Rabu, 15 Januari 2014

Dinamika Litosfer


Crust = Kerak Bumi (30 km) terdapat dibagian Litosfer (0-70 km)
Antenosfer (70-250 km)
Upper Mantle = Mantel atas (35-400 km )
Transition Zone = Zona transisi (setengah padat, setengah cair) (400-700 km) 
Lower Mantle = Mantel bawah (700-2900 km )
Outer Core = Inti (bumi) luar = Inti besi cair (2900-5100 km)
Inner Core = Inti (bumi) dalam = Inti besi padat (5100-6900 km)

Litosfer juga terdiri atas dua bagian, yaitu lapisan Sial dan lapisan Sima.Lapisan Sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit, andesit, jenis-jenis batuan metamorf, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan Sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar daripada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt.

1. Kerak Bumi
1. Kerak bumi (crust)
Lapisan ini menempati bagian paling luar dengan tebal 6-50 km. Tebal lapisan ini tidak sama di setiap tempat, di benua tebalnya 20-50 km, samudra 0-5km atau bersamaan dengan air diatasnya sekitar 6-12 km. Tersusun dari materi-materi padat yang kaya silisium dan uluminium. Kerak bumi ini dapat dibagi 2 yaitu:
  • Lapisan granitis yaitu lapisan yang kaya akan batuan granit, lapisan ini tidak dijumpai di dasar samudra.
· Lapisan basaltis yaitu lapisan yang kaya akan material basalt.
Kerak bumi ini dingin dan padat terapung diatas lapisan mantel yang cair liat.
Kerak bumi (crust) , selagi dalam bentuk solidnya bersifat mobile dan mengapung diatas cairan magma. Menurut teori tektonik lempeng, terjadi 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.
2. Selimut bumi (mantle)
Lapisan ini terletak di bawah kerak bumi yang mempunyai suhu kira-kira 2000° C 
3. Inti bumi (core)
Inti bumi berukuran diameter 7000 km dan terdiri dari besi dan nikel. Lapisan paling luar (tebal 2200 km) merupakan liquid atau cairan. Lapisan terdalam bersifat solid atau padat, dengan density sekitar 10.5 SG dan suhunya lebih dari 2.500° Celcius. Menurut teori, perputaran bumi pada porosnya (rotasi) menyebabkan terjadinya arus sirkulasi pada bagian cair inti bumi. Sirkulasi ini merupakan sumber dari medan magnet yang menyelimuti bumi.
Lapisan ini menempati bagian paling dalam dan dapat dibagi menjadi 2 yaitu:
  • Inti bagian luar (outher core)
Tebal lapisan ini sekitar 2160 km, kemungkinan tersusun dari materi yang kaya silisium, besi dan magnesium.
  • Inti bagian dalam (inner core)
Tebal lapisan ini sekitar 1320 km, tersusun dari materi yang kaya nikel dan besi dengan densitas lebih besar.

BATUAN
a. Daur batuan
Karena daerah sekitar magma itu dingin, maka magma itu juga mendingin. Secara lambat laun magma pun membeku. Tempat pembekuan itu, mungkin di permukaan bumi, mungkin pula di lapisan litosfer yang tidak begitu dalam, atau di dalam dapur magma bersama-sama dengan proses pembekuan magma seluruhnya. Batuan yang berasal dari magma akan berbeda-beda dan semuanya dinamakan batuan beku.
Dengan demikian, batuan beku dibedakan atas:
a) batuan beku dalam atau plutonik

b) batuan beku korok atau porfirik

c) batuan beku luar (lelehan atau epusif).

Batuan plutonik adalah batuan yang terbentuknya berada jauh di dalam bumi (15 - 50 km). Karena letak pembentukannya dekat dengan astenosfer, maka pendinginan batuannya pun berjalan sangat lambat. Akibatnya, bentuk batuan yang dihasilkannya besar-besar dan memiliki kristal-kristal sempurna dengan bentuktekstur holokristalin (semua komposisi disusun oleh kristal sempurna).

Beberapa sifat atau ciri-ciri batuan plutonik adalah sebagai berikut:

a) Umumnya berbutir lebih kasar dibandingkan batuan ekstrusi.
b) Jarang memperlihatkan struktur visikular (mengandung lubang-lubang benda gas).
c) Batuan dapat merubah batuan yang berbatasan pada semua sisinya.

Berdasarkan ukurannya (diameter), batuan plutonik dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu plutonik tabular dan plutonik masif.

Batuan korok atau gang, terbentuk di antara batuan dalam dan batuan leleran dalam korok-korok atau gang-gang. Batuan yang terbentuk adalah batuan gang atau batuan korok yang disebut juga batuan hypoabisik. Itulah sebabnya batuan ini terdiri atas kristal besar, kristal kecil, dan bahkan ada yang tidak mengkristal, misalnya bahan amorf. Contohnya: granit fosfir.

Batuan beku luar, yaitu batuan beku yang terjadi di atas permukaan atau kulit bumi. Proses terjadinya diawali dari magma yang keluar sampai ke permukaan bumi, kemudian terpengaruh oleh berbagai faktor yang ada di permukaan bumi, misalnya temperatur udara, air dan angin.

Ciri-ciri batuan beku luar (vulkanik), antara lain sebagai berikut:
a) Pada umumnya mempunyai butir kristal yang halus, bahkan amorf.
b) Sebagian memperlihatkan struktur visikular artinya sebagian dari batuan beku luar memperlihatkan adanya lubang-lubang bekas materi gas yang terperangkap.
c) Kristal mineral batuannya menunjukan tekstur aphanitis (kristal yang halus dan amorf).

Untuk membedakan batuan beku dengan batuan lainnya terdapat tiga ciri utama, yaitu:
a) tidak mungkin mengandung fosil;
b) teksturnya padat, mampat serta strukturnya homogen dengan bidang permukaan ke semua arah sama;
c) susunan sesuai dengan pembentukannya.

Beberapa jenis batuan beku penting yang banyak terdapat di alam adalah sebagai berikut :

a) Granit
Granit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang, berwarna terang,
mempunyai banyak warna umumna putih, kelabu, merah jambu atau merah. Warna ini disebabkan
oleh variasi warna dari mineral feldspar. Granit terbentuk jauh di dalam bumi dan tersingkap
di permukaan bumi karena adanya erosi dan tektonik. Granit merupakan batuan yang banyak
terdapat di alam.

b) Granodiorit
Granodiorit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang, berwarna terang, menyerupai granit. Granodiorit dapat digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, dan lain-lain. Granodiorit banyak terdapat di alamdalam bentuk batolit, stock, sill dan retas yang tersebar di Bukit Barisan, Sumatera.

c) Diorit
Diorit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang, warnanya agak gelap. Diorit merupakan batuan yang banyak terdapat di alam.Di Jawa Tengah banyak terdapat di kota Pemalang dan Banjarnegara. Diorit dapat digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, dan lain-lain.

d) Andesit
Andesit adalah batuan leleran dari diorit, mineralnya berbutir halus, komposisi mineralnya sama dengan diorit, warnanya kelabu. Gunung api di Indonesia umumnya menghasilkan batuan andesit dalam bentuk lava maupun piroklastika. Batuan andesit yang banyak mengandung hornblenda disebut andesit hornblenda, sedangkan yang banyak mengandung piroksin disebut andesit piroksin. Batuan ini banyak digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konstruksi beton, dan lain-lain. Adapun yang berstruktur lembaran banyak digunakan sebagai batu tempel.

e) Gabro
Gabro adalah batuan beku dalam yang umumnya berwarna hitam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang. Dapat digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, dan yang dipoles sangat disukai karena warnanya hitam, sehingga baik untuk lantai atau pelapis dinding. Di Pulau Jawa, batuan ini terdapat di Selatan Ciletuh, Pegunungan Jiwo, Serayu, dan Pemalang.

f) Basal
Basal adalah batuan leleran dari gabro, mineralnya berbutir halus, berwarna hitam.
Gunungapi di Indonesia umumnya menghasilkan batuan basal dalam bentuk lava maupun piroklastika. Batuan ini banyak digunakan untuk pengeras jalan, pondasi,
bendungan, konstruksi beton, dan lain-lain. Basal yang berstruktur lembaran banyak digunakan sebagai batu tempel. Basal umumnya berlubang-lubang akibat bekas gas, terutama pada bagian permukaannya.

g) Batukaca (obsidian)
Batukaca adalah batuan yang tidak mempunyai susunan dan bangun kristal (metamorf). Batukaca terbentuk dari lava yang membeku tiba-tiba, dan banyak terdapat di sekitar gunungapi. Pada umumnya berwarna coklat, kelabu, kehitaman atau tidak berwarna (putih seperti kaca).
Batukaca yang dihancurkan dengan ukuran kecil dan dicampur dengan semen, dapat dibuat granit buatan. Di zaman purba, batuan ini banyak digunakan untuk membuat mata lembing, mata panah, dan lain-lain.

h) Batuapung
Batuapung dibentuk dari cairan lava yang banyak mengandung gas. Dengan keluarnya gas dari cairan lava akan menimbulkan lubang-lubang atau gelembung-gelembung pada lava yang telah membeku. Lubang-lubang ini berbentuk bola, ellips, silinder atau tak teratur bentuknya. Dengan adanya lubang-lubang ini membuat batuapung jadi ringan. Di Indonesia batuapung yang terkenal dihasilkan oleh Gunung Krakatau. Demikian juga batuapung dapat dibuat dengan cara memanaskan batuan obsidian hingga gasnya keluar.

i) Konglomerat
Konglomerat adalah batuan sedimen yang tersusun dari bahan-bahan dengan ukuran berbeda dan bentuk membulat yang direkat menjadi batuan padat. Bentuk fragmen yang membulat akibat adanya aktivitas air, umumnya terdiri atas mineral atau batuan yang mempunyai ketahanan dan diangkut jauh dari sumbernya.

2) Batuan sedimen

Batuan sedimen (batuan endapan) adalah batuan yang terjadi karena pengendapan materi hasil erosi. Sekitar 80% permukaan benua tertutup oleh batuan sedimen.

a) Batuan sedimen klastik
Batuan sedimen klastik, adalah sedimen yang susunan kimianya sama dengan susunan kimia batuan asal. Artinya, batuan itu ketika diangkut hanya mengalami penghancuran secara mekanik dari besar menjadi kecil. Batu gunung yang membukit itu akibat pelapukan, hancur berkepingkeping.

b) Batuan sedimen kimiawi
Jika dalam pengendapan itu terjadi proses kimia, seperti pelarutan, penguapan, oksidasi, dehidrasi, dan sebagainya, hasilnya dinamakan batuan sedimen kimiawi, contohnya hujan di gunung kapur. Air hujan yang mengandung CO2meresap ke dalam retakan halus (diaklas) pada batu gamping (CaCO3).

c) Batuan sedimen organik
Batuan sedimen organik, terjadi karena selama proses pengendapannya mendapat bantuan dari organisme, yaitu sisa, rumah atau bangkai binatang laut yang tertimbun di dasar laut seperti kerang, terumbu karang, tulang belulang, kotoran burung guano yang menggunung di Peru, lapisan humus di hutan, dan sebagainya.


Berdasarkan tenaga alam yang mengangkutnya, batuan sedimen dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu sebagai berikut:

a) Batuan sedimen aerik atau aeolis, pengangkutannya oleh angin. Contoh: tanah los, tanah tuf, dan tanah pasir di gurun.
b) Batuan sedimen glasial, pengangkutannya oleh es. Contohnya: moraine.
c) Batuan sedimen aquatik, pengangkutannya dibantu oleh air yang mengalir.
d) Batuan sedimen marin, pengangkutannya oleh tenaga air laut.

3) Batuan malihan (Metamorf)
Batuan malihan adalah batuan hasil ubahan dari batuan asal (batuan beku, batuan endapan, dan batuan malihan) akibat proses metamorfosis. Proses metamorfosis, yaitu suatu proses yang dialami batuan asal akibat adanya tekanan atau temperatur yang meningkat atau tekanan dan temperatur yang sama-sama meningkat.

Ada tiga jenis batuan malihan, yaitu sebagai berikut:

a) Metamorfik termik (kontak), terbentuk karena adanya kenaikan suhu yang berarti, seperti batu pualam atau marmer.
b) Metamorfik dinamik (sintektonik), pembentukan batuan yang disebabkan oleh penambahan tekanan tinggi, biasanya akibat gaya tektonik. Jenis metamorfisa ini banyak dijumpai pada daerah-daerah patahan dan lipatan yang luas di dunia. Misalnya, batu sabak dan batubara.
c) Metamorfik termik pneumatolitik, pembentukan batuan akibat adanya penambahan suhu disertai masuknya zat bagian magma ke dalam batuan itu. Misalnya, azurit mineral (pembawa tembaga), topas, dan turmalin (batu permata)

TEKTONISME
Tenaga yang berasal dari dalam bumi
1. gerak epirogenesa dadalah gerakan tenaga endogen yang sangat lambat dan meliputi areal yang sangat luas.
Epirogenesa piositif permukaan bumi turun seolah olah permukaan air laut naik (kep. Maluku dan banda)
Epirogenesa negative permukaan bumi naik seolah olah permukaan air laut turun (pulau buton dan timor)
2. gerak orogenesa tenaga endogen yang relative cepat dan meliputi wilayah yang sempit (peg. Gunung barisan (sumatra), peg. Seribu (jawa), peg verbeek (sulawesi))
lipatan/fold antiklinal dan sinklinal
1.      retakan/joint
2.      pelengkungan/warping
patahan/sesar/fault
gawir
triagle facet
sesar
lembah
fault
rift
horst (bagian yang naik)
graben/slenk/terban (bagian yang turun)
basin (cekungan struktural)
GEMPA
Berdasarkan penyebabnya:
tektonik = dari dalam bumi yang menggerakkan lempeng tektonik
vulkanik = aktivitas gunung api
runtuhan = gempa local, akibat runtuhan
berdasarkan kedalaman
dangkal = < 100kmdari permukaan bumi,kerusakan besar
menengah = 100-300km di bawah permukaan bumi
dalam = >300km dibawah permukaan bumi, tidak membahayakan
-          hiposentrum = sumber gempa bumi yang terletak di dalam bumi
-          episentrum = sumber gempa yang terletak di permukaan bumi
-          episentral = jarak antara titik episentrum dengan stasiun pencatat gempa
-          slenk/graben/terban = lembah hasil turunnya salah satu blok batuan yang tersesarkan
-          horst = bagian blok yang menyembul ke atas
VULKANISME
Semua gejala di dalam bumi sebagai akibat adanya aktivitas magma
-          Magma adalah batuan cair pijar bertemperatur tinggi yang terdapat di dalam kulit bumi, terjadi dari berbagai mineral dan gas yang terlarut di dalamnya
BENTUK GUNUNG API
1.      Strato kerucut, piroklastik, eksplosif, lava efusif (leleran) kemiringan 600
2.      Perisai efusif/leleran cair contoh gunung hawai
3.      Maar seperti danau kecil, eksplosif, tidak kuat contoh gunung lamongan
Berdasarkan letusan
1.      Hawai lava cair encer, dapur dangkal, tekanan gas rendah (kalauea, maunaloa)
2.      Vulkano magma kental, dapur dangkal dan dalam, tekanan gas sedang tinggi (semeru)
3.      Stromboli letusan kecil secara terus menerus, lava cair, tekanan sedang, dapur dangkal
4.      Perret merusak, ledakan dasyat, menjulang tinggi, gas tinggi
5.      Merapi lava kental, tekanan gas rendah, magma dangkal
6.      Vincent lava kental, gas sedang, magma dangkal
7.      Pelee  lava kental, gas tinggi, magma dalam
TENAGA EKSOGEN
1.      PELAPUKAN
pelapukan = proses penghancuran atau pengelupasan batuan sehingga berubah sifat fisis dan atau kimia batuan
struktur batuan = segala sifat fisik (warna, kekerasan,belahan) dan kimiawi batuan (struktur dan komposisi unsure dan mineral pada batuan)
jointing = struktur retak-reta
pelapukan fisis/mekanis/disintegrasi = batuan akan mengalami perubahan fisik baik bentuk maupun ukurannya : temperature yang tinggi, pembekuan air didalam batuan
pelapukan kimia (dekomposisi) = proses hancuran batuan karena perubahan mineralnya. Diakibatkan oleh air hujan
hidrasi = proses terserapnya molekul-molekul air oleh suatu mineral sehingga terbentuk mineral baru
hidrolis = proses pembentukan ion hidroksil yang kemudian berperan dalamreaksi kimia
oksidasi = reaksi suatu zat (mineral) dengan oksigen  disebut juga pengkaratan
pelapukan organis = pelapukan yang disebabkan oleh aktivitas makhluk hidup
biomekanis = disebabkan oleh kegiatan organisme seperti merambatnya akar tanaman, injakan kaki binatang besar
biokimia = disebabkan oleh asam humus yang terjadi dari bahan organic (tanaman) yang hancur karena bakteri dan terlarutkan oleh air
eksfoliasi = pengelupasan batuan menjadi bentuk lempeng lengkung karena bagian luar batuan lapuk oleh hidrasi atau hidrolisi, kemudian rontok oleh tenaga mekanik
membola/mengulit bawang (sferoidal weathering) = pelapukan yang disebabkan karena batuan retak-retak, kemudian retakan itu terisi air
2.      EROSI
erosi = proses pengikisan materi penyusun permukaan bumi (batuan dan tanah) dan dipindahkan dari suatu tempat ke tempat yang lain oleh suatu zat pengangkut alami yang bergerak di permukaan bumi.
Erosi air
erosi percik/splash erosion = percikan air hujan
erosi lembaran/sheet erosion = air hujan menggenangi tanah yang relative datar
erosi alur(rill erosion)/parit(gully erosion) = jika aliran air di permukaan terkonsentrasi, maka air tersebut akan mengikis tanah atau batuan sehingga membentuk alur-alur yang kecil
Erosi air laut = diakibatkan oleh air laut yang membentuk cliff (morfologi bertebing curam akibat kikisan ombak)
Erosi angin = terjadi oleh angin membentuk batu jamur
Erosi gletser = tenaga gletser menghasilkan moraine
3. GERAK MASSA BATUAN (MASS WASTING) = perpindahan massa batuan yang disebabkan oleh gaya tarik bumi (grafitasi)
pemindahan lambat (slow flowage)/rayapan (creep) = yang berjalan sangat lambat sehingga tidak dapat diamati oleh mata
pemindahan cepat (rapid flowage) = dipengaruhi oleh kandungan air, gerakan massa tanah yang jenuh dengan iar (earth flow), sedangkan yang mengalir adalah massa lumpur (mud flow) dan lawina hasil rombakan disebut debris avalance
tanah longsor (land slide) = gerakan longsornya massa batuan atau tanah menuruni lereng yang terjal. rock fall = runtuhnya massa batuan berbongkah dari atas secara vertical atau hamper vertical,- slumping = tanah longsor yang gerakannya terputus-putus pada jarak yang pendek
tanah amblas (subsidence) = gerakan massa batuan atau tanah yang amblas kebawah secara vertical tanpa disertai gerakan mendatar
4.      SEDIMENTASI = material batuan yang telah mengalami pelapukan dan tererosi oleh tenaga pengangkut (air,angin,gelombang laut, dan gletser) akan diangkut dan diendapkan di suatu tempat
pengendapan fluvial = pengendapan oleh air sungai. Dapat dijumpai pada sungai meander, kali mati atau danau tapal kuda (oxbow lake), sungai menganyam (brainded), dan delta
pengendapan marine = diendapkan oleh gelombang laut dan arus susur pantai
pengendapan eolian = yang diakibatkan oleh angin