17 Oktober 2024
3 Maksudku membaca
Dasar Laut Purba Ditemukan Perlahan Tenggelam ke dalam Mantel Bumi
Sebuah lempengan dasar laut kuno yang luas jatuh ke bawah Samudera Pasifik dan telah melayang di dalam mantel bumi selama lebih dari 120 juta tahun, sebuah studi baru menunjukkan.

Lempeng Nazca terletak di sisi barat pantai Pasifik Amerika Selatan. Di tepi barat Lempeng Nazca terdapat East Pacific Rise, sedangkan zona subduksi Nazca membentang di sepanjang tepi timur.
Foto Stok Naeblys/Alamy
Sebuah lempengan dasar laut kuno yang ada ketika dinosaurus paling awal muncul di Bumi, telah ditemukan di bawah Samudera Pasifik, di mana ia tampaknya telah melayang di tengah-tengah perendaman selama lebih dari 120 juta tahun.
Selain menjelaskan proses geologi jauh di dalam Bumi, lapisan batuan padat yang dingin dan turun, yang terletak sekitar 410 hingga 660 kilometer di bawah permukaan planet, dapat menjelaskan celah misterius antara dua bagian gumpalan raksasa di lapisan mantel.
“Studi ini memberikan contoh modern pertama tentang bagaimana aliran dingin dari atas memecah bulu mantel dalam,” kata Sanne Cottaar, profesor seismologi global di Universitas Cambridge, yang tidak terlibat dalam penemuan ini. Makalah ini diterbitkan secara online pada 27 September pukul Kemajuan dalam Sains.
Tentang mendukung jurnalisme sains
Jika Anda menyukai artikel ini, pertimbangkan untuk mendukung jurnalisme pemenang penghargaan kami dengan berlangganan. Dengan membeli langganan, Anda membantu memastikan masa depan cerita yang berdampak tentang penemuan dan ide yang membentuk dunia kita saat ini.
Jauh di bawah planet kita, dua gumpalan material besar seukuran benua muncul dari inti luar bumi yang panas dan cair ke dalam mantelnya yang berisi batuan. Para ilmuwan belum bisa melihat secara langsung mega struktur yang tingginya ratusan kilometer dan lebarnya ribuan kilometer ini. Sebaliknya para peneliti menyimpulkan keberadaannya dari teknik pencitraan yang bergantung pada bagaimana gelombang seismik merambat melaluinya. Dalam gumpalan, gelombang seismik melambat, sehingga menghasilkan nama yang lebih teknis, wilayah kecepatan geser rendah yang besar (LLSVP). LLSVP yang lebih besar dan lebih dipahami, disebut bulu-bulu Afrika, terletak di bawah Lembah Celah Afrika Timur, yang mengalir dari Laut Merah hingga Mozambik. Ada dua lempeng tektonik yang perlahan-lahan bergerak menjauh dan pada akhirnya mungkin akan membelah benua.
“Di zona keretakan Afrika Timur, kita memiliki contoh saat ini tentang bagaimana bulu mantel besar yang panas dan naik yang berasal dari bulu mantel dalam (yang dinamakan LLSVP) mulai memecah benua tersebut,” kata Cottaar.
Para ilmuwan tidak yakin secara pasti bagaimana LLSVP terbentuk (beberapa penelitian menunjukkan bahwa LLSVP adalah sisa tabrakan yang menciptakan bulan kita), terbuat dari apa, atau bagaimana kontribusinya terhadap peristiwa permukaan seperti gunung berapi. “Gagasan umumnya adalah bahwa bulu-bulu mantel kemungkinan besar terdorong oleh lempengan-lempengan subduksi. Dua bulu-bulu utama dikelilingi oleh ‘makam’ lempengan-lempengan subduksi,” kata Cottaar, mengacu pada tepi lempeng samudera yang turun ke bawah, atau menunjam, piring lain.
Jingchuan Wang, ahli geologi di Universitas Maryland, College Park, dan rekan-rekannya tertarik untuk meneliti bulu mantel di bawah lempeng Nazca di Samudera Pasifik, lepas pantai Amerika Selatan. Penelitian sebelumnya menunjukkan adanya anomali struktural di sana yang tampaknya membagi gumpalan itu menjadi dua. Dalam analisis baru, yang melibatkan pengukuran sifat gelombang gempa yang merambat jauh di bawah tanah, para peneliti melihat bukti adanya sesuatu yang dingin dan padat yang terjebak di celah bulu mantel.
“Penjelasan paling pelit mengenai suhu dingin dan kecepatan seismik yang tinggi adalah adanya lempeng subduksi,” kata Wang. “Namun, wilayah ini tidak memiliki subduksi aktif, dan lempengan yang dicitrakan telah muncul dari permukaan. Oleh karena itu, kami yakin kami sedang melihat lempengan kuno.”

Diagram ini menunjukkan “lempengan” subduksi kuno yang dijelaskan oleh tim. Lempengan dasar laut kuno ini berdampak langsung pada struktur berskala besar yang disebut bulu mantel.
Tim tersebut menjelaskan dua kemungkinan skenario bagaimana dasar laut purba ini bisa terjepit di tengah bulu mantel Pasifik. Salah satunya adalah tepi dasar laut kuno yang pecah dan jatuh di antara cikal bakal lempeng Nazca dan bagian dari benua super kuno Gondwana yang menjadi Amerika Selatan sekitar 250 juta tahun yang lalu. Sebagian dari pecahan lempeng tersebut, yang berfungsi sebagai dasar laut pada awal era Mesozoikum, akan tenggelam ke bawah kedua lempeng tersebut, yang batasnya kini membentuk punggung samudera dengan penyebaran tercepat di dunia, yang disebut East Pacific Rise.
Sebagai alternatif, lempeng subduksi mungkin telah menunjam ke bawah lempeng pendahulu Nazca, kata Wang, akibat pergolakan tektonik kuno.
Terlepas dari bagaimana ia sampai di sana, bagian dasar laut tersebut perlahan-lahan menyusut dengan kecepatan sekitar 0,5 hingga satu sentimeter per tahun—hampir setengah kecepatan tenggelamnya benda serupa jika berada tepat di bawah zona ini di dalam mantel. . .
Ketebalan lempengan dan viskositas (atau daya apung) wilayah mantel ini, kata Wang, dapat menjelaskan lambatnya kecepatan tenggelamnya.
“Temuan kami membantu menghubungkan sejarah lempeng tektonik 250 juta tahun yang lalu dengan struktur mantel saat ini,” kata Wang, “memberikan petunjuk tentang masa lalu bumi yang kompleks, khususnya apa yang terjadi di bawah permukaan, yang seringkali tidak meninggalkan jejak geologis yang dapat terlihat. di atas permukaan.”