1. Teori GeosinklinTeori geosinklin menyatakan bahwa suatu daerah sempit pada kerak bumi mengalami depresi selama beberapa waktu sehingga terendapkan secara ekstrim sedimen yang tebal. Proses pengendapan ini menyebabkan subsidence (penurunan) pada dasar cekungan. Endapan sedimen yang tebal dianggap berasal dari sedimen akibat proses orogenesa yang membentuk pengunungan lipatan dan selama proses ini endapan sedimen yang telah terbentuk akan mengalami metamorfosa. Batuan yang terdeformasi didalamnya dijelaskan sebagai akibat menyempitnya cekungan karena terus menurunnya cekungan, sehingga batuan terlipat dan tersesarkan. Pergerakan yang terjadi adalah pergerakan vertikal akibat gaya isostasi. Teori ini mempunyai kelemahan tidak mampu menjelaskan asal-usul aktivitas vulkanik dengan baik dan logis. Keteraturan aktivitas vulkanik sangatlah tidak bisa dijelaskan dengan teori geosinklin. Pada intinya, golongan ilmuwan menganggap bahwa gaya yang bekerja pada bumi merupakan gaya vertical. Artinya, semua deformasi yang terjadi diakibatkan oleh gaya utama yang berarah tegak lurus dengan bidang yang terdeformasi.

Konsep geosinklin oleh geologist Amerika Di suatu ketebalan sedimen, sedimen yang ditemukan pada zona laut dangkal akan mencirikan terdapatnya suatu cekungan (geosinklin) Pengendapan supply sedimen pada geantiklin (sebelah geosinklin) mengikuti rata-rata jumlah sedimentasi yang terendapkan pada cekungan tersebut Geosinklin berada pada daerah marginal sampai dengan continent

Konsep geosinklin oleh geologist Eropa Menjelaskan terjadinya sedimen pada zona laut dalam dan menyimpulkan bahwa geosinklin merupakan daerah yang dalam, berupa cekungan yang relatif memanjang Sulit terjadi kesetimbangan pada sistem pengendapan di geosinklin, dan sejarah serta durasi dari geosinklin bergantung pada rata-rata relatif dari penurunan cekungan dan sedimentasi Geosinklin terbentuk pada daerah marginal sampai dengan continent atau

diantara continental masses Beberapa istilah yang sering dihunakan dalam menjelaskan bagian bagian dari geosinklin, diantaranya:

Miogeosinklin: geosinklin yang terbentuk sepanjang batas kontinen pada kerak kontinen dan tersusun atas sedimen dengan kehadiran batugamping, batupasir dan serpih.

Eugeosinklin: geosinklin yang terbentuk agak jauh dari tepi kontinen. Hal ini mengakibatkan komposisi batuan di daerah ini terdiri dari batuan dengan ukuran butir lebih halus atau endapan-endapan laut dalam. Endapan-endapan di lingkungan eugeosinklin akan mendapa pengaruh yang besar dari deformasi, metamorfosa dan terintrusi oleh pluton batuan beku; terkadan juga mengandung sediment mlange dan terkadang mengandung material eksotis dari flysch.

Orthogeosinklin: sabuk geosinklin yang terletak diantara kontinen dan samudera dan memiliki sabuk volcanik internal

Zeugogeosyncline: geosinklin yang berada di kraton atau daerah yang stabil yang juga merupakan daerah yang sudah terangkat

Parageosyncline: cekungan

geosinklin

yang

terbentuk

berbarengan

dengan

terbentuknya pegunungan geosinklin yang teletak di tengah kraton.

Exogeosynclinepara: geosinklin yang terletak sepanjang batas kraton dan mendapatkan suplai sedimen tari orthogeosinklin di luar kraton; dikenal juga dengan nama geosinklin delta, foredeep atau cekungan transverse.

2. Continental drift

Konsep apungan benua atau continental drift yang mengemukakan bahwa benua-benua bergerak secara lambat melalui dasar samudera, dikemukakan oleh Alfred Wegener (1912). Akan tetapi teori ini tidak bisa menerangkan adanya dua sabuk gunung api di bumi. 1.Kecocokan garis pantai benua Amerika Selatan Bagian Timur dengan garis pantai benua Afrika Bagian Barat Wegener menduga bahwa benua benua tersebut diatas pada awalnya adalah satu atas dasar kesamaan garis pantai. Atas dasar inilah kemudian Wegener mencoba untuk mencocokan semua benua benua yang ada di muka bumi.

2. Persebaran Fosil Diketemukannya fosil-fosil yang berasal dari binatang dan tumbuhan yang tersebar luas dan terpisah di beberapa benua

Fosil Cynognathus, suatu reptil yang hidup sekitar 240 juta tahun yang lalu dan ditemukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika.

Fosil Mesosaurus, suatu reptil yang hidup di danau air tawar dan sungai yang hidup sekitar 260 juta tahun yang lalu, ditemukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika.

Fosil Lystrosaurus, suatu reptil yang hidup di daratan sekitar 240 juta tahun yang lalu, ditemukan di benua benua Afrika, India, dan Antartika.

Fosil Clossopteris, suatu tanaman yang hidup 260 juta tahun yang lalu, dijumpai di benua benua Afrika, Amerika Selatan, India, Australia, dan Antartika.

Persebaran fosil Cynognathus diketemukan hanya di benua Amerika Selatan dan benua Afrika; fosil Lystrosaurus dijumpai di benua-benua Afrika, India, dan Antartika; fosil Mesosaurus di benua benua Amerika Selatan dan Afrika, dan fosil Glossopteris dijumpai di benua benua Amerika Selatan, Afrika, India, Antartika, dan Australia.

3. Kesamaan Jenis Batuan Jalur pegunungan Appalachian yang berada di bagian timur benua Amerika Utara dengan sebaran berarah timurlaut dan secara tiba-tiba menghilang di pantai Newfoundlands. Pegunungan yang umurnya sama dengan pegunungan Appalachian juga dijumpai di British Isles dan Scandinavia. Kedua pegunungan tersebut apabila diletakkan pada lokasi sebelum terjadinya pemisahan / pengapungan, kedua pegunungan ini akan membentuk suatu jalur pegunungan yang menerus.

4. Bukti Iklim Purba (Paleoclimatic) Para ahli kebumian juga telah mempelajari mengenai ilklim purba, dimana pada 250 juta tahun yang lalu diketahui bahwa belahan bumi bagian selatan pada zaman itu terjadi iklim dingin, dimana belahan bumi bagian selatan ditutupi oleh lapisan es yang sangat tebal, seperti benua Antartika, Australia, Amerika Selatan, Afrika, dan India

5. Pengapungan Benua dan Paleomagnetisme Kurva dari perpindahan kutub utara magnet bumi berdasarkan hasil analisa arah kemagnetan purba yang terekam dalam batuan lava yang berasal dari hasil analisa batuan-batuan di benua Eropa dan Asia serta batuan-batuan yang berasal dari benua Amerika Utara. Kedua kurva perpindahan kutub utara magnet bumi membentuk sudut 300 dan apabila dianggap arah kutub utara bumi tetap ditempatnya, maka dengan cara mennyatukan ke dua kurva tersebut dapat menjelaskan adanya perpindahan / pemisahan benua-benua seperti posisi saat ini.

3. Sea Floor SpreadingHipotesa pemekaran lantai samudra dikemukakan pertama kalinya oleh Harry Hess (1960) dalam tulisannya yang berjudul Essay in geopoetry describing evidence for sea-floor spreading. Dalam tulisannya diuraikan mengenai bukti-bukti adanya pemekaran lantai samudra yang terjadi di pematang tengah samudra (mid oceanic ridges), Guyots, serta umur kerak samudra yang lebih muda dari 180 juta tahun. Hipotesa pemekaran lantai samudra pada dasarnya adalah suatu hipotesa yang menganggap bahwa bagian kulit bumi yang ada didasar samudra Atlantik tepatnya di Pematang Tengah Samudra mengalami pemekaran yang diakibatkan oleh gaya tarikan (tensional force) yang digerakan oleh arus konveksi yang berada di bagian mantel bumi (astenosfir). Karena terjadinya rifting (pemekaran) disepanjang sumbu Pematang Tengah Samudra, maka magma yang berasal dari astenosfir kemudian naik dan membeku. Pergerakan lantai samudra (litosfir) ke arah kiri dan kanan di sepanjang sumbu pemekaran dari Pematang Tengah Samudra lebih disebabkan oleh arus konveksi yang berasal dari lapisan mantel bumi (astenosfir). Arus konveksi ini berfungsi sebagai penggerak dan litosfir sebagai ban berjalan (conveyor belt).

Hipotesa pemekaran lantai samudra didukung juga oleh bukti-bukti dari data-data hasil pengukuran kemagnetan purba (paleomagnetism) dan penentuan umur batuan (rock-dating). Kemagnetan purba adalah studi tentang polaritas arah magnet bumi yang terekam oleh mineral yang ada dalam batuan saat batuan tersebut membeku. Sebagaimana diketahui bahwa mineralmineral yang menyusun batuan, seperti mineral magnetit akan merekam arah magnet-bumi saat mineral tersebut terbentuk, yaitu pada temperatur lebih kurang 5800 Celcius (temperatur Currie).

Hasil studi kemagnetan purba yang dilakukan terhadap sampel batuan yang diambil di bagian Pematang Tengah Samudra hingga ke bagian tepi benua menunjukkan terjadinya polaritas arah magnet bumi yang berubah rubah (normal dan reverse) dalam selang waktu setiap 400.000 tahun sekali. Polaritas arah magnet bumi yang terekam pada batuan punggung tengah samudra dapat dipakai untuk merekontruksi posisi dan proses pemisahan antara benua Amerika

dan Afrika yang semula berimpit dan data ini didukung oleh hasil penentuan umur batuan yang menunjukkan umur yang semakin muda ke arah pematang tengah samudra. Hal lain yang perlu diketahui dari hipotesa pemekaran lantai samudra adalah bahwa ternyata volume bumi tetap dan tidak semakin besar dengan bertambah luasnya lantai samudra dan hal ini berarti bahwa harus ada di bagian lain dari kulit bumi dimana kerak samudra mengalami penyusupan kembali ke dalam perut bumi.

4. Sesar TransformPergerakan strike-slip/ pergeseran dapat terjadi berupa adanya pelepasan tegasan secara lateral pada arah sumbu tegasan normal terkecil dan terdapat pemendekan pada arah sumbu tegasan normal terbesar. Sesar ini dapat dinamakan sesar transcurrent oleh Anderson pada tahun 1951, yang berkembang menjadi wrench fault (oleh Kennedy). Flaws dan tear faults juga merupakan nama lain dari sesar mendatar. Lipatan dan anjakan diakibatkan oleh suatu bidang tegasan sebelumnya dan berbeda atau rezim yang sebelumnya membentuk wrench fault. Sembu lipatan dan thrust kemudian terpotong oleh sesar wrench dimana sumbu lipatan dan thrust ini berada pada arah sumbu tegasan normal menengah dari orientasi tegasan sebelumnya dimana relief tegasan ke arah atas dan tidak berdampingan seperti pada rezim wrench terakhir. Perubahan rezim tegasan seperti ini biasa terdapat di mountain-built belts sebagai bentukan orogenik seperti yang ditemukan di sesar Semangko di Sumatra.

Umumnya pada sesar geser mendatar, sepanjang jejaknya bergeometri panjang, lurus atau lengkung yang cenderung berdaerah lebar dengan kecuraman yang beragam. Lebarnya jalur penggerusan ini mencapai beberapa ratus ribu meter diatas permukaan. Biasanya terdapat struktur penyerta yang khas dalam sesar ini seperti rekahan, lipatan (umumnya lipatan merencong atau en echelon fold), dan struktur bunga. Struktur penyerta ini umumnya pertama kali tebentuk dan sejajar dengan poros panjang elips keterakan dimana pada jalur-jalur sesar mendatar terjadi proses yang di bagian dalam batuan dasarnya akan terlibat sesar mendatar ke atas melalui sedimen-sedimen tertutup. Pada sesar ini, jalurnya teranyam dengan gouge atau mylonite dan gores-gores garisnya horizontal yang diikuti oleh sembul dan terban yang tidak sistematis. Jenis lipatan-lipatan seretan yang menujam ataupun tataan stratigrafi yang saling menindaih dan tidak sama merupakan ciri lainnya. Selain itu, nyatanya sesar ini merupakan jalur yanh peka terhadap erosi. Jenis sesar jurus mendatar dibedakan dengan sesar transform. Sesar transform ini sendiri diartikan sebagai sesar yang tegaknya berakhir secara mendadak pada bentuk struktur lainnya dan umumnya terjadi di pematang samudra dengan cara memotong pematang dan menggesernya dengan arah mendatar yang berlawanan dengan arah pergeseran pematang (slip dan separation berlawanan arah). Pergeseran yang terjadi sepanjang pematang ini biasanya tetap konstan walaupun slip terus berjalan, tetapi slip dapat berakhir secara tiba-tiba pada ujung pematang. Hasil deformasi yang dihasilkan oleh sesar ini hanya menimbulkan sedikit deformasi pada lempeng yang mengakibatkan kegempaan yang terjadi hanya sebagian dengan diiringi pergerakan lempeng yang sejajar terhadap arah transform. Sesar jurus-mendatar ini dibedadakan dari sesar transform berdasarkan beberapa kejadian. Sesar ini adalah sesar dengan pergerakan sejajar dimana blok bagian kiri relatif bergeser kearah yang berlawanan dengan blok bagian kanannya. Berdasarkan arah pergerakan sesarnya, sesar mendatar dapat dibagi menjadi 2 (dua) jenis sesar, yaitu: (1). Sesar Mendatar Dextral (sesar mendatar menganan) dan (2). Sesar Mendatar Sinistral (sesar mendatar mengiri). Sesar Mendatar Dextral adalah sesar yang arah pergerakannya searah dengan arah perputaran jarum jam sedangkan Sesar Mendatar Sinistral adalah sesar yang arah pergeserannya berlawanan arah dengan arah perputaran jarum jam.

Pergeseran pada sesar mendatar dapat sejajar dengan permukaan sesar atau pergeseran sesarnya dapat membentuk sudut (dip-slip / oblique). Sedangkan bidang sesarnya sendiri dapat tegak lurus maupun menyudut dengan bidang horisontal. Sesar jurus-mendatar ini biasa terjadi di kerak benua dimana selama pergerakannya menghasilkan slip dan separation dengan arah yang sama dimana pergeseran akan meningkat dengan meningkatnya slip fan oergerakannya berlangsung secara ellipsoid dimana arahnya menyilang dari arah transform. Berbeda dengan sesar transform, sesar jenis ini menghasilkan banyak deformasi yang mengakibatkan tingginya unsur kegempaan pada setiap batas sesar atau pada ujung sesar.

5. Arus KonveksiHipotesa pengapungan benua Wegener diteliti lebih lanjut oleh Arthur Holmes dan Alexander du Toit. Keduanya menggunakan dinamika arus konveksi untuk menjelaskan mekanisme penyebab gerakan benua. Du Toit menerangkan arus konveksi sebagai mekanisme penyebab peregangan kerak benua yang mengasilkan sistem rift, sistem kompresi, dan pelipatan yang menghasilkan pegunungan lipatan (Gambar 6). Sedangkan Holmes menyatakan bahwa kerak samudra yang semakin tua semakin berat akan menyusup ke bagian bawah kerak benua sehingga menyebabkan terbentuknya palung (Gambar 7). Mekanisme ini akan mempercepat arus konveksi sehingga terbentuknya pengunungan di sekitar batas benua terhadap kerak samudra.

Tenaga penggerak arus konveksi Pada masa Wegener, kebanyakan ahli geologi percaya bahwa bumi kita bersifat padat dan terdiri dari bagian-bagian yang tidak dapat bergerak. Tetapi beberapa dekade kemudian, J. Tuzo Wilson (1968) menyatakan bumi adalah benda yang hidup dan bergerak, baik pada permukaan maupun bagian dalamnya dan sejak saat itu berbagai model dari arus konveksi telah dibuat. Arus konveksi bergerak ke mantel atas melalui bagian tengah dari kerak benua dan lama kelamaan membentuk zona pemekaran antarbenua (Gambar 7, Gambar 9: ridge). Mekanisme dari arus konveksi diperkirakan mirip dengan mekanisme konveksi ketika pemanasan air pada panci dilakukan (Gambar 8).

Konveksi pada interior bumi hanya dapat berlangsung jika terdapat sumber panas yang cukup. Panas di dalam bumi mungkin dapat berasal dari dua sumber utama, yaitu dari peluruhan radioaktif dan panas residual. Peluruhan radioaktif merupakan proses spontan yang terjadi ketika suatu isotop mengalami kehilangan partikel-partikel dari nukleusnya lalu membentuk isotop dari unsur yang lainnya. Peluruhan radioaktif secara alamiah terjadi pada unsur-unsur kimia seperti

uranium, thorium, dan sebagainya dan akan meglepaskan energi panas yang secara lambat bermigrasi ke permukaan bumi. Panas residual merupakan energi gravitasi yang tersisa sejak masa pembentukan bumi melalui proses kompresi debu kosmis, tetapi mekanisme yang memungkinkan bahwa panas ini dapat terkonsentrasi pada daerah-daerah tertentu lalu menciptakan arus konveksi masih belum dapat dijelaskan dengan baik.