id.geologyidea.com
Lebih

4.8: Gempa Bumi dan Tektonik Lempeng - Geosains

4.8: Gempa Bumi dan Tektonik Lempeng - Geosains


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Gempa bumi adalah goncangan yang disebabkan oleh pecah (breaking) dan perpindahan batuan berikutnya (satu tubuh batuan bergerak terhadap yang lain) di bawah permukaan bumi.

Sebuah tubuh batu yang berada di bawah tekanan menjadi cacat. Ketika batu tidak dapat lagi menahan deformasi, batu itu pecah dan kedua sisinya saling meluncur. Karena sebagian besar batuan kuat (tidak seperti pasir lepas, misalnya), ia dapat menahan sejumlah besar deformasi tanpa pecah. Tetapi setiap batuan memiliki batas deformasi dan akan pecah (break) setelah batas tersebut tercapai. Pada saat itu, dalam kasus batuan di dalam kerak, batuan pecah dan ada perpindahan di sepanjang permukaan pecah. Besarnya gempa bergantung pada luas daerah yang pecah (luas permukaan pecah) dan besarnya rata-rata perpindahan (geser).

Sebagian besar gempa bumi terjadi di dekat batas lempeng, tetapi tidak harus tepat di perbatasan, dan tidak harus bahkan pada patahan yang sudah ada sebelumnya. Distribusi gempa bumi di seluruh dunia ditunjukkan pada Gambar (PageIndex{1}). Relatif mudah untuk melihat hubungan antara gempa bumi dan batas lempeng. Di sepanjang batas yang berbeda seperti punggungan Atlantik tengah dan Kenaikan Pasifik Timur, gempa bumi sering terjadi, tetapi terbatas pada zona sempit yang dekat dengan punggungan, dan secara konsisten pada kedalaman kurang dari 30 km. Gempa bumi dangkal juga sering terjadi di sepanjang sesar transformasi, seperti Sesar San Andreas. Di sepanjang zona subduksi, gempa bumi sangat melimpah, dan semakin dalam di sisi darat zona subduksi.

Gempa bumi juga relatif umum di beberapa lokasi intraplate. Beberapa terkait dengan penumpukan stres karena keretakan benua atau transfer stres dari daerah lain, dan beberapa tidak dipahami dengan baik. Contoh daerah gempa intraplate termasuk daerah Great Rift Valley di Afrika, daerah Tibet di Cina, dan daerah Danau Baikal di Rusia.

Gempa bumi di Divergent dan Transform Boundaries

Gambar (PageIndex{2}) memberikan gambaran lebih dekat tentang gempa bumi berkekuatan (M) 4 dan yang lebih besar di wilayah batas yang berbeda di wilayah Atlantik tengah dekat khatulistiwa. Di sini, seperti yang kita lihat di bagian 4.5, segmen punggungan Atlantik tengah diimbangi oleh beberapa sesar transformasi panjang. Sebagian besar gempa bumi terletak di sepanjang patahan transformasi, bukan di sepanjang segmen penyebaran, meskipun ada kelompok gempa di beberapa batas transformasi punggungan. Beberapa gempa bumi memang terjadi di punggung bukit yang menyebar, tetapi cenderung kecil dan jarang terjadi karena suhu batuan yang relatif tinggi di daerah di mana penyebaran sedang terjadi. Gempa bumi di sepanjang batas divergen dan transform cenderung dangkal, karena keraknya tidak terlalu tebal.

Gempa di Batas Konvergen

Distribusi dan kedalaman gempa di Pasifik Utara ditunjukkan pada Gambar (PageIndex{3}). Di wilayah ini, Lempeng Pasifik menunjam di bawah Lempeng Amerika Utara, menciptakan Palung Aleutian dan Kepulauan Aleutian. Gempa bumi dangkal sering terjadi di sepanjang parit, tetapi ada juga aktivitas gempa signifikan yang meluas hingga beberapa ratus kilometer, karena lempeng subduksi terus berinteraksi di kedalaman dengan lempeng di atasnya. Gempa bumi semakin dalam dengan jarak dari parit; perhatikan di panel kiri pada Gambar (PageIndex{3}) bahwa saat Anda bergerak sepanjang transek dari titik a ke titik b, ada kecenderungan peningkatan kedalaman gempa. Ini mengungkapkan bahwa Lempeng Pasifik yang bergerak ke utara dan sedang ditundukkan.

Distribusi gempa bumi di daerah perbatasan lempeng India-Eurasia ditunjukkan pada Gambar (PageIndex{4}). Ini adalah batas konvergen benua-benua, dan umumnya diasumsikan bahwa meskipun Lempeng India terus bergerak ke utara menuju Lempeng Asia, tidak ada subduksi yang sebenarnya terjadi. Ada sesar-sesar transformasi di kedua sisi Lempeng India di daerah ini.

Seluruh wilayah India utara dan Asia selatan sangat aktif secara seismik. Gempa bumi biasa terjadi di India utara, Nepal, Bhutan, Bangladesh, dan bagian Cina yang berdekatan, dan di seluruh Pakistan dan Afghanistan. Banyak gempa bumi terkait dengan sesar transformasi di kedua sisi Lempeng India, dan sebagian besar lainnya terkait dengan tekanan tektonik signifikan yang disebabkan oleh konvergensi lanjutan Lempeng India dan Asia. Tekanan itu telah menyebabkan Lempeng Asia terdorong ke atas Lempeng India, membangun Himalaya dan Dataran Tinggi Tibet ke ketinggian yang luar biasa.


*”Geologi Fisik” oleh Steven Earle digunakan di bawah lisensi internasional CC-BY 4.0. Unduh buku ini secara gratis di http://open.bccampus.ca


Bab 10 Di Tanah yang Goyah: Memahami Gempa Bumi

Siswa membaca tentang gempa bumi San Francisco 1906 dan mempelajari hubungan peristiwa ini dengan batas sesar transformasi di sepanjang pantai barat California. Siswa mengembangkan model fisik zona patahan San Andreas dan mengeksplorasi model komputer yang digunakan oleh para ilmuwan untuk meramalkan kapan dan di mana gempa bumi akan terjadi.

Bab 11 Naga Tidur: Gunung Berapi Zona Subduksi

Siswa memeriksa hubungan gunung berapi Cascade di Washington, Oregon, dan California dengan zona subduksi di sepanjang pantai Barat Laut, dan mempelajari bagaimana para ilmuwan memantau perubahan di bawah gunung berapi yang mungkin menandakan letusan yang akan segera terjadi di gunung berapi Cascade, dikombinasikan dengan data pemantauan saat ini, untuk menilai risiko yang terkait dengan tinggal di dekat gunung berapi seperti Gunung Rainier.

Bab 12 Petunjuk di Dasar Laut: Batas Divergen

Siswa mengeksplorasi proses penyebaran dasar laut yang terjadi di sepanjang Mid-Atlantic Ridge, mencari pola dalam peta sebaran gempa, topografi dasar laut, umur kerak samudra, dan data paleomagnetik. Mereka menyatukan apa yang telah mereka pelajari tentang proses tektonik lempeng yang terjadi di sepanjang batas lempeng divergen, konvergen, dan transform.

Konten dalam EDC Earth Science Unit 4 - Tektonik Lempeng disusun menjadi kegiatan, sebagai berikut:


Lempeng adalah potongan besar dari beberapa ratus kilometer atas Bumi yang bergerak kurang lebih sebagai satu kesatuan. Lebih mudah untuk menganggap pelat sebagai "rakit" kaku yang mengambang di mantel, tetapi beberapa pelat juga memiliki beberapa deformasi internal. Namun, jelas bahwa deformasi paling aktif dari pelat terjadi di sepanjang batasnya, di mana mereka berinteraksi dengan pelat lain.

Ketebalan pelat yang tepat bervariasi dari satu tempat ke tempat lain, tetapi jauh dari margin pelat, pelat biasanya setebal 100-200 km.

Sebelumnya kami menggambarkan struktur Bumi menggunakan perbedaan kimia dalam struktur untuk mengidentifikasi kerak, mantel, dan inti. Pelat ditentukan bukan berdasarkan perbedaan kimia, tetapi menggunakan kekuatan batuan, dan mereka terdiri dari kerak dan bagian paling atas dari mantel.

Batas bawah pelat yang tepat tergantung pada suhu bahan mantel. Pada sekitar 1300°C bahan mantel yang khas mulai meleleh, dan melunak secara dramatis. Kami menyebut bagian mantel itu sebagai astenosfer, untuk menunjukkan bahwa itu adalah zona lemah, yang "memisahkan" lempeng dari mantel di atasnya (sebenarnya, tidak diragukan lagi ada beberapa gaya "seret" yang bekerja di antara keduanya, tetapi litosfer dapat bergerak secara independen dari yang lebih dalam. mantel.


4.2 Gempa Bumi dan Tektonik Lempeng

Distribusi gempa bumi di seluruh dunia ditunjukkan pada Gambar 11.7. Relatif mudah untuk melihat hubungan antara gempa bumi dan batas lempeng. Di sepanjang batas yang berbeda seperti punggungan Atlantik tengah dan Kenaikan Pasifik Timur, gempa bumi sering terjadi, tetapi terbatas pada zona sempit yang dekat dengan punggungan, dan secara konsisten pada kedalaman kurang dari 30 km. Gempa bumi dangkal juga sering terjadi di sepanjang sesar transformasi, seperti Sesar San Andreas. Di sepanjang zona subduksi, seperti yang kita lihat di Bab 10, gempa bumi sangat melimpah, dan semakin dalam di sisi darat zona subduksi.

Gambar 11.7 Distribusi umum gempa bumi global berkekuatan 4 dan lebih besar dari tahun 2004 hingga 2011, kode warna berdasarkan kedalaman (merah: 0-33 km, oranye 33-70 km, hijau: 70-300 km, biru: 300-700 km) [ dari Dale Sawyer, Rice University, http://plateboundary.rice.edu ,digunakan dengan izin]

Gempa bumi juga relatif umum di beberapa lokasi intraplate. Beberapa terkait dengan penumpukan stres karena keretakan benua atau transfer stres dari daerah lain, dan beberapa tidak dipahami dengan baik. Contoh daerah gempa intraplate termasuk daerah Great Rift Valley di Afrika, daerah Tibet di Cina, dan daerah Danau Baikal di Rusia.

Gempa bumi di Divergent dan Transform Boundaries

Gambar 11.8 memberikan tampilan lebih dekat pada magnitudo (M) 4 dan gempa bumi yang lebih besar di daerah batas yang berbeda di wilayah Atlantik tengah dekat khatulistiwa. Di sini, seperti yang kita lihat di Bab 10, segmen punggungan Atlantik tengah diimbangi oleh beberapa sesar transformasi panjang. Sebagian besar gempa bumi terletak di sepanjang sesar transformasi, bukan di sepanjang segmen penyebaran, meskipun ada kelompok gempa di beberapa batas ridge-transform. Beberapa gempa bumi memang terjadi di punggung bukit yang menyebar, tetapi cenderung kecil dan jarang terjadi karena suhu batuan yang relatif tinggi di daerah di mana penyebaran sedang terjadi.

Gambar 11.8 Distribusi gempa bumi M4 dan lebih besar di daerah punggungan Atlantik tengah dekat khatulistiwa dari tahun 1990 hingga 1996. Semuanya berada pada kedalaman 0 hingga 33 km [SE setelah Dale Sawyer, Rice University, http://plateboundary .nasi.edu]

Gempa di Batas Konvergen

Distribusi dan kedalaman gempa di wilayah Karibia dan Amerika Tengah ditunjukkan pada Gambar 11.9. Di wilayah ini, Lempeng Cocos menunjam di bawah Lempeng Amerika Utara dan Karibia (konvergensi samudra-benua), dan Lempeng Amerika Selatan dan Utara menunjam di bawah Lempeng Karibia (konvergensi samudra-samudera). Dalam kedua kasus, gempa bumi semakin dalam dengan jarak dari parit. Pada Gambar 11.9, Lempeng Amerika Selatan ditunjukkan sebagai subduksi di bawah Lempeng Karibia di daerah utara Kolombia, tetapi karena hampir tidak ada aktivitas gempa di sepanjang zona ini, dipertanyakan apakah subduksi benar-benar terjadi.

Gambar 11.9 Distribusi gempa bumi M4 dan lebih besar di wilayah Amerika Tengah dari tahun 1990 hingga 1996 (merah: 0-33 km, oranye: 33-70 km, hijau: 70-300 km, biru: 300-700 km) (Membentang pegunungan adalah garis berat, zona subduksi adalah garis bergigi, dan sesar transformasi adalah garis ringan.) [SE after Dale Sawyer, Rice University, http://plateboundary.rice.edu]

Ada juga berbagai batas divergen dan transformasi di daerah yang ditunjukkan pada Gambar 11.9, dan seperti yang telah kita lihat di daerah Atlantik tengah, sebagian besar gempa bumi ini terjadi di sepanjang patahan transformasi.

Distribusi gempa dengan kedalaman di Kepulauan Kuril Rusia di barat laut Pasifik ditunjukkan pada Gambar 11.10. Ini adalah batas konvergen samudra-samudera. Titik merah dan kuning kecil menunjukkan latar belakang seismisitas selama beberapa tahun, sedangkan titik putih yang lebih besar adalah guncangan individu yang terkait dengan gempa M6.9 pada April 2009. Gempa yang relatif besar terjadi di bagian atas batas lempeng antara 60 km dan 140 km ke daratan dari parit. Seperti yang kita lihat untuk zona subduksi Cascadia, di sinilah gempa subduksi besar diperkirakan akan terjadi.

Faktanya, semua gempa bumi yang sangat besar — ​​M9 atau lebih tinggi — terjadi pada batas subduksi karena ada potensi zona pecah yang lebih lebar pada batas yang landai daripada pada batas transformasi yang curam. Gempa bumi terbesar pada batas transformasi berada pada orde M8.

Gambar 11.10 Distribusi gempa bumi di wilayah Kepulauan Kuril, Rusia (tepat di utara Jepang) (Titik putih mewakili gempa bumi M6.9 April 2009. Titik merah dan kuning berasal dari latar belakang seismisitas selama beberapa tahun sebelum 2009.) [SE setelah Gavin Hayes, dari data di http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/subduction_zone/us2009fdak/szgc/ku6_trench.pdf]

Seismisitas latar belakang pada batas konvergen ini, dan pada batas serupa lainnya, sebagian besar berada di dekat sisi atas lempeng subduksi. Frekuensi gempa paling besar terjadi di dekat permukaan dan terutama di sekitar daerah di mana gempa subduksi besar terjadi, tetapi meluas hingga kedalaman setidaknya 400 km. Ada juga aktivitas seismik yang signifikan di atas Lempeng Amerika Utara, sekali lagi paling sering di dekat wilayah gempa besar, tetapi juga meluas beberapa ratus kilometer jauhnya dari batas lempeng.

Distribusi gempa bumi di daerah perbatasan lempeng India-Eurasia ditunjukkan pada Gambar 11.11. Ini adalah batas konvergen benua-benua, dan umumnya diasumsikan bahwa meskipun Lempeng India terus bergerak ke utara menuju Lempeng Asia, tidak ada subduksi yang sebenarnya terjadi. Ada sesar-sesar transformasi di kedua sisi Lempeng India di daerah ini.

Gambar 11.11 Sebaran gempa bumi di daerah pertemuan Lempeng India dengan Lempeng Asia (data 1990-1996, merah: 0-33 km, jingga: 33-70 km, hijau: 70-300 km). (Spreading ridges adalah garis tebal, zona subduksi adalah garis bergigi, dan sesar transformasi adalah garis ringan. Garis ganda di sepanjang tepi utara Lempeng India menunjukkan konvergensi, tetapi bukan subduksi. Gerakan lempeng ditunjukkan dalam mm/y.) [SE setelah Dale Sawyer, Rice University, http://plateboundary.rice.edu]

Seluruh wilayah India utara dan Asia selatan sangat aktif secara seismik. Gempa bumi biasa terjadi di India utara, Nepal, Bhutan, Bangladesh, dan bagian Cina yang berdekatan, dan di seluruh Pakistan dan Afghanistan. Banyak gempa bumi terkait dengan sesar transformasi di kedua sisi Lempeng India, dan sebagian besar lainnya terkait dengan tekanan tektonik signifikan yang disebabkan oleh konvergensi lanjutan Lempeng India dan Asia. Tekanan itu telah menyebabkan Lempeng Asia terdorong ke atas Lempeng India, membangun Himalaya dan Dataran Tinggi Tibet ke ketinggian yang luar biasa. Sebagian besar gempa bumi pada Gambar 11.11 terkait dengan sesar naik yang ditunjukkan pada Gambar 11.12 (dan ratusan gempa serupa lainnya yang tidak dapat ditampilkan pada skala ini). Sesar dorong paling selatan pada Gambar 11.12 setara dengan Sesar Batas Utama pada Gambar 11.11.

Gambar 11.12 Diagram skema batas konvergen India-Asia, menunjukkan contoh jenis patahan yang menjadi fokus gempa. Gempa bumi Nepal yang dahsyat pada Mei 2015 terjadi di sepanjang salah satu patahan dorong ini. [SE setelah D. Vouichard, dari dokumen Universitas Perserikatan Bangsa-Bangsa di: http://archive.unu.edu/unupress/unupbooks/80a02e/80A02E05.htm]

Terdapat konsentrasi yang sangat signifikan dari gempa bumi baik dangkal maupun dalam (lebih besar dari 70 km) di bagian barat laut Gambar 11.11. Ini adalah Afghanistan utara, dan pada kedalaman lebih dari 70 km, banyak dari gempa bumi ini berada di dalam mantel yang bertentangan dengan kerak bumi. Diinterpretasikan bahwa gempa bumi dalam ini disebabkan oleh subduksi ke arah barat laut sebagian Lempeng India di bawah Lempeng Asia di daerah ini.

Latihan

Latihan 11.1 Gempa bumi di British Columbia

Peta ini menunjukkan kejadian dan besarnya gempa bumi di British Columbia selama periode satu bulan pada bulan Maret dan April 2015.

1. Apa kemungkinan asal gempa bumi antara Juan de Fuca (JDF) dan Pelat Explorer?


Peta Planet dinamis ini: peta dunia gunung berapi, gempa bumi, kawah tumbukan, dan lempeng tektonik

Peta dalam materi Koleksi Peta diterbitkan sebelum tahun 1922, diproduksi oleh pemerintah Amerika Serikat, atau keduanya (lihat catatan katalog yang menyertai setiap peta untuk informasi mengenai tanggal publikasi dan sumber). Library of Congress menyediakan akses ke materi ini untuk tujuan pendidikan dan penelitian dan tidak mengetahui adanya perlindungan hak cipta AS (lihat Judul 17 dari Kode Amerika Serikat) atau batasan lain apa pun dalam materi Koleksi Peta.

Perhatikan bahwa izin tertulis dari pemilik hak cipta dan/atau pemegang hak lainnya (seperti hak publisitas dan/atau hak privasi) diperlukan untuk distribusi, reproduksi, atau penggunaan lain dari item yang dilindungi di luar yang diizinkan oleh penggunaan wajar atau pengecualian undang-undang lainnya. Tanggung jawab untuk membuat penilaian hukum independen atas suatu barang dan mengamankan izin yang diperlukan pada akhirnya berada di tangan orang yang ingin menggunakan barang tersebut.

Kredit Line: Perpustakaan Kongres, Geografi dan Divisi Peta.


3-2 Lempeng Tektonik

Seperti yang dijelaskan dalam Bagian 10.1, konsep pergeseran benua pertama kali dikandung oleh Alfred Wegener lebih dari 100 tahun yang lalu. Dalam kursus ini, kita tidak akan fokus pada teori-teori yang ada sebelum lempeng tektonik, tetapi ada baiknya membaca tentang pergeseran benua di Bagian 10.2. Seperti dijelaskan dalam Bagian 10.3, sebuah revolusi terjadi dalam ilmu geologi antara tahun 1930-an dan pertengahan 1960-an.

Selesaikan Latihan 10.1 (Bagian 10.2) untuk membantu Anda memahami alasan Wegener.

Salah satu alasan mengapa teori Wegener diabaikan selama 50 tahun adalah karena teori ini mengandalkan sejumlah sifat Bumi yang belum dipahami pada saat itu. Sebagai contoh, Wegener berpikir bahwa benua-benua bergerak karena terdorong di atas material berbatu yang mendasarinya, tetapi dia tidak dapat menjelaskan gaya yang mungkin melakukan dorongan tersebut, dan dia tidak dapat menjelaskan bagaimana suatu gaya yang diketahui dapat mengatasi jumlah yang sangat besar itu. dari gesekan. Meskipun kita sekarang tahu bahwa astenosfer adalah lapisan yang relatif lemah di mana lempeng dapat meluncur, dan juga bahwa konveksi di mantel memberikan beberapa dorongan, Wegener dan orang-orang sezamannya tidak memiliki pengetahuan seperti itu.

Bagian 10.3 memberikan ringkasan beberapa kemajuan penting dalam geologi global yang dibuat selama bagian pertama abad ke-20. Baca dengan cermat bagian itu, pastikan Anda memahami poin-poin berikut:

  • Pada awal 1950-an, dengan menggunakan data orientasi magnetik, ditunjukkan bahwa ketika batuan purba di Eropa diendapkan, posisi kutub magnetnya berbeda dari sekarang. Pertama, diperkirakan bahwa ini adalah hasil dari "pengembaraan kutub", tetapi ahli geologi kemudian menyadari bahwa fenomena ini lebih konsisten dengan konsep benua yang bergerak (Gambar 10.6).
  • Selama paruh pertama abad ke-20, pemahaman kita tentang topografi dasar laut meningkat secara dramatis. Pengetahuan ini mengarah pada penemuan pegunungan tengah laut, parit dalam di sepanjang tepi benua, dan rantai gunung bawah laut (Gambar 10.8). Meskipun fitur-fitur ini tidak sepenuhnya dipahami pada awalnya, kita sekarang tahu bahwa mereka masing-masing terkait dengan penyebaran dasar laut pada batas yang berbeda, subduksi pada batas konvergen, dan vulkanisme di mana lempeng bergerak perlahan di atas mantel-bulu.
  • Penerapan suara seismik di area yang luas di dasar laut telah memungkinkan ahli geologi untuk memetakan perbedaan ketebalan sedimen dasar laut, dan untuk melihat bahwa sementara sedimen tebal di sebagian besar lautan, mereka sangat tipis di daerah dekat pegunungan tengah laut (Gambar 10.9). Kita sekarang tahu bahwa perbedaan-perbedaan ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa dasar laut di daerah-daerah ini sangat muda dan tidak cukup waktu berlalu bagi sedimen tebal untuk menumpuk.
  • Pada tahun 1950-an, pengukuran aliran panas melalui dasar laut menunjukkan bahwa jumlah panas yang dihasilkan lebih besar dari rata-rata di daerah pegunungan daripada di tempat lain, dan lebih sedikit panas yang dihasilkan di daerah yang dekat dengan parit. Fenomena ini ditafsirkan sebagai adanya konveksi di dalam mantel seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-3.

Gambar 3-3. Penggambaran perbedaan aliran panas melalui kerak samudera, dan hubungannya dengan konveksi mantel dan tektonik lempeng.

© Steven Earle. Digunakan dengan izin.

  • Perkembangan jaringan stasiun seismik, antara tahun 1930-an dan 1950-an, memungkinkan penentuan posisi (lokasi dan kedalaman) lokasi gempa yang relatif tepat. Ditunjukkan bahwa sementara sebagian besar gempa bumi yang signifikan adalah dangkal, mereka semakin dalam ke pantai dari palung samudera seperti yang diilustrasikan pada Gambar 10.10.
  • Pada 1950-an dan 1960-an, perolehan data magnetik dari lautan menunjukkan pola kompleks daerah magnetik tinggi dan rendah yang dikenal sebagai batuan dengan komposisi basaltik yang sangat konsisten (Gambar 10.11). Meskipun pada awalnya tidak dipahami, pada tahun 1963, Vine, Matthews, dan Morely berpendapat bahwa pola-pola ini adalah hasil dari kerak dasar laut baru yang terbentuk selama masa magnetisme normal dan terbalik.
  • Juga pada tahun 1963, ahli geologi menemukan bahwa usia Kepulauan Hawaii meningkat secara sistematis dengan jarak dari gunung berapi yang masih aktif di pulau besar, yang mengarah pada konsep bahwa titik panas stasioner (mantle plume) ada di bawah pulau besar, dan bahwa kerak dasar laut Pasifik bergerak di atas sumber vulkanisme tersebut (Gambar 10.13).
  • Akhirnya, pada tahun 1965, jenis patahan baru—disebut a mengubah kesalahan—dijelaskan dan dijelaskan sebagai disebabkan oleh lempeng yang bergerak. Sesar transformasi umum terjadi di sepanjang punggung bukit yang menyebar (Gambar 10.15), tetapi juga ada di daratan, di mana mereka terkait dengan risiko gempa bumi yang signifikan.

Dalam Latihan 10.2, Anda dapat melihat sendiri bagaimana usia pulau-pulau Hawaii bervariasi menurut lokasi.

Menyelesaikan Latihan 10.3 akan membantu Anda memahami sesar-sesar transformasi, dan juga proses di mana kerak dasar laut menjadi termagnetisasi secara bervariasi.

Teori lempeng tektonik akhirnya diterima secara luas pada pertengahan 1960-an, sebagian besar sebagai hasil dari bukti kuat dari Vine, Matthews, dan Morely, dan karya Tuzo Wilson pada titik panas dan patahan transformasi. Wilson juga memainkan peran penting dalam memetakan batas antar lempeng di permukaan bumi, menunjukkan bagaimana lempeng-lempeng ini bergerak, dan menjelaskan berbagai proses yang terjadi pada berbagai jenis batas lempeng. Gambar 10.16 adalah peta modern lempeng, arah dan kecepatan geraknya, dan jenis batas di antara mereka. Ada lebih dari 20 lempeng yang berbeda, dan Anda harus mengetahui nama dan perkiraan luas dari tujuh lempeng utama. Cara sederhana untuk mempelajari nama dan lokasi ini adalah dengan menggambar secara kasar batas-batasnya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-4. Mulailah dengan (1) garis melengkung di tengah Samudra Atlantik. Pisahkan Amerika Selatan dari Amerika Utara (2), dan Eurasia dari Afrika (3). Gambarlah batas melalui Samudra Hindia dan pisahkan India dan Australia dari Asia (4). Gambarlah garis secara umum di sekitar Samudra Pasifik (5), dan terakhir gambar garis di sekitar Antartika (6).

Gambar 3-4. Perkiraan batas tujuh lempeng utama.

© Steven Earle. Digunakan dengan izin.

Latihan: Tanpa melihat Gambar 3-4, gambarlah batas ketujuh lempeng utama pada peta berikut. (Jika perlu, ikuti petunjuk di bawah peta.) Setelah selesai, lihat Gambar 10.16 di buku teks dan tambahkan panah untuk menunjukkan perkiraan gerakan lempeng.

Mulailah dengan garis melengkung di tengah Samudra Atlantik. Pisahkan Amerika Selatan dari Amerika Utara, dan Eurasia dari Afrika. Gambarlah batas melalui Samudra Hindia, dan pisahkan India dan Australia dari Asia. Gambarlah garis secara umum di sekitar Samudra Pasifik, dan terakhir gambar garis di sepanjang Antartika.

Untuk memahami lempeng tektonik, penting untuk mengetahui apa itu piring aku s. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10.17, lempeng tektonik tidak hanya terdiri dari kerak benua atau samudera, tetapi juga mencakup bagian litosfer (“kaku”) yang mendasari mantel. Paket kerak ditambah mantel litosfer ini—yang tebalnya rata-rata sekitar 100 km—dikenal sebagai litosfer, yang meluncur melintasi bagian atas astenosfer ketika sebuah lempeng bergerak.

Bagian 10.4 menjelaskan proses yang terjadi pada batas lempeng, dimulai dengan batas divergen (menyebar) di mana kerak samudera baru dibuat. Kunci dari proses ini adalah upwelling terkait konveksi dari batuan mantel panas, dan pencairan dekompresi beberapa (sekitar 10%) dari batuan tersebut dalam jarak 60 km dari dasar laut (Gambar 10.18). Gambar 10.19 memberikan ringkasan jenis batuan yang dihasilkan di lingkungan ini, yang meliputi gabro di kedalaman, tanggul mafik di tengah, dan basal bantal dekat dasar laut.

Gambar 10.20 mengilustrasikan proses yang dianggap bertanggung jawab atas perpecahan benua dan pembentukan batas penyebaran baru. Harap pastikan bahwa Anda memahami proses ini.

Gambar 10.21, 10.22, dan 10.23 menunjukkan dua lempeng bergerak menuju satu sama lain pada batas konvergen. Sebelum melangkah lebih jauh dengan ini, Anda perlu menyadari bahwa lempeng tektonik tidak pernah memiliki celah di antara mereka, karena mereka bergerak menuju satu sama lain dan akhirnya bertabrakan. Batas konvergen dapat terbentuk di dalam lempeng, dan kemungkinan besar terjadi pada antarmuka samudera-benua di dalam lempeng yang mencakup kerak samudera dan benua. Misalnya, Lempeng Amerika Utara mencakup kerak benua Amerika Utara dan kerak samudera di Samudra Atlantik bagian barat. Di sepanjang pantai timur Amerika Utara, terjadi transisi antara kerak benua dan samudera seperti yang digambarkan pada Gambar 3-5 (kiri). Kedua bagian didorong ke barat dengan menyebar di sepanjang punggungan Atlantik tengah, yang disebut a margin pasif. Pada suatu waktu di masa depan yang jauh, litosfer samudera dan benua dapat terpisah, dan subduksi dapat dimulai di sepanjang batas ini (Gambar 3-5 kanan). Hal ini kemungkinan disebabkan oleh akumulasi sedimen di sepanjang batas seperti yang dijelaskan secara lebih rinci menjelang akhir Bagian 10.4.

Gambar 3-5. Penggambaran batas pasif antara bagian benua dan samudra di Lempeng Amerika Utara saat ini (kiri) dan bagaimana hal ini dapat berubah menjadi batas subduksi di masa depan yang jauh (kanan).

© Steven Earle. Digunakan dengan izin.

Dalam Bagian 10.4, bacalah dengan seksama materi tentang batas-batas konvergen. Beberapa poin penting adalah bahwa air dari kerak subduksi berkontribusi pada pencairan di batuan mantel panas di atasnya, dan bahwa tegangan tekan konvergensi menyebabkan patahan dan deformasi, tidak hanya di kerak benua, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10.22, tetapi juga di kerak samudera di kedua sisi perbatasan.

Seperti yang telah disebutkan, sebagian besar sesar transformasi ada pada spread ridge dimana mereka membentuk batas antara segmen offset ridge. Mereka juga membentuk batas antar lempeng seperti yang diilustrasikan pada Gambar 3-6. Pada gambar ini, dua lempeng telah disorot dalam warna yang berbeda, dan Anda dapat melihat bagaimana segmen punggungan (garis putih ganda) membentuk batas lempeng di beberapa lokasi, sedangkan sesar transformasi (garis merah) membentuk batas lempeng di lokasi lain. . Garis putih yang memanjang di kedua sisi segmen punggungan disebut zona fraktur. Zona-zona ini bukan merupakan batas lempeng, dan memberikan tingkat penyebaran di berbagai segmen punggungan yang serupa, tidak ada gerakan relatif (yaitu, tidak ada patahan) yang terjadi di sepanjang garis ini.

Gambar 3-6. Punggungan Atlantik tengah antara Afrika dan Amerika Selatan. Batas penyebaran ditampilkan sebagai garis putih ganda, dan batas transformasi ditampilkan sebagai garis merah.

Geologi Fisik oleh Steven Earle digunakan di bawah lisensi internasional CC-BY 4.0.

Dalam beberapa kasus, mengubah batas melintasi benua, misalnya, Sesar San Andreas. Semua sesar transformasi dicirikan oleh gerakan yang pada dasarnya horizontal.

Menyelesaikan Latihan 10.4 akan berkontribusi pada pemahaman Anda tentang batas transformasi.

Bagian yang tersisa dari Bagian 10.4 mencakup ringkasan dari beberapa perubahan yang diperkirakan relatif baru dan dalam waktu dekat dalam konfigurasi lempeng tektonik Bumi. Ini juga mencakup diskusi tentang Siklus Wilson dan deskripsi yang lebih lengkap tentang bagaimana margin samudera-benua pasif dapat berubah menjadi batas subduksi (Gambar 10.26).

Uji ingatan Anda tentang nama lempeng, dan pemahaman Anda tentang batas lempeng dengan menyelesaikan Latihan 10.5.

Bagian 10.5 mencakup diskusi singkat tentang mekanisme gerakan lempeng. Meskipun kami telah mengatakan selama ini bahwa konveksi di mantel adalah pendorong penting lempeng tektonik, beberapa fenomena terkait ada — termasuk dorongan gravitasi menjauh dari daerah punggungan yang ditinggikan (dorongan punggungan) dan tarikan gravitasi subduksi kerak samudera (tarikan lempengan)—yang berkontribusi pada gerakan lempeng. Tiga proses penting untuk pergerakan lempeng dirangkum dalam Gambar 10.29.

Sebelum melanjutkan ke Bagian 3-3 tentang gempa bumi, jawab pertanyaan tinjauan di akhir Bab 10.

Lab 5 adalah tentang gempa bumi dahsyat di Haiti. Jika Anda seorang siswa terdaftar, Anda mungkin ingin mulai mengerjakannya saat Anda mengerjakan Bagian 3-3.


Lempeng Tektonik dan Gempa Bumi

Gempa bumi disebabkan oleh slip tiba-tiba pada sesar. Sesar adalah rekahan atau zona rekahan antara dua blok batuan.

Selama gempa bumi, batu di satu sisi patahan tiba-tiba tergelincir relatif terhadap yang lain. Sesar paling sering ditemukan di sekitar tepi lempeng yang merupakan blok batuan seukuran benua yang membentuk bagian terluar bumi.

Lempeng-lempeng ini terus bergerak (walaupun sangat lambat) dengan kecepatan hingga empat inci per tahun (10 cm/tahun) meskipun sebagian besar kecepatan perjalanan jauh lebih sedikit. Juga, tingkat perjalanan bervariasi di lokasi yang berbeda dalam setiap lempeng.

Pada batas di mana lempeng bertabrakan, satu lempeng dipaksa di bawah lempeng lainnya membentuk parit yang dalam. Di mana lempeng-lempeng bergerak terpisah, pegunungan terbentuk.

Karena kekuatan geologis yang besar bekerja di dekat batas lempeng ini, dapat dipastikan bahwa batas-batas ini adalah tempat sebagian besar gempa bumi terjadi.

Bagaimana lempeng tektonik ini bergerak relatif satu sama lain menentukan jenis patahan yang ada di titik persimpangannya. Ada tiga tipe dasar sesar normal, reverse dan strike-slip.

Persimpangan di mana pelat bergerak menjauh satu sama lain menghasilkan sesar "normal". Ini tidak normal dalam arti menjadi umum karena bukan yang paling umum. Kata "normal" mengacu pada bidang patahan yang biasanya sangat curam di antara dua blok bumi.

Di sebuah normal patahan, kedua blok tersebut saling menarik satu sama lain menyebabkan salah satu blok patahan tergelincir ke atas dan yang lainnya ke bawah sehubungan dengan bidang patahan.

Jika dua balok bumi bergerak saling mendekat, sesar yang dihasilkan disebut balik kesalahan. Di sinilah satu blok bumi dipaksa naik dan melewati (atau satu dipaksa di bawah) blok lawan. Dalam kedua kasus, ada perubahan ketinggian satu atau kedua blok bumi.

Kesalahan ketiga disebut strike-slip kesalahan. In strike-slip faults the opposing blocks of earth move horizontally opposite to each other. There is no (or very little) vertical movement.

There are also combinations of these basic fault movements as the land can move both horizontally and vertically. However, there is no way to telling the type of fault movement until well after the event is over.

Take it to the MAX! Learn more about the major tectonic plates and their motion.

While any of these three faults can produce extensive damage on land, the reverse fault is the source of most tsunamis.

The scale by which earthquakes are rated is called the Moment Magnitude scale (Mw). It is a measure of the distance a fault moved and the force required to move it.

The Moment Magnitude scale values are logarithmic meaning that with each increase in whole value the amplitude of the ground motion increase by ten. For example, a magnitude 5.0 earthquake is ten times as powerful as a magnitude 4.0 earthquake.

For a magnitude 6.0 earthquake, it is ten times more powerful than a magnitude 5.0 quake but is 100 times stronger than a magnitude 4.0 event.

This logarithmic increase in released energy at the 'strong' and 'great' earthquake levels means that minor increases in magnitude indicate huge jumps in released energy. According to the U.S. Geological Survey, the December 26, 2004 Sumatra earthquake measured a magnitude 9.1.

Three months later, March 28, 2005, another 'great' earthquake occurred on the same fault line as with the earlier quake and measured a magnitude 8.7.

Despite the seemingly small 0.4 difference in magnitude, due to the logarithmic values, the December magnitude 9.1 earthquake was 2½ times MORE powerful than the March 2005 earthquake (and over 125,000 times as powerful as a magnitude 4.0 quake).


Pengantar

Our Earth is a dynamic planet, as clearly illustrated on the main map by its topography, over 1,500 volcanoes, 44,000 earthquakes, and 170 impact craters. These features largely reflect the movements of Earth s major tectonic plates and many smaller plates or fragments of plates (including microplates). Volcanic eruptions and earthquakes are awe-inspiring displays of the powerful forces of nature and can be extraordinarily destructive. On average, about 60 of Earth's 550 historically active volcanoes are in eruption each year. In 2004 alone, over 160 earthquakes were magnitude 6.0 or above, some of which caused casualties and substantial damage.

This map shows many of the features that have shaped--and continue to change--our dynamic planet. Most new crust forms at ocean ridge crests, is carried slowly away by plate movement, and is ultimately recycled deep into the Earth--causing earthquakes and volcanism along the boundaries between moving tectonic plates. Oceans are continually opening (for example, Red Sea, Atlantic Ocean) or closing (for example, Mediterranean Sea). Because continental crust is thicker and less dense than thinner, younger oceanic crust, most does not sink deep enough to be recycled, and remains largely preserved on land. Consequently, most continental bedrock is far older than the oldest oceanic bedrock (see back of map).

The earthquakes and volcanoes that mark plate boundaries are clearly shown on this map, as are craters made by impacts of extraterrestrial objects that punctuate Earth's history, some causing catastrophic ecological changes. Over geologic time, continuing plate movements, together with relentless erosion and redeposition of material, mask or obliterate traces of earlier plate-tectonic or impact processes, making the older chapters of Earth's 4,500-million-year history increasingly difficult to read. The recent activity shown on this map provides only a present-day snapshot of Earth's long history, helping to illustrate how its present surface came to be.

The map is designed to show the most prominent features when viewed from a distance, and more detailed features upon closer inspection. The back of the map zooms in further, highlighting examples of fundamental features, while providing text, timelines, references, and other resources to enhance understanding of this dynamic planet. Both the front and back of this map illustrate the enormous recent growth in our knowledge of planet Earth. Yet, much remains unknown, particularly about the processes operating below the ever-shifting plates and the detailed geological history during all but the most recent stage of Earth's development.

PDF Files

In addition to the paper map, which is available for purchase, the USGS is providing PDF files of the map. These files are very large and should be downloaded and viewed in Adobe Reader.

Below: Thumbnail image of the front of the map, which measures 58 by 45 inches, and a figure representative of the materials on the reverse side of the map.

PDF file of the Front Side of the map: high resolution [52 MB] | screen resolution [8 MB]

PDF file of the Reverse Side of the map: high resolution [108 MB] | screen resolution [7 MB]

Ordering Instructions

The two-sided map can be ordered from the USGS Store. On the Map Locator page, enter "This Dynamic Planet" into the Product Name box. A single handling fee is applied to all domestic orders. For international shipping, see the USGS frequently asked questions page. Discounts are available for some groups. For more information call 1-888-ASK-USGS.

The map is also for sale from:
U.S. Geological Survey
Information Services
Box 25286, Federal Center
Denver, CO 80225

New product number 206335.

Linked Websites

Please visit the Smithsonian Institution This Dynamic Planet website. This site provides interactive mapping functions (including zoom), contains additional information not shown on the printed paper map, and includes downloadable PDF files of all map components and HTML pages.

See also the USGS booklet This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics, which gives background information about the theory of plate tectonics and traces its development.

The USGS also has created a website for teachers: This Dynamic Planet: A Teaching Companion.

Any use of trade, product, or firm names in this publication is for descriptive purposes only and does not imply endorsement by the U.S. Government.

U.S. Department of the Interior | U.S. Geological Survey
URL: pubs.usgs.gov /imap/2800/index.html
Page Contact Information: Katharine S. Schindler
Page Last Modified: Wednesday, 30-Nov-2016 17:39:05 EST


Learning Objectives

After reading this chapter and answering the review questions at the end, you should be able to:

  • Discuss the early evidence for continental drift, and Alfred Wegener’s role in promoting this theory.
  • Describe other models that were used early in the 20th century to understand global geological features.
  • Summarize the geological advances that provided the basis for understanding the mechanisms of plate tectonics, and the evidence that plates and are constantly being created and destroyed.
  • Describe the seven major plates, including their size, motion, and the types of boundaries between them.
  • Describe the geological processes that take place at divergent and convergent plate boundaries, and explain why transform faults exist
  • Explain how supercontinents form and how they break apart.
  • Explain why tectonic plates move.

Plate tectonics is the model or theory that we use to understand how our planet works: it explains the origins of continents and oceans, the origins of folded rocks and mountain ranges, the presence of different kinds of rocks, the causes and locations of earthquakes and volcanoes, and changes in the positions of continents over time. So… everything!

The theory of plate tectonics was proposed to the geological community more than 100 years ago, so it may come as a surprise that an idea underpinning the study of Earth today did not become an accepted part of geology until the 1960s. It took many decades for this theory to become accepted for two main reasons. First, it was a radically different perspective on how Earth worked, and geologists were reluctant to entertain an idea that seemed preposterous in the context of the science of the day. The evidence and understanding of Earth that would have supported plate tectonic theory simply didn’t exist until the mid-twentieth century. Second, their opinion was affected by their view of the main proponent, Alfred Wegener. Wegener was not trained as a geologist, so he lacked credibility in the eyes of the geological community. Alfred Wegener was also German, whereas the geological establishment was centred in Britain and the United States- and Britain and the United States were at war with Germany in the first part of the 20th century. In summary, plate tectonics was an idea too far ahead of its time, and delivered by the wrong messenger.

References

Thordarson, T., and Larsen, G. (2007) Volcanism in Iceland in historical time: Volcano types, eruption styles and eruptive history. Journal of Geodynamics 43, 118–152. Full text


Data Availability Statement

The code to calculate synthetic PDFs for calendar ages is available at http://doi.org/10.5281/zenodo.4074892. The authors declare that all data supporting this study's findings are available within the article, its supplementary information, and Ott et al. ( 2020 ) (Creative Commons Attribution 4.0 International).

Filename Deskripsi
2020AV000315-sup-0001-Supporting Information SI-S01.pdf2.3 MB Supporting Information S1
2020AV000315-sup-0002-Original Version of Manuscript-S01.pdf1.1 MB Original Version of Manuscript
2020AV000315-sup-0003-Peer Review History-S02.pdf127.2 KB Peer Review History
2020AV000315-sup-0004-First Revision of Manuscript-S03.pdf143.2 MB First Revision of Manuscript
2020AV000315-sup-0005-Second Revision of Manuscript-S04.pdf41.4 MB Second Revision of Manuscript [Accepted]
2020AV000315-sup-0006-Authors Response to Peer Review Comments-S05.pdf1,023.4 KB Authors' Response to Peer Review Comments

Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.


Tonton videonya: Աշխեն Թովմասյան. Սպիտակի երկրաշարժի օրվանից ամեն հեռացող օրը մեզ հզոր երկրաշարժի է մոտեցնում