书籍暂未推出简体中文版——当前显示 Bahasa Indonesia 版。

Ilmu Kebumian dan Antariksa Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · 1–9 年级

18Tektonika Lempeng: Teka-teki yang Bergerak

Bentangkan peta dunia di atas meja dan perhatikan kedua pantai Samudra Atlantik. Tonjolan besar Brasil seolah-olah dibuat untuk masuk ke lekukan pantai barat Afrika, seakan-akan seseorang telah memotong sebongkah daratan menjadi dua lalu mendorong kedua belahannya saling menjauh. Orang-orang pertama yang mencetak peta yang baik dari kedua pantai itu langsung menyadarinya. Selama tiga abad hal itu tetap menjadi keanehan saja. Pada abad kedua puluh, keanehan itu menjadi titik awal teori yang kini menjelaskan mengapa tanah berguncang di Jepang, mengapa Pegunungan Andes begitu tinggi, mengapa Islandia perlahan-lahan makin lebar — dan mengapa peta di atas meja hanyalah potret sesaat dari dunia yang sedang bergerak.

Amerika Selatan di samping Afrika: pada sebuah puzzle, kecocokannya hanyalah permainan; pada Bumi yang sesungguhnya, kecocokan itu adalah petunjuk.

Yang sudah kamu ketahui

Bumi mempunyai tiga lapisan utama: kerak batuan yang tipis, mantel batuan panas yang tebal, dan inti dari logam; suhu naik seiring kedalaman (Bab 16). Sebuah tempat di bola dunia ditentukan oleh lintang dan bujurnya (Bab 14).

18.1 Benua-benua yang dulu saling cocok

Definisi 18.1 (Pergeseran benua)

Yang disebut pergeseran benua adalah gagasan bahwa benua-benua bergerak perlahan di permukaan Bumi, sehingga letaknya, dan bentuk samudra di antaranya, telah berubah dari zaman ke zaman.

Definisi 18.2 (Superbenua)

Yang disebut superbenua adalah satu daratan tunggal yang terdiri atas semua, atau hampir semua, benua yang menyatu. Superbenua yang terakhir, Pangea (“semua daratan” dalam bahasa Yunani), mulai terpecah antara kira-kira 225 dan 200 juta tahun yang lalu.

Ilmuwan yang membela pergeseran benua sebagai teori yang sungguh-sungguh, dengan bukti, adalah Alfred Wegener. Ia mengumpulkan empat jenis petunjuk.

Bentuk pantai. Amerika Selatan dan Afrika saling cocok seperti dua keping puzzle, demikian pula beberapa garis pantai lainnya.
Fosil. Fosil hewan dan tumbuhan yang sama ditemukan di benua-benua yang kini dipisahkan oleh samudra selebar ribuan kilometer. Mesosaurus adalah reptil kecil yang hidup di air tawar: hewan itu tidak mungkin berenang menyeberangi samudra, tetapi fosilnya terdapat di Brasil dan juga di Afrika bagian selatan.
Batuan. Batuan yang jenis dan umurnya sama, serta pegunungan tua yang bentuknya sama, berhenti di satu pantai lalu berlanjut lagi di pantai seberangnya, seperti baris-baris tulisan pada koran yang robek.
Iklim purba. Batu bara, yang terbentuk dari tumbuhan hutan rawa yang hangat, ditemukan di Antarktika; jejak yang ditinggalkan gletser purba ditemukan di bagian Afrika yang kini panas dan kering. Daratan ini pasti dulu berada di iklim lain, pada lintang yang lain.

Benua-benua selatan disatukan kembali. Setiap pita berwarna menghubungkan tempat-tempat ditemukannya satu spesies fosil pada masa kini: reptil darat Cynognathus dan Lystrosaurus, reptil air tawar Mesosaurus, dan tumbuhan paku Glossopteris. Jika benua-benua itu terpisah, pita-pitanya tercerai-berai; jika disatukan, pita-pita itu bersambung tanpa terputus. Peta: U.S. Geological Survey, This Dynamic Earth (domain publik). — Benua-benua selatan disatukan kembali. Setiap pita berwarna menghubungkan tempat-tempat ditemukannya satu spesies fosil pada masa kini: reptil darat *Cynognathus* dan *Lystrosaurus*, reptil air tawar *Mesosaurus*, dan tumbuhan paku *Glossopteris*. Jika benua-benua itu terpisah, pita-pitanya tercerai-berai; jika disatukan, pita-pita itu bersambung tanpa terputus. Peta: U.S. Geological Survey, *This Dynamic Earth* (domain publik).

Sejarah — Gagasan Wegener, 1912–1930

Alfred Wegener, seorang ahli meteorologi Jerman berusia 32 tahun, memaparkan teori pergeseran benua dalam dua artikel pada tahun 1912. Sebagian besar ahli geologi menolaknya. Keberatan yang paling kuat adalah bahwa Wegener tidak dapat mengatakan apa yang menggerakkan benua: ia mengira benua-benua itu membajak batuan dasar samudra, dan ahli fisika Harold Jeffreys menunjukkan bahwa benua yang padat tidak mungkin melakukan hal itu tanpa hancur. Wegener terus mengumpulkan bukti sampai ia meninggal di lapisan es Greenland pada tahun 1930, dalam sebuah ekspedisi. Jawaban yang tidak dimilikinya datang dari dasar samudra, yang dijelajahi sesudah tahun 1950-an: kisahnya diceritakan pada tahun ajaran berikutnya.

18.2 Lempeng-lempeng

Petunjuk-petunjuk Wegener benar, tetapi benua-benuanya adalah kepingan yang salah. Bukan hanya benua yang bergerak: seluruh cangkang luar Bumi, di bawah benua maupun di bawah samudra, terpecah menjadi kepingan-kepingan.

Definisi 18.3 (Lempeng tektonik)

Yang disebut lempeng tektonik (atau singkatnya lempeng) adalah bongkah batuan yang besar dan kaku, yang menjadi bagian dari cangkang luar Bumi. Lempeng terdiri atas kerak dan bagian teratas mantel yang dingin dan kaku, yang bersama-sama tebalnya rata-rata paling sedikit 80 kilometer; lempeng itu bergerak perlahan di atas mantel di bawahnya yang lebih panas dan lebih lunak.

Definisi 18.4 (Tektonika lempeng)

Yang disebut tektonika lempeng adalah teori bahwa cangkang luar Bumi terbagi menjadi lempeng-lempeng yang bergerak relatif satu terhadap yang lain, dan bahwa sebagian besar gempa bumi, gunung api, dan pegunungan terbentuk di tempat lempeng-lempeng itu bertemu.

Catatan 18.5 (Berapa banyak lempeng?)

Kira-kira selusin lempeng berukuran besar; jauh lebih banyak lagi yang kecil. Sebuah peta terperinci yang dipakai para ahli geologi menghitung 52 lempeng. Sebuah lempeng dapat membawa benua, samudra, atau keduanya: lempeng Amerika Selatan membawa seluruh Amerika Selatan dan separuh barat Samudra Atlantik Selatan. Lempeng Pasifik, yang terbesar, hampir tidak membawa daratan sama sekali.

Lempeng-lempeng tektonik utama. Merah: lempeng yang saling menjauh; biru dengan segitiga: satu lempeng menunjam ke bawah lempeng yang lain (segitiganya berada pada lempeng yang tetap di atas); abu-abu: lempeng yang saling mendorong pada zona pegunungan yang lebar; merah tua: lempeng yang saling bergeser berpapasan. Batas lempeng menurut P. Bird (2003); garis pantai dari Natural Earth.

Bagaimana kita mengetahui di mana satu lempeng berakhir dan lempeng berikutnya dimulai? Lihatlah tempat-tempat yang Buminya gelisah.

Proposisi 18.6 (Gempa bumi dan gunung api menelusuri batas lempeng)

Gempa bumi dan gunung api tidak tersebar secara acak di Bumi: sebagian besar terletak di sepanjang sabuk-sabuk yang sempit, dan sabuk-sabuk ini adalah tepi lempeng. Dari 7 031 gempa bumi bermagnitudo 6 atau lebih yang tercatat antara tahun 1976 dan 2025, 6 472 — yaitu 92 % — terjadi kurang dari $300\,\mathrm{km}$ dari sebuah batas lempeng.

Gempa bumi besar dan gunung api muda. Bandingkan dengan peta lempeng di atas: titik-titik dan segitiga-segitiga itu menggambar batas lempeng. Data: katalog gempa bumi U.S. Geological Survey; Smithsonian Global Volcanism Program.

18.3 Tiga jenis batas lempeng

Definisi 18.7 (Batas lempeng)

Yang disebut batas lempeng adalah garis, atau zona sempit, tempat dua lempeng bertemu. Menurut cara kedua lempeng itu bergerak terhadap satu sama lain, sebuah batas termasuk salah satu dari tiga jenis:

pada batas divergen kedua lempeng saling menjauh;
pada batas konvergen kedua lempeng saling mendekat;
pada batas transform kedua lempeng saling bergeser berpapasan, berdampingan.

Contoh 18.8 (Batas divergen: Islandia dan Afrika Timur)

Di tengah-tengah Samudra Atlantik membentang rangkaian pegunungan bawah laut, Punggung Tengah Atlantik, tempat lempeng-lempeng di kedua sisinya saling menjauh. Batuan panas dari mantel naik ke celah itu, sebagian meleleh, dan menjadi dasar laut yang baru: batas divergen membangun lempeng baru. Islandia adalah bagian punggung ini yang muncul di atas laut: di sana, Amerika Utara bergerak ke barat dan Eurasia ke timur, dan pulau itu perlahan-lahan terbelah. Antara tahun 1975 dan 1984, retakan-retakan di dekat gunung api Krafla, di utara pulau itu, melebar kira-kira 7 meter seluruhnya. Batas divergen dapat juga membelah sebuah benua: di sepanjang Rekahan Afrika Timur, Afrika mulai terbelah, dan Laut Merah adalah samudra muda yang sudah memisahkan Arab dari Afrika.

Contoh 18.9 (Batas konvergen: Andes dan Himalaya)

Di lepas pantai barat Amerika Selatan, lempeng Nazca, yang membawa samudra, bergerak mendekati lempeng Amerika Selatan, yang membawa benua. Lempeng samudra itu, yang lebih berat, melengkung dan menunjam ke bawah benua, jauh ke dalam mantel. Di sepanjang garis tempat lempeng itu turun, dasar laut menukik ke dalam palung yang dalam; di atas lempeng yang menunjam, daratan diguncang gempa bumi dan dijajari gunung api: itulah Pegunungan Andes. Di Pasifik bagian barat, tempat satu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng samudra lain, palung-palungnya adalah tempat terdalam di Bumi: Palung Mariana dalamnya hampir $11\,000\,\mathrm{m}$ . Ketika dua benua bertemu, tidak ada yang menunjam: keraknya berkerut dan menebal. India bertabrakan dengan Asia kira-kira 50 juta tahun yang lalu, dan kedua lempeng itu masih saling mendorong; dengan cara itulah Himalaya dan Dataran Tinggi Tibet terangkat.

Contoh 18.10 (Batas transform: Sesar San Andreas)

Di California, lempeng Pasifik bergeser ke arah barat laut melewati lempeng Amerika Utara di sepanjang Sesar San Andreas, yang panjangnya kira-kira $1300\,\mathrm{km}$ . Di sana tidak ada lempeng yang dibuat atau dihancurkan; kedua lempeng saling bergesekan, dan sentakan-sentakan gesekan itu adalah gempa bumi.

Atas: penampang melintang dua batas lempeng (tidak berskala; kedalamannya sangat dilebih-lebihkan). Di punggung samudra, lempeng-lempeng saling menjauh dan batuan panas naik dari mantel; di palung, lempeng samudra menunjam ke bawah benua, dan batuan yang meleleh di atasnya memberi makan gunung api. Bawah: batas transform dilihat dari atas.

Sesar San Andreas yang melintasi Dataran Carrizo, California, dilihat dari pesawat terbang: lembah panjang yang lurus itu adalah batas antara lempeng Pasifik (kiri) dan lempeng Amerika Utara (kanan). Foto: Robert E. Wallace, U.S. Geological Survey (domain publik).

Metode 18.11 (Mengenali batas lempeng pada peta)

Untuk menentukan jenis batas yang memisahkan dua lempeng:

carilah, pada peta gerak lempeng, panah-panah di kedua sisi batas itu;
jika panah-panah itu mengarah menjauhi batas, batas itu divergen; jika mengarah ke batas, konvergen; jika sejajar dengan batas dan mengarah ke arah yang berlawanan, transform;
periksalah dengan bentang alamnya: punggung di tengah samudra atau rekahan yang membelah benua menyertai batas divergen; palung dalam dengan deretan gunung api, atau pegunungan tinggi, menyertai batas konvergen; sesar panjang yang lurus tanpa keduanya menyertai batas transform.

18.4 Seberapa cepat lempeng bergerak?

Proposisi 18.12 (Beberapa sentimeter setahun)

Dua lempeng yang bertetangga bergerak relatif satu terhadap yang lain dengan kecepatan beberapa sentimeter per tahun: dari kira-kira 2 sentimeter per tahun di Atlantik Utara sampai lebih dari 14 sentimeter per tahun di Punggung Pasifik Timur, punggung samudra yang paling cepat memekar di Bumi.

Kecepatan gerak lempeng di enam batas: rata-rata di sepanjang setiap batas, dihitung dari model lempeng P. Bird (2003).

Metode 18.13 (Dari sentimeter per tahun ke kilometer per juta tahun)

Satu kilometer sama dengan $100\,000$ sentimeter. Kecepatan $1\,\mathrm{cm}$ per tahun, yang berlangsung terus selama sejuta tahun, karena itu menempuh $1\,000\,000$ sentimeter, yaitu $10\,\mathrm{km}$ . Jadi:

1\ \text{cm per tahun} = 10\ \text{km per juta tahun}.

Kalikan kecepatan dalam sentimeter per tahun dengan 10 untuk mendapatkan kilometer per juta tahun; lalu kalikan dengan sejumlah juta tahun untuk mendapatkan jarak dalam kilometer, atau bagilah jarak dengan kecepatan itu untuk mendapatkan waktu.

Contoh 18.14 (Atlantik makin lebar)

Rata-rata, kedua sisi Punggung Tengah Atlantik saling menjauh kira-kira $2.5\,\mathrm{cm}$ per tahun, yaitu $25\,\mathrm{km}$ per juta tahun. Dalam 100 juta tahun, jaraknya menjadi $2500\,\mathrm{km}$ : jika berlangsung cukup lama, kecepatan yang terlalu lambat untuk disadari seumur hidup ini membuka sebuah samudra.

Catatan 18.15 (Mengukur gerak itu pada masa kini)

Gerak yang selambat itu kini diukur secara langsung. Stasiun-stasiun tetap yang dipasang pada batuan dasar menerima sinyal satelit penentu posisi dan menghitung posisinya sendiri, hari demi hari, sampai ketelitian beberapa milimeter. Dalam beberapa tahun, stasiun-stasiun pada lempeng yang berbeda terlihat saling menjauh atau saling mendekat, dengan kecepatan yang sama dengan yang ditemukan dari batuan selama jutaan tahun. Penentuan posisi dengan satelit itu sendiri dibahas dalam Bab 32.

Sebuah stasiun penentu posisi yang tetap: antenanya dibaut ke batuan, sehingga stasiun itu bergerak bersama lempengnya.

18.5 Latihan

Latihan 18.1 ★

Apa yang dimaksud dengan pergeseran benua? Sebutkan empat jenis petunjuk yang dipakai Wegener untuk membelanya.

Solusi

Solusi Latihan 18.1.

Pergeseran benua adalah gagasan bahwa benua-benua bergerak perlahan di permukaan Bumi, sehingga letaknya telah berubah dari zaman ke zaman. Petunjuk-petunjuk Wegener: kecocokan garis pantai (Amerika Selatan dan Afrika); fosil yang sama di benua-benua yang kini dipisahkan samudra; batuan dan pegunungan tua yang sama di kedua sisi samudra; jejak iklim purba yang tidak sesuai dengan tempatnya (batu bara di Antarktika, endapan gletser di Afrika yang panas dan kering).

Latihan 18.2 ★

Sebutkan tiga jenis batas lempeng dan jelaskan, untuk setiap jenis, bagaimana kedua lempeng bergerak terhadap satu sama lain.

Solusi

Solusi Latihan 18.2.

Divergen: lempeng-lempeng saling menjauh. Konvergen: lempeng-lempeng saling mendekat. Transform: lempeng-lempeng saling bergeser berpapasan, berdampingan.

Latihan 18.3 ★

Perhatikan peta gempa bumi dan gunung api. Sebutkan dua wilayah di dunia yang banyak mengalami gempa bumi besar, dan satu benua yang hampir tidak mengalaminya di bagian tengahnya.

Solusi

Solusi Latihan 18.3.

Misalnya, di sekeliling Samudra Pasifik (Jepang, Indonesia, Pegunungan Andes), dan di sabuk yang membentang dari Laut Tengah sampai Himalaya. Hampir tidak ada gempa bumi besar di tengah Afrika atau di tengah Australia (juga di Amerika Utara sebelah timur Pegunungan Rocky, atau di Brasil).

Latihan 18.4 ★

Fosil Mesosaurus, reptil kecil yang hidup di air tawar, ditemukan di Brasil dan di Afrika bagian selatan. Mengapa hal ini merupakan petunjuk bahwa kedua benua itu dulu menyatu?

Solusi

Solusi Latihan 18.4.

Hewan air tawar tidak mungkin menyeberangi samudra air asin selebar ribuan kilometer. Ditemukannya hewan itu di kedua sisi berarti bahwa kedua tempat itu dulu dihubungkan oleh daratan, dalam satu benua, pada masa hidup Mesosaurus.

Latihan 18.5 ★★

Batu bara ditemukan di Antarktika. Apa yang ditunjukkan hal ini tentang iklim tempat batu bara itu terbentuk, dan apa yang dapat kita simpulkan tentang letak Antarktika pada waktu itu?

Solusi

Solusi Latihan 18.5.

Batu bara terbentuk dari tumbuhan hutan rawa yang hangat dan basah: iklimnya hangat dan lembap. Hutan seperti itu tidak dapat tumbuh di dekat Kutub Selatan pada masa kini, jadi Antarktika dulu pasti jauh lebih dekat ke khatulistiwa: benua itu telah bergerak.

Latihan 18.6 ★★

Sebutkan jenis batas yang terdapat di setiap tempat berikut: Punggung Tengah Atlantik; Pegunungan Andes; Sesar San Andreas; Himalaya; Rekahan Afrika Timur.

Solusi

Solusi Latihan 18.6.

Punggung Tengah Atlantik: divergen. Andes: konvergen (lempeng samudra menunjam ke bawah benua). Sesar San Andreas: transform. Himalaya: konvergen (dua benua bertabrakan). Rekahan Afrika Timur: divergen (sebuah benua yang sedang terbelah).

Latihan 18.7 ★★

Ubahlah kecepatan $2.5\,\mathrm{cm}$ per tahun menjadi kilometer per juta tahun. Seberapa jauh dua titik di kedua sisi batas akan saling menjauh dalam 60 juta tahun dengan kecepatan ini?

Solusi

Solusi Latihan 18.7.

$2.5 \times 10 = 25$ kilometer per juta tahun; dalam 60 juta tahun: $25 \times 60 = 1500\,\mathrm{km}$ .

Latihan 18.8 ★★

Antara tahun 1975 dan 1984 — sembilan tahun — retakan-retakan di dekat gunung api Krafla di Islandia melebar kira-kira $7\,\mathrm{m}$ seluruhnya. Berapa rata-rata pelebarannya per tahun, dalam sentimeter? Bandingkan dengan kecepatan rata-rata Punggung Tengah Atlantik, kira-kira $2.5\,\mathrm{cm}$ per tahun, dan kemukakan mengapa kedua bilangan itu sangat berbeda.

Solusi

Solusi Latihan 18.8.

$7\,\mathrm{m} = 700\,\mathrm{cm}$ , dan $700 \div 9 \approx 78$ : kira-kira $78\,\mathrm{cm}$ per tahun, sekitar 30 kali rata-rata $2.5\,\mathrm{cm}$ per tahun. Lempeng-lempeng tidak saling menjauh secara mulus di permukaan: tegangan menumpuk selama bertahun-tahun lalu dilepaskan dalam letupan-letupan singkat, ketika retakan-retakan terbuka bermeter-meter sekaligus. Dalam jangka panjang, tahun-tahun yang tenang dan letupan-letupan itu dirata-ratakan menjadi beberapa sentimeter per tahun.

Latihan 18.9 ★★

Teori Wegener ditolak selama puluhan tahun. Pertanyaan apa yang tidak dapat dijawabnya? Apa yang diubah oleh teori tektonika lempeng dalam gambarannya tentang benua-benua yang bergerak?

Solusi

Solusi Latihan 18.9.

Ia tidak dapat mengatakan gaya apa yang menggerakkan benua, dan gerak yang dibayangkannya (benua membajak dasar samudra) mustahil. Dalam tektonika lempeng, benua-benua tidak membajak apa pun: benua itu dibawa, bersama dasar samudra di sekelilingnya, oleh lempeng-lempeng yang bergerak sebagai kepingan utuh cangkang luar Bumi.

Latihan 18.10 ★★

Perhatikan penampang melintang dua batas lempeng. Di mana dasar laut paling tinggi, dan di mana paling dalam? Di mana lempeng baru sedang dibuat, dan di mana sebuah lempeng kembali ke dalam mantel?

Solusi

Solusi Latihan 18.10.

Paling tinggi di punggung samudra, paling dalam di palung. Lempeng baru dibuat di punggung samudra, tempat batuan panas naik dari mantel; lempeng samudra kembali ke dalam mantel di palung, tempat lempeng itu menunjam ke bawah benua.

Latihan 18.11 ★★★

Di Punggung Pasifik Timur, lempeng-lempeng saling menjauh kira-kira $14.2\,\mathrm{cm}$ per tahun, dan di punggung Atlantik Utara kira-kira $2.2\,\mathrm{cm}$ per tahun. Berapa kali lebih cepat Punggung Pasifik Timur (bulatkan ke bilangan bulat terdekat)? Berapa lama waktu yang diperlukan setiap punggung untuk membuka dasar samudra baru selebar $1000\,\mathrm{km}$ ?

Solusi

Solusi Latihan 18.11.

$14.2 \div 2.2 \approx 6.45$ : kira-kira 6 kali lebih cepat. Dalam kilometer per juta tahun, kecepatannya 142 dan 22. Waktu untuk $1000\,\mathrm{km}$ : $1000 \div 142 \approx 7$ juta tahun untuk Punggung Pasifik Timur; $1000 \div 22 \approx 45$ juta tahun untuk punggung Atlantik Utara.

Latihan 18.12 ★★★

Dari 7 031 gempa bumi bermagnitudo 6 atau lebih yang tercatat dari tahun 1976 sampai 2025, 4 578 terjadi kurang dari $100\,\mathrm{km}$ dari garis batas lempeng yang digambar pada peta, 6 472 kurang dari $300\,\mathrm{km}$ , dan 6 786 kurang dari $500\,\mathrm{km}$ . (a) Berapa banyak yang terjadi antara $100\,\mathrm{km}$ dan $300\,\mathrm{km}$ dari garis itu? (b) Hitunglah, dibulatkan ke bilangan bulat terdekat, persentase gempa bumi yang terjadi kurang dari $100\,\mathrm{km}$ dari garis itu terhadap seluruh gempa bumi ini. (c) Banyak gempa bumi yang berjarak antara $100\,\mathrm{km}$ dan $300\,\mathrm{km}$ dari garis itu terletak pada sisi yang sama dari sebuah palung samudra yang dalam. Dengan memakai apa yang terjadi pada batas konvergen, jelaskan mengapa gempa bumi yang disebabkan oleh sebuah batas lempeng dapat terjadi sejauh itu dari garis yang digambar pada peta.

Solusi

Solusi Latihan 18.12.

(a) $6472 - 4578 = 1894$ gempa bumi. (b) $4578 \div 7031 \approx 0.651$ , yaitu 65 %. (c) Garis pada peta menandai palung, tempat lempeng samudra mulai menunjam. Lempeng itu tidak turun tegak lurus: lempeng itu menunjam miring ke bawah lempeng yang lain, makin lama makin dalam saat masuk ke bawahnya. Gempa bumi terjadi di sepanjang lempeng yang menunjam, sehingga banyak di antaranya terletak di bawah lempeng yang menindih, pada sisi palung yang sama, puluhan atau ratusan kilometer dari garis itu. Batas lempeng adalah sebuah zona, bukan garis tipis.

18.6 Soal: Terbukanya Atlantik Selatan

Soal 18.1

Soal akhir pekan — mengukur sebuah samudra pada peta dan mencari berapa lama samudra itu terbuka

Pada peta Atlantik Selatan, seorang siswa mengikuti paralel $23{}^{\circ}$ LS. Paralel itu meninggalkan pantai Amerika Selatan di dekat Rio de Janeiro, pada bujur $43.2{}^{\circ}$ BB, menyeberangi samudra dan Punggung Tengah Atlantik, lalu mencapai pantai Afrika di dekat Walvis Bay, pada bujur $14.4{}^{\circ}$ BT. Pada paralel ini, satu derajat bujur panjangnya $102\,\mathrm{km}$ . Di punggung samudra itu, pada lintang ini, lempeng Amerika Selatan dan lempeng Afrika saling menjauh dengan kecepatan $3.4\,\mathrm{cm}$ per tahun.

Bagian I — Petunjuk dari kecocokan.

Pada peta fosil dalam bab ini, sebutkan fosil-fosil yang pitanya menyeberang dari Amerika Selatan ke Afrika.
Mengapa fosil Mesosaurus tidak dapat dijelaskan oleh hewan yang berenang dari satu benua ke benua yang lain?
Bagian Amerika Selatan yang mana yang cocok dengan bagian Afrika yang mana?
Jenis batas lempeng apa yang membentang di tengah-tengah Atlantik Selatan pada masa kini? Bagaimana kedua lempeng bergerak di sana?

Bagian II — Mengukur samudra.

Berapa derajat bujur yang memisahkan kedua pantai di sepanjang paralel $23{}^{\circ}$ LS?
Berapa lebar samudra itu, dalam kilometer, di sepanjang paralel ini? Bulatkan ke puluhan kilometer terdekat.
Di khatulistiwa, satu derajat bujur panjangnya $111\,\mathrm{km}$ . Mengapa panjangnya hanya $102\,\mathrm{km}$ pada $23{}^{\circ}$ LS?
Punggung samudra itu membentang kira-kira di tengah-tengah samudra. Kira-kira seberapa jauh setiap pantai dari punggung itu?

Bagian III — Umur samudra.

Ubahlah kecepatan saling menjauhnya kedua lempeng itu menjadi kilometer per juta tahun.
Seandainya samudra itu selalu terbuka dengan kecepatan ini, berapa juta tahun yang diperlukan untuk mencapai lebarnya yang sekarang? Bulatkan ke puluhan juta tahun terdekat.
Para ahli geologi menentukan bahwa Pangea terpecah antara kira-kira 225 dan 200 juta tahun yang lalu, dan menyatakan bahwa Atlantik telah melebar selama 100 sampai 200 juta tahun terakhir. Apakah jawabanmu sesuai dengan hal ini?
Berikan satu alasan mengapa umur Atlantik Selatan yang sebenarnya dapat berbeda dari umur yang kamu temukan.

Solusi

Solusi Soal 18.1.

1. Mesosaurus, Cynognathus, dan Glossopteris (pita Lystrosaurus menghubungkan Afrika, India, dan Antarktika).

2. Hewan itu hidup di air tawar: hewan itu tidak mungkin menyeberangi samudra air asin selebar ribuan kilometer.

3. Tonjolan Brasil bagian timur laut cocok dengan lekukan Teluk Guinea, di pantai barat Afrika.

4. Batas divergen, yaitu Punggung Tengah Atlantik: lempeng Amerika Selatan bergerak ke barat dan lempeng Afrika ke timur, saling menjauh.

5. Kedua pantai itu terletak pada sisi yang berlawanan dari meridian utama: $43.2 + 14.4 = 57.6{}^{\circ}$ .

6. $57.6 \times 102 = 5875.2$ : kira-kira $5880\,\mathrm{km}$ .

7. Meridian-meridian makin rapat jika kita bergerak dari khatulistiwa ke arah kutub. Paralel $23{}^{\circ}$ LS adalah lingkaran yang lebih kecil daripada khatulistiwa, sehingga setiap derajat dari 360 derajatnya lebih pendek.

8. Kira-kira separuh lebarnya: $5880 \div 2 = 2940\,\mathrm{km}$ .

9. $3.4 \times 10 = 34$ kilometer per juta tahun.

10. $5880 \div 34 \approx 173$ : kira-kira 170 juta tahun.

11. Ya: 170 juta tahun terletak antara 100 dan 200 juta tahun, dan waktu itu datang sesudah awal terpecahnya Pangea, 225 sampai 200 juta tahun yang lalu. Perhitungan sederhana pada peta memberikan orde besaran yang benar.

12. Misalnya: kecepatannya tidak selalu sama sepanjang waktu; benua-benua itu meregang dan menipis sebelum terbelah, sehingga pantai masa kini tidak persis sama dengan garis tempat benua itu patah.

本章定义的术语

在术语表中查看全部 957 个术语