Bab i Pendahuluan Geofisik

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


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.


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


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


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


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&


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


8/15

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


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


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.


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


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.


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.


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


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.

Documents

Bab i Pendahuluan Geofisik