Diktat Geologi Dasar

DIKTAT GEOLOGI DASAR DISUSUN UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH GEOLOGI DASAR

Oleh Mahasinul Fathani 270110140008 Kelas B

UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS TEKNIK GEOLOGI PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI JATINANGOR 2015

1

Kata Pengantar Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Pertama-tama marilah kita panjatkan puji dan syukur kita atas kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayahnya sehingga diktat ini dapat terselesaikan. Sholawat serta salam juga tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW beserta sahabat, karena usaha mereka kita semua dapat keluar dari zaman penuh kebodohan. Terima kasih saya panjatkan kepada dosen mata kuliah geologi dasar yang telah memberikan arahan, orang tua yang memberikan dukungan moril, serta teman-teman yang selalu mendukung sehingga tugas dalam bentuk diktat yang berjudul “DIKTAT GEOLOGI DASAR” dapat diselesaikan sebaik-sebaiknya dan tepat waktu. Saya berharap diktat ini dapat dipergunakan sebaik-baiknya serta dapat menambah wawasan bagi orang-orang yang membacanya. Demikian yang dapat saya sampaikan. Mohan maaf bila ada kesalahan kata. Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Jatinangor, 12 Desember 2015 Hormat Saya

Mahasinul fathani NPM. 270110140008

2

Daftar Isi Kata Pengantar Daftar Isi

iii v iv

Bab I : Pendahuluan

1

Definisi

1

Sejarah Perkembangan Ilmu Geologi

2

Tinjauan Umum

3

Tujuan Mata Kuliah

6

Bab II : Prinsip Ilmu Geologi

7

Hukum-Hukum Dasar Geologi

7

Landasan Pemikin Geologi Sebagai Ilmu

12

Teori Tektonik Lempeng

13

Siklus Batuan

17

Bab III : Kajian Ilmu Geologi

23

Geologi Fisik

24

Geologi Sejarah

28

Bab IV : Skala Waktu Geologi

32

Pembagian Waktu Geologi

32

Skala Waktu Relatif dan Absolut

36

Bab V : Skala Spasial Geologi

40 3

Skala Mikroskopik

40

Skala Planet

41

Bab VI : Material Bumi

42

Material Penyusun Bumi

43

Mineral

48

Batuan

49

Bab VII : Dinamika Geologi

63

Deformasi Batuan

63

Vulkanisme

75

Teori Pemekaran Lempeng Samudera

82

Tepi Benua

84

Bab VIII : Kebencanaan Geologi

87

Gempa Bumi

87

Tanah Longsor

88

Banjir

91

Bab IX : Sumberdaya Air, Mineral, Energi, dan Geothermal

94

Sumberdaya Air

94

Batubara

97

Minyak Bumi

101

Geothermal

104

Daftar Pustaka

105 4

Bab I Pendahuluan 1.1 Definisi Geologi adalah, kata geologi sendiri berasal dari bahasa Yunani yaitu “geos” yang artinya bumi dan “logos” yang artinya ilmu. Jadi dapat diartikan geologi yaitu suatu ilmu yang mempelajari material bumi secara menyeluruh, misalnya seperti: asal mula, struktur, penyusun kerak bumi, berbagai macam proses yang sedang berlangsung setelah pembentukannya, maupun yang sedang berlangsung, sampai dengan keadaan dari bumi saat ini. Atau definisi geologi adalah suatu ilmu pengetahuan kebumian yang mempelajari semua tentang planet bumi beserta isinya. Yaitu kelompok ilmu yang mengupas mengenai berbagai sifat dan bahan yang membentuk planet bumi, strukturnya, maupun proses yang sedang berjalan didalam dan diatas permukaan planet bumi. Ilmu geologi mempelajari dari benda yang ukurannya sangat kecil seperti atom, sampai benda yang ukurannya besar seperti samudra, benua, pulau, pegunungan dan lain-lain. Menurut Djauhari Noor geologi merupakan suatu bidang ilmu pengetahuan kebumian yang mempelajari segala sesuatu mengenai planet bumi beserta isinya yang pernah ada. Merupakan kelompok ilmu yang membahas tentang sifat-sifat dan bahan-bahan yang membentuk bumi, struktur, proses-proses yang bekerja baik didalam maupun ditas permukaan bumi, kedudukannya dialam semesta serta sejarah perkembanganya sejak bumi ini lahir di alam semesta hingga sekarang. Ilmu geologi secara spesifik terdiri dari geologi fisik dan geologi dinamis. Geologi fisik mempelajari sifat-sifat fisik dari bumi, seperti susunan dan komposisi dari pada bahan-bahan yang membentuk bumi, hidrosfer, atmosfer, litosfer, serta proses-proses yang bekerja diatas permukaan bumi yang dipicu oleh energi matahari dan tarikan gaya berat bumi. Sedangkan geologi dinamis mempelajari tentang sifat-sifat dinamika bumi, seperti gerak-gerak tektonik ataupun proses pengendapan.

1

Menurut Written dan Brooks, geologi adalah ilmu pengetahuan bumi mengenai asal, struktur, komposisi, dan sejarahnya. Termasuk perkembangan, kehidupan serta proses-proses yang telah menyebabkan keadaan bumi seperti sekarang ini. Sedangkan menurut Bates dan Jackson (1990) geologi adalah ilmu yang mempelajari planet bumi, terutama mengenai materi penyusunnya, proses yang terjadi, hasil proses tersebut, sejarah, dan bentuk-bentuk kehidupan sejak bumi terbentuk. Definisi geologi menurut Munir (1996) geologi adalah suatu cabang ilmu yang pengetahuan yang mempelajari tentang gejala-gajala yang berkaitan dengan proses terbentuknya bumi, keberadaan bumi, serta fenomena lainnya yang berkaitan dengan bentuk alam.

1.2 Perkembangan ilmu Geologi Keadaan bumi ini, termasuk material penyusunnya dan proses-proses yang terjadi pada bumi telah menjadi objek studi beberapa abad lalu. Beberapa topik yang sangat menarik seperti fosil, batumulia, gempabumi dan aktivitas gunungapi telah dipelajari di Yunani lebih dari 2300 tahun lalu. Aristoteles merupakan filosof yang terkenal sering mengeluarkan pendapatnya yang berhubungan dengan bumi, meskipun pandangan-pandangannya tentang bumi tidak Selalu didasari pada suatu observasi dan eksperimen. Pendapatnya tentang bumi kadang-kadang hanya sekedar disampaikan walaupun tidak masuk akal, sehingga terkesan asal-asalan. Aristoteles percaya bahwa batuan yang menyusun bumi terbentuk dibawah pengaruh bintang-bintang di langit dan gempabumi muncul pada saat udara terkumpul di dalam tanah dan dipanasi oleh sumber panas yang berasal dari pusat bumi. Kemudian dikeluarkan dengan ledakan yang dahsyat. Ketika dikonfrontasikan dengan fosil ikan yang dijumpai terdapat dalam batuan, Aristoteles mengatakan bahwa sejumlah basar ikan hidup tak bergerak di dalam bumi dan akan dijumpai jika dilakukan penggalian.

2

Walaupun penjelasan dan pandangan Aristoteles telah cukup memadai pada masa itu, untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan yang muncul mengenai keberadaan bumi kita ini, mereka. terus menerus mencoba untuk menjelaskannya selama berabad-abad dengan melakukan observasi dan percobaan. Hal ini dilakukan untuk menolak pandangan-pandangan dari Aristoteles yang pada waktu itu banyak diantaranya sudah diterima oleh masyarakat, tetapi tidak bisa diterima dengan akal manusia. Selanjutnya Frank D. Adams mengatakan dalam bukunya The Birth and Development of the Geological Sciences (New York; Dover, 1938) bahwa selama masa-masa pertengahan, Aristoteles dihormati sebagai kepala dan pimpinan dari semua filosof di Yunani dan pendapatnya dalam bidang apapun, merupakan hasil akhir dan dijadikan sebagai hukum. Selama abad 17 dan 18, doktrin katastrofisme sangat berpengaruh pada formulasi penjelasan tentang kedinamisan bumi. Katastrofisme merupakan suatu faham yang mempercayai bahwa bentuk permukaan bumi telah berkembang dengan pengaruh utama adalah katastrof yaitu pengrusakan yang hebat dan terjadi dengan tiba-tiba. Kenampakan bentang alam seperti pegunungan dan lembah, yang saat ini diketahui proses pembentukannya membutuhkan waktu yang lama, dijelaskan dengan faham ini terbentuk sebagai akibat pengrusakan tiba-tiba dan terus menerus.

Akhir abad ke 18 merupakan awal dari lahirnya ihim geologi modem.James Hutton seorang dokter dan petani dari Skotlandia merupakan orang yang pertama kali memperkenalkan ilmu geologi modem. la mempublikasikan teorinya tentang bumi dalam bukunya "Theory of the Earth". Dalam buku tersebut James Hutton memperkenalkan prinsip "Uniformitarianism" atau prinsip keragaman. Prinsip inilah yang kemudian merupakan konsep dasar dalam mempelajari ilmu geologi modem. Secara ringkas pada prinsip ini dikatakan bahwa hukum-hukum fisika, kimia dan biologi yang berlangsung sekarang ini juga terjadi pada waktu lampau. Jadi tenaga dan proses-proses yang terjadi pada bumi pada masa sekarang ini telah terjadi sejak lama sekali, yaitu sejak terbentuknya bumi ini. Jadi untuk mempelajari batuan yang terbentuk di masa lampau, kita harus memahami tentang proses-proses yang terjadi di masa sekarang termasuk juga hasil atau akibat dari 3

proses tersebut. Berdasarkan prinsip uniformitarism ini kemudian muncul prinsip yang berbunyimasa kini merupakan kunci masa lalu (The present is the key to the past). Sebelum muncul teori tentang bumi yang dikemukakan oleh James Hutton, belum ada yang dapat membuktikan bahwa geologi berhubungan dengan periode waktu yang sangat panjang. Sebaliknya Hutton dapat menjelaskan dengan bukti nyata bahwa proses-proses yang terjadi bagaimanapun lemah dan lambatnya. Apabila terjadi pada waktu. yang lama dapat menghasilkan suatu perubahan yang sama seperti yang dihasilkan oleh suatu proses yang dahsyat dan tiba-tiba. Meskipun James Hutton dapat dikatakan sebagai orang pertama yang mengemukaan prinsip dasar dalam ihnu geologi modern, tetapi karena teori ditulis dalam bahasa yang sulit dimengerti dan tidak dipublikasikan dengan luas, maka idenya tidak banyak diketahui oleh masyarakat pada waktu itu. Adalah seorang geologiawan Inggris, Charles Lyel, yang berjasa memperkenalkan dan menyebarluaskan prinsip dasar dalam ihnu geologi modem tersebut. Antara tahun 1830 sampai 1872, Lyel menghasilkan sebelas edisi buku Principles of Geology. Dalam buku tersebut, Lyel mengilustrasikan dengan baik konsep-konsep kesamaan dari alam dengan waktu. Lyel juga memperlihatkan secara lebih meyakinkan bahwa prosesproses geologi yang dapat diamati sekarang dapat berlaku dan terjadi juga di masa yang lalu. Walaupun doktrin uniformitarianism pertama kali tidak dikemukakan oleh Lyel tetapi beliaulah yang berhasil memasyarakatkannya dengan luas. Penerimaan dari konsep dasar ini berarti penerimaan tentang sejarah yang panjang dari bumi kita ini. Walaupun prose-proses yang terjadi pada bumi mempunyai intensitas yang sangat bervariasi, tetapi memerlukan waktu yang lama untuk membentuk atau merusakkan kenampakan utama dari bentang alampermukaan bumi. Sebagai contoh, batuan yang mengandung fosil atau sisa organisme yang hidup lebih dari 15 juta tahun lalu, dijumpai pada puncak pegunungan yang tingginya 3000 meter di atas permukaan laut sekarang ini. Ini berarti bahwa pegunungan itu telah terangkat sekitar 3000 meter dalam waktu ± 15 juta tahun. Jadi rata-rata peningkatan permukaan bumi tersebut hanya sekitar 0.2 milimeter setiap tahun. Sedangkan rata-rata proses, erosi yang terjadi juga sangat kecil. Jadi memerlukan puluhan sampai jutaan tahun oleh alam untuk membentuk 4

pegunungan dan meratakannya kembali. Tetapi biarpun waktu yang terus berjalan ini relatif pendek dalam sekala waktu geologi (sejarah bumi), dari rekaman yang terdapat dalam batuan yang menyusun bumi dapat terlihat bahwa bumi telah mengalami banyak siklus pembentukan pegunungan dan erosi. Sangat penting -untuk diingat bahwa walaupun banyak kenampakan bantang alam fisik yang kelihatan seperti tidak mengalami perubahan dalam kurun waktu puluhan tahun, kita tetap mengamatinya, sebab bagaimanapun juga kesemuanya mengalami perubahan dalam sekala. waktu yang berbeda-beda, ratusan, ribuan atau bahkan jutaan tahun.

1.3 Tinjauan umum Era modern sekarang semua kebutuhan sehari-hari diperoleh dari bumi mulai dari kebutuhan rumah tangga,perhiasan,alat transportasi,energi seperti minyak bumi dan gas alam serta batu bara.karena kebutuhan ini membuat geologi banyak dipelajari,tidak hanya oleh orang yang mendalaminya (sebagai profesi),tetapi juga di pelajari oleh orang yang profesi nya berkaitan dengan geologi itu sendiri Dengan

semakin

banyaknya

sebelumnya pemilihan wilayah pemukiman bukan

penduduk merupakan

masalah,

Bumi sekarang

yang ini

pengembangan wilayah harus memperhatikan dukungan terhadap lingkungan yang ditentukan oleh faktor-faktor geologi agar pembangunannya tidak merusak keseimbangan alam. Karena itu tugas seorang ahli geologi juga mempelajari sifat-sifat bencana alam, seperti banjir, longsor, gempa bumi, dan meramalkan bagaimana cara menghindarinya. Karena luasnya bidang-bidang yang dicakup, pada umumnya geologi dibagi menjadi kelompok, yaitu Geologi Fisik dan Geologi Dinamis.

1.3.1 Geologi Fisik Merupakan suatu studi yang mempelajari sifat-sifat fisik dari bumi, seperti susunan dan komposisi dari bahan-bahan pembentuk bumi, selaput udara yang mengitari bumi, selaput air 5

atau hidrosfer, serta proses-proses yang bekerja diatas permukaan bumi yang dipicu oleh energi Matahari dan tarikan gravitasi bumi. Proses-proses yang dimaksud dapat dijabarkan sebagai pelapukan, pengikisan, pemindahan dan pengendapan

1.3.2 Geologi Dinamis Merupakan bagian dari ilmu geologi yang mempelajari tentang sifat-sifat dinamika bumi. Berhubungan dengan perubahan-perubahan pada bagian bumi yang diakibatkan oleh gaya-gaya yang dipicu oleh energi yang bersumber dari dalam bumi seperti kegiatan magma, gerak-gerak litosfer, gempabumi dan gerak-gerak pembentukan cekungan pengendapan dan pegunungan.

1.4 Tujuan Mata Kuliah Ilmu geologi dapat membantu untukmengetahui dan memahami awal terjadi dan struktur dari bumi sebagai planet khususnya daratandan lautan yang menyusun kerak bumi. Ilmu geologi dapat membantu menjelaskan karakterisstik dan babbling alam yang sangat bervariasi dan bagaimana bentang dan yang sangat berbeda ini dapat terbentuk dan dimanfaatkan oleh manusia. Pengetahuan geologi sangat membantu untuk mengetahui dimana mineral dan batuan berharga dapat dijumpai. Keberadaan material bangunan sangat tergantung pada kondisi geologi suatu daerah. Pengetahuan geologi sangatmembantu para ahli bangunan untukmendapatkan material bahan bangunan. Ilmu geologi sangat penting dalam hubungannya dengan sumber daya air, karena keberadaan air sangat tergantung juga pada jenis atau macam batuannya.

6

Pengetahuan geologi sangat membantu untuk memprediksikan atau meramalkan kemungkinan-kemungkinan terjadinya bencana alarn seperti longsoran, aktivitas gunungapi dan sebagainya.

Bab II Prinsip Ilmu Geologi 2.1 Hukum-hukum dasar Geologi Terdapat beberapa hukum-hukum dasar dalam mempelajari ilmu geologi, di antaranya:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Superposisi Horizontalitas Original Continuity Lateral Continuity Uniformitaranisme Cross Cutting relationship Faunal Succession Identifikasi strata dari fosil Fasies Sedimen 7

10. Ketidakselarasan

Superposisi Dalam suatu urutan perlapisan batuan, maka lapisan batuan yang terletak di bawah umurnya relatif lebih tua dibanding lapisan diatasnya selama lapisan batuan tersebut belum mengalami deformasi.

Horizontalitas Pada awal proses sedimentasi, sebelum terkena gaya atau perubahan, sedimen terendapkan secara horizontal

Original Continuity Batuan sedimen melampar dalam area yang luas di permukaan bumi.

8

Lateral Continuity pelamparan suatu lapisan batuan akan menerus sepanjang jurus perlapisan batuannya yang relatif horizontal. Bila ada material sedimen yang ditransport ke tempat yang relatif horizontal, maka sedimen tersebut akan diendapkan secara horizontal pula dan bila suplai material sedimen terusmenerus diendapakan, maka akan terjadi penumpukan sedimen secara vertikal.Lateral Continuity akan terjadi pada tempat yang datar seperti: danau, rawa, flood plain di sistem fluvial, laguna, deep marine basin dll.

Uniformitarisme Uniformitarianisme adalah peristiwa yang terjadi pada masa geologi lampau dikontrol oleh hukum-hukum alam yang mengendalikan peristiwa pada masa kini. Hukum ini lebih dikenal dengan semboyannya yaitu “The Present is the key to the past.”Maksudnya adalah bahwa proses-proses geologi alam yang terlihat sekarang ini dipergunakan sebagai dasar pembahasan proses geologi masa lampau.

1

Cross cutting relationship Apabila terdapat penyebaran lap. Batuan (satuan lapisan batuan), dimana salah satu dari lapisan tersebut memotong lapisan yang lain, maka satuan batuan yang memotong umurnya relatif lebih muda dari pada satuan batuan yang di potongnya.

Faunal succession Pada setiap lapisan yang berbeda umur geologinya akan ditemukan fosil yang berbeda pula. Secara sederhana bisa juga dikatakan Fosil yang berada pada lapisan bawah akan berbeda dengan fosil di lapisan atasnya.

Identifikasi strata oleh fosil Perlapisan batuan dapat dibedakan satu dengan yang lain dengan melihat kandungan fosilnya yang khas 2

Fasies sedimen fasies sedimen adalah suatu satuan batuan yang dapat dikenali dan dibedakan dengan satuan batuan yang lain atas dasar geometri, litologi, struktur sedimen, fosil, dan pola arus purbanya. Fasies sedimen merupakan produk dari proses pengendapan batuan sedimen di dalam suatu jenis lingkungan pengendapannya.

Ketidakselarasan (Unconformity) 3

Ketidakselarasan adalah suatu konsep dalam stratigarafi yang membahas tentang hubungan yang tidak normal antara lapisan batuan satu dengan yang lain. Macam-macam Ketidakselarasan 1. Nonconformity: Hubungan antara 2 satuan stratigrafi, yaituk antara batuan beku/metamorf dan batuan sedimen. Biasanya batuan beku/metamorf berada dibawah atau sebagai basement dan batuan sediment berada diatasnya.

2. Angular Conformity: hubungan 2 satuan stratigrafi dan terjadi hubungan yang menyudut

3. Disconformity: hubungan antara batuan sedimen dengan batuan sedimen tetapi terdapat bidang erosi yang irreguler (kasar)

4

4. Paraconformity: hubungan 2 batuan yang sama dimana bidang ketidakselarasan sejajar bidang perlapisan

2.2 Landasan Pemikiran Geologi Sebagai Ilmu i. Leonardo da Vinci ( 1452 – 1519) Cangkang-cangkang kerang yang sudah memfosil ditemukan di Pegunungan Apenina, Italia, sebagai bekas kehidupan laut dan bahwa Italia pernah suatu ketika digenangi laut.

ii. Nicolas Steno ( 1638 – 1687) Yang memperhatikan pelapisan-pelapisan batuan menerbitkan hasil pengamatannya bahwa batuan yang terbentuk labih dahulu terletak lebih bawah dari yang terbentuk kemudian. Dengan prinsip itu maka Steno dapat mengenal bagaimana batuan telah terlipat

iii. James Hutton ( Daur Geologi/1785 ) 5

Muka bumi senantiasa diremajakan oleh proses tektonik dan proses denudasi yang berulang-ulang. iv. Charless Lyell (Uniformitarianisme/1830) Proses alam yang terjadi hari ini adalah terjadi juga pada masa lalu

2.3

Teori Tektonik Lempeng Pada awal perkembangan ilmu geologi, Carles Leyll (1830) mengungkapkan bahwa

benua dan samudera tidak mengalami perubahan/tidak bergerak. Perubahan hanya terjadi di bagian permukaan yang berlangsung evolusioner sampai yang sekarang terlihat. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, Mc. Kenzie dan Robert Paker (1968), ahli geofisika yang berasal dari Inggris memunculkan pandangan baru bahwa benua dan samudera mengalami pergerakan. Teorinya disebut teori tektonik lempeng sebagai paradigma baru dalam bidang ilmu kebumian.

2.1.1 Dasar Teori Tektonik Lempeng a. Continental Drift (Taylor/1910 dan Alfred Wegener/1912) Alfred Wegener mengemukakan teori tentang apungan dan pergeseran benua dalam bukunya “The Origin of Continents and Oceans”, beliau mengemukakan “The continents had once been stitched together, as parts off a super land mass he called PANGEA (“all earth”). Then ; said Wegener several hundred million years ago Pangea ruptured and the continents drifted to their present positions, plowing like shallow rafts through the sea of rock that’s makes up “the floors of the oceans.” b. Convection Current Teory (Vening Meinesz - Hery Hess)

6

Perpecahan benua dan pergerakan lempeng itu disebabkan oleh adanya energi yang menggerakan lempeng tersebut, energi itu berasal dari arus konveksi di dalam astenosfer bumi. Energi tersebut disebabkan oleh adanya: -

Peluruhan unsur-unsur radioaktif,

-

Gradien Geotermis

-

Karena adanya serangan benda asing

-

Panas yang tersimpan pada saat pembentukan planet

c. Sea Floor Growth (1963) Pergerakan lempeng yang saling menjauh mengakibatkan terbentuknya punggungan yang memanjang di tengah dasar samudera.

Sea Floor Growth

2.1.2 Pergerakan Lempeng Tektonik

7

Pergerakan Lempeng Tektonik

a. Divergen ( Pergerakan Saling Menjauh ) Terjadi saat dua lempeng tektonik yang bergerak saling memisah (break apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas divergen. Pada lempeng samudera menyebabkan pemekaran dasar laut (sea floor spreading). Sedangkan pada lempeng benua menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara kedua lempeng yang saling menjauh.

Divergen

8

b. Konvergen ( Pergerakan Saling Mendekat ) Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi, yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain. Wilayah lempeng samudera terdorong ke bawah lempeng benua atau lempeng samudra lain yang disebut zona tunjaman (subduction zones). Di zona tunjaman sering terjadi gempa, terbentuknya sirkum gunung api, dan parit samudera.

Konvergen c. Transform Fault Terjadi jika dua lempeng tektonik saling bergerak sejajar namun berlawanan arah. Keduanya tidak saling memberai maupun saling menumpu. Batas transform ini juga dikenal sebagai sesar transform fault.

Transform Fault

9

2.4

Siklus batuan Siklus batuan terdiri dari serangkaian proses yang konstan di mana batuan berubah dari satu bentuk ke bentuk lain dari waktu ke waktu. Sama halnya dalam siklus air dan siklus karbon, beberapa proses dalam siklus batuan ada yang terjadi selama jutaan tahun dan ada juga yang terjadi secara singkat. Untuk lebih mengetahui proses-proses apa saja yang ada dalam siklus batuan, ada baiknya kita mulai dari sumber utamanya, yaitu Magma!

3 4 Pada skema siklus batuan di atas; kotak putih mewakili material-material bumi dan anak panah mewakili proses yang mengubah material tersebut. Proses diberi nama dengan tulisan miring di samping anak panah. Energi berasal dari dua sumber utama, yaitu matahari dan panas dari dalam bumi. Matahari berperan dalam proses permukaan seperti pelapukan, erosi, dan transportasi. Sedangkan energi panas dari dalam bumi berperan dalam proses subduksi, pembentukan magma dan metamorfisme. Kompleksitas diagram mencerminkan kompleksitas nyata dalam siklus batuan di bumi. Perhatikan bahwa ada banyak kemungkinan yang mungkin terjadi disepanjang rangkaian proses siklus batuan. Magma & Batuan Beku Magma terbentuk hanya pada lokasi-lokasi tertentu di dalam bumi, sebagian besar terbentuk di sepanjang batas lempeng. Ketika magma membeku, magma akan membetuk kristal/mineral, sama halnya dengan kristal es yang terbentuk ketika air didinginkan. Proses ini terjadi di banyak tempat di Indonesia, di mana magma keluar dari proses erupsi gunung api dan membeku di permukaan bumi, membentuk jenis batuan ekstrusif (misalnya: basal atau andesit) di sisi-sisi gunung api. Namun ada juga magma yang membeku di dalam kerak 10

bumi sebelum mencapai permukaan. Jauh di bawah permukaan kerak benua, di zona-zona subduksi di Indonesia, magma membeku membentuk jenis batuan intrusif (misalnya: granit dan diorit). Batuan yang terbentuk dari pembekuan magma disebut batuan beku. Jika membeku di bawah permukaan disebut intrusif, dan jika membeku di permukaan disebut ektrusif.

Gunung Soputan - Sulawesi Utara - Indonesia. (Sumber: PMI Sulut) Pengangkatan, Pelapukan, & Erosi Jenis batuan seperti basal, karena terbentuk di permukaan bumi, maka akan segera terpapar dengan atmosfer dan cuaca. Berbeda dengan batuan yang terbentuk di bawah permukaan bumi, seperti granit, untuk bisa tersingkap di permukaan, batuan ini harus terangkat dulu melalui proses tektonik dan kemudian lapisan-lapisan batuan lain di atasnya harus hilang melalui proses erosi. Pada kedua kasus tersebut, segera setelah batuan tersingkap di permukaan bumi, maka proses pelapukan pun dimulai. Pelapukan pada batuan terjadi karena reaksi fisik dan kimia yang disebabkan oleh interaksi udara, air, dan organisme. Setelah batuan lapuk, angin, air, dan gletser mengikis batuan tersebut menjadi material sedimen melalui proses yang disebut erosi. Air merupakan faktor yang paling umum dari erosi - Sungai Bone, Sungai Bulango, dan Sungai Boliyohuto adalah sungai-sungai besar yang ada di Gorontalo, yang mengangkut berton-ton material sedimen hasil pelapukan dan erosi dari hulu di daerah pegunungan sampai ke dasar laut setiap tahunnya. Material sedimen yang membentuk point bar dan channel bar Sungai Bone di daerah Botupingge dan sekitarnya kini masih terus dimanfaatkan masyarakat lokal untuk ditambang, dijual dan didistribusikan ke daerah lain sebagai bahan bangunan. 11

Alur transport material sedimen dari pengunungan sampai ke muara sungai di daerah Gorontalo. Batuan Sedimen Dalam kondisi alami, endapan material sedimen muda mengubur endapan yang lebih tua, tekanan yang dihasilkan akan membuat endapan lebih tua menjadi kompak. Ketika air bergerak masuk ke material sedimen, mineral seperti kalsit dan silika yang terlarut akan terendap dan mengisi rongga antar butir dan bertindak sebagai semen, merekatkan butiran sedimen satu sama lain. Proses kompaksi dan sementasi ini nantinya akan membentuk jenis batuan sedimen seperti batupasir, batulempung, konglomerat atau breksi. Pembentukan tersebut sekarang sedang berlangsung di dasar muara, delta atau palung yang ada di Indonesia.

Peta yang menunjukan busur gunungapi dan zona subduksi di Indonesia. 12

(Seismic Atlas of SE Asian Basins) Karena pengendapan sedimen terjadi secara siklus musiman atau tahunan, kita akan sering melihat adanya bentuk lapisan-lapisan pada singkapan batuan sedimen. Tersingkapnya batuan sedimen di permukaan harus mengalami pengangkatan oleh proses tektonik. Pada umumnya pengangkatan terjadi di batas lempeng subduksi, dimana dua lempeng bergerak kearah satu sama lain dan menyebabkan kompresi. Alhasil, jika batuan sedimen tersebut terbentuk di lingkungan laut, maka kita akan menemukan singkapan batuan dengan kandungan fosilorganisme laut di pegunungan. Contohnya tidak perlu jauh-jauh ke Gunung Everest! Pegunungan dan perbukitan sekitar Danau Limboto, dan di sepanjang jalan kawasan pantai Leato-Bongo tersusun atas jenis batuan sedimen laut dangkal. Menurut Peta Geologi Lembar Tilamuta (Skala 1:250.000) - P3G, daerah tersebut tersusun atas kalkarenit, kalsirudit, dan gamping koral dengan kandungan sisa-sisa orgnisme laut.

Singkapan ketidakselarasan antara batuan vulkanik dengan batugamping di daerah perbukitan bagian selatan Danau Limboto - Gorontalo.

13

Singkapan batupasir karbonatan di Pulau Saronde - Gorontalo Utara. Metamorfisme Jika batuan sedimen atau batuan beku intrusif tidak tersingkap ke permukaan bumi dalam proses pengangkatan atau pun erosi, kedua jenis batuan tersebut akan terkubur lebih dalam lagi. Semakin dalam batuan itu terkubur, maka semakin besar kemungkinan untuk terpapar suhu dan tekanan tinggi yang dihasilkan oleh kompresi tektonik dan energi panas dari dalam bumi, yang nantinya dapat mengubah batuan tersebut. Jenis batuan yang telah terubah di bawah permukaan bumi akibat paparan suhu, tekanan, dan kontak magma disebut batuan metamorf.

Singkapan filit (jenis batuan metamorf) di Sungai Luk Ulo - Karangsambung - Jawa Tengah 14

Ahli geologi sering menyebut batuan metamorf sebagai batuan yang telah “dimasak” karena proses perubahannya hampir sama dengan yang terjadi pada adonan kue ketika dipanaskan. Adonan kue dan kue nya itu sendiri mengandung bahan-bahan yang sama, namun memiliki tekstur yang sangat berbeda. Sama halnya pada batupasir (batuan sedimen) dan kuarsit (hasil metamorfosis dari batupasir). Butiran individu pasir yang ada pada batupasir sangat mudah terlihat bahkan beberapa mudah dicopot. Sedangkan pada kuarsit, butiran pasir sudah tidak terlihat lagi, dan cukup keras untuk dipecahkan dengan palu. Setiap jenis batuan akan terangkat dan tersingkap, kemudian mengalami pelapukan dan erosi. Beberapa diantaranya dapat terkubur dan bermetamorfosis. Proses-proses tersebut telah terjadi selama jutaan dan miliaran tahun yang lalu untuk menciptakan bumi seperti yang kita lihat sekarang ini, sebuah planet yang dinamis. Sebagaimana yang dikatakan oleh Hutton, “The Present Is The Key To The Past” – saat ini adalah kunci menuju masa lalu. Yang berarti, apa yang terjadi saat ini, juga terjadi di masa lalu.

15

Bab III Kajian Ilmu Geologi Geologi merupakan ilmu yang sangat luas. Tidak terdapat batasan-batasan yang jelas antar tiap-tiap kajian bidang ilmu geologi. Semua kajian bidang ilmu geologi tersebut saling bekerja sama untuk mencapai tujuan masing-masing. Secara garis besar, kajian bidang ilmu geologi dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu geologi fisik dan geologi sejarah. Bidang geologi fisik mencakup bidang ilmu geologi yang berkaitan dengan aspek-aspek dari Bumi. Geologi fisik mencakup beberapa bidang ilmu, di antaranya : 1. 2. 3. 4.

Geofisika Geokimia Mineralogi and Petrologi Geologi struktur

5. Geomorfologi 6. Geologi laut 7. Lingkungan, Ekonomi,

dan

keteknikan geologi

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

16

19.

Bidang geologi sejarah mencakup bidang ilmu geologi yang berkaitan dengan

evolusi bumi dan kehidupannya berdasarkan waktu. Geologi sejarah mencakup beberapa bidang ilmu, di antaranya : 1. 2. 3. 4. 5.

Sedimentologi Stratigrafi Geokronologi Paleontologi Paleoceanografi dan Paleoklimatologi

5.1 Geologi Fisik 5.1.1 Geofisika 20.

Merupakan bagian dari geologi yang mempelajari bumi menggunakan kaidah fisika. Dalam aplikasinya, geofisika dimanfaatkan sebagai ilmu pendukung dalam melakukan eksplorasi minyak dan gas bumi, air tanah dan lain sebagainya.

21. 22. Geofisika 23. 24. 25. 26. 27. 5.1.2

Geokimia

17

28.

Merupakan

cabang

ilmu geologi yang

mempelajari

komposisi-

komposisi kimia bagian dari bumi. 29.

30. 31. Geokimia 32.

5.1.3 Mineralogi dan Petrologi 33.

Mineralogi merupakan bagian dari geologi yang berfokus pada sifat kimia, sifat fisika, dan struktur kristal dari mineral beserta proses pembentukan dan perubahannya. Petrologi merupakan bidang geologi yang berfokus pada studi mengenai batuan dan kondisi pembentukannya.

34. 35. A

B

C

D

36.

A

B

C

D

37. 38. 39. 40.

18

41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48.

Mineralogi dan Petrologi Geologi Struktur

Merupakan bagian ilmu geologi yang mempelajari mengenai deformasi batuan

yang menyusun lapisan atas bumi.

49. 50. Geologi Struktur

51. 52. 5.1.4

Geomorfologi

53.

Merupakan ilmu geologi mengenai bentuk kenampakan permukaan bumi dan

poses yang terjadi terhadapnya.

19

54. 55.

Geomorfologi

5.1.5 Geologi Laut 56.

Merupakan cabang ilmu geologi yang berfokus untuk mengetahui komposisi,

struktur, dan proses pembentukan dasar laut. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65.

5.1.6 Lingkungan, Ekonomi, dan Keteknikan Geologi 66.

Fokus dari bidang ilmu ini adalah penerapan pengetahuan geologi untuk masalah praktis di kehidupan sehari-hari. Banyak bidang keilmuan lain yang menerapkan 20

Geologi Laut

geologi dalam melakukan perkerjaanya. Misalnya teknik sipil ketika akan membangun sebuah jembatan harus mengetahui konstruksi batuan yang akan dijadikan pondasi agar jembatan dapat berdiri kokoh. Di bidang pertambangan juga memerlukan penerapan ilmu geologi agar dapat menemukan lokasi yang memiliki bahan-bahan tambang. Selain itu ilmu geologi juga dapat digunakan untuk memprediksi potensi bencana alam seperti tanah longsor dan gempa bumi.

67. 68.

Lingkungan, Ekonomi, dan Keteknikan Geologi

69.

5.2 Geologi Sejarah 5.2.1 Sedimentologi 70.

Merupakan cabang ilmu geologi yang mempelajari megenai segala sesuatu yang

berhubungan dengan materi sedimen seperti transportasi, sifat fisik, komposisi, struktur, lingkungan pengendapan dan hal lain yang berhubungan dengan materi sedimen.

COAL ?

1ST C Y C L E

BRAIDED STREAM

DISORGANIZED CON (ALLUVIAL EROSIONAL

PYROCLASTIC FALL

“CLOSED ENVIRONMENT” ‘SUB-AQUAEOUS’ LACUSTRINE ?

71. 72. 21

73. 74. 75. Sedimentologi

76.

5.2.2 Stratigrafi 77.

Merupakan ilmu geologi mengenai gambaran perlapisan batuan yan dapat

menceritakan sejarah pembentukan, komposisi, dan umur relative suatu batuan. Sratigrafi dipelajari untuk mengetahui luas penyebaran lapisan batuan.

78. Stratigrafi 79. 80.

5.2.3 Geokronologi 81.

Merupakan bagian ilmu geologi yang berfokus menentukan umur absolut batuan, fosil, dan, sedimen dalam suatu tingkat ketidakpastian tertentu.

22

82. Geokronologi

83. 84.

5.2.4 Paleontologi 85.

Merupakan cabang ilmu geologi yang mempelajari tentang sejarah kehidupan

di bumi termasuk hewan dan tumbuhan zaman lampau yang telah menjadi fosil. Fosil digunakan sebagai parameter penentuan umur suatu daerah atau lokasi penelitian.

23

86. 87. Paleontologi

88.

5.2.5 Paleoseanografi 89.

Merupakan bagian ilmu geologi yang berfokus mempelajari lautan kuno. Ilmu ini menggunakan karbon dan bahan kimia lain untuk merekonstruksi aspek-aspek oseanografi kuno dan menentukan iklim.

90.

24

91. Paleoseanografi

92. Bab IV 93. Skala Waktu Geologi 94. Waktu geologi adalah skala waktu yang meliputi seluruh sejarah geologi bumi dari mulai terbantuknya hingga saat ini. Sebelum perkembangan dari skala waktu geologi pada abad ke-19, para ahli sejarah mengetahui bahwa bumi memiliki sejarah yang panjang, namun skala waktu yang digunakan sekarang dikembangkan sejak 200 tahun terakhir dan terus-menerus diperbaiki. Skala waktu geologi membantu para ilmuwan memahami sejarah bumi dalam bagian-bagian waktu yang teratur. 95. Sebelum adanya pentarikhan radiometri, yang mengukur kandungan unsur radioaktif dalam suatu objek untuk menentukan umurnya, para ilmuwan memperkirakan umur bumi berkisar dari 4,000 tahun hingga ratusan juta tahun. Saat ini, diketahui bahwa umur bumi adalah sekitar 4.6 milyar tahun.

96. 97. Skala waktu geologi saat ini dibuat berdasarkan pada pentarikhan radiometri dan rekaman kehidupan purba yang terawetkan di dalam lapisan batuan. Sebagian besar batas pada skala waktu geologi sekarang berhubungan dengan periode kepunahan dan kemunculan spesies baru. 98. PEMBAGIAN WAKTU 99. Skala waktu geologi yang ditetapkan oleh International Union of Geological Sciences (IUGS) pada tahun 2004 membagi sejarah bumi ke dalam beberapa interval waktu 25

yang berbeda-beda panjangnya dan terukur dalam satuan tahun kalender. Interval terpanjang adalah Kurun. Setiap Kurun terbagi menjadi beberapa Masa. Setiap Masa terdiri dari beberapa Zaman, dan Zaman terbagi menjadi beberapa Kala. 100. Ada tiga Kurun: Arkaikum, Proterozoikum dan Fanerozoikum. Kurun Arkaikum adalah kurun pertama, dimulai sekitar 3.8 milyar hingga 2.5 milyar tahun yang lalu. Kurun sebelum Arkaikum, dikenal sebagai Pra-Arkaikum, ditandai oleh pembentukan planet bumi. Kurun Proterozoikum dimulai sekitar 2.5 milyar tahun yang lalu hingga 542 juta tahun yang lalu. Kurun Arkaikum dan Proterozoikum juga disebut PraKambrium. Kemunculan besar-besaran dari hewan invertebrata menandai akhir dari Proterozoikum dan dimulainya Kurun Fanerozoikum. 101. Kurun Fanerozoikum dimulai sekitar 542 juta tahun yang lalu dan berlanjut hingga sekarang. Terbagi menjadi tiga Masa: Paleozoikum (542 – 251 juta tahun yang lalu), Mesozoikum (251 – 65 juta tahun yang lalu) dan Kenozoikum (65 juta tahun yang lalu hingga sekarang). 102. Masa Paleozoikum terbagi menjadi enam Zaman. Dari yang tertua hingga termuda adalah Kambrium (542 – 488 juta tahun yang lalu), Ordovisium (488 – 444 juta tahun yang lalu), Silurium (444 – 416 juta tahun yang lalu), Devonium (416 – 359 juta tahun yang lalu), Karbon (359 – 299 juta tahun yang lalu), dan Permium (299 – 251 juta tahun yang lalu). Masa Paleozoikum diawali dengan kemunculan banyak bentuk kehidupan yang berbeda-beda, yang terawetkan sebagai kumpulan fosil dalam sikuen batuan di seluruh dunia. Masa ini berakhir dengan kepunahan massal lebih dari 90 persen organisme pada akhir Zaman Permium. Penyebab kepunahan pada akhir Permium ini belum diketahui pasti hingga saat ini.

103. Masa Mesozoikum terbagi menjadi Zaman Trias (251 – 200 juta tahun yang lalu), Zaman Jura (200 – 145 juta tahun yang lalu), dan Zaman Kapur (145 – 65 juta tahun yang lalu). Masa Mesozoikum dimulai dengan kemunculan banyak jenis hewan baru, termasuk dinosaurus dan ammonite, atau cumicumi purba. Masa Mesozoikum berakhir dengan kepunahan massal yang memusnahkan sekitar 80 persen organisme saat itu. Kepunahan ini kemungkinan 26

disebabkan oleh tabrakan asteroid ke bumi yang sekarang kawah bekas tabrakan ditemukan di sebelah utara Semenanjung Yucatan, Meksiko. 104. Masa Kenozoikum terbagi menjadi dua Zaman, Paleogen (65 – 23 juta tahun yang lalu) dan Neogen (mulai dari 23 juta tahun yang lalu hingga sekarang). Zaman Paleogen terdiri dari tiga Kala: Kala Paleosen (65 – 56 juta tahun yang lalu), Kala Eosen (56 – 34 juta tahun yang lalu) dan Oligosen (34 – 23 juta tahun yang lalu). Zaman Neogen terbagi menjadi empat Kala: Kala Miosen (23 – 5.3 juta tahun yang lalu), Pliosen (5.3 – 1.8 juta tahun yang lalu), Pleistosen (1.8 juta – 11,500 tahun yang lalu) dan Holosen (dimulai dari 11,500 tahun yang lalu hingga sekarang). Kala Holosen ditandai oleh penyusutan yang cepat dari benua es di Eropa dan Amerika Utara, kenaikan yang cepat dari muka air laut, perubahan iklim, dan ekspansi kehidupan manusia ke segala penjuru dunia. 105.

METODE PENTARIKHAN

106. Ahli geologi dapat menentukan umur lapisan batuan dalam bentuk umur absolut atau umur relatif. Dalam penentuan umur relatif lapisan batuan, ilmuwan menggunakan tiga prinsip sederhana. Prinsip pertama adalahHukum Superposisi, yang menyatakan bahwa pada perlapisan batuan yang tidak terganggu, lapisan batuan yang lebih muda akan berada di atas lapisan batuan yang lebih tua. Prinsip kedua adalah Hukum Hubungan Potong-memotong, yang menyatakan bahwa setiap kenampakan batuan atau struktur yang memotong dan mengganggu lapisan batuan selalu lebih muda daripada lapisan batuan yang dipotong tersebut. 107. Prinsip ketiga, yaitu suksesi fosil, berhubungan dengan fosil yang terekam di dalam batuan sedimen. Pemetaan mendalam di seluruh dunia menunjukkan bahwa batuan yang terbentuk pada interval waktu tertentu mengandung kombinasi fosil yang tertentu pula. Batuan Paleozoikum mengandung fosil trilobita dan graptolit, batuan Mesozoikum mengandung fosil sisa-sisa dinosaurus dan ammonite, batuan Kenozoikum mengandung fosil sisa-sisa tumbuhan bunga dan banyak fosil mamalia. Dengan menggunakan petunjuk kandungan fosil di dalam sikuen batuan, meskipun berbeda letak geografis, ahli paleontologi dapat menyimpulkan bahwa sikuen batuan yang mengandung jenis fosil yang sama kemungkinan juga memiliki umur yang sama. Ketiga metode ini digunakan untuk penentuan umur relatif pada batuan, namun tidak menunjukkan umur absolut batuan tersebut.

27

108. Ahli geologi juga memiliki beberapa metode untuk menentukan umur sebenarnya dari suatu lapisan batuan. Yang paling penting adalah metode pentarikhan radiometri, yang menggunakan sifat peluruhan unsur radioaktif dalam batuan untuk menentukan umurnya. Unsur radioaktif meluruh untuk membentuk isotop unsur (atom unsur yang memiliki massa yang berbeda namun memiliki sifat-sifat kimiawi yang sama). Waktu-paruh unsur adalah waktu yang diperlukan untuk meluruhkan separuh dari atom unsur tersebut. Unsur yang berbeda memiliki waktu-paruh yang berbeda pula. 109. Dua macam peluruhan radioaktif yang paling banyak digunakan oleh ahli geologi adalah peluruhan Karbon-14 menjadi Nitrogen-14 dan peluruhan Potasium-40 menjadi Argon-40. Karbon-14, atau radiokarbon, digunakan pada penentuan umur material organik yang umurnya kurang dari 50,000 tahun yang lalu. Ahli geologi mengukur banyaknya kandungan Karbon-14 dan Nitrogen-14 pada kayu, arang, kertas, fosil benih dan sisa serangga, cangkang, bahkan pada air yang mengandung karbon terlarut. Rasio Karbon-14 dan Nitrogen-14 menyediakan estimasi yang bagus untuk penentuan umur dari sampel tersebut. 110. Ahli geologi juga dapat menggunakan Potasium-Argon untuk menentukan umur batuan yang berkisar dari 100,000 tahun yang lalu hingga setua umur bumi itu sendiri. Rasio dari Potasium-40 menjadi Argon-40 menyediakan estimasi yang bagus untuk menentukan umur batuan selama batuan tersebut tidak terpanaskan oleh temperatur di atas 125°C (257°F). Panas akan menyebabkan Argon menguap dan membuat umur batuan akan tampak lebih tua daripada sebenarnya. 111. Beberapa teknik non-radiometri, seperti analisis varve, dendrokronologi dan paleomagnetisme, juga dapat digunakan untuk penentuan umur absolut. Varve adalah lapisan sedimen yang terendapkan setiap tahun pada danau glasial. Lapisan tebal dari sedimen berukuran kasar terendapkan selama musim semi oleh aliran air permukaan, dan lapisan sedimen halus yang lebih tipis terendapkan selama musim dingin, keduanya membentuk lapisan yang disebut varve. Para ahli kebumian akan mengekstrak inti sedimen dari danau glasial ini dan menghitung berapa banyak varve pada sedimen tersebut. setiap satu varve menunjukkan umur satu tahun.

28

112. Dendrokronologi adalah teknik yang menggunakan lingkaran tahunan pada batang pohon pada iklim yang hangat untuk menentukan umur batang pohon tersebut. beberapa pohon dapat hidup hingga ribuan tahun, sehingga teknik ini berguna untuk menentukan umur pohon yang berkisar antara 3,000 hingga 4,000 tahun yang lalu. Namum, teknik ini juga digunakan pada fosil pohon dari Kala Holosen. 113. Paleomagnetisme melibatkan pengukuran sudut molekul magnetik pada batuan. Ketika lava masih panas, mineral magnetik di dalamnya berorientasi kepada medan magnetik bumi. Ketika lava mendingin hingga pada titik tertentu, mineral magnetik ini akan tekunci ditempatnya dalam batuan. Karena medan magnetik bumi selalu berubah orientasinya beberapa waktu sepanjang sejarah bumi, orientasi magnetik dari batuan yang membeku selama waktu yang berbeda juga akan berbeda. Ilmuwan mengetahui waktu pembalikan magnetik, sehingga orientasi magnetik dari sampel batuan dapat menunjukkan estimasi umur batuan tersebut. 114. 115.

Skala waktu Relatif dan Absolut

116.

Skala Waktu Relatif

117. Umur relatif ialah umur yang ditentukan berdasarkan posisi batuan atau fosil relatif terhadap posisi batuan atau fosil di sekitarnya. Dengan kata lain, umur relatif tidak menunjukkan angka, tetapi pernyataan bahwa tentang mana yang lebih tua dan mana yang lebih muda berdasarkan proses pembentukannya. Prinsip-prinsip yang digunakan dalam penentuan umur relatif antara lain : 118. a. Prinsip kesejajaran atau superposisi: dalam kondisi normal, lapisan yang berada di bawah lebih tua daripada lapisan di atasnya. Pada gambar di bawah, lapisan yang paling tua ialah lapisan berwarna putih yang terletak paling bawah (gambar kiri) sedangkan pada gambar kanan, lapisan tertua ialah lapisan berwarna hijau muda yang terletak di sebelah kanan bawah (pada hanging wall sesar). 119. b. Prinsip potong memotong: lapisan yang dipotong lebih tua daripada yang memotongnya. Sesuatu yang memotong lapisan dapat berupa lapisan batuan lain (dike, batolit, dll) atau berupa bidang diskontinuitas (sesar, rekahan, dll). Pada gambar di atas, dike (kiri) dan sesar naik (kanan) lebih muda daripada lapisan yang dipotongnya. 120. c. Prinsip kesebandingan: membandingkan bentuk atau teksturnya seperti sutura fosil yang bersifat sederhana (muda) atau kompleks (tua). 121. d. Prinsip kesejajaran fosil: mengkorelasikan lapisan-lapisan yang mengandung fosil. Lapisan yang fosilnya sejenis berarti memiliki rentang umur yang sama. 122. Sudah sejak lama sebelum para ahli geologi dapat menentukan umur bebatuan berdasarkan angka seperti saat ini, mereka mengembangkan skala waktu geologi 29

secara relatif. Skala waktu relatif dikembangkan pertama kalinya di Eropa sejak abad ke 18 hingga abad ke 19. Berdasarkan skala waktu relatif, sejarah bumi dikelompokkan menjadi Eon (Masa) yang terbagi menjadi Era (Kurun), Era dibagibagi kedalam Period (Zaman), dan Zaman dibagi bagi menjadi Epoch (Kala). Namanama seperti Paleozoikum atau Kenozoikum tidak hanya sekedar kata yang tidak memiliki arti, akan tetapi bagi para ahli geologi, kata tersebut mempunyai arti tertentu dan dipakai sebagai kunci dalam membaca skala waktu geologi. 123. Sebagai contoh, kata Zoikum merujuk pada kehidupan binatang dan kata “Paleo” yang berarti purba, maka arti kata Paleozoikum adalah merujuk pada kehidupan binatang-binatang purba, “Meso” yang mempunyai arti tengah/pertengahan, dan “Keno” yang berarti sekarang. Sehingga urutan relatif dari ketiga kurun tersebut adalah sebagai berikut: Paleozoikum, kemudian Mesozoikum, dan kemudian disusul dengan Kenozoikum. 124. Sebagaimana diketahui bahwa fosil adalah sisa-sisa organisme yang masih dapat dikenali, seperti tulang, cangkang, atau daun atau bukti lainnya seperti jejak-jejak (track), lubang-lubang (burrow) atau kesan daripada kehidupan masa lalu diatas bumi. Para ahli kebumian yang khusus mempelajari tentang fosil dikenal sebagai Paleontolog, yaitu seseorang yang mempelajari bentuk-bentuk kehidupan purba.

125. 126. Gambar di atas adalah kumpulan foto fosill yang menggambarkan kenaekaragaman dari evolusi kehidupan di atas bumi sepanjang 600 juta tahun. Fosil yang tertua berada pada bagian bawah sedangkan fosil termuda terletak dibagian atas. Ukuran dari setiap interval waktu digambarkan secara proporsional untuk setiap zaman. 127. 30

128. 129.

Tabel skala waktu relatif

130. 131. 132.

Skala Waktu Absolut (Radiometrik)

133. Umur absolut ialah umur yang ditunjukkan dengan suatu angka yang diperoleh dari pengukuran radioaktif. Jadi, umur absolut ini langsung menunjukkan angka umurnya sehingga dapat diketahui pada jaman apa batuan tersebut terbentuk. Untuk menentukan umur absolut, terdapat dua metode, yaitu: 134. 1. Metode menghitung, contohnya ialah menghitung lingkaran tahunan, jumlah endapan atau sutura fosil, dan sclerochronology (menghitung lapisan dari pertumbuhan organisme seperti koral, kerang-kerangan, atau kayu yang membatu).

31

135. 136. 137. 2. Metode isotop, misalnya ialah radiokarbon atau C-14, kosmogenik (Cl-36, Be10, He-3, Al-26), atau Uranium series disequilibrium. Khusus untuk daun, metode yang cocok ialah radiokarbon karena metode yang lain kesalahannya terlalu besar untuk penentuan umur absolut daun. contoh dari metode isotop ini antara lain : metode potassium-argon (K-Ar), kosmogenik, uranium series disequilibrium dan metode Pb-210 138. Sebagaimana kita ketahui bahwa bagian terkecil dari setiap unsur kimia adalah atom. Suatu atom tersusun dari satu inti atom yang terdiri dari proton dan neutron yang dikelilingi oleh suatu kabut elektron. Isotop dari suatu unsur atom dibedakan dengan lainnya hanya dari jumlah neutron pada inti atomnya. Sebagai contoh, atom radioaktif dari unsur potassium memiliki 19 proton dan 21 neutron pada inti atomnya (potassium 40); atom potassium lainnya memiliki 19 proton dan 20 atau 22 neutron (potassium 39 dan potassium 41). Isotop radioaktif (the parent) dari satu unsur kimia secara alamiah akan berubah menjadi isotop yang stabil (the daughter) dari unsur kimia lainnya melalui pertukaran di dalam inti atomnya. 139. Perubahan dari “Parent” ke “Daughter” terjadi pada kecepatan yang konstan dan dikenal dengan “Waktu Paruh” (Half-life). Waktu paruh dari suatu isotop radioaktif adalah lamanya waktu yang diperlukan oleh suatu isotop radiokatif berubah menjadi ½ nya dari atom Parent-nya melalui proses peluruhan menjadi atom Daughter. Setiap isotop radiokatif memiliki waktu paruh (half life) tertentu dan bersifat unik. Hasil pengukuran di laboratorium dengan ketelitian yang sangat tinggi menunjukkan bahwa sisa hasil peluruhan dari sejumlah atom-atom parent dan atom-atom daughter yang dihasilkan dapat dipakai untuk menentukan umur suatu batuan. Untuk menentukan umur geologi, ada empat seri peluruhan parent/daughter yang biasa dipakai dalam menentukan umur batuan, yaitu: Carbon/Nitrogen (C/N), Potassium/Argon (K/Ar), Rubidium/Strontium (Rb/Sr), dan Uranium/Lead (U/Pb). 140.

32

141.

33

142. 143. 144.

Bab V

Skala Spasial Geologi

Skala spasial geologi diperlukan agar dapat merekonstruksi kejadian geologi di

masa lampau. Selain itu, diperlukan juga untuk memahami proses-proses geologi yang ada. Menurut ruang lingkupnya, skala spasial geologi dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu skala mikroskopik dan skala planet 145.

5.3 Skala Mikroskopik 146.

Pada skala mikroskopik, digunakan mikroskop petrografi untuk mengidentifikasi

mineral dan memeriksa tekstur batuan. Selain itu, digunakan pula microprobes untuk memperoleh sampel geologi yang ukurannya sangat kecil. Spektrometer massa juga digunakan untuk mengukur jumlah atom atau kelompok atom dalam sampel geologi. 147. 148. 149. 150. 151. 152. 153. 154. 155. 156. 157.

5.4 Skala Planet

158.

Pada skala ini, ahli geologi dapat memetakan permukaan menggunakan data bumi

dari satelit yang telah mengorbit bumi. Selain itu, ahli geologi juga dapat membuat peta yang merekonstruksi pandangan bumi pada suatu waktu di masa lalu. Peta geologi berguna untuk membantu ahli geologi memahami daerah tertentu atau membantu agar dapat menemukan sumber migas dan bahan tambang baru. 159. 160. 161. 162.

163. 164. 165. 166. 167. 168. 169. 170.

171. 172.

Bab VI

Material Bumi

173. 174. 175. 176.

Gambar di atas menunjukkan lapisan-lapisan yang dimiliki oleh bumi secara garis

besar. Tiap-tiap lapisan bumi tersebut dipelajari oleh bidang-bidang ilmu yang berbeda. Walaupun dipejari bidang-bidang ilmu yang berbeda, agar dapat memahami sebuah lapisan bumi diperlukan kerjasama yang baik antar tiap-tiap bidang ilmu. Seorang ahli geologi memahami lapisan yang ada di kerak bumi . Di dalam kerak bumi terdapat berbagai macam jenis bahan tambang dan terdapat pula berbagai jenis batuan yang berguna untuk kehidupan manusia.

177. 178.

6.1 Material Penyusun Bumi

179. Secara umum, lapisan penyusun kulit bumi dibagi menjadi 3, yaitu: lapisan kerak, selimut, dan inti. Pembagian lapisan ini didasarkan atas sifat fisik dan kimia material penyusun lapisan-lapisan tersebut. Penjelasan mengenai lapisan penyusun bumi akan diuraikan sebagai berikut. 180.

1. Inti (core)

181. Lapisan inti disebut juga barisfer. Lapisan inti terdiri dari inti dalam yang padat dan inti luar yang berbentuk likuid. Inti dalam komposisinya berupa besi (ferrum) dan nikel (niccolum) sehingga disebut juga lapisan nife. Inti luar komposisinya berupa besi dan silikat. 182. Inti bumi memiliki jari-jari setebal 3.470 km dan batas luarnya kurang lebih 2.900 km. Inti dalam dan inti luar dipisahkan oleh lapisan peralihan setebal 140 km. Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity. 183.

2. Mantel atau Selimut

184. Lapisan mantel terletak di bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi. lapisan mantel tebalnya mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat yang mengandung silikat dan magnesium. Suhu di bagian bawah mantel mencapai 3.000 °C, tetapi tekanannya belum mempengaruhi kepadatan batuan. Gambaran lapisan mantel dapat dilihat pada gambar 1.3.

185. 186. Gambar 1.3. Ilustrasi bagian dalam bumi yang terdiri dari beberapa lapisan (Sumber: http://bc.outcrop.org/)

187. Gambar 1.3 menunjukkan lapisan penyusun bumi. Pada gambar tersebut, terlihat bahwa lapisan mantel terdiri dari 3 lapisan, yaitu: litosfer, astenosfer, dan mesosfer. Ketiga lapisan tersebut memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. Penjelasan mengenai ketiga lapisan tersebut, secara lengkap diuraikan sebagai berikut. 188.

a. Litosfer

189. Litosfer merupakan lapisan terluar dari mantel bumi dan tersusun atas materimateri padat, terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 100 km. Bersamasama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer. Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial dan sima. 

Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silium dan alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO 2dan Al2O. Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain: granit, andesit, dan batuan metamorf.



Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silium dan magnesium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar daripada lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium. 190.

b. Astenosfer

191. Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan ini tebalnya 100-400 km. Lapisan ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma induk). Tingginya suhu di lapisan ini (mencapai antara 1.400oC sampai 3.000oC) menyebabkan semua materi dalam keadaan cair atau semicair. 192.

c. Mesosfer

193. Mesosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan ini tebalnya 2.400 sampai 2.700 km. Mesosfer tersusun dari campuran batuan basa dan besi. Secara fisik, material mesosfer bersifat padat. Gambar di bawah ini dapat menjelaskan tentang karakteristik lapisan mantel.

194. 195. Gambar 1.4. Pembagian lapisan selimut bumi yang di dasarkan pada sifat kimia dan fisiknya (Sumber: http://classconnection.s3.amazonaws.com/6) 196. Gambar 1.4 menunjukkan pembagian lapisan penyusun bumi yang didasarkan pada sifat fisik dan kimia materialnya. Secara kimia, bumi terbagi dalam 3 lapisan, yaitu: lapisan inti, mantel, dan kerak. Silikat merupakan material penyusun kerak dan mantel, sedangkan besi sebagai material penyusun inti. Sebaliknya, secara fisik bumi terbagi menjadi 5 lapisan, yaitu: lapisan inti dalam, inti luar, mesosfer, astenosfer, dan litosfer. Kelima lapisan tersebut dibedakan bentuk fisiknya, yaitu: padat dan cair. 197.

3. Kerak (crust)

198. Kerak merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan basa dan asam. Tebal lapisan ini berbeda antara di darat dan di dasar laut. Di darat tebal lapisan kerak bumi mencapai 20-70 km, sedangkan di dasar laut mencapai sekitar 10-12 km. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100°C. Kerak dengan mantel dibatasi olehMohorovivic Discontinuity (lihat gambar 1.5). Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak samudera dan benua.

199. 200. Gambar 1.5. Ilustrasi http://www.enotes.com/) 201.

posisi

Mohorovicic

Discontinuity

(Sumber:

a. Kerak Samudera

202. Kerak samudera memiliki ketebalan sekitar 0-5 km atau bersamaan dengan air di atasnya sekitar 6-12 km. Kerak samudera atau kerak oseanik, merupakan kerak bumi yang menyusun lantai dasar samudera. Kerak ini menyusun sekitar 65% dari luas kerak bumi. Kedalaman dari kerak samudera ini rata-rata sekitar 4000 meter dari permukaan air laut, meskipun pada beberapa palung laut kedalamannya ada yang mencapai lebih dari 10 km. 203. Batuan yang menyusun kerak samudera bersifat basa atau mafik. Bagian atas dari kerak samudera dengan ketebalan sekitar 1,5 km disusun oleh batuan yang bersifat basa atau basaltik, sedangkan bagian bawahnya disusun oleh batuan metamorf dan batuan beku gabro. Permukaan kerak samudera ditutupi oleh endapan sedimen dengan ketebalan rata-rata sekitar 500 meter. 204. Serpentinit adalah batuan yang berasal dari lantai dasar samudera. Singkapan batuan serpentinit yang ada di Karangsambung merupakan contoh nyata dari material penyusun kerak samudera. Serpentinit termasuk batuan metamorf yang berasal dari batu ultra basa hasil pembekuan magma pada kerak samudera. Batu ultrabasa batuan asalnya dari peridotit dan dunit. Serpentinit banyak mengandung mineral olivin yang menyebabkan berwarna hijau. Contoh batuan serpentinit dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

206.

205. Gambar 1.6. Singkapan batuan serpentinite di Karangsambung

207. Gambar 1.6 menunjukkan singkapan Serpentinit di Formasi Pucangan. Batu-batu ini berubah ketika bersentuhan dengan air laut. Batu ultrabasa bergerak bersama lempeng samudera, kemudian masuk zona subduksi. Selanjutnya, terjadi penunjaman disertai metamorfosa kedua menjadi batu Serpentinit. Akhirnya, batuan tersebut muncul ke luar perut bumi disertai retak-retak dikarenakan tekanan. 208.

b. Kerak Benua

209. Mempunyai ketebalan sekitar 20-50 km. Batuan penyusun kerak benua yang utama adalah granit. Batuan ini tidak sepadat batuan basalt. Kerak benua atau kerak kontinen, merupakan kerak bumi yang menyusun daratan atau benua. Kerak benua ini menyusun sekitar 79% dari volume kerak bumi. Ketinggian permukaan dari kerak benua rata-rata sekitar 800 meter dari permukaan laut, meskipun ada daerah yang ketinggiannya mencapai lebih dari 8.000 meter. 210. Batuan yang menyusun kerak benua pada umumnya granitik atau yang bersifat asam. Bagian atas dari kerak benua ini disusun oleh batuan beku, batuan metamorf dan batuan sedimen. Adapun secara keseluruhan batuan beku dan batuan metamorf menyusun sekitar 95%, sisanya yang 5% merupakan batuan sedimen 211. 212. 213. 214. 215.

216. 217.

6.2 Mineral

218. Mineral adalah padatan senyawa kimia homogen, non-organik, yang memiliki bentuk teratur (sistem kristal) dan terbentuk secara alami. Istilah mineral tidak hanya untuk bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Berikut definisi mengenai apa yang disebut "mineral" diambil dari beberapa sumber yang berbeda dan sudah diatur berdasarkan tahun: "Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur" (Berry & B. Mason, 1959). 219. "Mineral adalah homogen padat yang terjadi secara alami, berbentuk anorganik, dengan komposisi kimia tertentu dan susunan ordered atom" (Mason, et al, 1968). 220. "Mineral adalah suatu bahan padat yang secara struktural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik" (D.G.A Whitten & J.R.V. Brooks, 1972). 221. "Mineral adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu atau dalam batas-batas dan mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk di alam & bukan hasil suatu kehidupan" (A.W.R. Potter & H. Robinson, 1977). 222. "Mineral yang terjadi secara substansi anorganik alamiah dengan komposisi kimia tertentu , dapat diprediksi dan memiliki sifat fisik." (O 'Donoghue, 1990). "Mineral adalah suatu unsur atau senyawa yang dalam keadaan normalnya memiliki unsur kristal dan terbentuk dari hasil proses geologi." (The International Mineralogical Association tahun 1995). 223.

"Mineral adalah unsur atau senyawa kimia yang biasanya berbentuk kristal dan

telah terbentuk sebagai hasil dari proses geologi" (Nickel, EH, 1995). Berdasarkan komposisi kimianya, mineral diklasifikasikan menjadi 8 jenis, yaitu : a. b. c. d. i.

Elemen Nativ Sulfida Oksida dan Hidroksida Halida

e. f. g. h.

Karbonat Sulfat Fosfat Silikat

Untuk menentukan jenis mineral tertentu dapat dilakukan dengan melakukan

pengujian tingkat kekerasannya. Pada tahun 1882, F. Mohs membuat skala yang masing-masing skala menunjukkan tingkat kekerasan yang berbeda. Berikut adalah skala yang dibuat oleh F. Mohs yang berurutan dari yang paling lunak hingga yang paling keras

a. Talc b. Gypsum c. Kalsit d. Fluorit e. Apatit f. Ortoklas g. Kuarsa h. Topaz i. Corundum j. Diamond j.

6.3 Batuan

k.

l. Batuan adalah agregat padat dari mineral, atau kumpulan yang terbentuk secara alami yang tersusun oleh butiran mineral, gelas, material organik yang terubah, dan kombinasi semua komponen tersebut. Secara umum, batuan terbagi menjadi tiga, yaitu : m. 1.

Batuan beku (igneous rock)

n. Merupakan kumpulan interlocking agregat mineral-mineral silikat hasil pembentukan magma yang mendingin. o. 2.

Batuan Sediment (sediment rock)

p. Merupakan batuan hasil litifikasi bahan rombakan batuan hasil denudasi atau hasil reaksi kimia. q. 3.

Batuan Metamorf (metamorphic rock)

r. Merupakan batuan yang berasal dari suatu batuan asal yang mengalami perubahan tekstur dan komposisi mineral pada afase padat sebagai akibat perubahan kondisi fisika (tekanan, temperatur, tekanan dan temperatur). s. Dan ketiga jenis batuan diatas adalah penyusun dari lapisan-lapisan bumi mulai dari kerak bumi sampai inti bumi. t. Pengertian Batuan Beku u.

Batuan beku adalah batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silika cair dan pijar yang dikenal dengan nama magma. Batuan beku yang terjadi dibangun oleh mineral-mineral tertentu ataupun oleh suatu matrik dari silikat. Mineral tersebut ukurannya berbeda-beda, tergantung dari kecepatan pembekuannya. Mineral tertentu

akan mengkristal pada temperatur tertentu juga. Urutan kristalisasi tersebut seperti digambarkan dalam “Bowen Reaction Series”. v. Batuan beku hasil pembekuan lava dipermukaan bumi baik didaratan maupun dibawah permukaan laut mempunyai ukuran krital yang halus sampai glassy, karena hasil pembekuan yang cepat disebut dengan batuan ekstrusi atau batuan vulkanik. w. Batuan beku hasil pembekuan di bawah permukaan, dimana sifat dari batuan ini menerobos batuan yang sebelumnya telah terbentuk disebut dengan batuan instrusi atau batuan plutonik. x. Struktur Batuan Beku Ekstrusif y. Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung di permukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini, yaitu lava yang memiliki bagian struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya sebagai berikut : z. · Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam. aa. ·

Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan.

ab. · Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil. ac. · Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air. ad. · Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan. ae. · Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kurasa atau zeolit. af. · Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran. ag. ah. Struktur Batuan Beku Intrusif ai. Batuan beku intrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. Berdasarkan kedudukannya terhadai perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagai menjadi dua, yaitu konkordan dan diskordan. aj. 1)

Konkordan

ak. Merupakan tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya. Jenis-jenis dari tubuh batuan ini yaitu : al. · Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya. am.· Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini, sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diamater laccolih berkisat dari 2 sampai 4 mil dengan kedalama ribuan meter. an. · Lapolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung kebawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter. ao. · Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer. ap. 2)

Diskorndan

aq. Merupakan tubuh batuan beku instrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis dari tubuh batuan ini, yaitu : ar. · Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter. as. · Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar, yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar. at. · Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolithy tetapi ukurannya lebih kecil, yaitu < 100 km2. au. av. Tekstur Batuan Beku aw. Tekstur batuan beku adalah hubungan antara massa kristal dan massa gelas yang membentuk massa yang merata dari batuan. Tekstur meliputi : ax. a.

Derajat Kristalisasi

ay. Jika hanya terdiri dari kristal saja, maka disebutholokristalin. Jika terdiri dari sebagian kristal dan sebagian gelas di sebut hypokristalin ataumerokristalin. Dan jika hanya terdiri dari gelas saja disebut holohyalin. az. b.

Granularitas (ukuran kristal)

ba. Apabila kristalnya sangat halus disebut afanitik. Apabila kristalnya dapat diamati dengan mata disebut faneritik. Dan apabila terdiri dari massa gelas semuanya disebut glassy. bb. c.

Bentuk Kristal

bc. Apabila mineral dibatasi bidang kristal yang sempurna disebut euhedral. Apabila mineral dibatasi sebagian bidang kristal yang sempurna disebut subhedral. Dan apabila mineral dibatasi bidang kristal yang tidak sempurna disebut anhedral. bd. be. d.

Hubungan antar Kristal/ Relasi

bf. Merupakan keseragaman ukuran kristal dalam batuan. Relasi disebut equiranular/granular apabila ukuran butirnya seragam. Dan disebut inequigranular apabila butirannya tidak seragam. bg. bh. Klasifikasi Batuan Beku bi. Batuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur dan mineraloginya. bj. Berdasarkan tempat terbentuknya, batuan beku dibedakan atas : bk. 1)

Batuan Beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.

bl. 2) Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentuk tidak jauh dari permukaan bumi. bm. 3) bumi.

Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan

bn. Berdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua, yaitu mineral mafic (gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotik, dan mineral felsic (terang) seperti Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid. bo. Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya adalah sebagai berikut : bp. 1)

Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%.

bq. 2)

Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% - 60%.

br. 3)

Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% - 90%.

bs. 4)

Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%.

bt. Batuan beku disusun oleh senyawa-senyawa kimia yang membentuk mineral. Kemudian Mineral tersebut menyusun batuan beku. Salah satu klasifikasi batuan beku dari kimia adalah dari senyawa oksidasinya, seperti SiO2, TiO2, AIO3, Fe2O3,

MnO, CaO, Na2O, K2O, H2O, P2O5. Dari prosemntase setiap senyawa kimia dapat mencerminkan beberapa lingkungan pembentukan mineral. bu. bv. Pembagian batuan beku berdasarkan kandungan Silikanya (SiO2) bw. bx. by. bz. ca.

cb. Nama Batuan

cd. Batuan Beku Asam ce. Batuan Beku Intermediate cf. Batuan Beku Basa cg. Batuan Beku Ultrabasa

cc. Kand unga n Silik a ch. > 66% ci. 5266% cj. 4552% ck. < 45%

cl. cm. cn. Pengertian batuan Sedimen co. Batuan endapan atau batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan batuan beku dan batuan metamorfosis) yang terbentuk melalui tiga cara utama, yaitu pelapukan batuan lain (clastic). Pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenic, dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Batuan endapan ada yang tersusun berlapis, tetapi ada juga yang tidak. Butiran endapan itu bisa berukuran macam-macam, dari halus sampai ukuran besar. Bahan batuan endapan bisa dari batuan beku, bisa dari batuan metamorf dan bisa juga dari batuan endapan. Pada batuan endapan tidak terbentuk kristal. Jenis batuan umum

seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung termasuki dalam batuan sedimen. Batuan sedimen meliputi 75% dari permukaan bumi. cp. Penamaan batuan sedimen biasanya berdasarkan besar butir penyusun batuan tersebut. Penamaan tersebut adalah sebagai berikut : cq. 1) Breksi adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butiran yang bersudut. cr. 2) Konglomerat adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butiran yang membundar. cs. 3) Batu pasir adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 2 mm sampai 1/16 mm. ct. 4) Batu lanau adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 1/16 mm sampai 1/256 mm. cu. 5) Batu lempung adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih kecil dari 1/256 mm. cv. cw. cx. cy. cz. da. Klasifikasi Batuan Sedimen db. Batuan sedimen dapat dikelompokkan menjadi 5, yaitu : dc. 1.

Batuan Sedimen Detritus Klastik

dd. Batuan ini diendapkan dengan proses mekanis. Terbagi dalam dua golongan besar dan pembagian ini berdasarkan ukuran besar butirnya. Cara terbentuknya batuan tersebut berdasarkan proses pengendapan, baik yang terbentuk di lingkungan darat maupun di lingkungan air laut. de. 2.

Batuan Sedimen Evaporit

df. Proses terbentuknya adalah pada air yang memiliki larutan kimia yang cukup pekat. Pada umumnya terbentuk di danau atau lautan tertutup. dg. 3.

Batuan Sedimen Batubara

dh. Batuan sedimen ini terbentuk dari unsur-unsur organik, yaitu dari tumbuh-tumbuhan. Dimana sewaktu tumbuhan tersebut mati dengan cepat tertimbun oleh lapisan yang tebal diatasnya, sehingga tidak memungkinkan untuk terjadi pelapukan.

di. 4.

Batuan Sedimen Silika

dj. Batuan ini terdiri dari rijang (chert), radiolarian dan tanah diatorn. Proses terbentuknya batuan ini adalah gabungan antara proses organik, seperti radiolarian atau diatom dan proses kimiawi untuk lebih menyempurnakannya. dk. 5.

Batuan Sedimen Karbonat

dl. Batuan ini sudah umum sekali terbentuk dari kumpulan cangkan moluska alga, foraminifera atau lainnya yang bercangkang kapur. Atau proses pengendapan yang merupakan rombakan batuan yang terbentuk lebih dulu dan diendapkan disuatu tempat. dm. Berdasarkan genetisnya, batuan sedimen dapat dikelompokkan menjadi 2 golongan, yaitu : dn. 1)

Batuan Sedimen Klasik

do. Batuan yang terbentuk dari pengendapan kembali datritus atau pecahan batuan asal. Batuan asal dapat berupa batuan beku, metamorf, dan sedimen. Fragmentasi dimulai dari pelapukan mekanis maupun kimiawi, kemudian tererosi dan tertransportasi menuju suatu sekungan pengendapan. dp. Setelah pengendapan berlangsung, kemudian mengalami diagenesa, yakni proses perubahan-perubahan yang berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sedimen, selama dan sesudah litifikasi terjadi. Litifikasi merupakan proses yang mengubah suatu sedimen menjadi batuan keras. dq. dr. 2)

Batuan Sedimen Non Klastik

ds. Batuan sedimen yang terbentuk dari hasil kimia atau bisa juga dari hasil kegiatan organisme. Reaksi kimia yang dimaksud adalah kristalisasi langsung atau reaksi organik. dt. du. Pemeriksaan Batuan Sedimen Klasik dv. Pemerian batuan sedimen klastik terutama didasarkan pada tekstur, komposisi mineral, dan struktur. dw. dx. Tekstur dy. Tekstur adalah suatu kenampakan yang berhubungan dengan ukuran dan bentuk butir, serta susunannya. Pembahasan mengenai tekstur meliputi : dz. a)

Ukuran Butir

ea. Pemerian ukuran butir didasarkan pada skala Wentworth, 1992.

eb. Nama Butir

ec. B es ar B uti r ( m m )

ed. Bongkah (boulder)

ee. > 25 6

ef. Brangkal (couble)

eg. 25 6 – 64

eh. Kerakal (pebble)

ei. 64 -4

ej. Kerikil (Granule)

ek. 42

el. Pasir Sangat Kasar (very coarse sand)

em.21

en. Pasir Kasar (coarse sand)

eo. 1 ½

ep. Pasir Sedang (medium sand)

eq. ½ ¼

er. Pasir Halus (fine sand)

es. ¼ 1/ 8

et. Lanau (silt)

eu. 1/ 16 – 1/ 25

6

ev. Lempung (clay)

ew. < 1/ 25 6

ex. ey. b)

Pemilahan

ez. Pemilahan adalah keseragaman dari ukuran besar butir penyusunan batuan sedimen, artinya bila semakin seragam ukuran dan besar butirnya, maka pemilahan semakin baik. fa. Dalam pemilahan dipakai batasan-batasan sebagai berikut : fb. ·

Pemilahan baik (well sorted)

fc. ·

Pemilahan sedang (moderate sorted)

fd. ·

Pemilahan buruk (poorly sorted)

fe. c)

Kebundaran

ff. Kebundaran adalah nilai membulat atau meruncingnya butiran dimana sifat ini hanya bisa diamati pada batuan sedimen klastik kasar. Kebundaran dapat dilihat dari bentuk batuan yang terdapat dalam batuan tersebut, seperti : fg. ·

Sangat membundar (well rounded)

fh. ·

Membundar (rounded)

fi. ·

Membundar tanggung (Subrounded)

fj. ·

Menyudut tanggung (subangular)

fk. ·

Menyudut (Angular)

fl. d)

Kemas

fm. Dalam batuan sedimen klastik dikenal dua macam kemas, yaitu : fn. ·

Kemas terbuka, apabila butiran tidak saling bersentuhan.

fo. ·

Kemas tertutup, apabila butiran saling bersentuhan

fp. e)

Struktur

fq. Struktur batuan sedimen diantaranya adalah perlapisan fr. Macam-macam perlapisan adalah sebagai berikut :

fs. · Masif, bila tidak menunjukkan struktur dalam perlapisan sejajar, bila perlapisan saling sejajar. ft. ·

Laminasi, perlapisan sejajar ukurannya lebih tipis dari 1 cm

fu. · Perlapisan pilihan, bila perlapisan disusun oleh butiran yang berubah dari kasar menjadi halus kearah vertical. fv. · Perlapisan silang siur, perlapisan yang membentuk sudut terhadap bidang perlapisan. fw. f)

Komposisis mineral dari batuan sedimen klasitik terdiri dari :

fx. ·

Fragmen

fy. Adalah butiran yang berukuran paling besar dapat berupa pecahan batuan, mineral dan cangkang fosil. fz. ·

Matrik

ga. Merupakan butiran yang lebih kecil dari fragmen dan terletak di antara fragmen sebagai massa dasar. Matrik dapat juga berupa batuan mineral, atau fosil. gb. ·

Semen adalah bahan pengikat antar butiran atau fragmen dan matrik.

gc. Bahan yang umum adalah : gd. a)

Semen Karbonat (berwarna putih)

ge. b)

Semen Silika (berwarna putih)

gf. c)

Semen oksidasi besi (berwarna kemerahan)

gg. gh. 5.4.

Pemerian Batuan Sedimen Non Klasik

gi. Tekstur gj. Tekstur dibedakan menjadi : gk. · Kristalin, terdiri dari kristal-kristal yang interlocking, kristal saling mengunci satu sama lain. gl. ·

Amorf, terdiri dari mineral yang tidak mempunyai sistem kristal.

gm. gn. a.

Struktur

go. Struktur yang penting antara lain : gp. ·

Folisiferous, struktur yang ditunjukkan oleh fosil atau komposisi organic.

gq. ·

Geode, rongga yang terisi kristal dengan pertumbuhan konsentris.

gr. ·

Stylot, merupakan struktur bergerigi akibat pelarut.

gs. gt. b.

Komposisi

gu. Komposisi batuan sedimen non klasik umumnya monominera (satu macam mineral) gv. Contoh : gw.Batu gamping kristalin : Kalsit gx. Chert : Kalsedon gy. Gipsum : Mineral Gypsum gz. ha. Metamorfosa hb. Metamorfosa adalah proses rekristalisasi di kedalaman kerak bumi (3-20 km) yang keseluruhannya atau sebagai besar terjadi dalam keadaan padat, yakni tanpa melalui fase cair, sehingga terbentuk struktur dan mineralogi baru akibat dari pengaruh Temperatur (T=350oC – 1200oC), Tekanan (Pressure = 1-10000 bar/ 0,9869 atm) dan cairan panas. hc. Tipe-tipe metamorfosa dibagi dua, yaitu : hd. 1)

Metamorfosa Lokal

he. a. Kontak/ Thermal, terjadi di intrusi magma, biasanya memiliki suhu 600oC – 800oC dan tekanan 300 MPA. hf. b. Kaustik, terjadi akibat adanya intrusi magma yang lemah. Pada proses ini aliran magma menerobos membelah lapisan (Dike) dan aliran mengikuti batas Lapisan (Silk). hg. c.

Kataklastik, terjadi akibat deformasi.

hh. · Reaksi patahan, adanya sesar sehingga lapisan disekitarnya membentuk metamorf karena adanya panas akibat gesekan. hi. · Milonit, hampir sama dengan diatas, tetapi lapisan disekitarnya memecah dan meledak. hj. d. Hidrotermal, terjadi karena adanya larutan panas pada waktu terjadi instrusi magma, patahan (gesekan), panas intibumi. hk. 2)

Metamorfosa Regional

hl. · Dinamotermal, terbentuk pada zona subduction dan terjadi pada pembentukan gunung. hm. · Burial (timbunan), terjadi pada lapisan bawah suatu lapisan sediment, terbentuk karena tekanan yang besar dari lapisan diatasnya. hn. ho. hp. Proses Terjadinya Batuan Metamorfosa hq. ·

Batuan metamorfosa = Batuan Malihan

hr. · Proses metamorfosa/ malihan terjadi karena adanya perubahan kumpulan mineral dan tekstur batuan, dan dibedakan dengan proses diagenesa dan proses pelapukan yang juga merupakan proses perubahan. hs. · Faktor utama dalam proses perubahan ini adalah perubahan suhu dan tekanan yang tinggi, diatas 200oC dan 300 Mpa, dan dalam keadaan padat. ht. · Sedangkan proses Diagenesa berlangsung pada suhu dibawah 200oC dan proses pelapukan pada suhu dan tekanan jauh dibawahnya, dalam lingkungan atmosfer. hu. · Proses metamorfosa adalah perubahan kumpulan mineral dan tekstur batuan dalam keadaan (fasa) pada (solid state) pada suhu diatas 200oC & tekanan 300 Mpa. hv. · Pembentukan batuan Metamorf sangat kompleks, akibat pergerakan lempenglempeng tektonik dan tumbukan fragmen-fragmen kerak bumi, sehingga batuan terkoyak, tertarik (Extended), terlipat, terpanaskan dan berubah. hw. hx. Faktor Pengontrol Metamorfisme hy. Hasil dari proses metamorfisme tergantung pada komposisi batuan asal dan kondisi metamorfisis. Komposisi kimia batuan asal sangat mempengaruhi pembentukan himpunan mineral baru, demikian pula dengan suhu dan tekanan. hz. A.

Pengaruh cairan terhadap reaksi kimia

ia. · Pori-pori pada batuan sediment atau batuan beku terisi oleh cairan, yang adalah larutan dari gas-gas, garam dan mineral yang terdapat pada batuan tersebut. ib. · Pada suhu tinggi cairan intergranular ini lebih bersifat uap dari pada cair, yang mempunyai peran penting dalam proses metamorfosis. ic. · Dibawah suhu dan tekanan yang tinggi terjadi pertukaran unsur-unsur dari larutan ke mineral-mineral begitu pula sebaliknya.

id. · Fungsi cairan merupakan media transport dari larutan ke mineral dan sebaliknya, sehingga mempercepat metamorfisme. ie. if. B.

Suhu dan Tekanan

ig. · Batuan apabila dipanaskan akan membentuk mineral-mineral baru, yang hasil akhirnya adalah batuan metamorf. ih. · Sumber panas berasal dari panas dalam bumi. Bantuan dapat terpanaskan oleh timbunan (burial) atau oleh terobosan batuan beku. Tetapi timbunan atau terobosan dapat menimbulkan perubahan tekanan, sehingga sukar dikatakan bahwa metamorfime hanya disebabkan oleh kenaikan suhu saja. ii. · Tekanan dalam proses metamorfisme bersifat sebagai stress, mempunyai besaran serta arah. Tekstur batuan metamorf menunjukkan bahwa batuan ini terbentuk dibawah differensial stress, atau tidak sama besar dari segala arah. Oleh karena itu, batuan metamorf mempunyai orientasi mineral yang beraturan. ij. ik. il. im. C.

Waktu

in. · Untuk mengetahui berapa lama berlangsungnya metamorfisme tidak mudah dan sampai saat ini masih belum diketahui bagaimana caranya. io. · Dalam penelitian laboratorium, memperlihatkan bahwa dibawah tekanan dan suhu tinggi serta waktu reaksi yang lama menghasilkan kristal yang besar, dengan kondisi sebaliknya menghasilkan kristal yang kecil. ip. · Kesimpulannya adalah batuan berbutir kasar merupakan hasil metamorfisme dalam waktu yang panjang serta suhu dan tekanan yang tinggi. Sebaliknya yang berbutir halus, waktunya relative pendek serta suhu dan tekanan yang rendah. iq. ir. Pengaruh Perubahan suhu dan tekanan terhadap metamorfisme is. A.

Tekstur

it. · Metamorfisme yang berlangsung dibawah differensial stress dan hasilnya adalah tekstur yang sejajar. Apabila proses terus berlangsung, mineral-mineral pipih misalnya mika dan khiorit mulai berkembang dan tumbuh berorientasi, yang lembaran-lembarannya tegak lurus stress maksimum.

iu. · Lembaran mika baru yang sejajar membentuk tekstur planer yang disebut foliasi (foliation). iv. B.

Slaty Cleavage

iw. · Mineral-mineral baru yang berstruktur lembaran, fosilasi, cenderung sejajar dengan bidang-bidang perlapisan dari batuan sediment yang termetamorf. ix. · Pada penimbunan lebih dalam maka terjadi deformasi, lembaran mineral semula renggang menjadi lebih tipis dengan besar butir yang sangat halus, sehingga mineral pipihnya hanya dapat dilihat di bawah mikroskop. iy. · iz. C.

Foliasinya disebut slaty cleavage, yang dapat diartikan belahan-belahan tipis. Schistositas

ja. · Tahapan ini, pada metamorfisme derajat menengah dan derajat tinggi dicirikan dengan adanya perkembangan dari besar butir mineral-mineral, sehingga butirannya dapat dilihat tanpa alat. jb. · Perbedaan yang mencolok dengan slaty cleavage adalah besaran butirnya yang lebih kasar pada Schistositas. jc. jd. je. D.

Himpunan Mineral

jf. · Hasil dari proses metamorfisme ini akan menjadi himpunan mineral baru sebagaimana dengan teksturnya. jg. · Himpunan mineral merupakan karakteristik pada kisaran suhu dan tekanan tertentu. jh. · Beberapa mineral khas dari hasil metamorfisme chlorite, serpentin, epidot, talc, polymorph, kyanit, silimanit dan andalusit. ji. jj. Jenis Metamorfisme jk. · Metamorfisme Kataklistik (Cataclastic metamorphism), metamorfisme yang terjadi karena pengaruh deformasi mekanik dan tidak disertai dengan rekristalisasi kimia. jl. · Metamorfisme Kontak (Contact Metamorphism), metamorfisme yang terjadi akibat intrusi tubuh magma panas pada batuan yang dingin dalam kerak bumi. Proses rekristalisasi kimia memegang peran penting, karena pengaruh dari kenaikan suhu.

jm. · Metamorfisme Timbunan (Burial metamorphism), proses sedimentasi yang terjadi pada cekungan dalam dan memiliki kandungan H2O yang cukup, maka akan menghasilkan himpunan kimia baru dari hasil rekristalisasi kimia. jn. · Metamorfisme Regional, pada umumnya dijumpai pada kerak benua dengan penyebaran yang sangat luas, sampai puluhan ribu kilometer persegi, dibentuk oleh proses metamorfisme regional. Proses ini melibatkan deformasi mekanik dan rekristalisasi kimia. jo. jp. Batuan Metamorf jq.

Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan induk, bisa batuan beku, batuan sedimen, maupun batuan metamorf sendiri yang mengalami metamorfosa yang terbentuk dari tekanan yang tinggi dan temperatur yang tinggi.

jr. Menurut HGF, Winkler, 1967, Metamorfisme adalah proses-proses yang mengubah mineral suatu batuan pada fase padat karena pengaruh atau response terhadap kondisi fisika dan kimia di dalam kerak bumi, dimana kondisi fisika dan kimia tersebut berbeda dengan kondisi sebelumnya. Proses-proses tersebut tidak termasuk pelapukan dan diagenesa. js. jt. Jenis Batuan Metamorf ju. Penamaan batuan metamorf tergantung dari batuan asalnya, diantaranya adalah untuk batuan sedimen lanau (shale), batu pasir, batu gamping. Sedangkan untuk batuan beku adalah basalt. jv. ·

Yang berasal dari Lanau dan Mudstone

jw. a. Serpih (slate), Lanau maupun mudstone berasal dari mineral kuarsa, lempung, kalsit dan feldspar. Metamorfisme yang terjadi derajat rendah sehingga menghasilkan serpih atau slate, Tekstur yang dimiliki batuan ini adalah slaty cleavage. jx. b. Filit (phyllite), kenaikan suhu dan tekanan hingga ke derajat menengah, menghasilkan mineral mika berbutir lebih besar dan perubahan himpunan mineral serta membentuk foliasi. jy. c. Sekis (schist) dan Gneiss, kelanjutan dari proses metamorfisme pada filit, dengan meningkatnya suhu dan tekanan (derajat tinggi) maka terbentuklah batuan berbutir kasar yang dinamakan sekis. Serpih, filit dan sekis dapat dibedakan dari besar butirnya. Sekis yang terkontaminasi oleh mineral kuarsa dan Teldspar akan menghasilkan gneiss. Besar butirnya relative sama dengan sekis, hanya saja komposisi mineralnya yang berbeda. jz. ·

Yang Berasal dari Basalt

ka. a. Sekis hijau (Green Schist), pada dasarnya memiliki mekanisme yang sama dengan sekis, hanya saja pada sekis hijau dipengaruhi oleh mineral olivin, plagioklas dan piroksen. Mineral-mineral tersebut merupakan mineral utama dari basalt. kb. b. Amfibolit dan granit (Amphibolite dan Granite), apabila seksi hijau sudah mencapai derajat menengah, khlorit digantikan amfibol dan umumnya berbentuk lebih kasar atau disebut amfibolit. Pada derajat tinggi, amfibol digantikan dengan piroksen, dan batuannya berfoliasi, dinamakan granit (granulit). kc. kd. ke. kf. kg. kh. ki. kj. kk. kl. km. kn. ko. kp.

kq. Bab VII kr. Dinamika Geologi ks.7.1 Deformasi batuan kt. Dua abad lalu, jarak antara sejumlah monumen-monumen survei di Yunani diukur dengan sangat akurat. Pada tahun 1988 team ilmiah mengukur kembali jarak-jarak tersebut, dan menemukan bahwa Yunani menjadi lebih panjang satu meter. Mereka juga mendapatkan bahwa Yunani sedang terpelintir (twisted), di bagian ujung sebelah Selatan, Pelponnesus, bergerak ke arah Baratdaya. Penyebab dari pemanjangan dan

pelintiran ini adalah tektonik lempeng. Afrika bergerak ke utara, perlahan-lahan mendorong sebagian lantai dasar laut Mediteran ke bawah Yunani. ku. Gaya tektonik secara kontinu akan menekan, menarik, melengkungkan dan mematahkan batuan di litosfer. Sumber energi tektonik berasal dari energi panas bumi yang diubah menjadi energi mekanik oleh arus konveksi. Aliran konveksi tersebut sangat besar, batuan panas di dalam mesosfir dan astenosfir perlahan-lahan menyeret dan melengkungan litosfir secara kontinu yang akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi. Deformasi batuan litosfir terlalu lambat dan terlalu dalam untuk diamati. Contohnya adalah lempeng India-Australia yang mendesak lempeng Eurasia, tercermin pada sesar Sumatera. Gerakannya tidak teramati tetapi hasilnya berupa Bukit-barisan dan seringnya terjadi gempa bumi di daerah ini. kv. 06AUUntuk mengetahui bagaimana dan faktor-faktor apa yang mempengaruhi batuan terdeformasi, terpuntir, terlipat dan atau terpatahkan, yang berlangsung jauh di bawah kerak bumi, dapat dipelajari dalam laboratorium. Percobaan dilakukan terhadap contoh batuan yang dibentuk sebagai silinder atau kubus. kw.Tegasan (Stress) dan Regangan (strain) kx. Pengaruh tegasan terhadap batuan tergantung pada cara bekerja atau sifat tegasannya dan sifat fisik batuan yang terkena tegasan. Ada dua bentuk stress : 1.

Stress uniform akan menekan dengan besaran yang sama dari segala arah. Dalam batuan dinamakanconfining stress karena setiap tubuh batuan dalam litosfir dibatasi oleh batuan lain di sekitarnya dan ditekan secara merata (uniform) oleh berat batuan di atasnya. 2. Stress diferensial menekan tidak dari semua jurusan dengan besaran yang sama. Dalam sistem ortogonal dapat diuraikan menjadi stress utama, yang maksimum, yang menengah, dan yang paling kecil besarannya. Biasanya differential stress ini yang mendeformasi batuan dan dikenal 3 jenis diferrential stress, yaitu tensional stress, compressional stress dan shear stress.

ky. kz. Gambar 1. Deformasi batuan akibat berbagai bentuk stress. Panah menunjukkan arah tegasan utama (maximum stress).

1.

Tensional stress, arahnya berlawanan pada satu bidang, dan sifatnya menarik (stretch) batuan. 2. Compressional stress, arahnya berhadapan, memampatkan atau menekan batuan. 3. Shear stress, bekerja berlawanan arah, tidak dalam satu bidang, yang menyebabkan terjadinya pergeseran dan translasi. la. Uniform atau differential stress yang menyebabkan terdeformasinya litosfir diakibatkan oleh gaya-gaya tektonik yang bekerja sepanjang waktu. Batuan yang terkena stress akan mengalami regangan atau perubahan bentuk dan atau volume dalam keadaan padat yang disebut strain atau regangan. lb. Tahap deformasi lc. Bila batuan mengalami penambahan stress akan terdeformasi melalui 3 tahap secara berurutan : ld. 1.

Elastic deformation adalah deformasi sementara tidak permanen atau dapat kembali ke bentuk awal (reversible). Begitu stress hilang, batuan kembali terbentuk dan volume seperti semula. Seperti karet yang ditarik akan melar tetapi jika dilepas akan kembali ke panjang semula. Elastisitas ini ada batasnya yang disebut elastic limit, yang apabila dilampaui batuan tidak akan kembali pada posisi awal. Di alam tidak pernah dijumpai batuan yang pernah mengalami depformasi elastis ini, karena tidak meninggalkan jejak atau bekas, karena kembali ke keadaan semula, baik bentuk maupun volumenya. Sir Robert Hooke (1635-1703) adalah orang pertama yang memperlihatkan hubungan antara stress dan strain yang sesuai dengan jenis batuannya. Hukum Hooke yang mengatakan bahwa sebelum melampaui batas elastisitasnya hubungan stress dan strain suatu material adalah linier. 2. Ductile deformation merupakan deformasi dimana elastic limit dilampaui dan perubahan bentuk dan volume batuan tidak kembali ke bentuk semula. Untuk mempermudah membayangkannya dapat dilihat diagram strain-stress Gambar 2 yang di dapat dari percobaan dengan menekan contoh batuan berbentuk silindris. Mula-mula kurva stress-strain naik tajam sepanjang daerah elastis sesampai pada elastic limit (Z), kurvanya mendatar. Penambahan stress menyebabkan terjadinya deformasi ductile. Bila proses stress dihentikan pada titik X silinder akan kembali sedikit ke arah semula. Strain menurun sepanjang kurva X ’ Y. Strain permanennya adalah XY yang merupakan deformasi ductile. 3. Fracture tejadi apabila batas atau limit elastik dan ducktile deformasi dilampaui. Perhatikan Gambar 2yang semula stress dihentikan pada X ‘ , disini dilanjutkan dengan menaikkan stress. Kurva stress-strain berlanjut sampai ke titik F dan batuan akan pecah melalui rekahan. Deformasi rekah (fracture deformation) dan lentur (ductile deformation) adalah sama, menghasilkan regangan (strain) yang tidak kembali ke kondisi semula.

le.

Gambar 2. Kurva stress-strain memperlihatkan deformasi elastik (X ke Z) limit elastis (Z) menandai dimulainya deformasi ductile. Bila stress dihentikan pada X ‘ maka benda akan kembali dalam keadaan tidak tertekan di Y melalui lintasan X ‘ Y. Jarak XY merupakan strain akibat deformasi ductile. Apabila stress dilanjutkan maka benda akan patah/pecah di titik fracture F.

lf. Pengontrol Deformasi lg. Percobaan-percobaan di laboratorium menunjukkan bahwa deformasi batuan, selain tergantung pada besarnya gaya yang bekerja, juga kepada sifat fisika dan kompisis batuan serta lingkungan tektonik dan waktu. lh. Suhu li. Makin tinggi suhu suatu benda padat semakin ductile sifatnya dan keregasannya makin berkurang. Misalnya pipa kaca tidak dapat dibengkokan pada suhu udara normal, bila dipaksa akan patah, karena regas (brittle). Setelah dipanaskan akan mudah dibengkokan. Demikian pula halnya dengan batuan. Di permukaan, sifatnya padat dan regas, tetapi jauh di bawah permukaan dimana suhunya tinggi, bersifat ductile. lj. Waktu dan strain rate lk. Pengaruh waktu dalam deformasi batuan sangat penting. Kecepatan strain sangat dipengaruhi oleh waktu. Strain yang terjadi bergantung kepada berapa lama batuan dikenai stress. Kecepatan batuan untuk berubah bentuk dan volume disebut strain rate, yang dinyatakan dalam volume per unit volume per detik, di bumi berkisar antara 10-14/ detik sampai 10-15/ detik. Makin rendah strain rate batuan, makin besar kecenderungan terjadinya deformasi ductile. ll. Pengaruh suhu, confining pressure dan strain rate pada batuan, seperti ciri pada kerak, terutama di bagian atas dimana suhu dan confining pressure rendah tetapi strain rate tinggi, batuan cenderung tegas ( brittle) dan patah. Sedangkan bila pada suhu tinggi, confining pressure tinggi dan strain rate rendah sifat batuan akan menjadi kurang regas dan lebih bersifat ductile. Sekitar kedalaman 15 km, batuan akan bersifat regas

dan mudah patah. Di bawah kedalaman 15 km batuan tidak mudah patah karena bersifat ductile. Kedalaman dimana sifat kerak berubah dari regas mulai menjadi ductile, disebut brittle-ductile transition. lm. Komposisi ln. Komposisi batuan berpengaruh pada cara deformasinya. Komposisi mempunyai dua aspek. Pertama, jenis dan kandungan mineral dalam batuan, beberapa mineral (seprti kuarsa, garnet dan olivin) sangat brittle, sedangkan yang lainnya (seperti mika, lempung, kalsit dan gypsum) bersifat ductile. Kedua, kandungan air dalam batuan akan mengurangi keregasannya dan memperbesar keduktilannya. Pengaruh air, memperlemah ikatan kimia mineral-mineral dan melapisi butiran-butiran mineral yang memperlemah friksi antar butir. Jadi batuan yang ‘basah’ cenderung lebih ductile daripada batuan ‘kering’. Batuan yang cenderung terdeformasi ductile diantaranya adalah batu gamping, marmer, lanau, serpih, filit dan sekis. Sedangkan yang cenderung brittle daripada ductile, batupasir, kuarsit, granit, granodiorit, dan gneiss. lo. 06AUStruktur geologi adalah arsitektur kulit Bumi atau gambaran geometri (bentuk dan hubungan) dari keadaan batuan di kulit bumi. Cabang ilmu geologi yang khusus mempelajari struktur geologi beserta gaya-gaya yang penyebabnya dinamakan geologi struktur. Definisi lain yang lebih umum dan lengkap tentang geologi struktur, yaitu suatu ilmu yang membahas arsitektur kulit Bumi dan gejalagejala yang menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan bentuk (deformasi) pada kulit Bumi. Inti kajian geologi struktur adalah deformasi kulit Bumi, apa yang menyebabkan dan bagaimana akibatnya. Oleh karena itu, sebagaian para ahli menganggap bahwa geologi struktur sama dengan tektonik. lp. Struktur batuan adalah bentuk dan kedudukan batuan yang dapat dilihat saat ini sebagai hasil dari 2 macam proses , yaitu : 1.

Proses yang berhubungan dengan pembentukan batuan tersebut yang akan menghasilkan struktur-struktur primer. 2. Proses yang bekerja kemudian (setelah batuan tersebut terbentuk), yaitu berupa deformasi mekanis atau perubahan kimiawi yang mempengaruhi batuan setelah terbentuk. Proses ini akan menghasilkan struktur sekunder. lq. Spencer (1988) berpendapat bahwa yang dipelajari pada geologi struktur meliputi struktur primer dan struktur sekunder. Namun pada umumnya ilmu ini khusus mempelajari struktur sekunder saja, tetapi harus diketahui mengenai struktur primernya. lr. Deformasi yang terjadi pada kerak, yang kita amati sekarang ini adalah jejak deformasi yang telah terjadi beberapa ratus atau juta tahun yang lalu, dan dikenal sebagai struktur geologi. Dalam struktur geologi, deformasi yang terjadi akibat gaya tektonik dikelompokkan sebagai struktur sekunder dan dibedakan dari struktur yang terbentuk pada saat atau sebelum batuan terbentuk yang dinamakan struktur primer. Yang termasuk dalam struktur primer adalah struktur-struktur pada batuan sedimen,

seperti bidang perlapisan, lapisan bersusun (graded beding), lapisan silang siur (cross beding) dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah rekahan-rekahan yang terbentuk akibat pendinginan, dinamakan kekar kolom (columnar joints). Arah rekahan-rekahan yang tegak lurus terhadap bidang pendinginan, permukaannya segi enam, struktur aliran pada lava dan sebagainya. Struktur sekunder yang terbentuk setelah batuan terbentuk, adalah lipatan (fold), kekar (joint) dan sesar (fault). ls. Jurus dan Kemiringan Bidang lt. Untuk dapat mendiskripsi terjadinya deformasi pada suatu lapisan batuan, misalnya pada batuan sedimen, diperlukan posisi atau kedudukan garis atau bidang setelah mengalami deformasi. Telah kita ketahui bahwa sedimen semula diendapkan dalam posisi horizontal. Setelah mengalami deformasi posisinya berubah, misalnya terlipat, maka posisi sayap (limb) antiklin atau sinklin tidak horizontal lagi. Posisi atau kedudukan bidang-bidang yang membentuk limb ini dinyatakan dalam jurus atau strike dan kemiringan atau dip yang dipergunakan untuk menyatakan kedudukan semua bidang di alam. lu. Jurus adalah arah garis yang merupakan perpotongan antara bidang di alam dengan bidang horizontal,dinyatakan terhadap arah Utara, searah jarum jam ke Timur. Gambar 3. Contohnya U 62o T, yang berarti arah jurusnya 62 o dari Utara ke Timur.

lv. lw. Gambar 3. Jurus dan kemiringan suatu bidang perlapisan. Jurusnya sejajar dengan permukaan air, yang dianggap bidang horizontal. Kemiringan, sudut terbesar, diukur pada bidang tegak lurus jurus (Hamblin, 1989) lx. ly. Kemiringan adalah sudut terbesar antara bidang (miring) di alam dengan bidang horizontal yang dinyatakan dalam derajat. Bidang horizontal tidak mempunyai kemiringan, atau 0o dan bidang tegak lurus 90o. Jurus dan kemiringan diukur di tempat dengan mempergunakan kompas geologi. Kompas geologi dilengkapi dengan water pas (round level), untuk membuat bidang horizontal

dan klinometer(vernier bidang, Gambar 4.

for

vertical

angles)

untuk

mengukur

kemiringan

lz. ma.Gambar 4. Kompas Geologi tipe Brunton (Ainsworth, USA) mb.

Lipatan (fold)

mc.Ragan (1973), menyatakan bahwa lipatan adalah hasil perubahan bentuk atau volume dari suatu bahan yang ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan lengkungan pada unsur garis atau bidang dari bahan tersebut. Sementara itu, Hobbs et al (1973) menyatakan bahwa lipatan adalah lengkungan yang dihasilkan oleh proses deformasi dari suatu permukaan batuan yang relatif datar. md. Lipatan dapat merupakan pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan kilometer sampai yang sangat kecil yang berskala mikroskopis. Lipatan sangat mudah dilihat pada batuan yang berlapis dan merupakan hasil deformasi ductile akibat kompresi dan shear stress. Pada strain rate sangat rendah dan di atas brittle-ductile transition, batuan dapat terlipat meskipun dekat permukaan. me.Geometri lipatan mf. Lipatan ke atas, melengkung ke atas atau cekung ke arah bawah disebut antiklin. Kedua belah lereng antiklin saling menjauhi. Dan sebaliknya yang melengkung ke bawah, bagian bawahnya cembung dan lereng-lereng saling mendekati, disebut sinklin. Umumnya kedua bentuk ini berpasangan, Gambar 5 dan 6.

mg. Gambar 5. Diagram blok memperlihatkan topografi lipatan yang menunjam. Lapisan batuan yang resistens membentuk topografi tinggi, pada antiklin maupun sinklin. Sedangkan batuan yang mudah tererosi membentuk topografi yang rendah, baik antiklin maupun sinklin (B.J. Skinner, 1992)

mh. Lereng sebelah menyebelah antiklin atau sinklin disebut sayap (limb). Puncaknya dinamakan crestdan titik terendah disebut trough. Bidang simetri antara sayap disebut bidang sumbu (axial plane), dan garis potongnya dengan permukaan, yang melalui crest maupun trough disebut sumbu lipatan (fold axis). Apabila sumbu lipatan tidak dalam posisi horizontal berarti lipatannya menunjam (plunging). Bentuk lipatan tidak selalu simetris seperti pada Gambar 5, tetapi apabila perlipatannya lebih intensif bentuknya akan lebih kompleks. Bila stress yang bekerja lebih kuat maka lipatan menjadi miring. Sayap yang satu lebih landai dari pasangannya, atau dip nya tidak sama. Apabila stress berlanjut, kemiringan bidang sumbunya mengecil hingga hampir horizontal. mi. Klasifikasi lipatan mj. Gaya tektonik yang sudah bekerja sejak ratusan juta tahun membuat kerak terlipatlipat. Kadang-kadang sampai beberapa kali, tidak hanya sekali saja. Oleh karena itu struktur lipatan yang dihasilkannya sangat bervariasi dari yang sederhana sampai yang kompleks, baik bentuk maupun dimensinya. Dasar klasifikasinya ada beberapa, dan yang paling sederhana adalah kedudukan kedua belah sayapnya, kedudukan bidang sumbu dan keketatan lipatannya, Tabel 1. mk.

Sesar (fault)

ml. Kadang-kadang deformasi berlangsung cukup cepat untuk diamati dan diukur. Untuk memudahkan pengamatan deformasi kerak bumi dapat digolongkan dalam dua kelompok besar yaitu gerakan mendadak yang mengakibatkan terjadinya rekahan, dimana blok-blok kerak tiba-tiba bergerak beberapa sentimeter atau beberapa meter dalam hitungan menit atau jam. Dan gerak yang lamban serta bertahap termasuk deformasi ductile. Geraknya tetap, menerus tetapi tidak disertai hentakan. Gerakan mendadak melibatkan rekahan pada batuan regas (britle). Rekahan pada batuan dimana terjadi pergeseran di sepanjang rekahan dinamakan sesar, patahan atau fault. Sekali rekahan mulai, maka akan timbul gesekan yang mengikuti pergeseran. Selanjutnya perlahan-lahan stress terkumpul atau tertahan selama gesekan antara kedua sisi sesar dapat mengatasinya. Kemudian mendadak terjadi lagi pergeseran. Jika stress tetap ada, perulangan penumpukan stress yang diakhiri dengan pergeseran mendadak terjadi berulang kali. Meskipun gerakan sesar besar sampai beberapa kilometer, tetapi jarak tersebut merupakan jumlah dari gerakan mendadak yang kecilkecil. Setiap gerak mendadak dapat menimbulkan gempa. Pergerakan mendadak pada litosfir biasanya disertai gempa bumi. mm.

Nama lipatan mo.

mp.

Lipatan simetri

mn.

Ciri-ciri yang dimiliki

Berdasarkan kedudukan sayap (limb) mq.

Kemiringan sayap sama

ms.Kemiringan sayap tidak sama, yang satu lebih tegak dari sebelahnya

mr. Lipatan asimetri

mt. Berdasarkan kedudukan bidang sumbu

mu.

Lipatan tegak

mv.Kedudukan bidang sumbu tegak atau vertikal

mw.

Lipatan miring

mx. Kedudukan bidang sumbu condong atau miring

my.Lipatan rebah (recumbent fold)

mz.Bidang sumbunya sangat miring, hampir rebah

na. Berdasarkan keketatan (tightness)

nb. Lipatan landai (gentle)

nc. Sudut antara kedua sayap 170o atau lebih

nd. Lipatan terbuka (open)

ne. Besar sudutnya 90o

nf. Lipatan ketat (tight)

ng. Besar sudutnya 10o

nh. Lipatan isoklinal

ni. Kedua sayapnya sejajr atau besudut 0o

nj. Tabel 1. Klasifikasi lipatan berdasarkan kepada kedua bidang sayap, kedudukan bidang sumbu dan keketatan sudaut antara kedua sayapnya.

nk.

nl.

Gambar 6. Lipatan sederhana dengan bagian-bagiannya, lereng yang saling menjauhi disebut antiklin (bagian kiri dan kanan) dan yang saling mendekati dinamakan sinklin (di tengah-tengah). Sebelah kiri sumbu lipatan mendatar dan sumbu lipatan menunjam sebelah kanan (Skinner, 1992)

nm. nn. no. 06AUG np. Gerak relatif nq. Definisi sesar adalah rekahan pada batuan yang mengalami pergerakan yang sejajar dengan bidangnya. Umumnya tidak mungkin untuk dapat mengetahui berapa besar gerak sebenarnya yang terjadi sepanjang sesar dan blok bagian mana yang bergerak dan blok yang diam, karena bergeraknya sudah berlangsung pada waktu lampau. Dalam klasifikasi pergeseran sesar dipergunakan istilah pergeseran relatif, karena tidak tahu blok mana yang bergerak; dapat dikatakan bahwa satu sisi sesar bergerak relatif terhadap sisi lainnya. Pergeseran salah satu sisinya melalui bidang sesar membuat salah satu blok relatif naik, turun, atau mendatar terhadap lainnya. Blok yang berada di atas bidang sesar disebut blok hanging wall sedangkan yang di bawah disebut blok foot wall, Gambar 7.

nr. ns. Gambar 7. Diagram balok sesar memperlihatkan blok hanging wall tergantung di atas kepala penambang (bidang sesar) dan foot wall, blok yang ada di kakinya (di bawah bidang sesar)(Skinner, 2004). nt. nu. Klasifikasi Sesar nv. Sesar diklasifikasi berdasarkan atas : dip dari bidang sesar dan arah gerak relatifnya, menjadi sesar normal, sesar naik, (reverse fault atau thrust fault) dan sesar mendatar (strike slip fault). nw.a. Sesar normal nx. Sesar normal disebut juga sesar turun disebabkan oleh stress tensional yang seolaholah menarik/memisahkan kerak. Seperti halnya juga bila kerak mengalami gaya dari bawah.

Sesar normal didefinisikan sebagai sesar yang hanging wallnya relatif turun terhadap foot wall. Atau sebaliknya, dapat dikatakan foot wall relatif naik terhadap hangingwall, Gambar 7. Umumnya, dua atau lebih sesar normal dengan jurus sejajar dan kemiringan berlawanan membentuk segmen tinggian dan amblesan pada kerak. Blok yang ‘turun’ dinamakan graben atau rift, jika dibatasi oleh dua sesar normal, Gambar 8 dan half graben bila pelengseran hanya pada satu sesar normal. Blok yang ‘naik’ diantara dua sesar normal dinamakan horst. Sesar normal banyak sekali dijumpai pada kerak bumi yang mengalami stress tensional.

ny. nz. Gambar 8. Horst dan graben terjadi akibat stress tensional membentuk sesar-sesar normal. oa. ob. b. Sesar naik (reverse fault) dan thrust fault oc. Sesar naik berkembang karena stress kompresional. Gerak pada sesar naik, blok hanging wall relatif naik terhadap blok foot wall. Sesar naik terjadi karena kerak memendek. Bila kemiringan bidang sesarnya lebih dinamakan sesar anjakan kecil dari 45 berasosiasi dengan perlipatan°(thrust fault). Dan umumnya kuat, akibat gaya kompresi horizontal sangat kuat pada kerak bumi. Thrust fault berkembang dari lipatan yang kemudian tersesarkan. Thrust fault banyak dijumpai pada pegunungan lipatan. od. c. Sesar mendatar (strike slip fault) oe. Sesar mendatar sering juga disebut sesar geser. Akibat bekerjanya shear stress gerak utama sesar ini adalah horizontal dan sejajar dengan bidang sesarnya. Pergerakan lateralnya ditentukan dengan melihat bidang sesarnya. Bila pengamat berdiri didepan blok sesar yang bergerak kearah kanannya, maka sesar mendatar tersebut namanya sesar mendatar menganan atau sesar mendatar dextral. Atau dikatakan juga right lateral slip fault. Dan sebaliknya bila blok didepan pengamat bergerak kekiri namanyasesar mendatar mengiri atau sesar mendatar sinister (left lateral slip fault). Contoh sesar mendatar besar yang terkenal adalah sesar San Andreas di California Amerika dan di Indonesia, sesar Sumatra, sepanjang bagian Barat pulau Sumatra, sesar Palu-Koro di Sulawesi, sesar Sorong di Irian dan lainnya. Pada umumnya sesar

mendatar besar merupakan batas lempeng, atau kejadiannya berkaitan dengan aktivitas pergerakan lempeng. Oleh karena itu kebanyakan masih aktif (masih bergerak sampai saat ini meskipun sangat lambat) seperti contoh diatas, keduanya masih aktif. Meskipun geraknya tidak teramati, tetapi pengaruhnya jelas. Sepannjang sesar sering terjadi gempa bumi dan tanah longsor. Sesar mendatar yang merupakan batas lempeng dan berkaitan dengan pemekaran lempeng namanya sesar transform, seperti yang terdapat di lantai samudra. of. Indikasi gerak sesar og. Sering kita jumpai dinding atau bidang rekahan, namun tidak dapat dengan segera mengetahui apakah pernah terjadi gerakan atau pergeseran sepanjang bidang tersebut atau tidak. Dengan kata lain kita tidak dapat menentukan apakah bidang tersebut akibat sesar. Ada beberapa jejak yang ditimbulkan dan terekam oleh gesekan pada batuan yang tersesarkan. Diantaranya adalah gores-garis (slickensides), gesekan antara batuan yang keras, permukaannya menjadi halus dan licin disertai goresan-goresan dan striasi pada bidang sesar. Tidak semua sesar mempunyainya, atau sudah tidak tampak lagi karena tererosi. Kebanyakan gerak sesar menghancurkan batuan yang begesekan menjadi berbagai ukuran yang tidak beraturan besarnya, membentuk breksi sesar (fault breccia). Breksi sesar dapat dengan mudah dibedakan dari breksi sedimenter karena fragmen dan matriksnya terdiri dari material yang sama. Biasanya fragmen dalam breksi sesar memperlihatkan arah yang sama dengan sesarnya. Gejala lainnya adalah bergesernya lapisan batuan pada blok-blok yang tersesarkan. Pergeseran lapisan disebut sebagai offset bidang perlapisan. Adanya offset bidang perlapisan mempermudah menentukan jenis sesar. Kemudian, akibat adanya gesekan antar blok, lapisan sekitar sesar terseret dan terlipat, menjadikan lipatan-lipatan seretan (drag fold atau drag fault). Selain itu masih ada beberapa gejala lain yang diakibatkan sesar dan sangat membantu dalam menentukan gerak relatif sesar. oh. Hubungan lipatan dan sesar oi. Lipatan dan sesar tidak selalu menerus. Sesar-sesar cenderung berhenti sebagai lipatan Lipatan, akan berhenti diujungnya yang makin mengecil, Jika dua macam batuan terkena tegasan yang sama, yang regas (britle) akan terdeformasi sebagai rekahan atau tersesarkan, dan lainnya yang lentur (ductile) terdeformasi ductile. Hasilnya adalah sebuah lipatan monoklin, Beberapa sesar anjakan (thrust fault), diawali oleh lipatan rebah yang karena tegasannya berlanjut, sayapnya yang terbalik tertarik kuat, teregangkan dan akhirnya patah menjadi sesar anjakan.

oj. ok. Gambar 9. Jenis Sesar ol. Kekar (joint) om. Kekar adalah suatu fracture (tretakan pada batuan) yang relatif tidak mengalami pergeseran pada bidang rekahnya (Ragan, 1973). Kekar dapat disebabkan oleh terjadinya gejala tektonik maupun non tektonik. Kekar atau joint adalah rekahanrekahan pada batuan, lurus, planar dan tidak terjadi pergeseran. Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidangnya.Kekar membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok-blok yang besarnya bergantung pada kerapatan kekarnya. Dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada hampir semua batuan. Biasanya terdapat sebagai dua set rekahan, yang perpotongannya membentuk sudut berkisar antara 45 sampai 90 derajat. Kekar mungkin berhubungan dengan sesar besar atau oleh pengangkatan kerak yang luas, dapat tersebar sampai ribuan meter persegi luasnya. Umumnya pada batuan yang regas. Kebanyakan kekar merupakan hasil pembubungan kerak atau dari kompresi atau tarikan (tension) berkaitan dengan sesar atau lipatan. Ada kekar tensional yang diakibatkan oleh pelepasan beban atau pemuaian batuan. Kekar kolom pada batuan volkanik terbentuk oleh tegasan yang terjadi ketika lava mendingin dan mengkerut. Pada lapisan-lapisan sedimen terutama batupasir, sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi arahnya. Rekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama tertimbun dikedalaman. Karena erosi dan tersingkap, sedikit pendinginan dan kompresi relief memungkinkan rekahan agak terbuka. Pada beberapa daerah kekar mengontrol pola aliran sungai, terutama aliran-aliran sekundernya. Kekar juga mempunyai nilai ekonomis. Dapat memperbesar permeabilitas yang penting bagi migrasi dan menampung air tanah dan minyak bumi. Analisa kekar sangat diperlukan dalam eksplorasi dan pengembangan sumber daya alam. Rekahan-rekahan mengontrol endapan mineral, tembaga, timbal, seng, merkuri,perak,emas dan tungsten. Larutan hidrotermal yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku mengalir sepanjang kekar-kekar dan mengendapkan mineral-mineral sepanjang dinding kekar,

membentuk urat-urat mineral (mineral veins). Konstruksi besar, seperti bendungan, sangat perlu memperhatikan sistem kekar pada batuan. Selain mempengaruhi daya dukung batuan, kekar juga dapat menimbulkan masalah kebocoran. Dalam penambangan batuan, marmer, granit dll, sistem kekarlah yang menentukan berapa besar blok batuan yang dapat ditambang. Dan adanya kekar-kekar akan mengurangi peledakan yang diperlukan. on. Jenis-jenis Kekar 1.

Kekar pengerutan (“Shrinkage joint”), disebabkan oleh gaya pengerutan yang timbul karena pendinginan (pada batuan beku : kekar tiang) atau pengeringan (pada batuan sedimen) 2. Kekar lembaran (“sheet joint”) yaitu sekumpulan kekar yang kira-kira sejajar dengan permukaan tanah, terutama pada batuan beku. 3. Kekar karena tektonik, yaitu kekar yang terbentuk karena proses endogen, yang berupa pasangan garis yang lurus. oo. op.

oq.

7.2 Vulkanisme

or. Vulkanisme adalah fenomena alam dimana tenaga endogen yang menyebabkan magma naik kepermukaan bumi. Vulkanisme dapat juga diartikan segala sesuatu yang berkaitan dengan gunung berapi atau proses naik dan keluarnya magma kepermukaan bumi. os. Gerakan magma itu terjadi karena magma mengandung gas yang merupakan sumber tenaga magma untuk menekan batuan yang ada di sekitarnya. ot. Magma adalah cairan batuan , kental, sangat panas dan berpijar. Magma terletak didalam dapur magma pada litosfer (lapisan kulit bumi). Magma terdiri dari berbagai mineral dan gas yang terlarut di dalamnya.

ou.

ov. Gunung Merapi yang mengeluarkan Magma ow.Magma terjadi akibat adanya tekanan di dalam bumi yang amat besar, walaupun suhunya cukup tinggi, tetapi batuan tetap padat. Jika terjadi pengurangan tekanan, misalnya adanya retakan, tekanannya pun akan menurun sehingga batuan tadi menjadi cair pijar atau disebut magma. ox. Karena adanya tenaga endogen, litosfer mengalami keretakan dan menyebabkan sejumlah bahan dari dalam lapisan selubung bumi menerobos kedalamnya. Penerobosan

materi

selubung

tidak

seluruhnya

dapat

menembus

sampai

kepermukaan, pada umumnya tertahan didalam litosfer membentuk dapur magma. oy. Magma yang tertahan di dalam dapur magma pada lapisan litosfer akan menimbulkan tekanan ke atas permukaan bumi, hingga terbentuk kubah (Dome). oz. Magma bisa bergerak ke segala arah, bahkan bisa sampai ke permukaan bumi. Jika gerakkan magma tetap di bawah permukaan bumi disebut intrusi magma. Sedangkan magma yang bergerak dan mencapai ke permukaan bumi disebut ekstrusi magma. Ekstrusi magma inilah yang menyebabkan gunung api atau disebut juga vulkan.

pa. Macam proses keluarnya magma ke permukaan bumi pb. Proses penerobosan magma ke permukaan bumi dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: pc. a. Intrusi magma atau disebut plutonisme pd. Intrusi magma adalah proses penerobosan magama didalam lapisan batuan tetapi tidak mencapai ke permukaan bumi. Hal ini berarti intrusi magma tidak mencapai ke permukaan bumi. pe. Mungkin hanya sebagian kecil intrusi magma yang bisa mencapai ke permukaan bumi, namun yang perlu diingat bahwa intrusi magma bisa mengangkat lapisan kulit bumi menjadi cembung hingga membentuk tonjolan berupa pegunungan. pf. Secara rinci, adanya intrusi magma atau disebut plutonisme menghasilkan bermacammacam bentuk, yaitu:



Batolit adalah batuan beku yang terbentuk di dalam dapur magma, sebagai akibat penurun suhu yang sangat lambat



Lakolit adalah magma yang menyusup diantara lapisan batuan yang menyebabkan lapisan batuan diatasnya terangkat sehingga menyerupai lensa cembung, sementara permukaan atasnya tetap rata



Keping intrusi atau sill adalah lapisan magma yang tipis menyusup diantara lapisan batuan



Intrusi korok atau gang adalah batuan hasil intrusi magma memotong lapisan-lapisan litosfer dengan bentuk pipih atau lempeng



Apolisa adalah semacam cabang dari intrusi gang namun lebih kecil



Diaterma adalah batuan yang mengisi pipa letusan, berbentuk silinder, mulai dari dapur magma sampai ke permukaan bumi.

pg. ph. pi. b. Ekstrusi Magma pj. Ekstrusi magma adalah prose penerobosan magma mencapai permukaan bumi dan membentuk gunung api. Ekstrusi terjadi bila magma mendapat tekanan gas yang cukup kuat dan ada retakan pada kulit bumi. Jadi ekstrusi magma adalah proses keluarnya magma ke permukaan bumi. pk. pl. Ekstrusi magma inilah yang menyebabkan terjadinya gunung api, ekstrusi magma tidak hanya terjadi di daratan tetapi juga bisa terjadi di lautan, oleh karena itu gunung berapi bisa terjadi di dasar lautan. Peristiwa keluarnya magma ke permukaan bumi disebut erupsi. pm.

pn. po. Macam-macam bentuk intrusi magma pp.

pq. Jenis-jenis erupsi magma pr. Berdasarkan lubang tempat terjadinya, erupsi dibagi dalam tiga macam, yaitu: ps. 1) Erupsi Linier pt. Erupsi Linier yaitu peristiwa keluarnya magma melalui retakan kulit bumi yang berbentuk memanjang, sehingga membentuk kerucut memanjang. Misalnya gunung api Laki di Eslandia, dan deretan gunung api di Jawa Tengah dan Jawa Timur. pu. pv. 2) Erupsi Areal pw.Erupsi Areal yaitu peristiwa keluarnya magma yang meleleh pada permukaan bumi karena letak dapur magma sangat dekat dengan permukaan bumi sehingga membentuk kawah gunung api yang sangat luas. Misalnya Yellow Stone National Park di Amerika Serikat yang luasnya mencapai 10000 km persegi. px. 3) Erupsi Sentral

py. Erupsi Sentral yaitu peristiwa keluarnya magma melalui lubang di permukaan bumi dan membentuk gunung yang letaknya tersendiri. Misalnya gunung Krakatau, Gunung Vesucius dan lain-lain. pz.

qa. Berdasarkan proses keluarnya magma, erupsi magma dibagi menjadi tiga jenis;

qb. qc. a. tipe erupsi Strombolian, b. Freatik (ledakan uap), c. Erupsi tipe Vesuvian 1. Erupsi eksplosif, letusan sangat kuat akibat tekanan gas magma dan menyemburkan bahan-bahan vukanik yang padat dan cair 2. Erupsi efusif, letusan gunung api, mengeluarkan lava 3. Erupsi campuran, letusan yang terjadi selang-seling antara eksplosif dan efusif qd. qe.

qf. Tipe-tipe Gunung Api qg. Gunung Api Perisai (Prisma)

qh. Gunung api tipe perisai bentuknya landai sehingga mirip tameng atau perisai. Terbentuknya karena magma yang keluar (lava) sangat cair, tekanan gas rendah dan dapur magma sangat dangkal. Sudut kemiringan gunung api perisai antara 10°-100°. qi.

qj. qk. Gunung api bentuk perisai atau prisma ql. qm.

Gunung Api Maar (Corong/Kubah)

qn. Gunung api Maar memiliki kawah yang lebar. Terbentuk karena letusan (eksplosif) yang sangat kuat sehingga menghancurkan bagian permukaan dan membentuk corong pada kawahnya. Gunung Bromo (Tengger), Danau Kawah Klakah di Gunung Lamongan, sera Danau Toba. qo.

qp. qq. Gunung api bentuk Maar qr. qs. Gunung Api Strato (Kerucut)

qt. Gunung api ini mempunyai bentuk kerucut yang terkesan tinggi. Terbentuk karena letusan dan lelehan secara bergantian terus menerus sehingga lerengnya berlapislapis. Sebagian besar gunung api yang ada di Indonesia berbentuk kerucut. qu.

qv. qw.Gunung api Strato atau kerucut qx.

qy. Fenomena alam pasca vulkanik qz. Beberapa fenomena alam yang terjadi pada pasca vulkanik atau setelah gunung meletus pada beberapa tempat sangat menarik untuk diketahui karena dapat memberikan manfaat yang besar bagi kehidupan manusia, misalnya dapat digunakan sebagai obyek wisata, kegiatan ekonomi, sebagai sumber energi panas bumi, tapi juga ada yang sangat berbahaya bagi manusia, tergantung bagaimana kita mensikapinya. ra. Fenomena alam yang terjadi pasca vulkanik diantaranya adalah sebagai berikut: rb. a. Mata air panas (air thermal) dan air mineral rc. Jenis air ini banyak dimanfaatkan sebagai sumber air mineral yang dikosumsi dalam bentuk kemasan yang telah banyak dijumpai di depot air isi ulang atau dijual bebas. Mata air yang terkenal antara lain mata air panas Baturaden di Purwokerto, Ciater di Bandung dan Sangkanhurip di Kuningan. rd. b. Sumber gas (ekskalasi)

re. Sumber gas ini dapat keluar dalam bentuk sebagai berikut: 

Solfatar, yaitu sumber gas belerang. Kenampakan ini banyak dijumpai di kawahkawah puncak gunung api yang masih aktif. Misalnya, di kawah Gunung Bromo dan kawah puncak Gunung Merapi DIY.



Fumarol, yaitu sumber gas uap air. Sumber gas ini sama seperti solfatar. Fumoral dapat dijumpai pada gunung api yang masih aktif.



Mofet, yaitu sumber gas asam arang. Sama seperti fumarol dan solfatar, mofet juga dapat dijumpai pada gunung api yang meletus. Mofet dan belerang merupakan dua gas yang berbahaya bagi manusia karena dapat menyebabkan kematian.

rf. c. Mata air geyser rg. Mata air geyser ditemukan di daerah vulkanik aktif. Geyser merupakan mata air tanah yang menyembur sewaktu-waktu dalam celah batuan atau bekas kantong magma akibat dorongan gas dari dalam. Geyser tidak akan nampak jika kandungan air tanah pada daerah tersebut habis, namun pada saat terisi air akan muncul kembali. Fenomena ini dpat kamu jumpai di Plato Dieng Jawa Tengah.

rh. Penyebaran pegunungan dan Gunung Api ri. Secara garis besar, terdapat dua rangkaian pegunungan. 1. Sirkum Mediterania, berawal dari Pegunungan Atlas, Yura, Alpen (Eropa), Kaukasus, Himalaya (Asia), tenggelam dan muncul sebagai pulau-pulau di Kep. Andaman, tenggelam dan muncul sebagai Pegunungan bukit barisan, pegunungan di pulau Jawa, Bali, NTB, NTT dan berakhir di Kep. Maluku. 2. Sirkum Pasifik, rangkaianpegununga yang berawal dari pegunungan Cordileras De Los Andes (Amerika Selatan), Rocky, Sierra Madre (Amerika Utara), tenggelam dan muncul sebagai pegunungan di Kep. Jepang, tenggelam dan muncul sebagai

pegunungan di Kep. Filipina, tenggelam dan muncul sebagai pegunungan di Pulau Sulawesi, dan berakhir di Kep. Maluku. rj.

223.1

Teori Pemekaran Lempeng Samudera rk. Teori Pemekaran Lantai Samudera (Sea Floor Spreading) rl. Hipotesa pemekaran lantai samudera 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 samudera yang terjadi di pematang tengah samudera (mid oceanic ridges), Guyots, serta umur kerak samudera yang lebih muda dari 180 juta tahun. Hipotesa pemekaran lantai samudera pada dasarnya adalah suatu hipotesa yang menganggap bahwa bagian kulit bumi yang ada didasar samudera Atlantik tepatnya di pematang tengah samudera mengalami pemekaran yang diakibatkan oleh gaya tarikan (tensional force) yang digerakan oleh arus konveksi yang berada di bagian mantel bumi (astenosfir). Akibat dari pemekaran yang terjadi disepanjang sumbu pematang tengah samudera, maka magma yang berasal dari astenosfir kemudian naik dan membeku. Magma ini terus keluar keatas di pematang tengah samudera dan menghasilkan aliran magma yang mengalir kedua arah berbeda dan menghasilkan kekuatan yang mampu membelah pematang tengah samudera. Pada saat lantai samudera tersebut terbelah, retakan terjadi di tengah pematang dan magma yang meleleh mampu keluar dan membentuk lantai samudera yang baru. Arus konveksi yang menggerakkan lantai samudera (litosfir), pembentukan material baru di Pematang Tengah Samudera (Midoceanic ridge) dan penyusupan lantai samudera kedalam interior bumi (astenosfir) pada zona subduksi. rm.

224. 225.

Gambar 1. Pemekaran Lantai Samudera 226. rn. Kemudian lantai samudera tersebut bergerak menjauh dari pematang tengah samudera sampai dimana akhirnya bertemu dengan lempeng kontinen dan akan

menyusup ke dalam karena berat jenisnya yang umumnya berkomposisi lebih berat dari berat jenis lempeng kontinen. Penyusupan lempeng samudera kedalam lempeng benua inilah yang menghasilkan zona subduksi atau penunjaman dan akhirnya lithosphere akan kembali menyusup ke bawah astenosphere dan terpanaskan lagi. Kejadian ini berlangsung secara terus-menerus. Dengan adanya zona penunjaman ini maka akan terbentuk palung pada sepanjang tepi paparan, dan juga akan terbentuk kepulauan sepanjang paparan benua oleh karena proses pengangkatan. Kerak samudera yang menunjam ke bawah ini akan kembali ke mantle atau jika bertemu dengan batuan benua yang mempunyai densitas sama atau lebih besar maka akan terjadi mixing antara material kerak samudera dengan benua membentuk larutan silikat pijar atau magma. (Proses mixing terjadi pada kerak benua sampai 30 km di bawah permukaan bumi). Karena sea floor spreading terus berlangsung maka jumlah magma hasil mixing yang terbentuk akan semakin besar sehingga akan menerobos batuan-batuan di atasnya sampai akhirnya muncul ke permukaan bumi membentuk deretan gunung api. Bagian lempeng masuk ke zona subduksi, memiliki kemiringan sudut sekitar 45˚. Lempeng ini terus tenggelam ke dalam astenosfer, yang karena proses waktu yang berjuta-juta tahun, disertai pemanasan yang kuat dari dalam, bagian yang menekuk ini lama kelamaan akan pecah, hancur-lebur, dan menjadi bagian dalam bumi kembali. Bagian-bagian litosfer yang bergerak, retak, runtuh inilah yang merupakan wilayah paling labil, yang menjadi salah satu penyebab terjadinya gempa, dan jalan yang lebih memungkinkan bagi magma untuk naik mencapai permukaan bumi, membangun tubuhnya menjadi gunung api. ro. Teori Hess tentang pemekaran dasar samudera mendapat dukungan bukti dari mahasiswa tingkat sarjana di Inggris, Frederick J. Vine dan D. H. Matthews. Pendapat keduanya sebenarnya bukan hal yang baru. Vine dan Matthews berpendapat bahwa saat lava meluap dan memadat di retakan tengah samudera, lava basal mendapatkan perkutuban magnet sesuai dengan keadaan pada saat lava ini memadat. Penelitian tentang kemagnetan mendukung teori pemekaran dasar samudera. rp. rq. rr. rs. rt. ru. rv.

rw. rx. 7.4 Tepi Benua ry. rz.

sa. Luas permukaan bumi sekitar 510 juta km2. Dari luas tersebut sekitar 360 juta km2 atau sekitar 71% ditutupi oleh air (lautan dan pantai). Sisanya , 29% atau sekitar 150 juta km2 merupakan daratan. Di bagian utara dari bumi ini, 61% ditutupi oleh lautan sedangkan daratan hanya sekitar 39%. Sedangkan di bagian selatan bumi pembagiannya menjadi 81% merupakan lautan sedangkan daratannya hanya 19%. Hal tersebut menjadikan bagian utara bumi sering disebut sebagai hemisfer daratan sedangkan bagian selatan disebut hemisfer air. Volume dari daratan hanya sekitar 1/18 dari volume lautan. Ahli oseanografi (oseanografer) yang mempelajari topografi dasar lautan membaginya menjadi tiga bagian besar yaitu: tepi benua (continental margin), lantai dasar samudera (ocean basin floor) dan pematang tengah samudera (mid ocean ridges). Pembagian tersebut dapat dilihat pada gambar 1, yang menggambarkan perbandingan dari bagian-bagian tersebut pada Samudera Atlantik. sb. Tepi benua (continental margin) merupakan kawasan tempat bertemuanya kerak benua dengan kerak samudera. Kawasan ini merupakan kawasan yang sangat labil. Tepi benua dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu paparan benua (contnental shelf), lereng benua (continental slope), dan jendul benua (continental rise) (Gambar 2). Tepi benua dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu tepi benua yang pasif (passive continental margin) dan tepi benua yang aktif (active continental margin). Tepi benua pasif dicirikan oleh pertemuan kedua lempeng yang tenang dan merupakan kawasan

yang relatif stabil. Sedangkan tepi benua yang aktif dicirikan oleh adanya penunjaman kerak samudera ke bawah kerak benua (zona subduksi). sc.

Paparan benua merupakan paparan dengan kemiringan lereng yang landai mulai dari garis pantai ke arah laut dalam. Paparan benua mempunyai ukuran lebar yang sangat bervariasi tergantung dari tipe tepi benuanya. Pada tepi benua yang pasif, rata-rata paparan benua ini mempunyai lebar sampai 80 km dengan kedalaman mencapai sekitar 130 meter sampai 200 meter pada bagian paling tepi. Tetapi ada juga paparan benua yang lebarnya mencapai 1500 km. Sedangkan pada tepi benua yang aktif paparan benua mempunyai lebar yang relatif sempit. Kemiringan lereng rata-rata dari paparan benua hanya 2 meter per kilometer. Kemiringan ini sangat landai sehingga terlihat seperti suatu permukaan yang datar.

sd. Paparan benua merupakan 7.5% dari luas total dasar samudera. Luas ini setara dengan 18% dari luas total daratan bumi. Kawasan paparan benua merupakan kawasan yang sangat penting baik secara ekonomi maupun politik, setelah pada kawasan ini ditemukan sebagai tempat deposit mineral yang penting, termasuk jebakan minyak dan gas bumi, serta endapan pasir dan gravel yang sangat besar. Selain itu pada kawasan ini merupakan tempat berkumpulnya ikan-ikan dalam jumlah yang sangat besar yang merupakan sumber makanan yang sangat penting. Bila dibandingkan dengan bagian dari lantai dasar samudera yang dalam, paparan benua hanya merupakan bagian yang sangat kecil. Meskipun demikian bukan berarti paparan benua merupakan bagian yang relatif halus. Kenampakan yang paling banyak dijumpai pada paparan benua adalah lembah yang memanjang dari garis pantai menuju ke laut dalam. Kebanyakan dari lembah-lembah tersebut merupakan perpanjangan atau kelanjutan dari lembah-lembah sungai yang ada di daratan. Lembah-lembah tersebut terbentuk selama Kala Plistosen (zaman peng-esan). se. Selama zaman tersebut sejumlah besar air laut mengalami pembekuan dan berubah menjadi lapisan es yang menutupi daratan. Hal ini menyebabkan turunnya muka air laut hingga 90 sampai 120 meter, dan paparan benua muncul ke permukaan. Hal ini mengakibatkan sungai-sungai menjadi bertambah panjang dan banyak fauna dan flora menempati lingkungan yang baru terbentuk tersebut. Sekarang bagian tersebut telah tertutupi kembali oleh air laut dan menjadi lingkungan kehidupan bagi organisme laut. Pengerukan yang pernah dilakukan di sepanjang pantai timur Amerika mendapatkan sisa-sisa kehidupan organisme daratan seperti gajah, kuda dan mastodon. Pengambilan contoh endapan di dasar laut tersebut juga mendapatkan adanya endapan rawa-rawa air tawar yang menunjukkan bahwa kawasan ini dahulunyamerupakan suatu daratan. Kelanjutan dari paparan benua ke arah laut adalah lereng benua (continental slope). Bagian ini melebar ke arah laut dengan kemiringan lereng yang yang jauh lebih terjal dibandingkan dengan paparan benua. Rata-rata kemiringan lereng pada lereng benua adalah 70 m per kilometer atau sekitar 4o sampai 5o. Pada tepi benua yang aktif kemiringan lerengnya bisa mencapai 15o atau lebih pada bagian dasarnya.

Kedalamannya berubah dari sekitar 100 sampai 200 meter hingga mencapai kedalaman sekitar 5 kilometer. Lereng benua menandai batas antara kerak benua dengan kerak samudera. Sepanjang beberapa rantai pegunungan, lereng benua cenderung tiba-tiba menjadi palung laut dalam yang memisahkan daratan dengan cekungan laut. Pada kasus ini paparan benua sangat sempit atau bahkan tidak ada sama sekali. Tebing dari palung laut dengan lereng benua pada dasarnya menunjukkan kenampakan yang sama dan berubah menjadi pegunungan dengan puncak yang tingginya mencapai ribuan meter dari permukaan air laut. Kenampakan semacam ini dijumpai di sepanjang pantai barat Amerika Selatan. Di kawasan ini jarak vertikal dari puncak tertinggi Pegunungan Andes ke dasar palung laut dalam Peru – Chile yang membatasi daratan mencapai 12 200 meter. Di daerah dimana palung laut tidak terbentuk, kemiringan lereng benua yang terjal akan naik secara bertahap yang disebut dengan jendul benua (continental rise). Pada jendul benua kemiringan lerengnya berkurang menjadi 4 sampai 8 meter per kilometer. Sementara lebar dari lereng benua rata-rata 20 kilometer, jendul benua lebarnya mencapai ratusan kilometer. Pada tempat ini terbentuk akumulasi sedimen yang tebal yang berasal dari paparan benua yang bergerak ke bawah menuju lantai dasar samudera yang dalam. Meskipun jendul benua relatif tidak nampak, tetapi permukaannya sering terdapat lembah bawah laut yang dalam (submarine canyon) atau gunungapi bawah laut yang belum sepenuhnya sepenuhnya tertutup oleh sedimen. Lembah yang dalam yang dibatasi oleh tebing yang terjal dinamakan lembah bawah laut (submarine canyon) yang berasal dari lereng benua dan dapat mencapai kedalaman sampai 3 kilometer.

sf. sg. sh. si. sj. sk. sl. sm. sn. so. sp. sq.

sr. ss. st. su. sv. sw. sx. sy.

sz. Bab VIII ta. Kebencanaan Geologi tb. Pengertian Gempa Bumi Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi. Gempa bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng bumi). Kata gempa bumi juga digunakan untuk menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempa bumi tersebut. Bumi kita walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan. Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan dimana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itulah gempa bumi akǍan terjadi. B. Tipe Penanggulangan Gempa Bumi tc. Gempa bumi vulkanik ( Gunung Api ) ; Gempa bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus. Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya gempabumi. Gempa bumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut. td. Gempa bumi tektonik ; Gempa bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar. Gempabumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau bencana alam di bumi, getaran gempa bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh bagian bumi. Gempa bumi tektonik disebabkan oleh perlepasan [tenaga] yang terjadi karena pergeseran lempengan plat tektonik seperti layaknya gelang karet ditarik dan dilepaskan dengan tiba-tiba. Tenaga yang dihasilkan oleh tekanan antara batuan dikenal sebagai kecacatan tektonik. Teori dari tectonic

plate (lempeng tektonik) menjelaskan bahwa bumi terdiri dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area dari lapisan kerak itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti salju. Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya gempa tektonik. te. C. Penyebab Terjadinya Gempa Bumi Gempa bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan lempengan tersebut. Gempa bumi yang paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit kedalam mengalami transisi fase pada kedalaman lebih dari 600 km. Beberapa gempa bumi lain juga dapat terjadi karena pergerakan magma di dalam gunung berapi. Gempa bumi seperti itu dapat menjadi gejala akan terjadinya letusan gunung berapi. Beberapa gempa bumi (jarang namun) juga terjadi karena menumpuknya massa air yang sangat besar di balik dam, seperti Dam Karibia di Zambia, Afrika. Sebagian lagi (jarang juga) juga dapat terjadi karena injeksi atau akstraksi cairan dari/ke dalam bumi (contoh. pada beberapa pembangkit listrik tenaga panas bumi dan di Rocky Mountain Arsenal. Terakhir, gempa juga dapat terjadi dari peledakan bahan peledak. Hal ini dapat membuat para ilmuwan memonitor tes rahasia senjata nuklir yang dilakukan pemerintah. Gempa bumi yang disebabkan oleh manusia seperti ini dinamakan juga seismisitas terinduksi. tf. tg. Tanah longsor th. A.

Pengertian Tanah Longsor ti. Tanah longsor adalah perpindahan material pembentuk lereng berupa batuan, bahan rombakan tanah, atau material campuran tersebut yang bergerak ke bawah atau keluar lereng. Longsor atau gerakan tanah adalah suatu peristiwa geologi yang terjadi karena pergerakan masa batuan atau tanah dengan berbagai tipe dan jenis seperti jatuhnya bebatuan atau gumpalan besar tanah. tj. tk. Beberapa ahli mendefinisikan tanah longsor (landslide) sebagai suatu pergerakan masa batuan, tanah, atau bahan rombakan penysusun lereng bergerak ke bawah atau kelur lereng karena pengaruh gravitasi. Secara umum kejadian longsor disebabkan oleh dua faktor yaitu faktor pendorong dan faktor penahan. Faktor pendorong adalah faktor-faktor yang memengaruhi kondisi material sendiri, sedangkan faktor pemicu/penahan adalah faktor yang menyebabkan bergeraknya

material tersebut. Meskipun penyebab utama kejadian adalah gravitasi yang memengaruhi suatu lereng yang curam.

ini

tl. tm. Tanah longsor terjadi apabila gaya pendorong pada lereng lebih besar dari pada gaya penahan. Gaya penahan pada umumnya dipengaruhi oleh kekuatan batuan dan kepadatan tanah. Sedangkan gaya pendorong dipengaruhi oleh besarnya sudut lereng, air, beban serta berat jenis tanah atau batuan (PVMBG, 2008). Jadi, dari beberapa definisi di atas dapat disimpulkan bahwa tanah longsor/longsoran (landslide) adalah pergerakan suatu material penyusun lereng berupa massa batuan, tanah, atau bahan rombakan material (yang merupakan percampuran tanah dan batuan) menuruni lereng, yang terjadi apabila gaya pendorong pada lereng lebih besar dari pada gaya penahan. Proses tersebut melalui tiga tahapan, yaitu pelepasan, pengangkutan atau pergerakan, dan pengendapan. tn. to. B.

Jenis-Jenis Tanah Longsor

tp. Jenis-jenis tanah longsor dapat dikategorikan sebagai berikut: tq. tr. 1.

Longsoran Translasi ts. Longsoran translasi adalah bergeraknya massa tanah dan batuan pada bidang gelincir berbentuk rata atau menggelombang landai.

tt. tu. 2.

Longsoran Rotasi tv. Longsoran rotasi adalah bergeraknya massa tanah dan batuan pada bidang gelincir berbentuk cekung.

tw. tx. ty. 3.

Pergerakan Blok tz. Pergerakan blok adalah perpindahan batuan yang bergerak pada bidan gelincir berbentuk rata. Longsoran ini disebut juga longsoran translasi blok batu.

ua. ub. uc. ud. ue. uf. 4.

Runtuhan Batu ug. Runtuhan batu terjadi ketika sejumlah besar batuan atau material lain bergerak ke bawah dengan cara jatuh bebas.Umumnya terjadi pada lereng yang terjal hingga menggantung terutama di daerah pantai. Batu-batu besar yang jatuh dapat menyebabkan kerusakan yang parah.

uh.

ui. uj. uk.

5.

Rayapan Tanah

ul. Rayapan tanah adalah jenis tanah longsor yang bergerak lambat. Jenis tanahnya berupa butiran kasar dan halus. Jenis tanah longsor ini hampir tidak dapat dikenali. Setelah waktu yang cukup lama longsor jenis rayapan ini bisa menyebabkan tiangtiang telepon, pohon, atau rumah miring ke bawah.

um. un. uo.

6.

Aliran Bahan Rombakan

up. Jenis tanah longsor ini terjadi ketika massa tanah bergerak didorong oleh air. Kecepatan aliran tergantung pada kemiringan lereng, volume dan tekanan air, dan jenis materialnya. Gerakannya terjadi di sepanjang lembah dan mampu mencapai ratusan meter jauhnya. Di beberapa tempat bisa sampai ribuan meter seperti di daerah aliran sungai di sekitar gunung api. Aliran tanah ini dapat menelan korban cukup banyak. uq.

ur. us. ut.

uu. C.

Gejala Umum Terjadinya Tanah Longosr uv. Sebelum atau saat terjadi tanah longsor, terdapa gejala-gejala yang sering muncul saat terjadi tanah longsor. Gejala-gejala terjadinya tanah longsor adalah:

uw.1)

Munculnya retakan-retakan di lereng yang sejajar dengan arah tebing.

ux. 2)

Biasanya terjadi setelah hujan.

uy. 3)

Munculnya mata air baru secara tiba-tiba.

uz. 4)

Tebing rapuh dan kerikil mulai berjatuhan.

va. 5)

Jika musim hujan, biasanya air tergenang, menjelang bencana itu, airnya langsuns hilang.

vb. 6)

Runtuhnya bagian tanah dalam jumlah besar.

vc. 7)

Pohon atau tiang listrik banyak yang miring.

vd. ve. Banjir vf. Banjir merupakan fenomena alam yang biasa terjadi di suatu kawasan yang banyak dialiri oleh aliran sungai. Secara sederhana banjir dapat didefinisikan sebagainya hadirnya air di suatu kawasan luas sehingga menutupi permukaan bumi kawasan tersebut. vg. Dalam cakupan pembicaraan yang luas, kita bisa melihat banjir sebagai suatu bagian dari siklus hidrologi, yaitu pada bagian air di permukaan Bumi yang bergerak ke laut. Dalam siklus hidrologi kita dapat melihat bahwa volume air yang mengalir di permukaan Bumi dominan ditentukan oleh tingkat curah hujan, dan tingkat peresapan air ke dalam tanah. vh. Aliran Permukaan = Curah Hujan – (Resapan ke dalam tanah + Penguapan ke udara) vi. Air hujan sampai di permukaan Bumi dan mengalir di permukaan Bumi, bergerak menuju ke laut dengan membentuk alur-alur sungai. Alur-alur sungai ini di mulai di daerah yang tertinggi di suatu kawasan, bisa daerah pegunungan, gunung atau perbukitan, dan berakhir di tepi pantai ketika aliran air masuk ke laut. vj. Secara sederhana, segmen aliran sungai itu dapat kita bedakan menjadi daerah hulu, tengah dan hilir. 1. Daerah hulu: terdapat di daerah pegunungan, gunung atau perbukitan. Lembah sungai sempit dan potongan melintangnya berbentuk huruf “V”. Di dalam alur sungai banyak batu yang berukuran besar (bongkah) dari runtuhan tebing, dan aliran air sungai mengalir di sela-sela batubatu tersebut. Air sungai relatif sedikit. Tebing sungai sangat tinggi. Terjadi erosi pada arah vertikal yang dominan oleh aliran air sungai. 2. Daerah tengah: umumnya merupakan daerah kaki pegunungan, kaki gunung atau kaki bukit. Alur sungai melebar dan potongan melintangnya berbentuk huruf “U”. Tebing sungai tinggi. Terjadi erosi pada arah horizontal, mengerosi batuan induk. Dasar alur sungai melebar, dan di dasar alur sungai terdapat endapan sungai yang berukuran butir kasar. Bila debit air

meningkat, aliran air dapat naik dan menutupi endapan sungai yang di dalam alur, tetapi air sungai tidak melewati tebing sungai dan keluar dari alur sungai. 3. Daerah hilir: umumnya merupakan daerah dataran. Alur sungai lebar dan bisa sangat lebar dengan tebing sungai yang relatif sangat rendah dibandingkan lebar alur. Alur sungai dapat berkelok-kelok seperti huruf “S” yang dikenal sebagai “meander”. Di kiri dan kanan alur terdapat dataran yang secara teratur akan tergenang oleh air sungai yang meluap, sehingga dikenal sebagai “dataran banjir”. Di segmen ini terjadi pengendapan di kiri dan kanan alur sungai pada saat banjir yang menghasilkan dataran banjir. Terjadi erosi horizontal yang mengerosi endapan sungai itu sendiri yang diendapkan sebelumnya. vk. Dari karakter segmen-segmen aliran sungai itu, maka dapat dikatakan bahwa : 1. Banjir merupakan bagian proses pembentukan daratan oleh aliran sungai. Dengan banjir, sedimen diendapkan di atas daratan. Bila muatan sedimen sangat banyak, maka pembentukan daratan juga terjadi di laut di depan muara sungai yang dikenal sebagai “delta sungai.” 2. Banjir yang meluas hanya terjadi di daerah hilir dari suatu aliran dan melanda dataran di kiri dan kanan aliran sungai. Di daerah tengah, banjir hanya terjadi di dalam alur sungai. vl. Dari pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa banjir adalah peristiwa yang terjadi ketika aliran air yang berlebihan merendam daratan. Banjir juga dapat terjadi di sungai, ketika alirannya melebihi kapasitas saluran air, terutama di selokan sungai. vm. vn. Macam-macam banjir vo. Terdapat berbagai macam banjir yang disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya: vp. Banjir air vq. Banjir yang satu ini adalah banjir yang sudah umum. Penyebab banjir ini adalah meluapnya air sungai, danau, atau selokan sehingga air akan meluber lalu menggenangi daratan. Umumnya banjir seperti ini disebabkan oleh hujan yang turun terus-menerus sehingga sungai atau danau tidak mampu lagi menampung air. vr. Banjir “Cileunang” vs. Jenis banjir yang satu ini hampir sama dengan banjir air. Namun banjir cileunang ini disebakan oleh hujan yang sangat deras dengan debit air yang sangat banyak. Banjir akhirnya terjadi karena air-air hujan yang melimpah ini tidak bisa segera mengalir melalui saluran atau selokan di sekitar rumah warga. Jika banjir air dapat terjadi dalam waktu yang cukup lama, maka banjir cileunang adalah banjir dadakan (langsung terjadi saat hujan tiba). vt. Banjir bandang vu. Tidak hanya banjir dengan materi air, tetapi banjir yang satu ini juga mengangkut material air berupa lumpur. Banjir seperti ini jelas lebih berbahaya daripada banjir air karena seseorang tidak akan mampu berenang ditengah-tengah banjir seperti ini untuk menyelamatkan diri. Banjir bandang mampu menghanyutkan apapun, karena itu daya rusaknya sangat tinggi. Banjir ini biasa terjadi di area dekat pegunungan, dimana tanah pegunungan seolah longsor karena air hujan lalu ikut terbawa air ke daratan yang lebih rendah. Biasanya banjir bandang ini akan menghanyutkan sejumlah pohon-pohon hutan atau batu-batu berukuran besar. Material-material ini tentu dapat merusak pemukiman warga yang berada di wilayah sekitar pegunungan. vv. Banjir rob (laut pasang)

vw.Banjir rob adalah banjir yang disebabkan oleh pasangnya air laut. Banjir seperti ini kerap melanda kota Muara Baru di Jakarta. Air laut yang pasang ini umumnya akan menahan air sungan yang sudah menumpuk, akhirnya mampu menjebol tanggul dan menggenangi daratan. vx. Banjir lahar dingin vy. Salah satu dari macam-macam banjir adalah banjir lahar dingin. Banjir jenis ini biasanya hanya terjadi ketika erupsi gunung berapi. Erupsi ini kemudian mengeluarkan lahar dingin dari puncak gunung dan mengalir ke daratan yang ada di bawahnya. Lahar dingin ini mengakibatkan pendangkalan sungai, sehingga air sungai akan mudah meluap dan dapat meluber ke pemukiman warga. vz. Banjir lumpur wa.Banjir lumpur ini identik dengan peristiwa banjir Lapindo di daerah Sidoarjo. Banjir ini mirip banjir bandang, tetapi lebih disebabkan oleh keluarnya lumpur dari dalam bumi dan menggenangi daratan. Lumpur yang keluar dari dalam bumi bukan merupakan lumpur biasa, tetapi juga mengandung bahan dan gas kimia tertentu yang berbahaya. Sampai saat ini, peristiwa banjir lumpur panas di Sidoarjo belum dapat diatasi dengan baik, malah semakin banyak titik-titik semburan baru di sekitar titik semburan lumpur utama. wb. wc. wd. we. wf. wg. wh. wi. wj. wk. wl.

wm. wn.

Bab IX

Sumberdaya Air, Mineral,

wo.Energi, dan Geothermal

wp.

Sumber daya air

wq.

Siklus air (Hidrologi)

wr.1. Penguapan ws. Penguapan adalah proses perubahan air dari cair ke gas. Ketika matahari memanaskan air di sungai, danau atau lautan, ia menyediakan energi yang cukup untuk memecahkan ikatan hidrogen antara molekul-molekul air. Molekul-molekul individu naik melalui udara ke atmosfer, dalam bentuk uap air atau uap. wt. Hanya air tawar yang dapat membuat jalan sampai ke awan, air laut akan meninggalkan garam, mineral dan logam ketika menguap. wu.

2. Kondensasi

wv.Kondensasi adalah proses mengubah air dari gas ke cair. Saat uap air naik, menjadi lebih dingin dan mengalami perubahan kembali menjadi tetesan air cair kecil. Ini bergabung bersama untuk membentuk awan. ww. [ ]Air selalu berputar di sekitar, melalui dan di atas bumi. Ini disebut siklus air alami – gerakan air yang kontinu antara tanah, laut, sungai dan anak sungai dan atmosfer. Saat air bergerak melalui siklus, perubahan status dari cairan (air hujan, air laut) ke gas (uap air) dan kembali ke cairan. Cairan juga dapat membekukan dan menjadi padat (es atau salju). Proses alami ini menghilangkan beberapa kotoran air, terus-menerus mengisi persediaan air tawar bumi – itu adalah cara planet kita mendaur ulang air. wx.Siklus air sangat penting bagi kehidupan di Bumi, dan telah terjadi selama miliaran tahun. Bahkan, air yang kita minum hari ini bisa saja diminum oleh dinosaurus jutaan tahun yang lalu, meskipun telah dibersihkan berkali-kali sejak itu.

wy. wz. Air dari tanah dan lautan memasuki atmosfer oleh penguapan atau sublimasi, di mana ia mengembun menjadi awan dan jatuh sebagai hujan atau salju. Air yang mengendap dapat memasuki badan air tawar atau menyusup kedalam tanah. Siklus selesai ketika air permukaan atau air tanah kembali laut. xa.

3. Air hujan

xb. Air hujan adalah ketika hujan, salju, hujan salju atau hujan es jatuh dari langit. Ketika begitu banyak air mengembun sehingga udara tidak dapat mendukung berat, air jatuh dari awan ke bumi. Tergantung pada suhu udara, air dapat mengambil bentuk cair (hujan), atau bentuk padat (salju, hujan salju atau hujan es). xc.4. Infiltrasi xd. Infiltrasi terjadi ketika air jatuh kembali ke Bumi, di mana sebagian membasahi ke dalam tanah. Hal ini kemudian dikumpulkan di bawah tanah di lapisan batuan, pasir atau kerikil yang disebut akuifer – air ini dikenal sebagai air tanah.Tanah akhirnya merembes ke bagian bawah sungai, memberikan aliran air bahkan setelah hujan berhenti. xe. Air di dalam tanah juga dapat diserap oleh akar tanaman. Air ini berjalan melalui daun tumbuhan, di mana sebagian digunakan dalam proses fotosintesis. xf. 5. Limpasan

xg. Limpasan adalah ketika air tidak meresap ke dalam tanah, tapi mengalir di tanah sebagai gantinya. Air ini disebut air permukaan atau limpasan, dan mengumpul di sungai yang mengalir ke sungai-sungai besar. xh.

6. Transpirasi

xi. Transpirasi saat air menguap dari tanaman, terutama melalui daun mereka. Hal ini akan mengembalikan uap air kembali ke udara. xj. xk. Air tanah

xl. Air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat dalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akuifer. Lapisan yang dapat meloloskan air dengan mudah disebutpermeable, seperti lapisan pasir atau kerikil. Lapisan yang tidak mudah meloloskan air disebut impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. xm.

Macam-macam akuifer :

xn. a.

Akuifer bebas (unconfined aquifer)

xo. xp. Yaitu lapisan lolos air yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah pada akuifer ini disebut water table(phreatic level), yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer. xq. b. Akuifer tertekan (confined aquifer) xr. Yaitu akuifer yang seluruh jumlah airnya dibatasi oleh lapisan kedap air, baik yang diatas maupun yang dibawah. Serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar daripada tekanan atmosfer. xs. c.

Akuifer semi tertekan (semi confined aquifer)

xt. Yaitu akuifer yang tekanan airnya seluruhnya jenuh. Pada bagian atas merupakan lapisan semi lolos air, pada bagian bawahnya dibatasi lapisan kedap air. xu. d. Akuifer semi bebas (semi unconfined aquifer) xv. Yaitu akuifer yang bagian bawahnya merupakan lapisan kedap air, sedangkan atasnya merupakan material berbutir halus sehingga pada lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air. Dengan demikian akuifer ini merupakan peralihan antara akuifer bebas dan akuifer semi tertekan.

xw. xx. Pengelompokan air tanah berdasarkan letak kedalaman : xy. 1.

Air tanah dalam

xz. Air tanah dalam adalah air tanah yang berada dibawah lapisan air tanah dangkal dan diantara dua lapisan impermeable. Air tanah dalam merupakan akuifer bawah yang dimanfaatkan sebagai sumber air minum penduduk kota, perhotelan, perkantoran, dan industri. ya. Air tanah dalam yang bertekanan besar dapat memancar ke permukaan tanah melalui patahan atau retakan batuan secara alami, sumber air ini disebut air artesis. Apabila tanah digali atau dibor ke dalam mencapai akuifer bertekanan, maka air memancar melalui lubang sumur yang disebut sumur artesis. yb. 2.

Air tanah dangkal

yc. Air tanah dangkal adalah air tanah yang berada dibawah permukaan tanah dan diatas batuan impermeable. Air tanah dangkal merupakan akuifer atas yang disebut pula air freatis. Air tanah dangkal dimanfaatkan sebagai air untuk memenuhi kebutuhan sehari hari dengan membuat sumur rumahan. yd. ye. Pengelompokan air tanah berdasarkan jenisnya : yf. 1.

Meteoric water (vadose water)

yg. Yaitu air tanah yang berasal dari air hujan dan terdapat pada lapisan tanah yang tak jenuh. yh. 2.

Air tanah tubir (connate water)

yi. Yaitu air tanah yang terperangkap dalam rongga-rongga batuan endapan sejak pengendapan itu terjadi, termasuk juga air yang terperangkap pada rongga-rongga batuan beku leleran sewaktu magma tersembur keluar ke permukaan. yj. 3.

Air fosil (fossil water)

yk. Yaitu air yang terperangkap dalam rongga-rongga batuan dan tetap tinggal tinggal dalam batuan tersebut sejak penimbunan itu terjadi. yl. 4.

Air magma (juvenile water)

ym. Yaitu air yang berasal dari dalam bumi (dapur magma). Air ini bukan dari atmosfer atau dari permukan air. yn. 5.

Air pelikular/ari (pellicullar water)

yo. Yaitu air yang tersimpan didalam tanah karena tarikan molekul-molekul tanah.

yp. 6.

Air freatis (phreatic water)

yq. Yaitu air yang berada pada lapisan kulit bumi yang porous (sarang). Air tanah ini berada diatas lapisan kedap air. yr. 7.

Air artesis (artesian water)

ys. Yaitu air yang berada diantara dua lapisan kedap air (impermeable), sehingga air tersebut dalam keadaan tertekan. yt. yu.9.2 Batubara

yv. batubara termasuk dalam batuan sedimen yang terbentuk akibat pembusukan sisa-sisa tumbuhan yang terjadi selama puluhan atau jutaan tahun. Sesuai dengan bahan asalnya batubara terdiri dari elemen-elemen arang (karbon), oksigen, belerang, hidrogen dan beberapa mineral logam dalam bentuk dan jumlah bayangan (traces). Dengan demikian kualitas batubara tergantung dari jenis bahan asalnya dan peningkatan mutu oleh faktor geologitermasuk gradient, geothermal dan sebagainya.

Pengertian Batubara pertanyaan ini dilontarkan dalam seminar di Edinburgh ,Skotlandia pada tahun1913. Bateman, 1950. Mendefinisikan batubara merupakanmineral bahan bakar (fuel mineral), yang berasal dari tumbuhan-tumbuhan yang hidup dan kemudian mati secara insitu. Dibuktikandengan terdapatnya akar dan batang pada lempung yang biasanya berada diatas(roof) dan bawah(floor) lapisan batubara. Setelah 68 tahun (1913-1981), dengan berkembangnya ilmu perbatubaraan Elliott, 1981, menjawab bahwa batubara adalah batuan atau mineral yang secara kimia dan fisika adalah heterogen yang mengandung unsur-unsur karbon (C) hidrogen(H) dan oksigen (O) sebagai unsur utama dan belerang(S) serta nitrogen (N) sebagai unsur tambahan. Zat lain yaitu senyawa anorganik pembentuk abu (ash) tersebar sebagai partikel zat mineral terpisah-pisah diseluruh senyawa batubara. yw.Gambar Pembentukan batubara

yx. yy. yz. Beberapa jenis batubara jika dipanaskan menjadi meleleh dan pelastis serta meninggalkan residu yang disebut kokas. Batubara dapat dibakar untuk membangkitkan uap atau dikarbonisasikan untuk membuat bahan bakar cair, dihidrogenisasikan untuk membuat metan. Gas sintetis atau bahan bakar berupa gas dapat diproduksi sebagai produk utama dengan jalan gasifikasi sempurna dari batubara dengan oksigen dan uap atau udara. Jadi definisi batubara dapat dikelompokkan sbg : Batuan sedimen organik Dapat terbakar Hasil pembusukan hasil sisa-sisa tanaman purba Menjadi padat setelah tertimbun lapisan diatasnya Adapun kelas dan jenis batubara sebagai berikut : za. Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, subbituminus, lignit dan gambut. 

Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.



Bituminus mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. Kelas batu bara yang paling banyak ditambang di Australia.



Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan bituminus.



Lignit atau batu bara coklat adalah batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 3575% dari beratnya.



Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah. zb. Tahap pembentukan batubara dibagi menjadi dua yaitu : 1. Tahap pembentukan gambut (peatification) : tumbuhan yang tumbang atau mati akan mengalami pembusukan sehingga tidak kelihatan bentuk aslinya (humin gel). pembusukan dan penghancuran tersebut adalah hasil oksidasiyang disebabkan oleh adanya oksigen dan aktifitas bakteri (fungi), bakteri penghancur biasanya berjenis bakteri anaerob (bakteri yang hidup tanpa oksigen).

zc. zd. 2. Tahap pembentukan batubara (coalification) Tahap ini merupakan tahap lanjutan dari tahap peatification, dimana gambut dikenakan gaya tekan dan suhu dalam jangka waktu yang lama. Tekanan pada lapisan gambut akan bertambah seiring dengan bertambahnya lapisan sedimen yang ada dilapisan atas gambut, sedangkan suhu akan meningkat dengan bertambahnya ketebalan lapisan juga disebabkan oleh aktifitas magma dan aktifitas tektonik lainnya. tahap pembentukan batubara ini biasa disebut tahap termodinamika.

ze. zf. zg.

zh. Anatomy of Coal Forming zi.

zj. zk. zl. zm.Teori pembentukan batubara terbagi menjadi 2 yaitu : zn. zo. 1. Teori Insitu (autochthonous)

zp. zq. Menyatakan bahwa lapisan gambut yang terbentuk berasal dari tumbuhan yang tumbang ditempat tumbuhnya. zr. zs. 2. Teori Drift (allochthonous)

zt.

Menyatakan bahwa lapisa gambut terbentuk dari asal tumbuhan yang tumbang disuatu tempat dan

mengalami transportasi (umumnya oleh air) dan terendapkan di daerah hilir.

Umur batu bara zu. Pembentukan batu bara memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era tertentu sepanjang sejarah geologi. Zaman Karbon, kira-kira 340 juta tahun yang lalu (jtl), adalah masa pembentukan batu bara yang paling produktif dimana hampir seluruh deposit batu bara (black coal) yang ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk. zv. Pada Zaman Permian, kira-kira 270 jtl, juga terbentuk endapan-endapan batu bara yang ekonomis di belahan bumi bagian selatan, seperti Australia, dan berlangsung terus hingga ke Zaman Tersier (70 - 13 jtl) di berbagai belahan bumi lain. zw. zx. zy. zz. aaa. aab. aac. aad. aae. aaf. aag. aah. aai.Minyak bumi aaj.Teori Pembentukan Minyak Bumi Minyak bumi atau julukannya adalah emas hitam yang merupakan cairan kental, berwarna hitam atau kehijauan, mudah terbakar dan berada di lapisan atas dari beberapa kerak bumi. Hampir semua kegiatan manusia di era modern ini membutuhkan minyak bumi, sehingga minyak bumi dan gas alam menjadi sumber utama energi di dunia yaitu sekitar 65,5%, batubara 23,5%, air 6% serta sumber energi lainnya. Pengertian lain, Minyak bumi juga disebut dengan Proteleum (Latin: petrus = batu , oleum = minyak) yang merupakan zat cair licin mudah terbakar

Dalam artikel kali ini, kita akan membahas tentang teori terbentuknya minyak bumi kemudian proses pembentukan minyak bumi. Untuk teorinya sendiri ada 3, yaitu :

aak.

A. Teori Pembentukan Minyak Bumi

aal.1. Teori Biogenetik (Organik) aam. Teori ini menyebutkan bahwa Minyak Bumi dan Gas Alam terbentuk dari beraneka jasad organik seperti hewan dan tumbuhan yang mati dan tertimbun endapan pasir dan lumpur. Kemudian endapan lumpur ini menghanyutkan senyawa pembentuk minyak bumi ini dari sungai menuju ke laut dan mengendap di dasar lautun selama jutaan tahun. Akibat pengaruh waktu, temperatur dan tekanan lapisan batuan di atasnya menyebabkan organisme itu menjadi bintik-bintik minyak ataupun gas aan.

2. Teori Anorganik

aao. Teori menyebutkan bahwa minyak bumi terbentuk karena aktivitas bakteri. Unsur seperti oksigen, belerang dan nitrogen dari zat yang terkubur akibat aktivitas bakteri berubah menjadi zat minyak yang berisi hidrokarbon aap.

3. Teori Duplex

aaq. Teori ini merupakan teori yang banyak digunakan oleh kalangan luas karena menggabungkanTeori Biogenetik dengan Anorganik yang menjelaskan bahwa minyak bumi dan gas alam terbentuk dari berbagai jenis organisme laut baik hewan maupun tumbuhan. aar. aas. Akibat pengaruh waktu, temperatur, dan tekanan, maka endapan Lumpur berubah menjadi batuan sedimen. Batuan lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal sebagai batuan induk (Source Rock). Selanjutnya minyak dan gas ini akan bermigrasi menuju tempat yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya terakumulasi di tempat tertentu yang disebut dengan perangkap (Trap). aat. aau. Dalam suatu perangkap (Trap) dapat mengandung (1) minyak, gas, dan air, (2) minyak dan air, (3) gas dan air. Jika gas terdapat bersama-sama dengan minyak bumi disebut dengan Associated Gas. Sedangkan jika gas terdapat sendiri dalam suatu perangkap disebut Non Associated Gas. Karena perbedaan berat jenis, maka gas selalu berada di atas, minyak di tengah, dan air di bagian bawah. Karena proses

pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digolongkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unrenewable). aav. aaw.

B. Proses Pembentukan Minyak Bumi

aax. Nah kan kita sudah tahu mengenai teori pembentukan minyak bumi, sekarang kita tinggal mengetahui gimana sih proses terbentuknya. Selain itu penjelasanya dilengkapi dengan gambar yang sudah disediakan oleh sumber terpercaya kami aay. aaz.

1. Fotosintesa Ganggang

aba. abb.

source : HdSPicture

abc. Minyak bumi dibuat secara alami, pertama tama dihasilkan oleh ganggang yang berfotosintesa, kenapa ganggang? Karena ganggang merupakan biota terpenting dalam menghasilkan minyak bumi, sebenarnya tumbuhan tingkat tinggi bisa saja namun tumbuhan tersebut cenderung lebih menghasilkan gas ketimbang minyak bumi abd.

2. Pembentukan Batuan Induk (Source Rock)

abe. abf. abg.

source : HdSPicture

Proses terjadinya

abh. minyak bumi selanjutnya ialah pembentukan batuan induk. Batuan induk ini terbentuk karena ganggang yang sudah mati terendapkan di cekungan sedimen lalu membentuk Batuan Induk, batuan induk merupakan batuan yang memiliki kandungan Carbon yang tinggi (High Total Organic Carbon). Namun tidak sembarang cekungan bisa menjadi Batuan Induk, makanya proses ini sangat spesifik abi. abj.3. Pengendapan Batuan Induk

abk. abl.source : HdSPicture abm. Kemudian batuan induk tertimbun oleh batuan lain selama jutaan tahun, salah satu batuan yang menimbun Batuan Induk ini adalah batuan sarang. Batu Sarang merupakan batu sarang ini umumnya terbentuk dari batu gamping, pasir maupun batu vulkanik yang tertimbun bersama dan terdapat ruang berpori. abn.

abo. Semakin lama, batuan lain akan menumpuk dan dasarnya akan semakin tertekan kedalam sehingga suhunya akan semakin bertambah. Minyak terbentuk pada suhu antara 50 sampai 180 derajat Celsius. Tetapi puncak atau kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapat 100 derajat Celsius. Ketika suhu terus bertambah karena cekungan itu semakin turun dalam yang juga diikuti penambahan batuan penimbun, maka suhu tinggi ini akan memasak karbon yang ada menjadi gas. abp.

4. Proses Akhir

abq. abr.source : HdSPicture abs. Karbon terkena panas dan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrokarbon. Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang telah matang ini berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, ciri fisik minyak bumi mentah berbeda dengan air. Salah satunya yang terpenting adalah berat jenis dan kekentalan. Kekentalan minyak bumi mentah lebih tinggi dari air, namun berat jenis minyak bumi mentah lebih kecil dari air. Minyak bumi yang memiliki berat jenis lebih rendah dari air cenderung akan pergi ke atas. Ketika minyak tertahan oleh sebuah bentuk batuan yang menyerupai mangkok terbalik, maka minyak ini akan tertangkap dan siap ditambang

abt. abu.

Geothermal

Energi geothermal merupakan sumber energi terbarukan berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di dalam inti bumi. Istilah geothermal berakar dari bahasa Yunani dimana kata, "geo", berarti bumi dan, "thermos", berarti panas, menjadi geothermal yang juga sering disebut panas bumi. Energi panas di inti bumi sebagian besar berasal dari peluruhan radioaktif dari berbagai mineral di dalam inti bumi.

abv.

Energi geothermal merupakan sumber energi bersih bila dibandingkan dengan bahan

bakar fosil karena sumur geothermal melepaskan sangat sedikit gas rumah kaca yang terperangkap jauh di dalam inti bumi, ini dapat diabaikan bila dibandingkan dengan jumlah gas rumah kaca yang dilepaskan oleh pembakaran bahan bakar fosil. Ada cukup energi geothermal di dalam inti bumi, lebih dari kebutuhan energi dunia saat ini. Namun, sangat sedikit dari total energi panas bumi yang dimanfaatkan pada skala global karena dengan teknologi saat ini hanya daerah di dekat batas-batas tektonik yang menguntungkan untuk dieksploitasi. Pembangkit listrik geothermal saat ini beroperasi di 24 negara di seluruh dunia, dan negara yang terbesar di dunia dalam hal kapasitas instalasi energi panas bumi adalah Amerika Serikat. Pada tahun 2010 Amerika Serikat memiliki 77 pembangkit listrik tenaga panas bumi yang memproduksi lebih dari 3000 MW. Amerika Serikat juga merupakan lokasi bagi kompleks pembangkit listrik tenaga geothermal terbesar di dunia, terletak di Geysers, California. Namun, Amerika Serikat hanya memperoleh sekitar 0,3% pasokan listriknya dari pembangkit listrik panas bumi, bahkan meskipun negara ini merupakan negara terbesar di dunia dalam hal kapasitas instalasi geothermal. Energi geothermal tidak hanya digunakan untuk pembangkit listrik tetapi juga untuk tujuan pemanasan. Di banyak daerah di seluruh dunia, pemanasan geothermal adalah cara yang lebih ekonomis untuk memanfaatkan energi panas bumi dibandingkan dengan pembangkit listrik geotermal.