GEOLOGI DAN BUMI

GEOLOGI DAN BUMI

    GEOLOGI

A.    Pengertian geologi

  Geologi adalah studi tentang bumi termasuk material penyusunnya, perubahan fisika dan kimia yang terjadi di permukaan dan di dalamnya (bawah permukaan), sejarah planet dan pembentukannya. 

Material Penyusun Bumi

 

                                        Gambar 1. Earth Radius (modified from Google Earth)

Radius bumi adalah 6370 Km. Sebagian besar bumi tersusun atas batuan-batuan. Batuan terbentuk atas mineral-mineral. . Ahli-ahli Geologi juga mengeksplorasi sumber daya- sumber daya yang dibutuhkan dunia teknologi: bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam; sumber daya mineral seperti logam; sand dan gravel, dan fertilizers. 

 

                                    Gambar 2. Litosfer, hidrosfer, biosfer, dan atmosfer.

                                     

Sebagian besar bumi adalah batuan, dikelilingi oleh hidrosfer, biosfer, dan atmosfer. Hidrosfer termasuk air di sungai, tanah basah, danau, dan lautan, air di atmosfer, dan membeku di glasier,  termasuk air tanah yang terdapat pada tanah dan batuan di kedalaman kurang dari 2 Km. 

Atmosfer adalah lapisan bumi yang tersusun atas gas-gas, sebagian besar adalah nitrogen dan oksigen. 99% terkonsentrasi 30 Km di permukaan bumi, tapi ada sedikit sekitar 10.000 Km di atas permukaan.

Biosfer adalah zona tipis di dekat permukaan yang dihuni oleh kehidupan. Biosfer termasuk bagian bumi paling atas, hidrosfer, dan sedikit bagian atmosfer

Paleontologis adalah ahli geologi yang mempelajari evolusi dan sejarah kehidupan melalui penjelasan tentang fosil dan bukti yang terawetkan pada batuan dan sedimen

     B.    Proses-Proses Geologi

Proses-proses geologi adalah semua aktivitas yang terjadi di bumi baik yang berasal dari dalam bumi (endogen) maupun yang berasal dari luar bumi (eksogen).

1.      Tenaga Endogen

Gaya endogen adalah gaya yang berasal dari dalam bumi. Gaya yang berasal dari dalam bumi dapat berupa gempabumi, magmatisme, volkanisme, orogenesa dan epirogenesa. Aktivitas Tektonik adalah aktivitas yang berasal dari pergerakan lempeng-lempeng yang ada pada kerak bumi (lithosphere). Hasil dari tumbukan antar lempeng dapat menghasilkan gempabumi, pembentukan pegunungan (orogenesa), dan aktivitas magmatis/aktivitas gunungapi (volcanism). Aktivitas magmatis adalah segala aktivitas magma yang berasal dari dalam bumi.

2. Tenaga  Eksogen

Gaya eksogen adalah gaya yang dipengaruhi oleh energi matahari dan gaya tarik bumi (gravitasi). Adapun proses proses yang dipengaruhi oleh gaya eksogen adalah pelapukan, erosi, mass wasting(perubahan massa) dan sedimentasi.

C.  Bahaya geologi 

Proses-proses geologi baik yang bersifat endogenik maupun eksogenik dapat menimbulkan bahaya bahkan bencana bagi kehidupan manusia. Bencana yang disebabkan oleh proses-proses geologi disebut dengan bencana geologi. Longsoran Tanah, Erupsi Gunungapi, dan Gempa bumi adalah contoh-contoh dari bahaya geologi yang dapat berdampak pada aktivitas manusia di berbagai wilayah di muka bumi.

Berdasarkan catatan, bencana yang diakibatkan oleh bahaya geologi yang terjadi di berbagai belahan dunia meningkat secara tajam, baik dalam tingkat dan frekuensi kejadiannya dan secara statistik jumlah korban jiwa dan harta benda juga meningkat. Berdasarkan catatan BAKORNAS, bencana yang melanda Indonesia dari tahun ke tahun menunjukan peningkatan yang cukup signifikan. Selama periode 2003 – 2005 telah terjadi 1.429 bencana, baik yang disebabkan oleh bencana geologi maupun bencana hidro-meteorologi.

Gaya eksogen adalah gaya yang dipengaruhi oleh energi matahari dan gaya tarik bumi (gravitasi). Adapun proses proses yang dipengaruhi oleh gaya eksogen adalah pelapukan, erosi, mass wasting(perubahan massa) dan sedimentasi.

      Uniformitarisme dan Katastropisme

James Hutton adalah seorang petani yang tinggal di Skotlandia akhir 1700-an. Meskipun dilatih sebagai seorang dokter, dia tidak pernah praktek pengobatan malah beralih ke Geologi. Hutton memformulasikan prinsip yang dikenal dengan Uniformitarisme. Prinsip ini menyatakan bahwa perubahan geologi terjadi dalam periode waktu yang sangat lama melalui urutan peristiwa yang hampir tidak terasa.  Hutton menduga proses geologi yang berlangsung sekarang juga berlangsung di masa lampau. Ide ini dikenal dengan The present is the key to the past.

William Whewell yang juga seorang ahli geologi mengatakan perubahan geologi kadang-kadang berlangsung sangat cepat. Dia menulis bahwa geologi masa lampau bisa jadi mengalami kala serangan hebat dan bencana (catastropic), yang terjadi antara periode tenang.

Saat ini, ahli-ahli geologi tahu bahwa Uniformitarisme-nya Hutton dan Katatropisme-nya Whewell keduanya benar. Pada saat waktu geologi yang lama dan lambat, proses uniformitarisme adalah signifikan terjadi tapi mustahil peristiwa katatropis yang sangat radikal

berlangsung pada perubahan yang lambat.

Contoh perubahan gradual (berangsur-angsur) dalam sejarah bumi yaitu migrasi Amerika Utara sejauh 8 meter ke arah barat. Jarak ini dapat ditempuh oleh seorang pelari cepat dalam 1 detik. Perpindahan benua sangat lambat dan tidak dapat dideteksi kecuali oleh instrumen yang sensitif.

Contoh perubahan Katastropik (bencana) dalam sejarah bumi yaitu meteorit raksasa yang menghantam bumi. Penguapan dalam volume yang sangat besar dari batuan dan menyebarkan awan debu tebal di atas langit.

BUMI

Pengertian Bumi beserta Struktur Lapisan Bumi

Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang  lalu.  Bumi merupakan planet dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat dengan matahari.  Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km.  Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup.  Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut:

1. Kerak bumi (crush)
Kerak Bumi atau Crush merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi).  Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam.  Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup.  Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC.  Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.

2. Selimut atau selubung (mantle)
Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi.  Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat.  Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC.

3. Inti bumi (core)
Inti bumi (core) yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam  besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat  pada kedalaman 2900 – 5200 km.  Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.  Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas   besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC.  inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km.  Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.

 

Gambar 3. Struktur Lapisan Bumi

Berdasarkan susunan kimianya, bumi dapat dibagi menjadi empat bagian, yakni bagian padat (lithosfer) yang terdiri dari tanah dan batuan; bagian cair (hidrosfer) yang terdiri dari berbagai bentuk ekosistem perairan seperti laut, danau dan sungai; bagian udara (atmosfer) yang menyelimuti seluruh permukaan bumi serta bagian yang ditempati oleh berbagai jenis organisme (biosfer).
Keempat komponen tersebut berinteraksi secara aktif satu sama lain, misalnya dalam siklus biogeokimia dari berbagai unsure kimia yang ada di bumi, proses transfer panas dan perpindahan materi padat
   F.   Bagaimana Gunung Terbentuk

     Dari awal kehidupan, manusia telah melihat gunung, laut dan daratan, mereka terkagum bagaimana hal itu terbentuk. Mengapa ada gunung di Alaska dan tidak di Iowa? Mengapa laut dan benua ada? Beberapa hipotesis berbeda disusun 200 tahun dimasa lalu untuk menjawab pertanyaan ini tetapi kita hanya memperkirakan lima. Pada satu waktu atau yang lain, setiap dari lima hipotesis tersebut diterima oleh ilmu pengetahuan secara umum atau dapat memuaskan public.  ada beberapa hipotesis yang di uji untuk proses terbentuknya bumi yaitu :

1.        Hipotesis 1-statis bumi  

Hipotesis bahwa bumi statis menjadi pembicaraan masyrakat umum  tentang pembentukan gunung selama bertahun-tahun sebelum pengembangan Doktrin uniformitarianisme. Hipotesis ini menyatakan bahwa bumi yang kita lihat sekarang ini tidak terlalu berbeda dengan awal diciptakannya. Terbentuknya gunung-gunung merupakan penciptaan yang sama dengan yang ada sekarang sebagaimana mangkuk laut, benua, danau, dan sungai. Erosi telah merubah Wahana dirgantara super menurunkan ketinggian pegunungan, mengandung pasir endapan lumpur dan kerikil yang dibawa oleh angin,  sungai, dan gletser yang telah mengisi beberapa dataran rendah , tetapi dalam lingkup keseluruhan sejarah bumi,ini berada pada perubahan yang signifikan. Beberapa penganut hipotesis ini percaya bahwa Alkitab menggambarkan penciptaan dunia secara akurat, dan untuk alasan ini hipotesis ini juga dikenal sebagai hipotesis kristianis.

2.  Hipotesis 2- memperluas bumi.

Setelah uniformitarianisme digunakan untuk mempelajari sejarah bumi, sejumlah hipotesis yang dikembangkan diterima secara perlahan-lahan tapi terus merubah planet menjadi lebih banyak dari semula (planet yang awalnya hanya satu). Fosil Marine ditemukan di bebatuan di puncak tertinggi di Pegunungan Alpen, hal ini menunjukkan bahwa dasar laut telah dihancurkan dan terangkat menjadi puncak gunung. Kreasionis menyatakan bahwa fosil adalah hasil dari banjir Nabi Nuh, tetapi uniformitarianists menyatakan bahwa perubahan ekstrim seperti ini biasanya berlangsung secara perlahan karena sebagian besar merupakan proses geologi.

3. Hipotesis 3- bumi berdenyut

Beberapa geolog berpikir bahwa mereka telah mendeteksi bukti di seluruh dunia baik perluasan dan kontraktraksi. Mereka mengembangkan bentuk  bumi yang berdenyut yang mengombinasikan antara hipotesis bumi yang mengembang dan bumi yang menyusut . sesuai dengan bentuk ini, bumi mengalami dua periode berbeda yaitu berkembang dan menyusut seperti denyut jantung. Jika mengembang dan menyusut dihubungkan pada pemanasan dan pendinginan di seluruh bumi, sebuah sejarah yang sangat lengkap mengenai suhu diperlukan bumi. Panas harus dibuat secara periodic kemudian dilepaskan.

4. Hipotesis 4- Lempeng tektonik bumi.

                                          Gambar 4. Lempeng lithosfer bumi

                                      

Pada abad kedua puluh telah terlihat sebuah revolusi dalam geologi. Teknologi canggih telah memungkinkan ahli geologi untuk mempelajari dasar samudera, gravitasi bumi dan gaya magnet bumi, serta batuan dengan cara-cara di mana Hutton tidak bisa bermimpi. Data yang baru dan mengejutkan sudah pasti mempunyai persamaan baru dan hipotesis yang mengejutkan, “hipotesis lempeng tektonik” yang telah berkembang hanya dalam 20 tahun terakhir.

Menurut bentuk lempeng tektonik, permukaan bumi relatif terdiri dari material yang keras yang dikenal sebagai  lempeng lithosfer . Beberapa lempeng ini sangat besar. Lempeng  Amerika Utara memanjang dari tengah-tengah Samudera Atlantik ke Pasific, terdiri dari lautan dan benua. Semua lempeng dapat bergerak dengan bebas dan dengan bebas melintasi bumi. Lempeng -lempeng itu bergerak sebagian,bertumbukan bersamaan atau bergesekan satu dengan yang lain dan dalam prosesnya lempeng-lempeng itu membentuk pegunungan. 

REFERENCE

Thompson and Turk. 1997. Introduction to Physical Geology. Thomson Cole, Salt Lake.

 Djauhari,Noor.2006.Geologi Lingkungan.Graha Ilmu:Yogyakarta

   Ludman & Alan.1982.Physical Geology.McGraw-Hill: USA

 Lutgen,Fredick K & Edward J.Tabruck.Essentials of Geology Ninth Edition.Upper Saddle  River,New Jersey