Diposting Jumat, 18 Maret 2011 jam 12:59 pm oleh Evy Siscawati

Quartz merupakan Kunci Tektonik Lempeng

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Jumat, 18 Maret 2011 -


Pengamatannya dinamai “Siklus Tektonik Wilson” menyarankan kalau proses yang terjadi berkali-kali selama sejarah panjang Bumi, paling terbaru menyebabkan superbenua raksasa Pangaea membelah menjadi tujuh benua sekarang.

Gagasan Wilson adalah pusat bagi Revolusi Tektonik Lempeng, landasan teori-teori modern mengenai proses-proses dibalik pembentukan pegunungan dan gempa bumi.

Sejak makalahnya tahun 1967, studi tambahan telah membenarkan kalau deformasi berskala besar pada benua-benua berulang kali terjadi di beberapa daerah namun tidak di daerah lain, walaupun alasannya masih sulit dipahami.

Tektonik lempeng merevolusi pemahaman mengenai distribusi gempa bumi (warna merah). (Credit: Tony Lowry, Utah State University)

Sekarang, penemuan baru oleh geofisikawan Universitas Negeri Utah, Tony Lowry dan kolega Marta Pérez-Gussinyé dari Royal Holloway, Universitas London, mengungkapkan petunjuk mengejutkan pada siklus batuan tanpa henti ini.

“Semua berawal dari quartz,” kata Lowry, yang menerbitkan hasil dari studi terbaru timnya dalam jurnal Nature edisi 17 maret.

Para ilmuan menjelaskan sebuah pendekatan baru untuk mengukur sifat dari kerak dalam.

Ia mengungkapkan peran kunci quartz dalam memicu rantai peristiwa yang menyebabkan permukaan Bumi retak, menggeronjol, melipat dan merentang menjadi pegunungan, dataran dan lembah.

“Bila anda pernah bergerak ke barat dari Dataran Besar Midwest menuju Pegunungan Rocky, anda dapat heran mengapa dataran datar mendadak naik menjadi puncak terjal di titik tertentu,” kata Lowry.

“Ternyata kalau kerak di bawah dataran tersebut hampir tidak memiliki quartz di dalamnya, sementara pegunungan Rocky sangat kaya quartz.”

Ia berpikir kalau sabuk quartz tersebut dapat menjadi katalis yang menyetel siklus batuan pembentuk pegunungan menjadi bergerak.

“Gempa bumi, pembentukan pegunungan dan ekspresi lain tektonik benua tergantung pada bagaimana aliran batuan merespon regangan,” kata Lowry.

“Kita tahu kalau tektonik adalah sebuah respon pada pengaruh gravitasi, namun kita tahu sedikit saja mengenai sifat aliran batuan dan bagaimana mereka berubah dari satu lokasi ke lokasi lainnya.”

Teori Wilson memberikan petunjuk penting, kata Lowry, sebagai ilmuan yang telah lama mengamati kalau sabuk pegunungan dan zona retakan telah terbentuk terus menerus di lokasi ynag sama dalam periode waktu yang panjang.

Tapi mengapa?

“Dalam beberapa dekade terakhir, kita tealh belajar kalau suhu tinggi, air dan quartz yang melimpah merupakan faktor kritis dalam membuat aliran batuan menjadi lebih mudah,” kata Lowry. “Hingga kini, kita tidak memiliki alat untuk mengukur faktor-faktor ini dan menjawab pertanyaan yang telah ada sejak lama.”

Sejak 2002, Earthscope Transportable Array dari berbagai stasiun seismik yang didanai Yayasan Sains Nasional (NSF) di sepanjang Amerika Serikat bagian barat telah memberikan data pencitraan jauh mengenai sifat batuan benua.

“Kami mengkombinasikan data Earthscope dengan pengukuran geofisika gravitasi dan aliran panas permukaan dengan cara yang sepenuhnya baru, cara yang memungkin kita memisahkan pengaruh suhu, air dan quartz di kerak bumi,” kata Lowry.

Pengukuran Earthscope memungkinkan tim ini memperkirakan ketebalan, bersama dengan rasio kecepatan seismik, kerak benua di barat Amerika.

“Studi mengesankan ini memberikan pandangan baru pada proses-proses yang mengendalikan deformasi dan dinamika benua skala besar,” kata Greg Anderson, direktur program NSF untuk Earthscope. “Ini adalah kunci memahami rakitan dan evolusi benua.”

Kecepatan seismik menjelaskan seberapa cepat gelombang suara dan gelombang sobek berjalan melalui batuan, memberi petunjuk suhu dan komposisinya.

“Kecepatan seismik sensitif pada suhu dan tipe batuan,” kata Lowry.

“Namun bila kecepatan dikombinasikan sebagai sebuah rasio, ketergantungan suhu menjadi jatuh. Kami menemukan kalau rasio kecepatan ternyata justru sensitif pada kelimpahan quartz.”

Bahkan setelah memisahkan efek suhu, para ilmuan menemukan kala rasio kecepatan seismik yang rendah, menunjukkan kerak lemah yang kaya quartz, secara sistematik terjadi di lokasi yang sama seperti suhu kerak rendah tinggi yang dimodelkan secara independen dari aliran panas permukaan.

“Ini adalah sebuah kejutan,” kata beliau. “Kami pikir ini menunjukkan sebuah siklus umpan balik, dimana quartz yang memulai bola bergulir.”

Bila suhu dan air sama kuatnya, kata Lowry, aliran batuan akan berfokus dimana quartz berada karena disanalah satu-satunya sambungan lemah berada.

Saat aliran dimulai, gerakan batuan yang membawa panas bersamanya dan gerakan panas yang efisien tersebut meningkatkan suhu, menghasilkan pelemahan kerak.

“Batuan, ketika menghangat, dipaksa melepaskan air yang seharusnya berikatan secara kimia dalam kristal,” katanya.

Air selanjutnya memperlemah kerak, yang semakin memfokuskan deformasi di daerah tertentu.

Informasi lebih lanjut mengenai proyek EarthScope tersedia di: http://www.earthscope.org/

Sumber berita:

National Science Foundation.

Referensi jurnal:

Lowry, A.R., Perez-Gussinye, M. The role of crustal quartz in controlling Cordilleran deformation. Nature, 2011; 471 (7338): 353 DOI: 10.1038/nature09912

Evy Siscawati
Facts are the air of scientists. Without them you can never fly (Linus Pauling). Berjalan di pantai, dud dud, berjalan di pantai, dud dud (ESW).
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.