GUNUNG BERAPI NON LEMPENG TEKTONIK

Walaupun tidak terletak di daerah perbatasan lempeng bumi, Hawai'i memiliki banyak gunung berapi karena ia terletak di atas kepulan mantel. Apa itu kepulan mantel? Silakan lihat gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Skema lapisan-lapisan bumi di bawah Hawai'i , digambar sesuai skala sebenarnya. Bayangkanlah kepulan mantel itu seperti gumpalan-gumpalan merah pada lampu lava. Arah naiknya kepulan mantel itu ditunjukkan oleh garis-garis panah berwarna hitam.

Apa itu kepulan mantel?

Kepulan mantel adalah gumpalan-gumpalan material yang naik dari Lapisan D karena adanya perbedaan suhu antara Lapisan D dan lapisan-lapisan di atasnya. Perlu diketahui bahwa Lapisan D ini lebih pejal dan lebih kental dari mantel di atasnya, mirip dengan gumpalan merah pada lampu lava di Gambar 1. Kepulan mantel yang naik ini kemudian membentur lapisan litosfer dan memanaskannya hingga suhunya melebihi 1000 °C. Ketika kepulan mantel berbenturan dengan lapisan litosfer, terjadi empat buah hal:

1. Kepulan mantel memanaskan, melunakkan, dan meretakkan lapisan litosfer yang aslinya berupa batuan keras.
2. Sebagian material di kepala kepulan mantel akan meleleh menjadi magma (ingat bahwa mantel bumi itu kental seperti wajik atau dodol).
3. Magma dari kepala kepulan mantel kemudian masuk ke dalam celah-celah retakan pada litosfer dan membuka jalannya sendiri ke permukaan Bumi.
4. Magma yang berhasil mencapai permukaan Bumi akan membangun gunung berapi. Lokasi tempat dibangunnya gunung-gunung api yang berasal dari kepulan mantel disebut bintik panas (hotspot).

Kepulan mantel terbentuk dari riak-riak di permukaan Lapisan D dan membutuhkan waktu sekitar 200 juta tahun untuk naik sampai ia berhasil memunculkan gunung berapi di permukaan Bumi. Gunung berapi pertama yang ditimbulkan oleh kepulan mantel berupa banjir lava, yang lambat laun berubah menjadi deretan gunung api perisai seperti di Hawai'i. Setelah terbentuk dengan sempurna, kepulan mantel dapat bertahan hingga setidaknya 130 juta tahun sebelum padam. Kepulan-kepulan mantel yang memasok Hawai'i masih aktif, sementara kepulan-kepulan mantel yang akan padam sedang memasok magma bagi gunung-gunung berapi di bintik panas Louisville, Tristan da Cunha, dan Rajmahal. 

Bagaimana kita bisa memperkirakan keberadaan dan sifat-sifat kepulan mantel?

Kita bisa memperkirakan keberadaan dan sifat-sifat kepulan mantel melalui studi tomografi seismik, simulasi dan perhitungan menggunakan komputer, atau eksperimen(Gambar 2). Bagi yang ingin mendalami kepulan mantel secara intensif, bisa menghubungi Profesor Anne Davaille di Université Paris-Sud atau Profesor Vincent Courtillot di Institut de Physique du Globe de Paris 4 setelah menyelesaikan jenjang pendidikan S1 dengan fokus vulkanologi. Gunakan beasiswa yang tersedia untuk membantu pendidikan Anda di luar negeri.

Gambar 2. Eksperimen kepulan mantel yang dilakukan oleh Prof. Anne Davaille. Terdapat dua lapisan di dalam peti ini, lapisan atas yang bening dan encer dan lapisan kedua berwarna biru yang 8000 kali lebih kental dari lapisan pertama. Agar kepulan-kepulan biru terwujud, bagian bawah peti dipanaskan sementara bagian atasnya didinginkan.