Pola Magnetik Dasar Laut dan Rekonstruksi Pangea


Oleh: Minarwan

Di awal bulan Maret (tahun lalu) telah diceritakan bahwa konsep yang dikemukakan oleh Alfred Lothar Wegener (1880-1930), tentang daratan mahaluas bernama Pangaea yang ada pada akhir Era Paleozoic, akhirnya bisa diterima oleh komunitas geosains dan berkembang menjadi teori Tektonik Lempeng di tahun 1970-an (buka di sini). Ide Wegener diperdebatkan kembali sejak tahun 1950an seiring dengan berbagai penemuan yang dilakukan oleh para oceanographer and seismologist, terutama berupa mid-oceanic ridge alias pematang tengah samudera dan variasi magnetik dasar laut.

Keberadaan variasi magnetik dasar laut sebenarnya tidak dianggap aneh pada waktu itu karena telah disadari bahwa basalt (yang juga diketahui menyusun dasar laut) mengandung mineral magnetite yang dapat mengacaukan hasil pembacaan kompas saat pengukuran pada singkapan. Fenomena magnetik dasar laut membuat para geophysicist melakukan penelitian lebih detil dan hasilnya ternyata memperlihatkan bahwa variasi magnetik itu berpola (Gambar 1).

gambar-1

Gambar 1. Pola variasi magnetik dasar laut Mid-Atlantic Ridge di selatan Islandia (diambil dari http://www.newgeology.us/presentation25.html)

Polaritas magnetik dasar laut ternyata tidak seragam, satu setrip memiliki polaritas magnetik normal (arah utara mineral magnetite di batuan searah dengan arah utara bumi sekarang) sedangkan setrip yang bersebelahan berpolaritas terbalik (arah utara mineral magnetite di batuan menunjuk ke selatan). Secara sederhana dan ideal, pola itu bisa dianalogikan dengan 2 zebra cross identik yang tersusun berdampingan. Belang-belang zebra ini kira-kira memanjang searah dengan pematang tengah samudera alias mid-oceanic ridge dan terdapat di kedua sisi pematang. Setrip yang terdekat dengan lokasi pematang tengah samudera selalu memiliki polaritas magnetik normal pada saat ini. Animasi pergantian pola magnetik dasar laut dapat dilihat lebih jauh di sini.

Hasil analisis palaeontologi dan penarikan umur radioaktif inti bor yang diambil pada titik-titik tertentu melintasi Samudera Atlantik antara Amerika Selatan dan Afrika Barat pada tahun 1968 mempertegas teori pemekaran dasar laut alias seafloor spreading, serta konsisten dengan bukti anomali polaritas magnetik. Melalui studi palaeomagnetic ini pula rekonstruksi lempeng tektonik bisa dilakukan, yaitu dengan menyatukan strip-strip anomali magnetik dan menutup kembali samudera-samudera yang ada pada saat ini sehingga muncullah rekonstruksi kontinen-kontinen di masa lampau, termasuk Pangaea.

Rekonstruksi Pangaea

Rekonstruksi Pangaea dilakukan dengan berbagai cara oleh kelompok ahli yang berbeda. Ahli paleontologi dan geologi struktur menggunakan data-data geologi, sedangkan ahli geofisika mengandalkan data paleomagnetik. Hasilnya adalah beberapa model yang berbeda (inilah kisah klasik tentang ahli geosains, dengan menggunakan data yang samapun dapat menghasilkan interpretasi berbeda, apalagi jika datanya berbeda).

Penyebab perbedaan, selain karena berangkat dari jenis data yang berbeda, adalah karena rekonstruksi dengan menggunakan data paleomagnetik sendiri ternyata tidak betul-betul akurat. Medan magnet bumi yang dulu diyakini hanya sederhana dan cuma bersifat dipole (2 kutub sepanjang masa), ternyata malah bisa octupole (8 kutub). Kehadiran medan magnet octupole diperkirakan terjadi pada 20% hasil pengukuran paleomagnetik bumi, demikian menurut Van der Voo dan Torsvik (2001).

Apa pengaruh medan magnet dipole dan octupole itu? Begini. Secara sederhana, jika medan magnet hanya dipole sepanjang masa, maka rekonstruksi lokasi geografi kontinen-kontinen bisa berada pada paleolatitude yang “salah” dan bahkan menyebabkan 2 kontinen tumpang tindih sebagian. Contohnya ada dalam kasus rekonstruksi Pangaea pada jaman Permian, khususnya superkontinen Laurasia dan Gondwana.

Jika ada medan magnet octupole pada kala-kala tertentu, maka hasil pengukuran paleomagnetik untuk kala tersebut bisa digunakan untuk merekonstruksi paleolatitude dengan “lebih baik”, dalam arti misalnya tidak perlu memaksakan kutub magnet yang sama untuk merekonstruksi hasil pengukuran paleomagnetik di benua Australia dengan hasil pengukuran di Eropa.

Beberapa rekonstruksi Pangaea yang sering dipublikasikan antara lain Pangaea A, Pangaea A2 dan Pangaea B. Ada pula Pangaea C dan Pangaea D, namun tampaknya tidak cukup banyak saintis yang ikhlas menghabiskan waktu menelaah 2 rekonstruksi Pangaea yang disebutkan terakhir itu. Pangaea C dan D tidak cukup terkenal. Di bawah ini ada 3 gambar rekonstruksi Pangaea pada jaman Permian (akhir Paleozoik). Gambar a dan b dibuat tanpa memperhatikan paleolatitude, yaitu hanya sekedar mencocokkan batas benua yang satu dengan benua lain, sedangkan gambar c dengan mempertimbangkan paleolatitude.

gambar-2

Gambar 2. Rekonstruksi Pangaea pada akhir Permian (diambil dari http://magician.ucsd.edu/Essentials/WebBookse104.html#x122-19900213)

Pangaea A

Bullard et al. (1965) adalah yang pertama kali mencoba menutup kembali Samudera Atlantik dan mencocokkan garis pantai Amerika Selatan dan Utara dengan garis pantai Eropa dan Afrika Barat. Rekonstruksi versi Bullard et al. (1965) kemudian disempurnakan oleh Smith and Hallam (1970), dengan membuat Afrika berdempetan dengan Amerika Selatan dan Utara sedangkan Eropa berada sedikit di utara Afrika. Rekonstruksi ini dinamakan Pangaea A alias A1 (Gambar 2a). Di gambar ini dapat terlihat bahwa Teluk Meksiko yang tidak sepenuhnya tertutup.

Pangaea A2

Dengan menggunakan data paleomagnetik dari Gondwana, Van der Voo and French (1974) merubah Pangaea versi A menjadi versi A2 (Gambar 2b). Perbedaan pertama dengan Pangaea A adalah Teluk Meksiko yang sekarang sudah tertutup tapi masih menyisakan Semenanjung Florida dan Meksiko yang ditindih oleh Kolombia.

Pangaea B

Karena yakin akan rekonstruksi para geologists yang tidak cukup scientific dan tidak berdasarkan data yang akurat, Irving (1977) dan Morel & Irving (1981) kemudian mengajukan sebuah rekonstruksi Pangaea yang sangat berbeda dengan Pangaea versi A1 dan A2 (Gambar 2c). Perbedaannya adalah: pertama, Pangaea B telah direkonstruksi dengan mempertimbangkan interpretasi paleolatitude dan kedua yang lebih nyata lagi adalah posisi dan hubungan batas-batas kontinen yang jauh berbeda dengan rekonstruksi sebelumnya.

Dalam Pangaea B, Gondwana digeser lebih ke timur (relatif) terhadap Laurasia (Amerika Utara dan Eropa). Dalam Gambar 2c dapat terlihat posisi Teluk Meksiko yang terbuka di sebelah barat Kolombia/Ekuador/Peru dan Eropa yang berada di samping Mauritania. Guna mengakomodasi posisi Amerika Selatan dan Afrika yang lebih ke arah timur itu, para pendukung Pangaea B kemudian mengajukan bahwa menjelang Permian, Gondwana mulai bergerak ke arah barat relatif terhadap Laurasia melalui mekanisme berupa sesar geser dextral sepanjang 3500 km. Ide ini tentu saja ditentang oleh para ahli geologi yang tidak menemukan bukti keberadaan sesar geser dextral yang super panjang tersebut.

Sejak tahun 2001, ketika ide bahwa medan magnet bumi tidak hanya dipole melainkan juga octupole seperti yang dilontarkan oleh Van der Voo dan Torsvik, rekonstruksi Pangaea kemudian mulai kembali ke tipe A. Nah, untuk membaca lebih jauh mengenai dipole dan octupole ini serta bagaimana pengaruhnya pada rekonstruksi Pangaea, silahkan unduh paper mereka di link ini.

Sampai di sini dulu artikel Pangaea kali ini, lain kali disambung lagi. Lebih kurang hanya demikian apa adanya, kalau ada yang berkenan mengoreksi/menambahkan/mengurangi sangat dipersilahkan.

%d blogger menyukai ini: