Penelitian terbaru mengungkapkan keberadaan sisa dari lempeng samudra purba yang terkubur jauh di bawah wilayah Midwest Amerika Serikat. Lempeng tersebut juga terkenal sebagai lempengan purba Farallon. Lempengan Farallon secara aktif menarik material besar dari kerak Amerika Utara ke dalam mantel Bumi.
Baca Juga: Kawah Meteorit Tertua di Dunia, Bukan Lagi Yarrabubba
Hal tersebut menyebabkan penipisan besar di bagian bawah kerak benua. Studi ini dipublikasikan oleh Junlin Hua dan rekan-rekannya dalam jurnal Nature Geoscience. Membuka pemahaman baru tentang bagaimana kerak benua bisa berubah seiring waktu.
Lempengan Purba Farallon Penemuan Tetesan Raksasa di Bawah Bumi
Para peneliti menemukan formasi besar menyerupai “tetesan” yang menggantung dari bagian bawah kerak Amerika Utara hingga kedalaman sekitar 640 kilometer. Formasi ini terletak di bawah area luas. Mulai dari Michigan hingga Nebraska dan Alabama, namun efeknya meluas ke hampir seluruh Amerika Utara.
Tetesan ini terbentuk akibat batuan dari berbagai penjuru Amerika Utara yang tertarik secara horizontal menuju satu area. Kemudian batuan tersebut tersedot ke dalam mantel. Proses ini menyebabkan hilangnya material besar dari bagian bawah kerak Amerika Utara, menjadikan wilayah tersebut mengalami penipisan signifikan.
“Wilayah yang sangat luas mengalami penipisan,” ujar Junlin Hua, yang kini menjabat sebagai profesor di University of Science and Technology of China.
Jejak Lempeng Farallon di Dalam Mantel
Formasi tetesan tersebut, menurut studi ini, berasal dari tarikan gravitasi oleh potongan lempeng Farallon yang telah lama terputus dan tersubduksi ke dalam mantel. Lempengan purba Farallon sendiri pernah menjadi bagian penting dari zona subduksi aktif di sepanjang pantai barat Amerika Utara. Di mana ia menunjam ke bawah lempeng benua dan mendaur ulang materialnya ke dalam Bumi.
Sekitar 20 juta tahun lalu, akibat interaksi dengan lempeng Pasifik, lempeng Farallon mulai pecah menjadi beberapa bagian. Kini, sebagian sisa lempeng tersebut berada pada kedalaman sekitar 660 kilometer di bawah Midwest Amerika. Dalam studi terbaru ini, potongan lempeng tersebut terbukti memiliki pengaruh besar terhadap dinamika kerak benua di atasnya.
Teknologi Pencitraan Seismik Resolusi Tinggi
Penemuan ini dimungkinkan berkat teknik pencitraan bawah tanah terbaru yang bernama full-waveform inversion. Melalui full-waveform inversion, memungkinkan para peneliti melihat gambaran resolusi tinggi struktur dalam mantel Bumi. Teknik ini memanfaatkan berbagai gelombang seismik untuk menggali informasi fisik dari bawah permukaan, mirip seperti pemindaian medis untuk tubuh manusia.
“Dengan teknologi ini, kami kini memiliki representasi yang jauh lebih jelas dari zona penting antara litosfer dan mantel dalam,” kata Thorsten Becker, profesor geofisika di University of Texas, Austin.
Melalui simulasi komputer, para peneliti membuktikan bahwa formasi tetesan hanya muncul jika potongan lempengan purba Farallon mereka sertakan dalam model. Ini menunjukkan secara langsung bahwa sisa lempeng tersebut masih memengaruhi kerak benua, bahkan jutaan tahun setelah proses subduksi dimulai.
Fenomena Penipisan Kratonik
Proses penipisan ini terkenal sebagai penipisan kratonik, yakni pengikisan bagian bawah kraton, yaitu inti kuno dari benua yang biasanya sangat stabil. Kraton terbentuk miliaran tahun lalu dan jarang mengalami perubahan besar. Namun, studi ini menunjukkan bahwa bahkan struktur paling stabil di Bumi pun dapat berubah ketika berinteraksi dengan sisa-sisa lempeng tektonik yang aktif.
Baca Juga: Prediksi Zaman Es di Bumi Akan Kembali 11.000 Tahun Lagi
Proses ini berlangsung sangat lambat dan biasanya tidak teramati langsung. Tetapi kini untuk pertama kalinya, para ilmuwan berhasil mendokumentasikannya secara real-time melalui data seismik dan pemodelan numerik.
Subduksi Datar dan Dampaknya di Daratan
Ciri unik dari subduksi lempengan purba Farallon adalah sudut penunjamannya yang datar, atau populer sebagai flat-slab subduction. Ini memungkinkan lempeng menjangkau jauh ke pedalaman benua. Sehingga memicu pembentukan pegunungan seperti Pegunungan Rocky yang jauh dari batas lempeng konvergen.
Pencitraan tomografi menunjukkan adanya anomali kecepatan gelombang yang lebih besar dari ukuran lempeng yang sebenarnya. Ini menandakan bahwa deformasi dan pelipatan besar telah terjadi selama subduksi. Bahkan menyisakan sebagian lempeng di mantel atas meskipun seharusnya sudah turun ke mantel bawah.
Akresi Terran dan Warisan Farallon
Selain menyebabkan penipisan kraton, lempeng Farallon juga berperan besar dalam membentuk Amerika Utara bagian barat. Selama subduksi, lempeng ini mengangkut fragmen kerak dan busur pulau dari tempat jauh (terkenal sebagai terran eksotik) dan mengakresikannya ke lempeng Amerika Utara.
Wilayah seperti California dan Alaska saat ini sebagian besar tersusun dari terran yang diakresi ini. Bahkan, beberapa studi menunjukkan bahwa Farallon mungkin bukan satu lempeng tunggal. Akan tetapi terbagi menjadi beberapa bagian seperti Farallon Utara, Mezcalera, dan lainnya.
Implikasi Geologi dan Masa Depan
Proses tetesan di bawah Midwest memang tidak akan segera menyebabkan perubahan permukaan. Namun pengaruh jangka panjangnya terhadap struktur dan stabilitas benua sangat penting. Studi ini membantu para ilmuwan menyusun kembali sejarah geologis Amerika Utara, serta memberikan wawasan tentang bagaimana benua dapat tumbuh, pecah, dan didaur ulang dalam skala waktu geologis.
“Ini membantu kita memahami bagaimana benua terbentuk dan berkembang,” kata Becker. “Dan bagaimana bagian-bagian dari kerak bisa bergerak ribuan kilometer dan tetap memberi dampak hingga sekarang.”
Baca Juga: Perbedaan Batuan dan Mineral, Berkaitan Erat Tapi Tak Sama
Demikian ulasan mengenai lempengan purba Farallon. Ada temuan baru bahwa bagian dari kerak Amerika Utara ikut terseret ke dalam mantel karena interaksi dengan sisa-sisa lempeng Farallon. Penemuan ini tentu saja bisa mengubah cara kita memahami dinamika mantel dan sejarah geologi benua tersebut. (R10/HR-Online)
