Pegunungan Hangay Mongolia Terbentuk akibat 'Pantulan' Kerak Bumi

Pegunungan Hangay di Mongolia Tengah selama ini menjadi teka-teki bagi para ahli geologi. Dengan ketinggian mencapai 4 kilometer di atas permukaan laut, rangkaian pegunungan berbentuk kubah ini memainkan peran penting dalam membentuk iklim regional. Namun, proses pembentukannya tidak dapat dijelaskan dengan cara yang sama seperti pegunungan tinggi lainnya.

"Pegunungan di Mongolia Tengah ini terletak sangat jauh dari batas lempeng tektonik, sekitar 5.000 kilometer dari tepi Samudra Pasifik," ungkap Pengfei Li, ahli geologi dari Institut Geokimia Guangzhou, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok. "Sulit untuk memahami mengapa ada rangkaian pegunungan setinggi ini di lokasi yang begitu jauh dari batas lempeng."

Li baru-baru ini memimpin penelitian yang menemukan bukti geokimia mendukung penjelasan menarik tentang pembentukan pegunungan aneh ini. Para peneliti mengusulkan bahwa di lokasi masa depan pegunungan, terdapat tikungan berbentuk huruf U pada lempeng tektonik yang menyebabkan litosfer menjadi sangat tebal. Potongan litosfer yang berat tersebut akhirnya pecah dan tenggelam ke dalam mantel bumi. Tanpa beban ekstra, kerak bumi kemudian memantul ke atas membentuk Pegunungan Hangay.

Lipatan Lempeng dan 'Pantulan' Kerak Bumi

"Ini adalah penemuan pertama aktivitas vulkanik pada periode ini," kata Li. Lempeng tektonik bukanlah struktur yang kaku. Saat bergerak di atas, di bawah, atau saling bertabrakan, bagian lempeng yang jauh dari batas dapat membentuk lekukan dan lipatan layaknya kain yang diremas. Lipatan ini disebut oroklin, dan tersebar luas di seluruh dunia. Dengan panjang sekitar 6.000 kilometer, oroklin Mongolia termasuk yang terpanjang, dan Pegunungan Hangay terletak tepat di bagian paling melengkung dari bentuk huruf U oroklin tersebut.

Li dan timnya menduga bahwa posisi Pegunungan Hangay di sepanjang oroklin bukanlah kebetulan. Selama beberapa ekspedisi lapangan dari tahun 2018 hingga 2026, para peneliti mengumpulkan sampel batuan dari beberapa lokasi di Pegunungan Hangay yang menunjukkan tanda-tanda aktivitas vulkanik purba. Penanggalan uranium-timbal pada zirkon dalam sampel tersebut menunjukkan bahwa wilayah tersebut mengalami aktivitas vulkanik pada periode Kapur awal, sekitar 124–114 juta tahun lalu.

"Saat melihat usia tersebut, saya terkejut. 120 juta tahun—belum pernah ada yang melaporkan adanya gunung berapi di Mongolia pada periode ini. Ini adalah penemuan pertama aktivitas vulkanik pada periode ini," ujar Li.

Tim juga menganalisis sampel untuk menentukan unsur utama dan jejak guna mengetahui kedalaman pembentukan batuan tersebut. Hasil analisis geokimia mengungkapkan bahwa batuan tersebut terbentuk di litosfer pada kedalaman 80 kilometer di bawah permukaan. Mereka menerbitkan temuan ini dalam jurnal Geology pada bulan April.

Menurut Li, sangat aneh jika batuan berasal dari kedalaman sedemikian karena litosfer masa kini hanya memiliki ketebalan sekitar 70 kilometer. Tim mengusulkan bahwa saat lempeng benua melipat dan membentuk oroklin Mongolia sekitar 200 juta tahun lalu, litosfer menumpuk dan menjadi lebih tebal di bagian lengkungan huruf U. Bagian litosfer yang menebal, dengan akar setidaknya 80 kilometer, menjadi tidak stabil dalam jangka panjang, jelas Li.

Akar litosfer yang terlalu berat akhirnya tidak dapat bertahan menempel pada kerak di atasnya dalam waktu lama. Potongan tersebut akhirnya pecah dan tenggelam, atau disebut juga foundering, ke dalam mantel dalam. Saat tenggelam, material tersebut meleleh dan memicu aktivitas vulkanik purba di wilayah tersebut.