Kekuatan
Penggerak Pergerakan Lempeng
Pergerakan lempeng tektonik bisa
terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera dan karakter astenosfer yang
relatif lemah. Pelepasan panas dari mantel telah didapati sebagai sumber asli
dari energi yang menggerakkan tektonik lempeng. Pandangan yang disetujui
sekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan kepadatan
litosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi adalah
sumber terkuat pergerakan lempeng.
Pada waktu pembentukannya di mid ocean
ridge, litosfer samudera pada mulanya memiliki kepadatan yang lebih rendah
dari astenosfer di sekitarnya, tetapi kepadatan ini meningkat seiring dengan
penuaan karena terjadinya pendinginan dan penebalan. Besarnya kepadatan litosfer
yang lama relatif terhadap astenosfer di bawahnya memungkinkan terjadinya
penyusupan ke mantel yang dalam di zona subduksi sehingga menjadi sumber
sebagian besar kekuatan penggerak pergerakan lempeng. Kelemahan astenosfer
memungkinkan lempeng untuk bergerak secara mudah menuju ke arah zona subduksi [19] Meskipun subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat
penggerak pergerakan lempeng, masih ada gaya penggerak lain yang dibuktikan
dengan adanya lempeng seperti lempeng Amerika Utara, juga lempeng Eurasia yang
bergerak tetapi tidak mengalami subduksi di manapun. Sumber penggerak ini masih
menjadi topik penelitian intensif dan diskusi di kalangan ilmuwan ilmu bumi.
Pencitraan dua dan tiga dimensi interior bumi (tomografi seismik) menunjukkan adanya distribusi kepadatan yang heterogen
secara lateral di seluruh mantel. Variasi dalam kepadatan ini bisa bersifat
material (dari kimia batuan), mineral (dari variasi struktur mineral), atau
termal (melalui ekspansi dan kontraksi termal dari energi panas). Manifestasi
dari keheterogenan kepadatan secara lateral adalah konveksi mantel
dari gaya apung (buoyancy forces) [20] Bagaimana konveksi mantel berhubungan secara langsung dan
tidak dengan pergerakan planet masih menjadi bidang yang sedang dipelajari dan
dibincangkan dalam geodinamika. Dengan satu atau lain cara, energi ini harus
dipindahkan ke litosfer supaya lempeng tektonik bisa bergerak. Ada dua jenis
gaya yang utama dalam pengaruhnya ke pergerakan planet, yaitu friksi dan gravitasi.
Basal drag
Arus
konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer, sehingga
pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer.
Slab suction
Arus
konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di zona subduksi di
palung samudera. Penyerotan lempengan (slab suction) ini bisa terjadi
dalam kondisi geodinamik di mana tarikan basal terus bekerja pada lempeng ini
pada saat ia masuk ke dalam mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak
bekerja pada kedua sisi lempengan, atas dan bawah
Runtuhan
gravitasi: Pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin
menjadi lebih padat daripada mantel panas yang merupakan sumbernya, maka dengan
ketebalan yang semakin meningkat lempeng ini tenggelam ke dalam mantel untuk
mengkompensasikan beratnya, menghasilkan sedikit inklinasi lateral proporsional
dengan jarak dari sumbu ini. :Dalam teks-teks geologi pada pendidikan
dasar, proses ini sering disebut sebagai sebuah doronga. Namun, sebenarnya
sebutan yang lebih tepat adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi
sangat berbeda-beda dan topografi pematang (ridge) yang melakukan
pemekaran hanyalah fitur yang paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan
litosfer sebelum ia turun ke bawah lempeng yang bersebelahan menghasilkan
kenampakan yang bisa mempengaruhi topografi. Lalu, mantel plume yang
menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga mengubah topografi dasar
samudera.
Slab-pull (tarikan lempengan)
Pergerakan
lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat lempeng yang dingin dan padat yang
turun ke mantel di palung samudera.[21] Ada bukti yang cukup banyak bahwa
konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar. Pergerakan ke atas
materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi
ini. Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-lempeng
ini menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan ilmuwan
sekarang percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara langsung
menyebabkan pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slab pull sendiri
sangat mungkin menjadi gaya terbesar yang bekerja pada lempeng. Model yang
lebih baru juga memberi peranan yang penting pada penyerotan (suction)
di palung, tetapi lempeng seperti Lempeng Amerika Utara tidak mengalami subduksi di manapun juga, tetapi juga
mengalami pergerakan seperti juga Lempeng Afrika, Eurasia, dan Antarktika.
Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan lempeng dan sumber energinya itu
sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang berlangsung
Dalam studi yang dipublikasikan pada
edisi Januari-Februari 2006 dari buletin Geological Society of America
Bulletin, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan Amerika Serikat berpendapat
bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi dan
gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Mereka berkata karena Bumi berputar ke
timur di bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan
permuikaan bumi kembali ke barat. Beberapa juga mengemukakan ide kontroversial
bahwa hasil ini mungkin juga menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki
lempeng tektonik, yaitu karena ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran
bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang di bumi.[22] Pemikiran ini sendiri sebetulnya
tidaklah baru. Hal ini sendiri aslinya dikemukakan oleh bapak dari hipotesis
ini sendiri, Alfred Wegener, dan kemudian ditentang fisikawan Harold Jeffreys
yang menghitung bahwa besarnya gaya gesek oasang yang diperlukan akan dengan
cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti sejak waktu lama. Banyak lempeng juga
bergerak ke utara dan barat, bahkan banyaknya pergerakan ke barat dasar
Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut pandang pusat pemekaran (spreading)
di Samudera Pasifik yang mengarah ke timur. Dikatakan juga bahwa relatif dengan
mantel bawah, ada sedikit komponen yang mengarah ke barat pada pergerakan semua
lempeng
Tidak ada komentar:
Posting Komentar