GEOLOGI TEKNIKGEOLOGI TEKNIK

Geologi:

Ilmu dasar yang diperlukan:

•• Ilmu pasti(cara pemikiran, metode)Ilmu pasti(cara pemikiran, metode)•• Fisika (energi)Fisika (energi)•• Kimia (zat)Kimia (zat)•• Biologi (kehidupan)Biologi (kehidupan)

Ilmu yang mempelajari tentang bumi (kulit bumi)

Penampang ekuatorial bumi;kulit bumi, selubung dan inti

Cabang-cabang Ilmu Geologi

•• MineralogiMineralogi•• PetrologiPetrologi•• GeokimiaGeokimia•• GeofisikaGeofisika•• StratigrafiStratigrafi•• Geologi umumGeologi umum•• Geologi regionalGeologi regional•• Geologi terapanGeologi terapan

Susunan kulit bumi;Susunan kulit bumi;Batuan

Unsur-unsur penyusun kerak bumi

98.498.5Total

59.315.4

6.95.13.83.13.51.3

SiO2

Al2O3

Fe2O3+FeOCaON2OK2OMgOH2O

46.627.7

8.15.03.62.82.62.1

OSiAlFeCaNaK

Mg

%%OksidaOksida%%UnsurUnsur--unsurunsur

Mineral penting pembentuk batuan

Olivin (Mg,Fe)2SiO4

Augit Ca(Mg,Fe)Si2O6

Terkadang juga Al dan NaPiroksen

HornblendaCa2(Mg,Fe)5(OH)2(Si4O11)2

Seringkali dengan AlAmfibol

MineralMineral--mineral mineral gelap gelap terutama terutama Mg, FeMg, Fe

Muskovit KAl2(AlSi3O10)OH,F)

Biotit K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH,F)2

Mika

Ortoklas KAlSi3O8

Plagioklas NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8

FelsparKuarsa SiO2

MineralMineral--mineral mineral terang terang terutama terutama K, Na, Ca, K, Na, Ca, AlAl

Jenis batuan beku berdasar proses pembentukannya

• Batuan dalam (plutonit)• Batuan gang • Batuan lelehan (batuan efusif)

Pembagian batuan beku berdasar kandungan jenis material Batuan sedimenBatuan sedimen

•• Sedimen silika klastikSedimen silika klastik•• Batuan karbonatBatuan karbonat•• EvaporitEvaporit•• Sedimen organikSedimen organik•• Sedimen piroklastik (Sedimen piroklastik (vulkanikvulkanik))•• Sedimen lain (Sedimen lain (fosforit, dllfosforit, dll))

Proses perekatan butiran-butiran lepas pada sedimen muda karena waktu dan dihasilkan batuan keras.

Penyebab:Penyebab:• Kompaksi• Sementasi (perekatan)• Pengkristalan kembali• Pembentukan konkresi

Diagenesis:Diagenesis: PerlapisanPerubahan yang terjadi pada endapan material akan membentuk sedimen menjadi berlapis.

• Curah hujan lebat didaerah hulu, sedimen berupa pasir kasar.

• Pada hujan kecil berupa pasir halus. • Pada periode kering panjang berupa

lempung tipis.

Diskordansi dan transgresiDiskordansi dan transgresi Pemberian nama sedimen klastik

0.06 mm

LUTITBatu lanauSabak batu LempungNapal batu kapur

Lanau (lumpur)Lempung Lumpur kapur

2 – 0.06 mm

ARENITBatu pasir (silikarenit)Batu kapur (kalkarenit)

Pasir kuarsaPasir kapur

2 mmRUDITBreksikonglomerat

Puing ( bersudut ) kerikil batu guling

Merekat,setelah diagenesis

Lepas, tidak keras Besar butiran

Kelompok batuan

Nama batuan

Batuan metamorfBatuan metamorf

Berdasar cara pembentukannya :

• Metamorfosis kontak• Metamorfosis dinamo• Metamorfosis regional

Contoh batuan metamorf•• SabakSabak•• PhylitPhylit•• SkisSkis•• GneisGneis•• MigmatitMigmatit•• Batuan hornBatuan horn

Perhitungan Waktu Perhitungan Waktu dalam geologidalam geologi

Skala waktu relatifSkala waktu selalu dinyatakan relatif. Usia relatif didasarkan pada evolusi fauna dan flora. Setiap kurun waktu ditandai dengan fosil karakteristik

Umur absolutUntuk mengetahui umur suatu mineral dapat diketahui dari waktu sejak unsur tersebut terserap dalam mineral. Unsur radioaktif akan terurai menjadi isotop yang mempunyai waktu paruh T.

Deformasi dan TektonikDeformasi dan Tektonik

Deformasi jangka pendek

Batuan berperilaku sebagai benda padat. Benda padat akan mengalami deformasi plastis (meleleh), tetapi bahan tersebut juga bisa hancur

Kekuatan batuan tergantung dari cara deformasi dan sifat fisisnya.

Deformasi Jangka Panjang Deformasi Jangka Panjang (Geologi struktural)(Geologi struktural)

Faktor yang mempengaruhi lentur dan kehancuran batuan:

•• TemperaturTemperatur•• Kecepatan gerakan akibat gayaKecepatan gerakan akibat gaya•• Sifat materialSifat material

Deformasi eksperimental pada berbagai tekanan hidrostatik (1kb = kira-kira 3,7 km batuan)

Pembelahan , pengirisan, skistositasPembelahan , pengirisan, skistositas

Lipatan, geseran dan patahanLipatan, geseran dan patahan

• Batuan kompeten akan mengalami perubahan bentuk akibat tegangan.

• Setelah deformasi elastis, terjadi defomasi plastis yaitu ‘creep’.

• Jangka waktu dan kecepatan deformasi sangat berpengaruh,

Deformasi lama terjadi lipatan

Deformasi cepat terjadi patahan

Pembebasan, tegangan sisa, diaklasPembebasan, tegangan sisa, diaklas

•• Tegangan pada batuan akan diserap dan Tegangan pada batuan akan diserap dan menyebabkan deformasi tetapmenyebabkan deformasi tetap

•• Kecepatan deformasi sangat lambatKecepatan deformasi sangat lambat•• Ada tegangan yang tersisa dalam batuan Ada tegangan yang tersisa dalam batuan

dan pada saat tertentu bisa aktif lagidan pada saat tertentu bisa aktif lagi•• Diaklas terdapat relatif dekat dengan Diaklas terdapat relatif dekat dengan

permukaan dan merupakan titik tangkap permukaan dan merupakan titik tangkap untuk pelapukan dan penyaluran airuntuk pelapukan dan penyaluran air

Kemiringan dan rentanganKemiringan dan rentangan LipatanLipatan

BentukBentuk--bentuk patahanbentuk patahan

•• Normal faultNormal fault•• Reverse faultReverse fault•• OverthrustOverthrust•• Transcurrent faultTranscurrent fault•• fleksurfleksur

PatahanPatahan

GejalaGejala--gejala tambahangejala tambahan

Geseran transversalGeseran transversal Gempa bumiGempa bumi

Deformasi yang terjadi dengan sangat cepat, elastisitas dan kerapuhan sangat menentukan. Deformasi yang terus meningkat, ketahanan akan terlampaui sehingga tiba-tiba terjadi patahan dan geseran.

Pengaruh perubahan bentuk terhadap jaringan triangulasi

Pengaruh perubahan bentuk terhadap jaringan triangulasi

Pembagian gempa bumiPembagian gempa bumi

Istilah dalam gempaIstilah dalam gempa• Hiposentrum• Episentrum• Isosistein

Skala MercalliSkala Mercalli:12 intensitas : skala 1 hanya dapat diamati alat bantu

skala 12 bencana alam

Skala RichterSkala Richter:10 intensitas : skala 1 hanya dapat diamati alat bantu

skala 10 bencana alam sangat hebat

DENUDASI DENUDASI

( pelapukan dan Erosi )( pelapukan dan Erosi )

PelapukanPelapukanPerubahan dan desintegrasi batuan oleh pengaruh atmosfer, kimiawi dan biologis

ErosiErosiPenghilangan dan peniadaan produk lapukan

Pelapukan Fisik Pelapukan Fisik (pelapukan Mekanis)(pelapukan Mekanis)

Penyebab:Penyebab:• Udara yang membeku

• Insolasi dan perubahan temperatur

• Akar tumbuhan, binatang, cacing, lumut

Pelapukan KimiawiPelapukan Kimiawi

Penyebab:•• AirAir Hujan:Hujan:

PelarutanPembentukan karbonatOksidasiHidarasi/hidrolisis

•• Air TanahAir Tanah

Mineral lempungMineral lempungAdalah kristal-kristal yang sangat kecil dengan bentuk sisik atau pelat dengan besar koloid < 2 μ

Berasal sebagian besar dari silikat

Lempung montmorilonit akan memuai dan menyerap air

Dapat bertukar metalion sehingga sifat-sifat fisiknya berubah

μμμμ

Pembentukan lapisan dasarPembentukan lapisan dasarPedologi adalah ilmu pengetahuan yang meneliti lapisan dasarPerbedaan dalam lapisan pelapukan tergantung dari iklim

μμμμ

MacamMacam--macam iklimmacam iklim

Iklim sedang, lembab dan sejuk (Podzol)

Iklim kering (kerak kapur)

Iklim tropis panas dan lembab (laterit)

Iklim kutub, tundra dan muskeg (permafrost)

μμμμ

Pembagian zona lapisan dasar podzolPembagian zona lapisan dasar podzol

μμμμ

DenudasiDenudasi

Material yang telah melapuk hanyut karena gaya berat

Berlangsung secara perlahan-lahan

Bisa berupa bencana alam

μμμμ

BentukBentuk--bentuk Denudasibentuk Denudasia. Lereng Puing (Slope yang

terlepas jatuh)

μμμμ

MacamMacam--macam denudasimacam denudasia. Longsoran bukit (Rockfall)

μμμμ

MacamMacam--macam denudasimacam denudasia. Gelinciran atau longsoran (landslide)

μμμμ

MacamMacam--macam denudasimacam denudasia. Pengaliran, longsoran (landslide)

μμμμ

MacamMacam--macam denudasimacam denudasia. Solifluksi

μμμμ

MacamMacam--macam denudasimacam denudasi

a. Aliran atau mudflow

b. Pelelehan, rayapan, soilcreep

c. Pembilasan (sheet erosion)

d. Bawah air: aliran air keruh

μμμμ

Percepatan yang dapat mengakibatkan bencana alam

• Getaran gempa bumi

• Erosi kaki sebuah lereng yang tidak stabil atau yang miring

• Penaikan tinggi air ( tanah ) dalam daerah patahan atau gelinciran yang menyebabkan menurunnya tegangan aktif

AIRAIR

Pemunculan Air

• Meteorik

• Dalam endapan muda

• Air tersekap atau air formasi

• Air muda

Simpanan air, Porositas

Tergantung volume pori-pori, dalam hitungan % dari jumlah volume

1. Primer

2. SekunderTerdapat dalam bidang diaklas, patahan, retakan, rongga-rongga akibat pelarutan.

Permukaan air tanahPermukaan air tanah

disebut juga Permukaan freatik atau water tables atau permukaan piezometrik, tersusun atas:

• Air penduler - dalam sudut-sudut

• Air funikuler - sebagai selaput

• Air kapiler - mengisi pori-pori

PermeabilitasPermeabilitas

Dinyatakan dalam darcy; pada 1 darcy, zat cair akan mengalir dengan viskositas 1 centipoise pada selisih tekanan 1 atm/cm dengan kecepatan 1 cm/detik. Biasanya digunakan md (milidarcy)

Aliran air tanahAliran air tanahTergantung pada permeabilitas, porositas dan penurunan tekanan.

• Air artesis

• Air tanah tenggek

(perched water table)

• Air tanah yang mengapung

Gejala KarstGejala Karst

Batu kapur padat dan kedap air, namun air yang merembes melalui bidang belahan atau diaklas akan melarutkan kapur.

Gejala karst, antara lain:• Lapies• pipa-orgel geologis• dolina (sinkholes)• lubang penghilang (entonnoir, ponor)• gua karst• sumber vauklusa• polje, depresi besar• batu tetes• sinter kapur atau travertin

Penentuan sifat-sifat fisik air

• Langsung pada contoh pemboran

• Tidak langsung, dengan beberapa cara antara lain:

• Tegangan-spontan• hambatan elektrik• Log Gamma• Log Caliper

• Dipermukaan dengan geo elektrik

Air sebagai bahan galianAir sebagai bahan galian

Air tawar selalu meteorik, pengetahuan tentang penbampilan , letak, sifat-sifat fisik dari batuan merupakan hal yang penting serta formasi lapisan penutup padfa akuifer yang permeabel yang memungkinkan peroduksian air artesisi dan menghoindari terjadinya kontaminasi.