Sebuah Pengantar Lempeng Tektonik oleh Ludwig Combrinck

 

BENUA TERPAUT

Selama abad ke-20 ke-19 dan awal, beberapa ahli geologi mengeksplorasi ide bahwa benua mungkin telah pindah di permukaan bumi. Mereka semua terinspirasi oleh fit luar biasa antara pantai Atlantik Afrika dan Amerika Selatan. Hipotesis pergeseran benua sebagian besar dikembangkan oleh Jerman Alfred L. Wegener, dosen astronomi dan meteorologi, yang menyarankan bahwa benua bumi memiliki pada satu waktu telah bergabung dalam dua Superbenua. Pada tahun 1912, Wegener membuat proposal bahwa semua benua yang sebelumnya satu benua besar, tapi kemudian pecah, dan telah melayang melalui dasar laut ke tempat mereka sekarang berada. Selain menggunakan fit dari dua benua yang telah disebutkan, Wegener juga digunakan distribusi fosil dan kesamaan litologi sebagai bukti. Wegener lahir di Berlin pada tanggal 1 November 1880 anak bungsu dari seorang pastor evangelis. Pada saat ia berada di usia remaja, ia telah mengembangkan minat yang kuat dalam ilmu bumi. Ia belajar astronomi di University of Berlin, di mana ia menerima gelar doktor pada tahun 1904. Wegener dipamerkan bakat untuk menguraikan subjek yang kompleks dengan sangat mudah. Bersama-sama dengan kekuatan kepribadiannya, kejelasan visi Wegener terinspirasi antusias dan loyalitas di antara murid-muridnya.

Tentu saja, "Drift" teori itu tidak segera diterima oleh rekan-rekan Wegener, karena sulit dalam dunia ilmu pengetahuan untuk mengubah doktrin atau pandangan diterima atau didirikan. Dua sudut pandang lain menang pada saat ini. Mereka yang percaya bahwa benua dan cekungan pada dasarnya tidak berubah di posisi mereka dan konfigurasi relatif sejak mereka terbentuk disebut "Permanentists". Lain percaya bahwa sebagai akibat dari kontraksi secara bertahap bumi padat, dasar laut menjadi tanah kering, dan lahan kering pada gilirannya menjadi dasar laut; ilmuwan ini disebut "Contractionists".

Wegener mempelajari distribusi hewan dan tumbuhan darat fosil untuk membantunya dalam interpretasi. Wegener menemukan bahwa tanaman Glossopteris telah meninggalkan sisa-sisa daun yang relatif umum di benua belahan bumi selatan. Ini didukung hipotesis, seperti Wegener beralasan bahwa agar Glossopteris daun dapat ditemukan di benua banyak spasi dari belahan bumi selatan, benua harus sekali telah bergabung. Menggunakan bukti ini, ia bergabung semua benua selatan, bersama-sama dengan India, menjadi superbenua yang bernama Pangea .

 

Pemisahan Pangaea 

 

Litologi

Wegener juga mempelajari distribusi badan geologi utama, seperti kristal basement (batuan dan kerak benua) kompleks dan deposit mineral. Ia menemukan bahwa fit diprediksi oleh perkiraan peta dikonfirmasi oleh penyelarasan kompleks geologi di kedua sisi Samudera Atlantik. Misalnya ketika ia dipasang Afrika dan Amerika Selatan bersama-sama sepanjang rak kontinental mereka, ia menemukan bahwa blok besar cratons batu yang disebut kuno membentuk pola bersebelahan melintasi garis pemisah. Pegunungan yang berjalan dari timur ke barat di Afrika Selatan tampaknya menghubungkan dengan kisaran dekat Buenos Aires di Argentina. Lapisan batuan khas dari sistem Karoo di Afrika Selatan, yang terdiri dari lapisan batu pasir, serpih dan tanah liat dicampur dengan lapisan batubara, yang identik dengan sistem Santa Catarina di Brasil.

Orang Kolot Pembagian

Temuan Wegeners ini diterbitkan pada tahun 1915 dalam bukunya Die Entstehung der Kontinente und Ozeane (Asal benua dan lautan). Ide-idenya tidak diterima secara luas sebagai kritikus berpikir bahwa bukti tidak cukup kuat, bahwa penyebab dari penyimpangan itu tidak dijelaskan dan drift tidak mungkin. Bahkan, ia pahit diserang oleh banyak kritikus dan serangan ini akhirnya mengambil tol mereka pada karirnya. Meskipun bakat tak terbantahkan sebagai guru dan loyalitas terus rekan dekatnya, ia tidak dapat memperoleh jabatan profesor di sebuah universitas Jerman dan akhirnya meninggalkan Jerman untuk University of Graz di Austria.

Sumbangan Afrika Selatan

Dukungan yang paling menarik dan antusias Wegener datang dari seorang ahli geologi Afrika Selatan, Alexander Du Toit.Ilmuwan di Afrika Selatan jauh lebih baik dibuang ke gagasan drift continenal untuk alasan sederhana: Di sekitar mereka mereka bisa melihat sejumlah besar fenomena geologi yang erat menyerupai orang-orang dari benua lain di belahan bumi selatan. Du Toit menghabiskan lima bulan di Brazil, Uruguay dan Argentina mengumpulkan bukti. Ia merasa sulit untuk percaya bahwa ia berada di benua lain tidak hanya dia menemukan fosil tanaman dan hewan yang sama ia tahu di rumah, tapi dia menemukan mereka di urutan kompleks yang sama, lapisan tertanam oleh lapisan di batu. Du Toit yakin ia telah menemukan bukti yang meyakinkan bahwa benua-benua pernah bergabung. Dalam sebuah buku yang didedikasikan untuk Wegener dan berhak kami Wandering Continents , Du Toit mengusulkan konfigurasi sebelumnya untuk benua yang berbeda dari Wegener.

Alih-alih superbenua sederhana, Du Toit direkonstruksi benua di Kutub Selatan dan dikelompokkan benua utara dekat Khatulistiwa. Dia disebut-Nya superbenua Gondwana selatan dan daratan utara Laurasia. Ia mengabdikan sebagian besar bukunya ke Gondwanaland dan sebagai bukti keberadaannya ia menghasilkan massa mengesankan data jauh lebih rinci dari apa Wegener telah berusaha.

 

peta Alexander Du Toit untuk dua Superbenua kuno 

 

Apakah ini cukup baik untuk para kritikus akademis? gaya penulisan flamboyan No. Du Toit ini sedih para kritikus. Misalnya ia akan menulis "tontonan dumbfounding massa benua ini, tegas berlabuh ke dasar plastik belum sisanya tetap dalam ruang; mengatur ribuan kilometer terpisah, mungkin, namun berperilaku dengan cara yang hampir sama dari zaman ke kurun jaman dan panggung untuk panggung seperti tentara di bor, luas membentang di beberapa tempat di berbagai kali dan mengejutkan dikompresi pada orang lain, namun tetap mempertahankan bentuk umum mereka, posisi dan orientasi; jauh dari satu sama lain sepanjang sejarah, namun menunjukkan fosil mereka tetap bentuk umum atau sekutu terestrial hidup; dimiliki selama zaman tertentu iklim yang mungkin berkisar dari glasial ke panas terik atau yg berhubung dgn hujan ke gersang, meskipun bertentangan dengan prinsip-prinsip meteorologi ketika posisi geografis mereka yang ada dianggap - untuk menyebut beberapa paradoks seperti "! overdramatization Du Toit ini hanya berhasil mengurangi nilai kontribusi besar untuk bukti. "Ini," dengus kritikus akademik, "adalah bahasa yang berwarna-warni dari pamflet a."

Bagaimana para kritikus dikonversi

Penemuan palaeomagnetism dan pengembangan oseanografi adalah langkah penting dalam pengembangan ilmu pengetahuan yang ditunggu Wegener dan teori Du Toit ini.

Paleomagnetism

Paleomagnetism didasarkan pada prinsip bahwa dalam batuan beku cair, atau sedimen unlithified, partikel magnetik akan menyesuaikan diri dengan medan magnet Bumi ini. catatan magnetik ini disimpan dalam batuan ketika mereka dingin dan dalam sedimen ketika mereka menjadi Lithified. Penyimpangan dalam penyelarasan partikel paleomagnetic dari arah arus magnetik menunjukkan diajukan bumi bahwa benua telah pindah. Seorang fisikawan Inggris Patrick Blackett, yang telah memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1948 untuk karyanya dalam fisika nuklir dan radioation kosmik, mengembangkan perangkat sensitif yang disebut magnetometer astatic. Menggunakan peralatan ini, adalah mungkin untuk pertama kalinya untuk mendeteksi orientasi medan magnet yang sangat lemah. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk melakukan studi paleomagnetic dari jenis batuan yang magnetisme tidak dapat dilihat oleh peralatan sebelumnya.

Ilmu samudra

Selama tahun 1960-an dua ilmuwan Cambridge, Drummond Matthews dan Fred Vine menemukan bahwa di kedua sisi dari Mid-Atlantic Ridge ada serangkaian anomali magnetik linier. Strip dari kerak samudera telah bolak orientasi magnetik. Observasi ini dijelaskan dalam hal penyebaran Model dasar laut dimana bentuk kerak samudera baru sepanjang pegunungan di tengah laut sebagai dua bagian dari lautan bergerak terpisah.

Dari pengamatan sederhana teori lempeng tektonik dikembangkan.

Lempeng Tektonik

Menurut model tektonik lempeng, permukaan bumi terdiri dari serangkaian relatif tipis, tapi kaku, piring yang berada dalam gerakan konstan. Lapisan permukaan setiap piring terdiri dari kerak samudera, kerak benua atau kombinasi keduanya. Bagian bawah terdiri dari lapisan atas yang kaku dari mantel bumi. Piring kaku lulus secara bertahap ke bawah ke plastik (soft) lapisan mantel, astenosfer yang. Piring mungkin sampai 70 km tebal jika terdiri dari kerak samudera atau 150 km menggabungkan kerak benua. Lempeng bergerak dengan kecepatan yang berbeda, Lempeng Afrika bergerak sekitar 25 mm per tahun, sedangkan lempeng Australia bergerak sekitar 60 mm per tahun.

Sebagian besar aktivitas tektonik, gempa dan gunung berapi bumi terjadi pada batas lempeng tetangga. Ada tiga jenis batas lempeng: divergen, konvergen dan mengubah batas-batas.

Margin lempeng divergen

Pada jenis ini batas kerak samudera baru terbentuk di celah antara dua pelat divergen. Daerah piring meningkat sebagai lempeng bergerak terpisah. Pergerakan lempeng berlangsung lateral jauh dari batas lempeng, yang normall ditandai dengan kenaikan atau punggung bukit. Punggung bukit atau naik dapat diimbangi dengan transformasi kesalahan. Saat ini, margin paling divergen terjadi di sepanjang zona pusat cekungan laut utama dunia. Proses di mana lempeng bergerak terpisah disebut sebagai dasar laut menyebar. The Mid-Atlantic Ridge dan East Pacific Rise memberikan contoh yang baik dari jenis margin plate.

 

Sistem Mid-Atlantic Ridge 

 

Batas lempeng yg bertemu di suatu tempat

Di batas konvergen dua piring yang bergerak relatif terhadap satu sama lain. Salah satu dari dua piring meluncur ke bawah di bawah yang lain pada sudut sekitar 45 derajat dan dimasukkan ke dalam mantel bumi sepanjang zona subduksi . Jalan plat menurun ini dapat ditemukan dari analisis gempa bumi yang dalam dan titik awal keturunan ditandai pada permukaan oleh mendalam parit laut . Daerah piring berkurang sepanjang zona subduksi. Ketika dua piring kerak samudera bertabrakan sebuah pulau busur vulkanik bisa terbentuk. Sebagai salah satu piring subduksi di bawah yang lain itu mulai mencair pada kedalaman antara 90 dan 150 km dan magma yang dihasilkan naik ke permukaan di atas zona subduksi untuk membentuk rantai atau busur gunung berapi. Tepi lempeng yang tidak turun karena ditandai dengan rantai pulau vulkanik.

Kolot atau mengubah pinggiran

Sistem sesar San Andreas adalah contoh yang paling terkenal dari jenis batas. Berikut dua lempeng bergerak lateral melewati satu sama kerak lain dan samudera yang tidak diciptakan atau dihancurkan.

Tingkat di mana setiap lempeng bergerak terpisah dari margin yang berbeda bervariasi dari kurang dari 50 mm per tahun untuk lebih dari 90 mm per tahun dan dapat ditentukan dari pola anomali magnetik kedua sisi punggung bukit menyebar. Kedua sisi pusat penyebaran, lemah anomali magnetik 5-50 km lebar dan ratusan kilometer panjang dapat diidentifikasi. batuan cair mendingin antara pelat divergen mineral magnetik hadir menyesuaikan diri dengan orientasi medan magnet bumi pada saat itu. Polaritas bumi telah berubah secara berkala sepanjang waktu geologi. Magnetik utara telah berganti-ganti antara Kutub Utara (polaritas normal) dan Antartika (terbalik polaritas). Sebagai hasil dari ini, bagian dari kerak yang terbentuk selama periode polaritas yang normal memiliki remnance paleomagnetic yang berorientasi pada hari ini magnet utara, sementara bagian dari kerak yang terbentuk selama periode polaritas terbalik tidak. Ini strip linear panjang anomali magnetik membentuk pola symmerical kedua sisi pusat penyebaran. Sebuah catatan dari perubahan polaritas magnetik Bumi telah ditetapkan dan tanggal untuk Kenozoikum dan merupakan dasar untuk magnetostratigraphy. catatan ini, dalam hubungannya dengan garis-garis magnetik ditemukan kedua sisi punggung bukit menyebarkan, memungkinkan tingkat dan pola penyebaran dasar laut untuk diperiksa.

Apa yang menyebabkan lempeng bergerak?

Pertanyaan ini belum diselesaikan sepenuhnya. Empat hipotesis utama telah diajukan untuk menjelaskan hal ini.

Arus konveksi

Hipotesis ini menunjukkan bahwa aliran dalam mantel diinduksi oleh arus konveksi yang menarik dan bergerak lempeng litosfer di atas astenosfer itu. Arus konveksi meningkat dan menyebar di bawah batas lempeng divergen dan konvergen dan turun bersama konvergen. Tiga sumber panas menghasilkan arus konveksi:

(1) pendinginan inti Bumi

(2) radioaktivitas dalam kerak dan mantel

(3) pendinginan mantel

Hipotesis konveksi telah diusulkan dalam beberapa bentuk yang berbeda sepanjang 60 tahun terakhir. model konvektif evolusi plat jelas menunjukkan betapa pentingnya transportasi panas konvektif adalah untuk Bumi modern, lebih panjang skala kecil seperti 100 km dan waktu dari 60 juta tahun. Bumi adalah pemboros, yang tinggal di ibukota mewarisi panas yg mula-mula, bukan pada pendapatan modern radiogenik.

Magma injeksi Hipotesis ini memanggil injeksi magma di sebuah pusat penyebaran mendorong piring terpisah dan dengan demikian menyebabkan pergerakan lempeng.

Gravity Oceanic litosfer mengental ketika bergerak menjauh dari pusat penyebaran dan mendinginkan, configurationwhich mungkin cenderung mendorong piring untuk meluncur di bawah gaya gravitasi, dari margin yang berbeda terhadap margin konvergen.

Menurun piring Hipotesis ini menunjukkan bahwa piring padat dingin turun ke mantel di zona subduksi mungkin menarik sisa piring dengan itu dan dengan demikian menyebabkan gerak lempeng.

Untuk meringkas, lempeng tektonik Model menyediakan mekanisme yang:

(1) benua dapat bergerak melintasi permukaan dunia

(2) pola vulkanisme dapat berubah dan bergeser di seluruh dunia sebagai piring dan batas-batas mereka berkembang dan bergerak

(3) samudera baru dapat tumbuh dan cekungan sedimen yang berbeda berevolusi

(4) lautan dan cekungan sedimen dekat dan cacat untuk menghasilkan pegunungan

Melakukan pengukuran menggunakan VLBI, SLR dan GPS mendukung temuan dari paleomagnetism?

Ya , itu tidak.

Data geodesi dari VLBI, SLR dan GPS menunjukkan bahwa kecepatan piring yang diukur selama 15 tahun terakhir hampir sama mereka rata-rata lebih dari 3 juta tahun terakhir.

Untuk informasi lebih lanjut tentang lempeng tektonik, baca

Source: http://geodesy.hartrao.ac.za/site/en/resources/plate-tectonics-overview.html