STRUKTUR DAN PROSES BUMI

M. AUNUR ROFIQ, DRS,MAWIDYAISWARA PPPG IPS DAN PMP

MALANG

GEOLOGI

ILMU PENGETAHUAN YANG MEMPELAJARI TENTANG GEJALA-GEJALA YANG BERKAITAN DENGAN PROSES TERBENTUKNYA BUMI, KEBERADAAN BUMI SERTA FENOMENA LAINNYA YANG BERKAITAN DENGAN BENTUKAN-BENTUKAN ALAM

KEBERADAAN BUMI….

MENYANGKUT ASPEK PROSES TERBENTUKNYA, SUSUNAN, MANUSIA, HEWAN, BINATANG, FUNGSI DAN PERANANNYA BAGI KEHIDUPAN MANUSIA.

TENAGA GEOLOGI

Bentuk muka bumi selalu mengalami perubahan. Perubahan itu disebabkan oleh tenaga yang berasal dari dalam dan luar bumi. Tenaga dari dalam bumi disebut tenaga endogen. Tenaga yang berasal dari luar bumi disebut tenaga eksogen.

Tenaga endogen bersifat membangun bentuk muka bumi, sedangkan tenaga eksogen bersifat merusak.

TENAGA GEOLOGI

TENAGA ENDOGEN TENAGA EKSOGEN

DIASTROPISME VULKANISME PELAPUKAN EROSI SEDIMENTASIGEMPA BUMI

GEOMORFOLOGI

ILMU YANG MEMPELAJARI TENTANG PROSES-PROSES YANG BERHUBUNGAN DENGAN PEMBENTUKAN BUMI DAN PENGARUHNYA TERHADAP KONDISI SETEMPAT

METODE PENETAPAN UMUR

PENETAPAN UMUR RELATIF

* SUPERPOSISI

* INTERTONGUING

* INTRUSI

* DEFORMASI

* METAMORFISME

* PERUBAHAN BINATANG

* HORISONISASI TANAH

SUPERPOSISI

SUPERPOSISI (SUPERPOSITION) DAPAT DIARTIKAN KEDUDUKAN DI ATAS. METODE INI DIGUNAKAN UNTUK MENENTUKAN UMUR RELATIF BATUAN SEDIMEN YANG BELUM MENGALAMI GANGGUAN, BAIK OLEH PELIPATAN ATAUPUN DARI EROSI

INTERTONGUING

INTERTONGUING ADALAH BATUAN YANG SALING MEMASUKI/MENEMBUS SATU SAMA LAIN. DUA MACAM BATUAN SEDIMEN, MISALNYA SANDSTONE DAN SHALE YANG TERBENTUK DARI BAHAN YANG BERBEDA DAN LINGKUNGAN YANG BERLAINAN PADA SUATU LAPISAN, SALING MEMASUKI KARENA MENGALAMI PROSES GEOLOGI

INTRUSI

INTRUSI (INTRUSION) ADALAH MASUKNYA MAGMA KE DALAM BATUAN KERAK BUMI KEMUDIAN MEMBEKU DI DALAM. DAPAT DITAFSIRKAN BAHWA BATUAN INTRUSI UMUMNYA LEBIH MUDA DARI PADA BATUAN YANG DIMASUKI.

DEFORMASI

DEFORMASI (DEFORMATION) ADALAH UNIT BATUAN YANG MENGALAMI PERUBAHAN FORMASI KARENA ADANYA PROSES GEOLOGI, SEPERTI PELIPATAN, PATAHAN.

METAMORFISME

METAMORFISME (METAMORPHISME) ADALAH BATUAN YANG TELAH MENGALAMI PERUBAHAN BENTUK. UMUMNYA BAHWA BATUAN METAMORF UMURNYA LEBIH MUDA DARI PADA BATUAN ASALNYA.

PERUBAHAN BINATANG

PERUBAHAN TANAMAN (FAUNAL SUCCESSION), DAPAT DIARTIKAN PERGANTIAN ALAM BINATANG. SETIAP LAPISAN SEDIMEN BIASANYA MENGANDUNG FOSIL DENGAN KARAKTERISTIK SENDIRI-SENDIRI MENURUT TEMPAT DAN WAKTU ORGANISME ITU HIDUP

HORISONISASI TANAH

TERBENTUKNYA LAPISAN/HORISON ATAS MAUPUN BAWAH MERUPAKAN SUATU PROSES PANJANG. KARENA ITU BANYAKNYA HORISON TANAH DAPAT DIJADIKAN INDIKASI UMUR TANAH

METODE PENETAPAN UMURLANJUTAN….

PENGUKURAN UMUR MUTLAK * PENDINGINAN BUMI * KADAR GARAM AIR LAUT * TINGKAT SEDIMENTASI * TINGKAT EROSI * LINGKARAN PERTUMBUHAN BATANG * RADIOAKTIF (metode uranium, potassium,

rubidium, karbon) * PENETAPAN BERCAK RADIOAKTIF

PENDINGINAN BUMI

BAHWA BUMI BERASAL DARI KABUT PANAS YANG KEMUDIAN MENGALAMI PEMADATAN AKIBAT PENDINGINAN. BUMI MENJADI PADAT SEKITAR 20-40 JUTA TAHUN YANG LALU.

KADAR GARAM AIR LAUT

PENETAPAN UMUR MELALUI PENGUKURAN KADAR GARAM AIR LAUT DIDASARKAN PADA PANDANGAN BAHWA GARAM YANG TERKANDUNG DI DALAM LAUT BERASAL DARI DARATAN YANG TERBAWA OLEH AIR SUNGAI.

15 x 10 15 KG (banyaknya garam dalam laut)

15,1 x 10 7 KG (rata-rata tambahan garam/tahun)= 99 juta tahun

TINGKAT SEDIMENTASI METODE INI DAPAT DIGUNAKAN MENGUKUR

UMUR BATUAN SEDIMEN YANG BELUM MENGALAMI GANGGUAN SEPERTI PELIPATAN, PATAHAN DAN EROSI. MISAL, TEBAL LAPISAN ENDAPAN PANTAI TIMUR SUMATERA=10.000 METER, SEDANG PENGUKURAN MENUNJUKKAN BAHWA SETIAP TAHUN TEBAL ENDAPAN BERTAMBAH SETENGAH MILIMETER, SEHINGGA DAPAT DIHITUNG:

10.000.000 mm 0,5 mm

= 20 juta tahun

TINGKAT EROSI PADA PRINSIPNYA PENGUKURAN INI

IDENTIK DENGAN METODE PENGUKURAN SEDIMENTASI YAITU TEBAL LAPISAN YANG TEREROSI DIHITUNG, DEMIKIAN JUGA TINGKAT EROSI RATA-RATA TIAP TAHUN DIUKUR. METODE INI SERING DIPERGUNAKAN UNTUK PEGUKURAN BESARNYA DAN LAMANYA EROSI BERLANGSUNG DI SUATU DAERAH ALIRAN SUNGAI

LINGKARAN PERTUMBUHAN BATANG

PENGUKURAN LINGKARAN PERTUMBUHAN BATANG ATAU SERING DISEBUT SEBAGAI LINGKARAN TAHUN (GROWTH RINGS). PADA POHON TERTENTU AKAN TERLIHAT DENGAN JELAS LINGKARAN PERTUMBUHANNYA SETIAP TAHUN, DIMANA PADA MUSIM PERTUMBUHANNYA SETIAP TAHUN, DIMANA PADA MUSIM PERTUMBUHAN AKAN MEMBENTUK LINGKARAN, TETAPI PADA MASA ISTIRAHAT TIDAKA AKAN TERBENTUK. HAL INI MERUPAKAN CATATAN PENTING YANG MENJADI PETUNJUK UMUR POHON TERSEBUT

RADIOAKTIF

PENGUKURAN UMUR BERDASARKAN RADIOAKTIF (RADIOACTIVE DATINGS), MERUPAKAN PENGUKURAN YANG DIANGGAP PALING CANGGIH KARENA DENGAN ALAT INI MANUSIA DAPAT MENDETEKSI UMUR JUTAAN BAHKAN MILYARAN TAHUN YANG SILAM

BEBERAPA KEJADIAN ALAMIAH

BUMI MULAI MEMADAT/TERBENTUK SEKITAR 4,5 MILYAR TAHUN YANG LALU

MASSA BATUAN YANG MELUAS DI BUMI TERBENTUK SEKITAR 3,5 MILYAR TAHUN YANG LALU

ADANYA FOSIL SEKITAR 3,3 MILYAR TAHUN YANG LALU

BERLIMPAHNYA FOSIL BERSAMAAN DENGAN PERIODE CAMBRIUM SEKITAR 600 JUTA TAHUN YANG LALU

PEMBAGIAN ZAMAN

Palaeozoicum : zaman kehidupan tua (primer)

Mesozoicum : zaman kehidupan pertengahan

(sekunder) Caenozoicum : zaman kehidupan baru (tertier)

WAKTU GEOLOGI DINYATAKAN DALAM SKALA

Era (Masa) : didasarkan pada perkembangan kehidupan di dunia dan kegiatan pembentukan pegunungan yang menyeluruh.

Periode (Zaman) : didasarkan pada kegiatan pembentukan pegunungan secara

regional atau lokal. Epoch (Kala) : didasarkan pada

kandungan fosil. Age (Waktu) : didasarkan pada fauna

dan flora atau zaman es.

ZAMAN ES MENCAIR

DISUSUN DALAM SKALA BATUAN

Group, yaitu formasi batuan yang terbentuk selama waktu era.

Sistem, yaitu formasi batuan yang terbentuk selama waktu periode.

Seri, yaitu formasi batuan yang terbentuk selama waktu epoch.

Stage, yaitu formasi batuan yang terbentuk selama waktu age.

PENETAPAN UMUR BATUAN

AZOIKUM : Belum ada kehidupan (a= tidak, zoe=hewan/kehidupan)

ARCHEOZOIKUM : Kehidupan purba, belum diketemukan fosil

PROTEROZOIKUM : Sudah ditemukan tanda-tanda kehidupan, tetapi fosil belum banyak diketemukan. (proteros= mula/saksi/bukti).

PENETAPAN UMUR BATUAN LANJUTAN…….

PALAEZOIKUM : Zaman kehidupan pertama/tua. Sudah banyak peristiwa

sedimentasi yang mengandung fosil. (palaios= lama/tua).

MESOZOIKUM : Zaman kehidupan pertengahan (kedua). Terkenal sebagai

zaman reptil dimana fosil-fosil binatang dari zaman ini ukurannya besar- besar (mesos=pertengahan).

SKALA WAKTU GEOLOGI

BUMI KITA Umur : 4 milyar tahun Diameter : 12.757 kilometer (katulistiwa)

12.714 kilometer (kutub) Massa : 6 x 6 x 1021 ton Luas permukaan : 510.541.000 kilometer persegi

CONTINENTS

TEORI PEMBENTUKAN RELIEF BUMI

KONTRAKSI LAURASIA-GONDWANA PERGESERAN BENUA KONVEKSI PERGESERAN DASAR LAUT LEMPENG TEKTONIK

TEORI KONTRAKSI(THEORY OF A SHRINKING

EARTH)

DIFORMULASIKAN OLEH JAMES DANA (1847), & ELIE DE BAUMANT (1852):

KERAK BUMI MENGALAMI PENGERUTAN KARENA BAGIAN DALAMNYA MENGALAMI PENDINGINAN SEBAGAI AKIBAT KONDUKSI PANAS MENGAKIBATKAN TERBENTUKNYA PEGUNUNGAN TINGGI DAN LEMBAH-LEMBAH DIPERMUKAAN BUMI

TEORI LAURASIA-GONDWANA

(THE FACE OF THE EARTH)

DIKEMUKAKAN OLEH EDUARD ZUESS (1884) & FRANK B. TAYLOR (1910)

MULA-MULA ADA DUA BENUA YANG BERLOKASI DI KEDUA KUTUB BUMI. BENUA TERSEBUT DIBERI NAMA LAURENTIA (LAURASIA) DAN GONDWANA KEMUDIAN KEDUANYA BERGERAK KEARAH EQUATOR SECARA PELAN-PELAN, TERPECAH-PECAH MEMBENTUK BENUA-BENUA YANG ADA SEKARANG

TEORI PERGESERAN BENUA(CONTINENTAL DRIFT

THEORY)

ALFRED WEGENER (1915) DALAM BUKUNYA THE ORIGIN OF CONTINENT’S AND OCEAN’S

DAHULU MULA-MULA HANYA ADA SATU BENUA YANG DISEBUT PANGAA (PANGEAE) KEMUDIAN PADA PERMULAAN MESOZOIKUM BENUA TERSEBUT MULAI BERGESER PERLAHAN-LAHAN KE ARAH EQUATOR DAN BARAT SAMPAI TERPECAH DAN MENCAPAI POSISI SEPERTI YANG ADA SEKARANG INI

TEORI PERGESERAN BENUA(CONTINENTAL DRIFT

THEORY)LANJUTAN……

ADAPUN PENYEBAB GERAKAN TERSEBUT DIKEMUKAKAN SEBAGAI AKIBAT ROTASI BUMI YANG MENGHASILKAN GAYA SENTRIFUGAL, MENYEBABKAN KECENDERUNGAN GERAKAN KE ARAH EQUATOR, SERTA ADANYA GAYA TARIK ANTARA BUMI DAN BULAN MENGHASILKAN GERAKAN KE ARAH BARAT SEPERTI HALNYA PADA GELOMBANG PASANG (BULAN BERGERAK DARI ARAH BARAT KE TIMUR DALAM GERAKANNYA MENGORBIT BUMI

TEORI KONVEKSI(CONVECTION THEORY) HARRY H. HESS (1962) DALAM BUKUNYA:

HISTORY OF THE OCEAN BASIN ADA ALIRAN KONVEKSI DI DALAM

LAPISAN ASTENOSFER YANG AGAK KENTAL DIMANA PENGARUHNYA SAMPAI KE KERAK BUMI DI ATASNYA MERAMBAT MENYEBABKAN BATUAN KERAK BUMI MENJADI LUNAK. GERAK ALIRAN INI MENYEBABKAN PERMUKAAN BUMI MENJADI TIDAK RATA

TEORI KONVEKSI(CONVECTION THEORY)

LANJUTAN…..

SELANJUTNYA ALIRAN KONVEKSI YANG SAMPAI KE PERMUKAAN BUMI DI MID OCEANIC RIDGE. DI PUNCAK MID OCEANIC RIDGE LAVA MENGALIR TERUS DARI DALAM KEMUDIAN TERSEBAR KE KEDUA SISINYA,MEMBEKU DAN MEMBENTUK KERAK BUMI BARU

TEORI KONVEKSI

Lapisan kulit bumi dengan ketebalan 100km mempunyai temperatur relatif jauh lebih rendah dibanding dengan lapisan dalamnya (mantel dan inti bumi) sehingga terjadi aliran konveksi dimana massa dengan temperatur tinggi mengalir ke daerah temperatur rendah atau sebaliknya.

LAVA MENGALIR KE PERMUKAAN BUMI

TEORI PERGESERAN DASAR LAUT

ROBERT DIESZ MENGEMBANGKAN HIPOTESA HESS…..

PERKEMBANGAN PENELITIAN TOPOGRAFI DASAR LAUT MEMBUKTIKAN TERJADINYA PERGESERAN DASAR LAUT DARI ARAH PUNGGUNGAN DASAR LAUT KE KEDUA SISINYA, DIMANA MAKIN JAUH DARI PUNGGUNGAN DASAR LAUT MAKIN TUA UMURNYA.

TEORI PERGESERAN DASAR LAUT

LANJUTAN…..

ADANYA GERAKAN YANG ARAHNYA DARI PUNGGUNGAN DASAR LAUT

CONTOH: MID ATLANTIC RIDGE, EAST PASIFIC RISE, ATLANTIC INDIAN RIDGE, PASIFIC ATLANTIC RIDGE

MID OCEAN RIDGE

PERGESERAN DASAR LAUT

LEMPENG LITOSFER

TEORI LEMPENG TEKTONIK

(PLATE TECTONICS TEORY)

DAN MC KENZIE & ROBERT PARKER (1967) MENAMPILKAN HIPOTESA BARU:

MENYEMPURNAKAN TEORI-TEORI SEBELUMNYA; KERAK BUMI BERSAMA LAPISAN LITHOSFER MENGAPUNG DI ATAS LAPISAN ASTENOSFER DIANGGAP SATU LEMPENG YANG SALING BERHUBUNGAN, KARENA ADANYA ALIRAN KONVEKSI YANG KELUAR DARI MID OCEANIC YANG KEMUDIAN MENYEBAR KE KEDUA SISINYA, SETELAH ITU MASUK KEMBALI KE LAPISAN DALAM

TEORI LEMPENG TEKTONIK(PLATE TECTONICS TEORY)

LANJUTAN….. DAERAH TEMPAT MASUKNYA MATERI TADI

MERUPAKAN PATAHAN (TRANSFORM FAULT) YANG DITANDAI DENGAN DERETAN PALUNG LAUT DAN PULAU VOLKANIS.

PADA TRANSFORM FAULT INI AKTIVITAS GEMPA BUMI SANGAT BANYAK AKIBAT PERGESERAN KERAK BUMI YANG BERLANGSUNG TERUS MENERUS

MASING-MASING LEMPENG BERGERAK KE ARAH TERTENTU DENGAN KECEPATAN BERKISAR 1 – 13 CM/TAHUN.

VULKANISME DAN LEMPENG TEKTONIK

GERAK LEMPENG LITOSFER

AKIBAT PERGERAKAN LEMPENG TEKTONIK

BATAS MENYEBAR (DIVERGENT BOUNDARIES)

BATAS TERPUSATKAN (CONVERGENT BOUNDARIES)

BATAS MENGGUNTING (SHEAR BOUNDARIES)

BATAS MENYEBAR(DIVERGENT

BOUNDARIES)

PERBATASAN LEMPENG DIMANA LEMPENG-LEMPENG BERGERAK KE ARAH YANG BERLAWANAN ATAU SALING MENJAUH

PERBATASAN INI BIASANYA MERUPAKAN RANGKAIAN PEGUNUNGAN DASAR LAUT

TEORI LEMPENG TEKTONIK

MID OCEAN RIDGE

BATAS TERPUSATKAN(CONVERGENT BOUNDARIES)

PERBATASAN LEMPENG YANG GERAKNYA DARI ARAH YANG BERLAWANAN ATAU MEMUSAT.

DI PERBATASAN INI LEMPENG SALING BERTUMBUKAN SEHINGGA TERJADI PATAHAN-PATAHAN YANG MEMUDAHKAN TIMBULNYA GUNUNG API DAN PALUNG LAUT YANG SEJAJAR DENGAN PERBATASAN ITU.

SALAH SATU LEMPENG AKAN MENJOROK KE DALAM YANG DISEBUT “SUBDUCTION ZONE” DAN MERUPAKAN DAERAH PUSAT GEMPA

BATAS MENGGUNTING(SHEAR BOUNDARIES)

PERBATASAN LEMPENG DIMANA GERAK LEMPENG SEJAJAR DENGAN ARAH YANG BERLAWANAN SEPANJANG PERBATASAN ITU ATAU SEPERTI GERAKAN MENGGUNTING

BATAS MENGGUNTING(SHEAR BOUNDARIES)

PATAHAN DI SAN ANDREAS CALIFORNIA

JALUR GUNUNG API DAN GEMPA DI DUNIA

JALUR GUNUNG API DAN GEMPA DI INDONESIA

LINGKUNGAN LEMPENG TEKTONIK DI INDONESIA

DISTRIBUSI GEMPA BUMI DI INDONESIA

WILAYAH YOGYAKARTA

WILAYAH YOGYAKARTA

POSISI (PUSAT) GEMPA YOGYAKARTA

PADA KOORDINAT 8o,26 LS DAN 110o,33 BT EPISENTRUM ADA DI LAUT PADA KEDALAMAN

33 KILOMETER DAN BERJARAK 38 KILOMETER SEBELAH SELATAN YOGYAKARTA

PATAHAN AKTIF ARAH BARAT DAYA TIMUR LAUT

DAPAT MENAMBAH TEKANAN PADA DAPUR MAGMA GUNUNG MERAPI

DAERAH PATAHAN: SANDEN, BANTUL, YOGYAKARTA, BERAKHIR DI SEKITAR CANDI PRAMBANAN, UJUNG PATAHAN MENDEKATI GUNUNG MERAPI

KERUSAKAN DI BANTUL

KERUSAKAN DI BANTUL- DAERAH YANG TERDEKAT DENGAN PUSAT GEMPA DISEBABKAN OLEH LAPISAN TANAH PERMUKAANNYA YANG TERDIRI ATAS TANAH ALLUVIAL DAN ENDAPAN BATU GAMPING SERTA ENDAPAN LETUSAN GUNUNG BERAPI YANG BERSIFAT MEMPERBESAR EFEK GUNCANGAN

GEMPA TERENDAM BUKIT PASIR

GEMPA TEKTONIK BERKEKUATAN 5,9 SKALA RICHTER SEMPAT TERENDAM LAPISAN PASIR YANG TEBAL DI BUKIT PASIR PANTAI SELATAN BANTUL YOGYAKARTA, KARENA ITU KERUSAKAN DI DAERAH PANTAI LEBIH RINGAN DIBANDING DENGAN DAERAH BANTUL TENGAH DAN UTARA

PUSAT GEMPA DI SANDEN BANTUL JOGYAKARTA

GEMPA TERJADI KARENA TUMBUKAN ANTARA LEMPENG INDO-AUSTRALIA DAN LEMPENG EURASIA PADA JARAK 150 KM-180 KM KE SELATAN DARI GARIS PANTAI PULAU JAWA. TUMBUKAN TERSEBUT BERPOLA SUBDUKSI, YAITU LEMPENG INDO-AUSTRALIA MENUNJAM LEMPENG EURASIA

LANJUTAN ….

AKIBAT RETAKAN TERSEBUT TERJADILAH PELEPASAN ENERGI DARI RETAKAN ITU DAN TERJADI PERAMBATAN GELOMBANG ENERGI KE SEGALAH ARAH TERMASUK DARATAN

LANJUTAN…. SEMENTARA ITU DI DARATAN SUDAH

ADA PATAHAN GESER MENDATAR (SESAR) YANG TERBENTUK SEKITAR LIMA JUTA TAHUN YANG LALU. PATAHAN YANG TERKUBUR ENDAPAN GUNUNG MERAPI ITU BERADA DI BAWAH DAERAH KABUPATEN SLEMAN, KOTA YOGYAKARTA DAN KABUPATEN BANTUL

ZONE SUBDUKSI

SUBDUCTION ZONE

PERTEMUAN DUA LEMPENG

RELIEF MUKA BUMI DI DAERAH SUBDUKSI

GEMPA DI DASAR SAMUDERA

SYARAT TSUNAMI

KEKUATAN GEMPA LEBIH DARI 6 SKALA RICHTER

GEMPA HARUS TERJADI DI DASAR LAUT UNTUK MEMENUHI VOLUME AIR YANG BESAR

TUMBUKAN ITU HARUS MENIMBULKAN PATAHAN NAIK (VERTIKAL) DI LEMPENG EURASIA

GELOMBANG TSUNAMI

GELOMBANG TSUNAMI

AKIBAT GELOMBANG TSUNAMI

KORBAN TSUNAMI DI ACEH26 DESEMBER 2004

TANDA-TANDA TERJADI TSUNAMI

Batas normal permukaan laut Pantai

Batas normal permukaan laut

Air laut tiba-tiba surut

Lari menuju dataran tinggi

Pantai menjadi luas

Ikan dan binatang laut lain tertinggal di pantai

Pantai Batas normal permukaan laut

Air laut tiba-tiba naik ke darat

1

32

SOAL YANG PERLU DIDISKUSIKAN

1. MENGAPA TENAGA ENDOGEN DIKATAKAN BERSIFAT KONSTRUKTIF?

2. JELASKAN AKIBAT YANG DITIMBULKAN DENGAN TERJADINYA PERGESERAN LEMPENG

3. MENGAPA DI INDONESIA SERING TERJADI GEMPA TEKTONIK?

4. MENGAPA DI KALIMANTAN JARANG TERJADI GEMPA BUMI?

5. LEMPENG BENUA BERGESER DARI WAKTU KE WAKTU, BUATLAH PREDIKSI KONDISI INDONESIA PADA 50 JUTA TAHUN YANG AKAN DATANG!