Upload
andri-rahmat-wijaya
View
225
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
1/15
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Defenisi Geologi
Secara Etimologis Geologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Geo yang
artinya bumi dan Logos yang artinya ilmu, Jadi Geologi adalah ilmu yang
mempelajari bumi. Secara umum Geologi adalah ilmu yang mempelajari
planet Bumi, termasuk Komposisi, keterbentukan, dan sejarahnya. Karena
Bumi tersusun oleh batuan, pengetahuan mengenai komposisi,
pembentukan, dan sejarahnya merupakan hal utama dalam memahami
sejarah bumi. engan kata lain batuan merupakan objek utama yang
dipelajari dalam geologi.
1.2. Ruang Lingkup Geologi
Secara keseluruhan bumi ini terdiri dari beberapa lapisan yaitu !
a. "tmos#er,yaitu lapisan udara yang menyelubungi Bumi
b. $idros#er, yaitu lapisan air yang berada di permukaan Bumi
c. Bios#er, yaitu Lapisan tempat makhluk hidup
d. Lithos#er, yaitu lapisan batuan penyusun Bumi
%uang lingkup pembelajaran geologi yaitu lithos#er yang merupakan
lapisan batuan penyusun bumi dari permukaan sampai inti bumi. Geologi
juga mempelajari benda&benda luar angkasa, dan bukan tak mugkin suatu
saat nanti kita dapat mengetahui keadaan geologi bulan misalnya.
1
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
2/15
2
1.. !abang"cabang il#u geologi
a. 'ineralogi ! mempelajari mineral&mineral komposisi,
bagaimana terjadinya struktur kristal dan
si#at&si#at #isiknya.
b. (etrologi ! mempelajari batuan, asal mula kejadiannya,
struktur dan tekstur, klasi#ikasi atau
pengelompokkan berbagai macam batuan
yang terdapat di permukaan bumi.
c. Stratigra#i ! mempelajari perlapisan batuan, mengenai penyebaran, komposisi, ketebalan, umur,
keragaman,dan korelasi lapisan batuan.
d. (aleontologi ! studi mengenai #osilosil, sisa&sisa dan jejak
kehidupan masa lalu. igunakan untuk
membuat korelasi lapisan yang berumur
sama di )ilayah yang luas.
e. Geologi Struktur ! mempelajari bentuk dan kon#igurasi batuan
dikerak bumi yang terde#ormasi dimana
lapisan batuan terpatahkan, tergeser, atau
terlipatkan menjadi pegunungan lipatan.
#. Geomor#ologi ! mempelajari bentuk muka bumi dan proses
proses alam yang membentuknya
g. Geo#isika ! studi mengenai si#at&si#at #isik bumi secara
keseluruhan, termasuk kegempaan, gaya
berat, kemagnitan, gradient suhu dsb.
h. Geokimia ! mempelajari keberadaan unsur&unsur, isotop
di bumi dan penyebaran unsur&unsur tertentu
di berbagai tempat.
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
3/15
Geologi
Geofsik Geokimia
Paleontologi
Kimia Fisika
Biologi
Kimia fsik
BiokimiaBiofsika
3
i. Geologi Ekonomi ! mempelajari adanya penyebaran dan
terjadinya mineral&mineral ekonomis,
menghitung cadangan dan serta nilai
ekonomis cebakan mineral.
j. Geologi *eknik ! ilmu geologi yang diaplikasikan + direkayasa
untuk keperluan pembangunan terutama
pembangunan sipil.
1.$. Hubungan Geologi dengan Il#u Lain %ang Be&kai'an
Gambar 1.1. Hubungan geologi dengan ilmu lain
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
4/15
4
1.(. )'&uk'u& Bu#i
Bumi merupakan satu&satunya planet yang dapat mendukung
kelangsungan hidup seluruh makhluk, diantara planet&planet anggota tata
surya lainnya. leh karena itu, pengetahuan mengenai bumi dianggap
sangat -ital guna kelangsungan hidup penghuninya, termasuk manusia.
Berdasarkan gelombang seisme, struktur internal bumi dapat
dibedakan menjadi tiga komponen utama, yaitu !
Gambar 1.2. Struktur Bumi
a. nti /core0
ipusat bumi terdapat inti yang berkedalam 1233&4563 km.
*erbagi menjadi dua macam, yaitu inti luar dan inti dalam. nti luar
berupa 7at cair yang memiliki kedalaman 1233&8983 km dan inti
dalam berupa 7at padat yang berkedalam 8983&4563 km. nti luar dan
inti dalam dipisahkan oleh Lehman iscontinuity.
ari data Geo#isika material inti bumi memiliki berat jenis yang
sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan
nikel. "tas dasar ini para ahli percaya bah)a inti bumi tersusun oleh
senya)a besi dan nikel.
b. 'antel Bumi /mantle0
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
5/15
5
nti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya
magnesium. nti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg iscontinuity.
'antel bumi terbagi menjadi dua, yaitu mantel atas yang bersi#at
plastis sampai semiplastis memiliki kedalaman dari :3 & 463 km.
'antel ba)ah bersi#at padat dan memiliki kedalaman dari 463 & 1233
km.
'antel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersi#at padat dan
bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan
litos#er. 'antel atas bagian ba)ah yang bersi#at plastis atau
semiplastis disebut sebagai asthenos#er.
c. Kerak Bumi /crust 0
Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan
memiliki ketebalan :3 km. kerak dengan mantel dibatasi oleh
Mohorovivic Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh
#elds#ar dan mineral silikat lainnya. Kerak bumi dibedakan menjadi
dua jenis, yaitu !
Gambar 1.3. Kerak Bumi
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
6/15
6
d. Kerak Samudra
Kerak Samudra tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, ;e,'g yang disebut sima. Ketebalan kerak samudra berkisar antara 8&98
km dengan berat jenis rata&rata 5 gr+cc. Kerak samudra biasanya
disebut lapisan basaltis karena batuan penyusunnya terutama
berkomposisi basalt.
e. Kerak Benua
Kerak benua tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan "l,
oleh karenanya disebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar antara53&
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
7/15
7
Litos#er yang mengapung di atas lapisan astenos#er dan terpotong
potong menjadi beberapa keratan yang disebut lempeng /plates0. Lempeng&
lempeng tersebut bergerak sehingga terjadi interaksi yang menyebabkan
terjadinya kejadian&kejadian geologi, seperti pembentukan gunung api,
gempa bumi, pembentukan struktur geologi, pembentukan batuan, dan
kejadian geologi lainnya.
1.. Ba'as /on0e&gen
Batas Kon-ergen yaitu batas dimana dua buah lempeng saling
mendekat. $al ini mengakibatkan terjadinya subduksi atau kolisi. Gaya
yang timbul pada interaksi ini adalah gaya kompresional.
a. Subduksi.
Bila lempeng samudra dengan lempeng benua terjadi interaksi,
maka lempeng samudra akan menunjam ke ba)ah lempeng benua. $al
ini terjadi karena berat jenis dari lempeng samudra lebih berat dari
lempeng benua sehingga lempeng benua seperti menunggang ataumengapung. nilah yang menyebabkan batuan di kerak benua umurnya
lebih tua dari umur batuan di kerak samudra.
"kibat kejadiannya akan terjadi kejadian&kejadian geologi
seperti pembentukan jalur gunung api pada kerak benua, akibat kerak
samudra yang menunjam sehingga terbentuk magma yang kemudian
naik dan membentuk gunung api. Selain itu akan terbentuk sesar dan
lipatan yang akibat gaya kompresional dari interaksi tersebut. =ontoh
interaksi ini yaitu bagian Barat Sumatera dan Selatan Ja)a.
Bila lempeng samudra dengan lempeng samudra terjadi interaksi
kon-ergen, akan terbentuk jalur kepulauan gunung api /island arc0
pada lempeng yang menunggangi. =ontoh interaksi ini yaitu kepulauan
Jepang.
b. Kolisi
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
8/15
8
"pabila lempeng benua bertemu dengan lempeng benua maka
lempeng tersebut tidak ada yang tertunjam karena keduanya sama&
sama ringan, akibatnya terbentuk pegunungan lipatan yang sangat
tinggi. =ontoh yang paling nyata yaitu pegunungan himalnya yang
diakibatkan interaksi antara lempeng Eurasia dengan ndia.
Gambar 1.4. Subduksi
1.. ag#a
'agma adalah cairan silikat yang sangat panas, mengandung oksida,
sul#ida serta -olatile. >olatile terdiri dari =1, Sul#ur /S0, =hlorine /=l0,
;lourine /;0 dan Boron /B0 yang dikeluarkan ketika magma membeku.
'agma terbagi menjadi 5 macam !
a. ag#a asa# ,g&ani'is-3 magma yang banyak mengandung kuarsa
/Si50, ber)arna terang dan bersi#at kental. 'agma tipe ini
menghasilkan tipe gunung api komposit /strato0 dan gunung api maar.
b. ag#a basa ,basal'is-3 'agma yang banyak mengandung besi dan
magnesium, dan ber)arna gelap. =ontoh batuan beku yaitu gabro,
musko-it, basalt dan biotit. *ipe gunung api yang dihasilkan dari
magma ini adalah tipe $a)aii, tipe (ahoehoe dan tipe gunung api
perisai /tameng0
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
9/15
9
c. ag#a pe&'enga4an ,andesi'is-3 magma yang mengandung kuarsa,
besi dan magnesium seimbang, dan ber)arna kelabu gelap 'agma ini
dapat berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah
ada, baik di mantel ataupun kerak bumi. ?mumnya, proses pelelehan
terjadi oleh salah satu dari proses&proses !
• Kenaikan temperatur.
• (enurunan tekanan.
• (erbahan komposisi.
?rutan pengkristalan mineral selama pembekuan magma dinyatakan
oleh Bo)en dalam gambar.
Gambar 1.5. Bowen's Reation Series
1.15. La0a
La-a adalah cairan magma pijar yang mengalir keluar dari dalam
bumi melalui celah / patahan 0 yang kemudian membeku menjadi batuan
yang bentuknya bermacam&macam. *ipe la-a antara lain !
a. Pa4oe4oe La0a
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
10/15
10
La-a pertama yang keluar dari gunung api. >iscositas tinggi, aliran
la-a pelan. Lapisan akan mengeras, dan selanjutnya pecar
membentuk aliran baru.
b. A6a6 La0a
(ermukaan kasar, bagian&bagian pecahan di sebut clinkers, La-a
seperti pasta kental dan clinkers berada pada bagian atas aliran la-a.
iba)ah lapisan ada core yang mengalir la-a kental di dalamnya.
c. La0a 7lo8
'erupakan aliran la-a dari batuan yang melebur. Bukan dari erupsi
ekspolsi#. La-a ini merusak apapun yang di le)atinya. Kecepatan
aliran tergantung bahan pembuatnya. Basalt lebih cepat, di banding
yang berasal dari andesit.
d. La0a 7oun'ain
Sejumlah besar la-a yang terlempar ke udara. Ketinggian bias
mencapai 53 sampai 533 kaki. La-a ini tererupsi di dalam ka)ah,
sepanjang retakan, atau dari tabung la-a.
e. La0a Pillo8
*erbentuk bila terjadi di laut. La-a mendingin cepat dan membentuk
bola&bola. Bahan dasar biasanya basalt.
f. La0a Lake
"pabila sejumlah besar la-a mengalir membentuk ka)ah. Ketika
kumpulan la-a dalam ka)ah mendingin dan mengering, tetap masih
di sebut ka)ah la-a.
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
11/15
11
Gambar 1.!. "a#a Pa$oe$oe Gambar 1.%. "a#a &a
Gambar 1.( "a#a )low Gambar 1.* "a#a +ountain
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
12/15
12
Gambar 1.1, "a#a -illow Gambar 1.11 "a#a lake
1.11. Ba'uan sebagai a'e&i Pen%usun Bu#i
Batuan adalah massa materi mineral, baik yang kompak keras maupn
yang tidak, yang membentuk bagian kerak bumi. Batuan dapat terdiri dari
satu macam mineral atau kumpulan berbagai macam mineral. isebutkan
pula bah)a ditinjau dari segi *eknik Sipil, batuan /rocks0 adalah sesuatu
yang keras, kompak dan berat yang utnuk memisahkannya bila perlu
dengan ledakan.alam sudut pandang geologi, batuan tidak harus keras dan
kompak. Lumpur, pasir dan tanah liat /lempung0 termasuk batuan. Batuan
/rocks0 harus dibedakan dari batu / stone0.
1.12. aca#"#aca# Ba'uan
Sebelumnya kita sudah mengetahui bah)a di bumi ada tiga jenis
batuan. Ketiga batuan tersebut dapat berubah menjadi batuan batuan
lainnya. Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi
partikel&partikel atau pecahan&pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga
bisa membentuk batuan. Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi
magma dan kemudian kembali menjadi batuan. Kesemuanya ini disebut
siklus batuan atau R9!/ !:!LE.
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
13/15
13
Gambar 1.12. Siklus Batuan
Berdasarkan atas cara terbentuknya di alam, batuan dapat dibagi
menjadi tiga jenis yaitu !
a. Batuan Beku + gneous %ocks.
b. Batuan Sedimen + Sedimentary %ocks.
c. Batuan 'etamor# + 'ethamorphic %ocks.
1.1. Reaksi Bo8en
(ada Seri %eaksi Bo)en (Bowen Reaction Series), dijelaskan bah)a
magma mengalami reaksi yang spesi#ik pada saat pendinginan magma. an
dalam hal ini suhu merupakan #aktor utama dalam pembentukan mineral.
Noan L. Bo8en /9212&92530 menemukan bah)a mineral&mineral
terbentuk dan terpisah dari batuan lelehnya /magma0 dan mengkristal
sebagai magma mendingin /kristalisasi #raksional0. Suhu magma dan laju
pendinginan menentukan ciri dan si#at mineral yang terbentuk /tekstur, dll0.
(ada proses pembentukannya, sebuah kristal akan memiliki derajat
pengkristalan yang lebih baik apabila proses itu berlangsung lebih lama.
alam skema tersebut reaksi digambarkan dengan @YA, dimana
lengan bagian atas me)akili dua jalur+deret pembentukan yang berbeda.
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
14/15
14
Lengan kanan atas merupakan deret reaksi yang berkelanjutan
(continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi yang terputus&
putus+tak berkelanjutan (discontinuous).
a. eret 'enerus (Continuous)
eret ini me)akili pembentukan #eldspar plagioklas. imulai dengan
#eldspar yang kaya akan kalsium /=aeldspar, =a"lSi0 dan berlanjut
reaksi dengan peningkatan bertahap dalam pembentukan natrium yang
mengandung #eldspar /=aCaeldspar, =aCa"lSi0 sampai titik
kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 2333
=. Saat magma mendingin
dan kalsium kehabisan ion, #eldspar didominasi oleh pembentukan natrium
#eldspar /Ca&;eldspar, Ca"lSi0 hingga suhu sekitar 4333= #eldspar
dengan hampir 933D natrium terbentuk.
b. eret *idak 'enerus (Discontinuous)
eret ini me)akili #ormasi mineral #erro&magnesium silicate dimana
mineral berubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu
dengan melakukan reaksi dengan sisa larutan magma. ia)ali dengan
pembentukan mineral li-in yang merupakan satu&satunya mineral yang
stabil pada atau di ba)ah 9
8/20/2019 Bab i Pendahuluan Geofisik
15/15
15
(ada saat kedua jalur reaksi tersebut berakhir dan seluruh besi,
magnesium, kalsium serta sodium habis, secara ideal yang tersisa hanya
potassium, aluminium dan silica. Semua unsur sisa tersebut akan bergabung
membentuk rtoklas (otassium ;eldspar. Selain itu mika musko-it juga
akan terbentuk apabila tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma
yang sebagian besar mengandung silica dan oksigen akan membentuk
uart7 /kuarsa0.
Kristalisasi mineral&mineral ini tidak termasuk dalam deret reaksi
karena proses pembentukannya yang saling terpisah dan independent.
denti#ikasi dan penentuan mineral dapat didasarkan atas si#at mineral itu
sendiri.