India Menuju Eurasia 80 Juta Tahun Lalu

Daerah kawasan Himalaya (aito.com)

Lebih dari sekitar 140 juta tahun yang lalu, India merupakan bagian dari superbenua besar yang disebut Gondwana, yang menutupi sebagian besar belahan bumi bagian selatan. Sekitar 120 juta tahun yang lalu, India memisahkan diri dan mulai perlahan-lahan bergerak sekitar 5 cm per tahun ke arah utara. Kemudian, sekitar 80 juta tahun yang lalu, kecepatan pergerakan benua tersebut tiba-tiba dipercepat menjadi 15 cm per tahun - dua kali lebih cepat dari rata-rata pergerakan tektonik modern. Pada akhirnya India bertabrakan dengan Eurasia sekitar 50 juta tahun yang lalu, dan terbentuklah Himalaya.

Pembentukan Himalaya
(Creative Commons)

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah berusaha untuk menjelaskan bagaimana India bisa bergerak ke utara begitu cepat. Para ahli geologi dari MIT telah menemukan jawaban baru: India ditarik ke arah utara oleh kombinasi dari dua zona subduksi. Ketika suatu lempeng menunjam, lempeng tersebut menarik serta daratan yang terhubung dengannya. Mereka menganggap bahwa dua penunjaman lempeng tersebut menyebabkan dua kali kekuatan tarik, yang menggandakan kecepatan pergerakan India.

Berdasarkan data sampel dan penanggalan umur batuan dari wilayah Himalaya, mereka kemudian mengembangkan model untuk subduksi ganda. dan menetapkan bahwa kecepatan pergerakan purba lempeng India bergantung pada dua faktor dalam satu sistem; lebar lempeng subduksi, dan jarak antara dua lempeng subduksi. Dengan menggabungkan data-data pengukuran ke dalam model baru tersebut, mereka menemukan bahwa sistem subduksi ganda mungkin memang telah mambawa India bergerak dengan cepat ke arah Eurasia sekitar 80 juta tahun yang lalu.

Motor Penggerak

Berdasarkan catatan geologi, India bergerak melalui Samudra Tethys yang memisahkan Gondwana dari Eurasia. Pada awalnya India bergerak dengan kecepatan biasa-biasa saja - 5 cm per tahun, dan kemudian tiba-tiba melesat hingga 15 cm per tahun. Kecepatan tersebut bertahan selama 30 juta tahun sebelum akhirnya bertabrakan dengan Eurasia.

Pada tahun 2011, para ilmuwan percaya bahwa mereka telah mengidentifikasi motor penggerak di balik pergerakan cepat lempeng India: sebuah plume magma. Menurut hipotesis mereka, plume tersebut menghasilkan jet vulkanik di bawah lempeng India, sehingga membuat India dapat bergerak dengan cepat.

Namun, ketika peneliti lain memodelkan skenario tersebut, mereka menemukan bahwa setiap aktivitas gunung api akan berlangsung paling tidak selama 5 juta tahun - waktu tersebut tidak cukup untuk menjelaskan 30 juta tahun pergerakan cepat lempeng India.

Squeezing dan Percepatan

Pada tahun 2013, peneliti MIT melakukan pengukuran paleomagnetik di Himalaya untuk menentukan di mana awalnya batuan terbentuk. Dari data tersebut, mereka menyimpulkan bahwa sekitar 80 juta tahun yang lalu, busur gunung api terbentuk di dekat khatulistiwa, pada waktu itu khatulistiwa berada di tengah-tengah Samudra Tethys.

Sebuah busur vulkanik pada umumnya identik dengan adanya zona subduksi, ilmuan MIT mengidentifikasi adanya busur vulkanik kedua di bagian selatan dari busur vulkanik pertama, dekat dengan lokasi di mana India pertama kali mulai melepaskan diri dari Gondwana. Data menunjukkan bahwa mungkin ada dua lempeng yang mensubduksi: lempeng samudera bagian Utara, dan lempeng bagian selatan (lempeng India).

Peneliti MIT mengembangkan model subduksi ganda yang melibatkan lempeng bagian utara dan selatan. Mereka menghitung seberapa cepat pergerakan yang disebabkan oleh penunjaman dua lempeng tersebut. Ketika lempeng menunjam, batuan yang ada di tepian pertemuan lempeng mengalami "squeezing". Semakin banyak batuan yang ter-squeeze, semakin cepat lempeng bergerak.

Data-data pengukuran dari Himalaya menunjukkan bahwa dimensi lempeng samudera bagian utara mencakup hampir sepertiga dari lingkar bumi. Namun, lempeng bagian selatan yang membawa India mengalami perubahan radikal: Sekitar 80 juta tahun yang lalu, tabrakan antara India dan Afrika memotong lempeng India menjadi sekitar 3.000 km - tepat di saat pergerakan India mulai dipercepat.

Berdasarkan dimensi lempeng, para peneliti MIT menghitung bahwa pergerakan lempeng India dipercepat mulai dari 5 ~ 15 cm per tahun. Sementara hasil perhitungan tersebut hampir sama dengan perhitungan yang telah dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya, ini merupakan bukti pertama kali bahwa subduksi ganda bertindak sebagai motor penggerak benua.

Model percepatan lempeng India melibatkan dua tunjaman.
(Diadaptasi dari Jagoutz, O., Royden, L., Holt, A. F., Becker, T. W. 2015)

---
Sumber: Massachusetts Institute of Technology

Jurnal terkait:

• Jagoutz, O., Royden, L., Holt, A. F., Becker, T. W. 2015. Anomalously fast convergence of India and Eurasia caused by double subduction. Nature Geoscience 8, 475–478.