Lempeng dan kecepatannya

Dasar Samudra Atlantik bertambah lebar sekitar 2.5 cm per tahun, atau 25 km dalam sejuta tahun.

Selubung yang terpecah

Teori tektonik lempeng menyatakan bahwa lapisan luar Bumi yang kaku terpecah menjadi belasan atau lebih lempeng besar dan kecil yang saling bergerak relatif. BGS menghitung sekitar 15 lempeng utama. Sebagian, seperti Lempeng Pasifik, hampir seluruhnya berupa dasar samudra. Lempeng lain membawa seluruh benua beserta dasar laut di sekitarnya: Lempeng Amerika Utara membentang dari California hingga tengah Atlantik. Lempeng bukan benua. Lempeng adalah bagian litosfer, dan garis pantai hanyalah tempat permukaannya kebetulan berada di atas muka laut.

Sebagian besar aktivitas terjadi di tepi lempeng. USGS membagi batas lempeng menjadi batas divergen, tempat lempeng saling menjauh dan kerak baru terbentuk; konvergen, tempat kerak hancur saat satu lempeng menunjam ke bawah lempeng lain; transform, tempat lempeng saling bergeser tanpa pembentukan atau penghancuran kerak; serta zona batas luas yang susunannya rumit, seperti kawasan Mediterania dan Alpen. Tiga unit berikutnya membahas jenis-jenis utama ini satu per satu.

Sentimeter per tahun

Gerakan lempeng lambat menurut ukuran manusia, tetapi cepat menurut ukuran geologi. USGS mencantumkan laju pemekaran rata-rata sekitar 2.5 cm per tahun untuk Punggung Tengah Atlantik, kurang dari 2.5 cm per tahun untuk Punggung Arktik, dan lebih dari 15 cm per tahun untuk Punggung Pasifik Timur dekat Pulau Paskah. Sepanjang Sesar San Andreas, Lempeng Pasifik bergeser melewati Lempeng Amerika Utara sekitar 5 cm per tahun. Kalikan dengan waktu yang panjang, maka hasilnya besar. Dengan laju 2.5 cm per tahun, Atlantik melebar 25 km dalam sejuta tahun. Selama 100 hingga 200 juta tahun pemekaran dasar laut berlangsung di sana, teluk sempit berkembang menjadi samudra selebar ribuan kilometer.

Bagaimana kita mengetahui kecepatannya? Ada dua pencatat waktu. Yang pertama ada di batuan. Dasar samudra merekam pembalikan medan magnet Bumi dalam pola pita. Karena umur setiap pembalikan diketahui, jarak dari punggung samudra ke suatu pita memberi laju rata-rata selama jutaan tahun. Formasi batuan yang umurnya diketahui dan bergeser relatif pada kedua sisi sesar memberi jawaban serupa. Pencatat waktu kedua ada di antariksa. Sejak akhir dekade 1970-an, metode satelit, terutama GPS, mengukur berulang kali jarak antarstasiun yang terpisah ratusan hingga ribuan kilometer. USGS mencatat bahwa laju yang diukur selama beberapa tahun sesuai dengan laju rata-rata selama jutaan tahun.

Apa yang menggerakkannya

Mantel panas di bawah lempeng mengalami konveksi perlahan, naik di bagian panas dan turun di bagian dingin. Dahulu proses ini lama dibayangkan seperti ban berjalan yang membawa lempeng. BGS mencantumkan tiga gaya yang diusulkan: konveksi mantel; dorongan punggung samudra, ketika lempeng baru yang hangat berada tinggi di punggung lalu meluncur menjauh; dan tarikan lempeng, ketika lempeng tua yang dingin dan rapat tenggelam di zona subduksi sambil menarik bagian lainnya. Penelitian yang dikutip BGS menemukan bahwa lempeng yang lebih banyak bagian tepinya menunjam bergerak lebih cepat. Ini menunjukkan bahwa tarikan lempeng merupakan gaya utama, dibantu dorongan punggung samudra. Inilah pertanyaan yang tidak dapat dijawab Alfred Wegener pada 1912, dan beberapa bagiannya masih diperdebatkan.