ILMU KEBUMIANILMU KEBUMIAN

Dr. Eng. Alamta Singarimbun, MSc.Dr. Eng. Alamta Singarimbun, MSc.

ILMU-ILMU YANG MEMPELAJARI BUMIILMU-ILMU YANG MEMPELAJARI BUMI

• Geologi : deskripsi, litologi dan batuan• Geodesi : Penampakan bumi (Topografi)• Geografi : Peta dan posisi• Geofisika : Sifat Fisis bumi, kaedah Fisika:

seismik, Geolistrik, sifat magnetik, elektromagnetik, dll.

• Astronomi : Bumi adalah objek kecil

MENGAPA PERLU MEMPELAJARI BUMI ?MENGAPA PERLU MEMPELAJARI BUMI ?

• Perlu dipelajari karena kita tinggal/berada di bumi…perlu dikenal

• Perlu diketahui keberadaan sumber alam untuk dimanfaatkan dan didayagunakan secara bijaksana; sumber yang ada untuk kesejahteraan bukan untuk dihabiskan

• Perlu dipahami agar dapat dipelihara; manusia ikut bertanggung jawab

Ilmu Kebumian (Atas)Ilmu Kebumian (Atas)

• Astronomi

• Meteorologi

• Klimatologi

Cakupan Ilmu Kebumian (Bawah)Cakupan Ilmu Kebumian (Bawah)

• Geologi Struktur

• Siklus Batuan

• Teori Terktonik dan Lempeng

• Hidrologi

• Dll.

1. PEMBENTUKAN BUMI1. PEMBENTUKAN BUMI

• Bagaimana bumi terbentuk ?Bagaimana bumi terbentuk ?

• Kapan bumi terbentuk Kapan bumi terbentuk

• Bagaimana mengetahui umur bumi ?Bagaimana mengetahui umur bumi ?

Teori Terbentuknya BumiTeori Terbentuknya Bumi• Bangsa China dan Asia Tengah melakukan pengamatan terhadap

objek langit sejak dahulu, terutama berkaitan dengan pengaruhnya terhadap navigasi dan pertanian.

• Para pengamat Yunani menemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat tetap di langit, terlihat juga objek-objek yang bergerak dan disebut sebagai planet.

• Pada saat yang sama orang-orang Yunani menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka memperkirakan Bumi dan Matahari berbentuk pipih

• Phytagoras (572-492 BC) menyatakan bahwa semua benda langit berbentuk bola (bundar).

• Sampai dengan tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya dapat dibagi dalam dua kelompok besar yaitu masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.

Awal Perhitungan IlmiahAwal Perhitungan Ilmiah • Aristachrus dari Samos (310-230 BC) untuk pertamakalinya

melakukan perhitungan secara ilmiah. Mereka mencoba menghitung sudut Bulan-Bumi-Matahari dan mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, serta Bumi-Bulan.

• Aristachrus merupakan orang pertama yang menyimpulkan bahwa bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran yang menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi teori heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun jauh sebelumnya Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori heliosentris yang kita kenal saat ini.

• Pada zaman Alexandria, Eratoshenes (276-195BC) dari Yunani menemukan cara mengukur besar Bumi. Dia menyimpulkan, perbedaan lintang keduanya merupakan 1/50 dari keseluruhan revolusi. Hasil perhitungannya memberi perbedaan sebesar 13% dari hasil yang diperoleh saat ini.

Teori GeosentrikTeori Geosentrik • Ptolemy (150 AD) menyatakan bahwa semua benda

langit bergerak relatif terhadap bumi. Bumi merupakan pusat alam semesta. Teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun (teori Geosentris).

• Teori Geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur.

• Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent.

Teori HeliosentrikTeori Heliosentrik • Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang

secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengelilinginya dalam orbit lingkaran.

• Untuk masalah orbit, data yang didapat Copernicus memperlihatkan adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit planet-planet. Namun ia mempertahankan bentuk orbit lingkaran dengan menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik.

• Teori heliosentrik disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium.

• Setelah kematian Copernicus pandangan berubah ketika pada akhir abad ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno, menyatakan semua bintang mirip dengan Matahari dan masing-masing memiliki sistem planetnya yang dihuni oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Hukum KeplerHukum Kepler • Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya

tentang Teori Heliosentrik, tidak semua orang setuju dengannya. Salah satu di antaranya ialah Tycho Brahe (1546-1601) dari Denmark

• Tycho Brahe yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576.

• Brahe membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.

• Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630).

• Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan elliptik.

• Kepler mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu ;1. Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari

sebagai pusat sistem. 2. Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval

waktu yang sama. 3. Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding

dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.

• Kepler menuliskan pekerjaannya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah Epitome of The Copernican Astronomy dan segera menjadi bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.

Awal Mula Dipakainya TeleskopAwal Mula Dipakainya Teleskop • Pada tahun 1608, teleskop dibuat oleh Galileo Galilei (1562-

1642). Galileo merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik dengan mekanika, khususnya tentang gerak planet. Ia salah satu yang tertarik dengan publikasi Kepler dan yakin tentang teori heliosentrik. Dengan teleskopnya, Galileo berhasil menemukan satelit-satelit Galilean di Jupiter dan menjadi orang pertama Salah yang melihat keberadaan cincin di Saturnus.

• satu pengamatan penting yang meyakinkannya mengenai teori heliosentrik adalah masalah fasa Venus. Berdasarkan teori geosentrik, Ptolemy menyatakan venus berada dekat dengan titik diantara matahari dan bumi sehingga pengamat dari bumi hanya bisa melihat venus saat mengalami fasa sabit.

• Tapi berdasarkan teori heliosentrik dan didukung pengamatan Galileo, semua fasa Venus bisa terlihat bahkan ditemukan juga sudut piringan venus lebih besar saat fasa sabit dibanding saat purnama. Publikasi Galileo yang memuat pemikirannya tentang teori geosentrik vs heliosentrik, Dialogue of The Two Chief World System, menyebabkan dirinya dijadikan tahanan rumah.

Dasar Yang Diletakkan NewtonDasar Yang Diletakkan Newton • Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727)

dilahirkan.

• Newtonlah yang memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya terutama mengenai asal mula Tata Surya.

• Newton menyusun Hukum Gerak dan kontribusi terbesarnya bagi Astronomi dengan Hukum Gravitasi yang membuktikan bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda.

• Hukum Gravitasi Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia yang dia tulis selama 15 tahun.

2. GEOLOGI SEJARAH DAN FOSIL2. GEOLOGI SEJARAH DAN FOSIL

• Apa pengertian ilmu Geologi ?Apa pengertian ilmu Geologi ?

• Kapan bumi kita terbentuk ?Kapan bumi kita terbentuk ?

PendahuluanPendahuluan

• Kata Geologi berasal dari bahasa Yunani :γη - (ge = bumi) dan λογος (logos = kata, alasan, ilmu).

• Kata "geologi" pertama kali digunakan oleh Jean-André Deluc dalam tahun 1778 dan diperkenalkan sebagai istilah yang baku oleh Horace-Bénédict de Saussure pada tahun 1779.

• Jadi Geologi dapat diartikan sebagai ilmu (sains) tentang bumi, yaitu mengenai : KomposisinyaStruktursifat-sifat fisiksejarah dan proses yang membentuknya.

Para ahli Geofisika dan para ahli Geologi telah membantu dalam :• menentukan umur Bumi yang diperkirakan sekitar 4.5 milyar

(4.5x109) tahun

• menentukan bahwa kulit bumi terpecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak di atas mantel yang setengah cair(astenosfir) melalui proses yang sering disebut tektonik lempeng.

• membantu menemukan sumber daya alam yang ada di bumi, seperti minyak bumi, batu bara, dan juga metal seperti besi, tembaga, dan uranium serta mineral lainnya yang memiliki nilai ekonomi, seperti asbestos, mika, fosfat, zeolit, tanah liat, kuarsa, dan silika, serta elemen lainnya seperti belerang, klorin, dan helium.

• Astrogeologi adalah aplikasi ilmu geologi tentang planet lainnya dalam tata surya (solar sistem). Namun istilah khusus lainnya seperti selenology (pelajaran tentang bulan), areologi (pelajaran tentang planet Mars), dll, juga dipakai.

• Geologi sejarah menggunakan prinsip-prinsip geologi untuk merekonstruksi dan memahami sejarah bumi.

• Bidang ini berfokus pada proses-proses geologi yang mengubah permukaan dan bawah permukaan bumi, dan penggunaan dari Stratigrafigeologi strukturpaleontologi untuk menjelaskan urutan kejadian pembentukan bumi

• Bidang ini juga berfokus pada evolusi tumbuhan dan binatang selama periode waktu berbeda dalam skala waktu geologi.

• Penemuan radioaktif dan perkembangan berbagai metode penentuan umur radiometrik pada paruh pertama abad ke-20 telah membawa arti penting untuk memperkirakan umur bumi.

• Salah satu yang dipakai oleh para ahli Geologi dalam penentuan umur bumi adalah dengan mempelajari fosil.

• Fosil berasal dari bahasa Latin fossa yang berarti "galian”

• Galian yang dimaksudkan adalah galian dari sisa-sisa atau bekas-bekas makhluk hidup yang menjadi batu atau mineral.

• Untuk menjadi fosil, sisa-sisa hewan atau tanaman ini harus segera tertutup sedimen.

• Oleh para pakar dibedakan beberapa macam fosil. Ada fosil batu biasa, fosil yang terbentuk dalam batu ambar, fosil ter, seperti yang terbentuk di sumur ter La Brea di Kalifornia. Hewan atau tumbuhan yang dikira sudah punah tetapi ternyata masih ada disebut fosil hidup.

• Ilmu yang mempelajari fosil adalah paleontologi.

Gambar dari sebuah fosil katak

3. GEOLOGI STRUKTUR3. GEOLOGI STRUKTUR

• Apa pengertian Geologi Struktur ?Apa pengertian Geologi Struktur ?

• Ilmu apa saja yang berkaitan dengan Geoklogi Struktur ?Ilmu apa saja yang berkaitan dengan Geoklogi Struktur ?

• Bagaiaman ssunan Struktur bumi beserta dimensinya ?Bagaiaman ssunan Struktur bumi beserta dimensinya ?

• Apa saja yang memepengaruhi struktur bumuApa saja yang memepengaruhi struktur bumu

PendahuluanPendahuluan• Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari

tentang bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi.

• Proses deformasi adalah perubahan bentuk dan ukuran pada batuan akibat gaya (force) yang terjadi di dalam bumi.

• Gaya tersebut pada dasarnya merupakan proses tektonik yang terjadi di dalam bumi.

• Di dalam pengertian umum, geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk batuan sebagai bagian dari kerak bumi serta menjelaskan proses pembentukannya.

• Geologi struktur adalah studi mengenai distribusi tiga dimensi tubuh batuan dan permukaannya yang datar ataupun terlipat, beserta susunan internalnya.

• Geologi struktur didefinisikan sebagai suatu studi yang membahas mengenai bangun arsitektur dari kulit bumi dan gejala-gejala yang menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan pada kulit bumi.

• Inti dari geologi struktur adalah deformasi dari bumi, apa yang menyebabkan, dan apa akibatnya.

• Penafsiran tentang definisi geologi struktur tersebut harus dibedakan dengan tektonik, meskipun keduanya berurusan dengan rekonstruksi gerak-gerak yang dinamis dari kulit bumi yang telah membentuk evolusi lapisan luar bumi atau kerak bumi

Cakupan Geologi struktur adalah studi mengenai unsur-unsur struktur itu sendiri yaitu studi tentang : Antiklin Rekahan Sesar kelurusan dan sebagainya,

yang terdapat dalam satuan tektonik (tectonic unit), sedangkan tektonik dan geotektonik dianggap sebagai suatu studi yang mencakup soal bangun, pola serta evolusi dari suatu satuan tektonik dalam ukuran yang jauh lebih besar, seperti : bangun cekungan, rangkaian pegunungan, paparan, dan sebagainya.

Kedua disiplin ini saling tergantung satu dengan yang lain apalagi jika skalanya mencapai regional.

Secara lebih formal, Geologi Struktur dinyatakan sebagai cabang geologi yang berhubungan dengan proses geologi dimana suatu gaya menyebabkan : transformasi bentuk Susunan struktur internal batuan kedalam bentuk,

susunan, atau susunan intenal yang lain

Geologi struktur juga mencakup bentuk permukaan yang juga dibahas pada studi Geomorfologi Metamorfisme geologi rekayasa

Dengan mempelajari struktur tiga dimensi batuan dan daerah, dapat dibuat kesimpulan mengenai : sejarah tektonik lingkungan geologi pada masa lampau kejadian deformasinya.

Hal ini dapat dipadukan dengan menggunakan kontrol stratigrafi maupun geokronologi, untuk menentukan waktu pembentukan struktur tersebut.

Berapa ahli menganggap bahwa geologi struktur lebih ditekankan pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi, misalnya perlipatan (fold) rekahan (fracture) sesar (faultdan sebagainya sebagai bagian dari satuan tektonik (tectonic unit)

Sedangkan tektonik dan geotektonik dianggap sebagai suatu studi dengan skala yang lebih besar, yang mempelajari obyek-obyek geologi seperti : cekungan sedimentasi rangkaian pegunungan lantai samuderdan sebagainya.

Contoh Formasi batuan terlipat, salah satu Contoh Formasi batuan terlipat, salah satu subjek studi geologi struktursubjek studi geologi struktur

• menyebabkan terjadinya perubahan pada gerak atau bentuk dari suatu bahan/benda.

• Pembentukan struktur kulit bumi dipengaruhi oleh tekanan/gaya dan temperatur pada saat pembentukannya

• Gaya adalah suatu aksi yang dapat Jika suatu benda mengalami gangguan yang disebabkan oleh suatu gaya yang bekerja terhadapnya, maka benda tersebut akan mengalami gerak translasi atau transport relatif terhadap suatu sistem koordinat, gerak rotasi, distorsi atau perubahan bentuk, dan dilatasi atau perubahan volume.

• Setiap gaya yang sifat dan besarnya sama akan menghasilkan suatu bentuk deformasi yang sama, atau dengan perkataan lain akan menghasilkan suatu gejala struktur geologi yang sama.

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukan struktur yang dihasilkan, antara lain adalah sifat dari bahan (batuan) yang mengalami derormasi, misalnya : elastisitas batuan keplastisan (plasticitet) kerapuhan (brittloness) ketegaran (rigidity) viscocity kekuatan dan sebagainya.

Sifat-sifat batuan tersebut dapat ditentukan dengan percobaanpercobaan di laboratorium.

Gaya merupakan besaran vektor yang mempunyai besar dan arah.Dengan analisa vektor dapat dicari resultan dari dua atau lebih gaya yang bekerja pada satu titik

Arah gaya yang bekerja dalam kulit bumi dapat bersifat: Gaya yang arahnya berlawanan tetapi bekerja dalam satu

garis, dan gaya demikian dapat bersifat: Tarikan (tension), yaitu gaya yang cenderung untuk

menarik pada suatu benda. Tekanan (compression), yaitu gaya yang sifatnya

menekan pada suatu benda.

Gaya yang arahnya berlawanan, sama dengan gaya di atas, tetapi bekerja dalam satu bidang sehingga sering disebut sebagai kopel.

Gaya yang arahnya berlawanan tetapi bekerja pada kedua ujung daripada bahan sehingga sering disebut torsion.

Gaya-gaya yang bekerja dari segala jurusan terhadap suatu benda umumnya berlangsung di dalam kulit bumi dan sering disebut sebagai tekanan litostatis (lithostatic pressure).

Struktur batuan yang bentuk dan kedudukannnya kita Struktur batuan yang bentuk dan kedudukannnya kita lihat sekarang ini merupakan hasil dari dua proses lihat sekarang ini merupakan hasil dari dua proses (berdasarkan terjadinya), yaitu:(berdasarkan terjadinya), yaitu:• Proses yang berhubungan dengan pembentukan dari batuan

tersebut, dimana pada saat itu akan dibentuk struktur-struktur primer. Struktur primer yang terbentuk pada batuan beku berupa struktur aliran (flow structure) yang sering dijumpai pada lava atau bagian tepi dari batolith.

• Proses-proses yang bekerja kemudian, yaitu yang berupa baik deformasi mekanis akibat adanya gaya-gaya yang berasal dari dalam bumi, yang menimpa batuan, sehingga batuan menjadi retak-retak, terlipat, bergeser dari kedudukan semula ataupun pengubahan kimiawi yang mempengaruhi batuan tersebut, setelah mereka terbentuk. Struktur yang terbentuk pada proses ini disebut struktur sekunder, dimana yang termasuk didalam struktur sekunder adalah kekar, sesar, dan lipatan

Pengetahuan tentang geologi struktur dapat Pengetahuan tentang geologi struktur dapat menolong kita untuk memahami proses-menolong kita untuk memahami proses-proses geologi dan mekanisma pembentukan proses geologi dan mekanisma pembentukan struktur seperti :struktur seperti :- kekar- kekar- retakan- retakan- sesar dan lipatan. - sesar dan lipatan.

Semua struktur ini terbentuk sebagai respon Semua struktur ini terbentuk sebagai respon pergerakan dan adanya interaksi dalam di pergerakan dan adanya interaksi dalam di bawah permukaan bumi.bawah permukaan bumi.

Geologi struktur dapat menolong kita untuk : Memahami sejarah terbentuknya batuan, untuk

memahami proses terbentuknya resrvoir air, minyak, gas dan mineral lainnya.

Mengetahui struktur batuan yang dapat merupakan informasi tentang keadaan batuan.

Untuk memprediksi kekuatan batuan.

Dengan mengetahui jenis struktur yang ada,seperti adanya lipatan atau sesar, kita dapat memahami : Keadaan bentuk muka bumi dengan lebih baik. Ini

akan membantu kita untuk mengetahui kestabilan sesuatu daerah dalam masalah geoteknik.

Mengetahui keberadaan sesar.

Dapat memberi kontribusi dalam ilmu terkait, seperti geofisika, sedimentologi, geomorfologi, geohidrologi, dan lain-lain.

Hubungan geologi struktur dengan ilmu lainnya :Hubungan geologi struktur dengan ilmu lainnya : • Bidang fisika, kimia dan matematik sangat penting dalam

memahami mekanisma dan memperkirakan kekuatan batuan. Sekarang banyak tafsiran kekuatan batuan dibantu oleh program komputer.

• Stratigrafi, sedimentologi dan paleontologi, petrologi dan geokimia, yang dapat membantu kita dalam memahami asal-usul struktur di bawah permukaan bumi. Pengetahuan geomorfologi juga penting untuk mengetahui aktivititas struktur geologi.

• Geofisika, oseanografi dan geologi bawah permukaan, yang dapat membantu kita dalam mengkaji struktur bawah tanah dan struktur dasar laut.

Dalam mempelajari geologi struktur, akan Dalam mempelajari geologi struktur, akan dapat lebih berhasil bila :dapat lebih berhasil bila :

• Memahami pengetahuan tentang ruang (3 Dimensi) seperti seorang arsitek. Dapat menggunakan peta topografi, gambar foto dan dapat mengimajinasikan foto yang dihasilkan satelit dan radar serta data geofisika.

• Melakukan kerja praktek di lapangan, untuk melihat sendiri di mana, bagaimana dan seberapa besar suatu singkapan.

• Mengaitkan hubungan struktur kecil (mikro) dengan struktur besar di lapangan (meso atau makro).

Bentuk dan Ukuran BumiBentuk dan Ukuran Bumi• Bumi berbentuk bulat seperti bola, namun rata di kutub-

kutubnya. Jari-jari Khatulistiwa sekitar 6.378 km, jari-jari kutub sekitar 6.356 km.

• Lebih dari 70 % permukaan bumi diliputi oleh lautan.

• Bumi memiliki struktur dalam yang hampir sama dengan telur. Kuning telurnya adalah inti, putih telurnya adalah selubung, dan cangkang telurnya adalah kerak bumi.

• Berdasarkan penyusunnya lapisan bumi terbagi atas litosfer, astenosfer, dan mesosfer.

• Litosfer adalah lapisan paling luar bumi (tebal kira-kira 100 km) dan terdiri dari kerak bumi dan bagian atas selubung. Litosfer memiliki kemampuan menahan beban permukaan yang luas misalkan gunungapi.

• Litosfer bersuhu dingin dan kaku.

• Di bawah litosfer pada kedalaman kira-kira 700 km terdapat astenosfer. Astenosfer hampir berada dalam titik leburnya dan karena itubersifat seperti fluida. Astenosfer mengalir akibat tekanan yang terjadi sepanjang waktu.

• Lapisan berikutnya mesosfer. Mesosfer lebih kaku dibandingkan astenosfer namun lebih kental dibandingkan litosfer. Mesosfer terdiri dari sebagian besar selubung hingga inti bumi.

Gambar Susunan Perlapisan BumiGambar Susunan Perlapisan Bumi

Gambar Struktur dalam BumiGambar Struktur dalam Bumi

Secara keseluruhan, bumi terbagi menjadi Secara keseluruhan, bumi terbagi menjadi empat aspek yaitu :empat aspek yaitu :

• Atmosphere (udara)

• Hhydrosphere (air), berhubungan dengan struktur batuan.

• Lithosphere (batuan solid)

• Biosphere (kehidupan organik).

LithosphereLithosphere adalah akumulasi masa dari adalah akumulasi masa dari batuan-batuan padat yang membentuk batuan-batuan padat yang membentuk selubung yang mengelilingi bagian cair bumi selubung yang mengelilingi bagian cair bumi yang panas (magma). Lithosphere terdiri yang panas (magma). Lithosphere terdiri dari komponen primer seperti;dari komponen primer seperti;

• Mineral : bentuk komponen kimia yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia tertentu. Seperti silika (SIO2) atau kalsium karbonat (CaCO3).

• Batuan : secara alami terbentuk dari materi mineral yang terkonsolidasi dan terkompaksi.Batuan dapat terdiri dari hanya satu macam mineral saja (Contohnya; Salt) atau terdiri dari berbagai mineral (Contohnya; sandstone).

• Fluida : komponen paling banyak adalah air (lebih dari 90%), gas dan hydrocarbon.

Ketebalan lithosphere bervariasi, dari sekitar 65 km sampai 100 km, dan terdiri dari batuan silika-magnesium (SIMA) dan silik-aluminium (SIAL). Lithosphere mempunyai nilai Specific Gravity () dari 2700 hinga 3000 kg/m3.

4. SIKLUS BATUAN4. SIKLUS BATUAN

• Apa yang dimaksudkan dengan siklus batuan ?Apa yang dimaksudkan dengan siklus batuan ?

• Jelaskan jenis-jenis batuan beserta contoh-contohnyaJelaskan jenis-jenis batuan beserta contoh-contohnya

• Bagaiamana proses terbentuknya batuan-batuan Bagaiamana proses terbentuknya batuan-batuan tersebut ?tersebut ?

PendahuluanPendahuluan• Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana

bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan.

• Karena daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat diamati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula diketahui dengan cepat dan jelas, salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain.

• Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis golongan, yaitu :batuan beku (igneous rocks)batuan sediment (sedimentary rocks)batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks)

Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya.

Batuan bekuBatuan beku

Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma.

• Berdasarkan teksturnya batuan beku ini dapat dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan

magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah).

Batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite 

Gambar Batuan BekuGambar Batuan Beku

Batuan SedimenBatuan Sedimen

• Batuan sedimen atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan.

• • Batuan sedimen ini dapat digolongkan menjadi beberapa

bagian diantaranya batuan sedimen klastik, batuan sedimen kimia dan batuan sediment organik

Batuan sedimen klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sedimen klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung.

Batuan sedimen kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt).

Batuan sedimen organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batu gamping terumbu.

Gambar Contoh Batuan SedimenGambar Contoh Batuan Sedimen

Batuan MetamorfBatuan Metamorf

Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperatur dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya.

• Akibat bertambahnya temperatur dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tekstur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan sedimen :

Batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung.

Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping.

Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir.

Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.

Gambar Contoh Batuan Gambar Contoh Batuan MetamorfMetamorf

• Proses-proses dalam siklus batuan berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. 

• Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi “JAMES HUTTON” dengan teorinya “THE PRESENT IS THE KEY TO THE PAST”

• Ketiga jenis batuan dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi ketiganya jugadapat berubah menjadi batuan lainnya.

• Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikel-partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan sedimen.

• Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan kemudian kembali menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut siklus batuan atau ROCK CYCLE.

• Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:

5. TEORI TEKTONIK LEMPENG DAN 5. TEORI TEKTONIK LEMPENG DAN

BENCANA GEOLOGIBENCANA GEOLOGI • Apa yang dimaksudkan dengan teori tektonik Apa yang dimaksudkan dengan teori tektonik

dan lempeng ?dan lempeng ?

• Sebutkan lempeng-lempeng utamaSebutkan lempeng-lempeng utama

• Apa yang dimaksudkan dengan bencana Apa yang dimaksudkan dengan bencana Geologi ?Geologi ?

• Apa Implikasi teori tektonik lempeng dalam Apa Implikasi teori tektonik lempeng dalam kaitannya dengan bencana Geologikaitannya dengan bencana Geologi

PendahuluanPendahuluan• Menurut teori tektonik lempeng, permukaan bumi ini

terbagi atas kira-kira 20 pecahan besar yang disebut lempeng. Ketebalannya sekitar 70 km. Ketebalan lempeng kira-kira hampir sama dengan litosfer yang merupakan kulit terluar bumi yang padat.

• Litosfer terdiri dari kerak dan selubung atas.

• Lempengnya kaku dan lempeng-lempeng itu bergerak diatas astenosfer yang lebih cair.

• Ada tiga jenis gerakan lempeng, yaitu :

Lempeng bergerak melewati lempengyang lain dalam suatu garis

Dua kempeng bergerak saling menjauhi satau sama lain

Dua lempeng bergerak bersama dan satu bergberak ke arah bawah (menujam) dan satu lagi ke arah atas.

Ada tujuh lempeng utama, yaitu :Ada tujuh lempeng utama, yaitu :

• Lempeng Pasifik

• Lempeng Afrika

• Lempeng India

• Lempeng Eurasia

• Lempeng Antartika

• Lempeng Amerika Utara dan Selatan

• Lempeng Nasca

Batas-batas LempengBatas-batas Lempeng• Daerah tempat lempeng-lempeng itu bertemu disebut batas lempeng. • Pada batas lempeng dapat diketahui cara bergerak lempeng-lempeng itu. • Lempeng bisa saling menjauh, saling bertumbukan, atau saling

menggeser ke samping

Skema pergerakan lempeng. Panah pada peta menunjukkan arah pergerakan lempeng saat ini.

Penyebab Gerakan LempengPenyebab Gerakan Lempeng • Dalam bentuk padat, Crust bersifat dinamis dan

mengapung diatas cairan magma. • Menurut teori tektonik lempeng, terjadinya arus

konveksi dibawah lapisan crust ini memaksa magma (batuan panas/cair, yang bergerak plastis) untuk bergerak keatas.

• Pada titik-titik tertentu (biasanya pada mid-ocean) magma membentuk celah/palung dan menerobos ke permukaan. Hal ini akan menyebabkan lempeng saling bergerak menjauh atau saling bertabrakan secara gradual. Jika pergerakan ini terjadi dengan tiba-tiba, terjadilah gempa.

• Pergerakan konveksi dari magma menyebabkan terjadinya mid-ocean ridge pada lempeng samudra dan rift valley pada lempeng benua. Kedua lempeng ini bergerak saling mendekat dan bertubrukan (subduction zone).

• Karena massa dari lempeng samudera lebih kecil dari massa lempeng benua, pada zona subduksi, lempeng samudra akan menyusup kebawah dan meleleh (melting). Siklus ini akan terus berulang.

Konveksi magma di bawah permukaan bumiKonveksi magma di bawah permukaan bumi

Peregerakan lempeng bumi sebagai akibat Peregerakan lempeng bumi sebagai akibat arus konveksiarus konveksi

• Arus konveksi memindahkan panas melalui zat cair atau gas.

• Illustrasi gambar poci kopi menggambarkan/ menunjukkan dua arus konveksi dalam zat cair. Air yang dekat dengan api akan naik, saat dingin di permukaan air kembali turun.

• Para ilmuwan menduga arus konveksi dalam selubung itulah yang membuat lempeng-lempeng bergerak.

• Karena suhu selubung amat panas, bagian-bagian di selubung bisa mengalir seperti cairan yang tipis. Lempeng-lempeng itu bergerak seperti ban berjalan berukuran besar.

Bencana GeologiBencana GeologiBencana Geologi adalah peristiwa atau rangkaian peristiwa yang disebabkan oleh proses-proses geologi, seperti : kegiatan gunungapi Gempabumi gerakan tanah Tsunami Erosi sedimentasi dan lainnya

yang mengakibatkan jatuh korban, penderitaan manusia, kerugian harta benda, kerusakan lingkungan, kerusakan saran-prasarana dan fasilitas umum serta menimbulkan gangguan terhadap tata kehidupan dan kehidupan masyarakat.

6. HIDROLOGI6. HIDROLOGI

• Apa yang dimaksudkan dengan hidrologi?Apa yang dimaksudkan dengan hidrologi?

• Apa yang Anda ketahuu dengan siklus hidrologi serta Apa yang Anda ketahuu dengan siklus hidrologi serta jelaskan bagian demi bagian dalam sikluds tersebutjelaskan bagian demi bagian dalam sikluds tersebut

PendahuluanPendahuluan• Hidrogeologi berasal dari kata :

hidro ( berarti air) dan -geologi berarti ilmu mengenai batuan,

• Hidrogeologi merupakan bagian dari hidrologi yang mempelajari penyebaran dan pergerakan air tanah dalam tanah dan batuan di kerak Bumi (umumnya dalam akuifer).

• Istilah geohidrologi sering digunakan secara bertukaran.

• Beberapa kalangan membuat sedikit perbedaan antara seorang ahli hidrogeologi atau ahli rekayasa yang mengabdikan dirinya dalam geologi (geohidrologi), dan ahli geologi yang mengabdikan dirinya pada hidrologi (hidrogeologi).

Siklus HidrologiSiklus Hidrologi

Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti : atmosfir - bumi – atmosfir,

melalui Kondensasi Presipitasi evaporasi transpirasi

Skema Siklus Hiodrologi

Dalam Siklus HidrologiDalam Siklus Hidrologi

• Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu.

• Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

• Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah.

Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

• Evaporasi/transpirasi : Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.

• Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanahInfiltrasi/Perkolasi- Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

• Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

• Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sisten Daerah Aliran Sungai (DAS).

• Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.