Dinamika Litosfer

A. Lapisan Bumi

I. Berdasarkan Komposisinya

     1. Kerak Bumi (Crust)

Kerak bumi adalah bagian terluar dari lapisan bumi.

• Ketebalan rata-rata 70 km.
• Lapisan atas kerak bumi disebut SiAL (Silikon - Alumunium).
• Lapisan bawah kerak bumi disebut SIMA (Silikon - Magnesium)

Kerak bumi dibagi menjadi dua, yaitu :

a. Continental Crust (Kerak Benua), tebalnya 10 – 70 km, terdiri dari batuan yang ringan mengandung banyak silika (SiO2). Terdiri dari batuan kristalin dengan unsur – unsur Si (silika) dan Al (aluminium).

b. Oceanic Crust (Kerak Samudra), ketebalannya 8 – 13 km, terdiri dari batuan yang sangat padat, berwarna gelap, tersusun dari unsur Si (silika) dan Mg (magnesium).


     2. Mantel Bumi (Mantle)

Mantel bumi adalah lapisan yang menyelubungi inti bumi. Sebagian besar lapisan bumi adalah mantel bumi atau dengan kata lain, mantel bumi adalah lapisan paling tebal. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity.

Mantel bumi terdiri atas 2 lapisan, yaitu :

• Mantel Atas (Upper Mantle)

a. Mantel atas bersifat plastis sampai semiplastis (lentur)
b. Memiliki kedalaman sampai 400 km.

• Mantel Bawah (Lower Mantle)

a. Mantel bawah bersifat padat.

b. Memiliki kedalaman sampai 2900 km.

     3. Inti (Core)

Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun oleh senyawa besi dan nikel.

Inti bumi dibagi menjadi 2 lapisan, yaitu :

• Inti Luar (Outer Core)

a. Inti luar berupa zat cair. 

b. Memiliki kedalaman 2900-5100 km.

c. Ikut berotasi yang menghasilkan magnet bumi.

• Inti Dalam (Inner Core)

a. Inti dalam berupa zat padat. 

b. Memiliki kedalaman 5100-6371 km.

II. Berdasarkan Mekaniknya

     1. Litosfer

Litosfer adalah lapisan bumi bagian kerak dan mantel atas yang mengakibatkan laposam luar keras.

     2. Athenosfer

Athenosfer adalah lapisan bumi yang bersifat plastis yang memiliki tekstur berkepadatan rendah antara mantel atas dan mantel bawah bumi.

     3. Mesosfer

     4. Outer Core

     

     5. Inner Core

B. Jenis Batuan Dan Proses Terjadinya

Ada tiga jenis batuan, yaitu :

     1. Batuan Beku (Igneous Rock)

Batuan beku adalah batuan hasil pembentukan cairan magma, baik di dalam maupun di atas permukaan bumi, sehingga tekstur yang terbentuk sangat tergantung pada kondisi pembekuannya.

     2. Batuan Sendimen (Batuan Endapan)
Batuan sedimen adalah batuan yang terjadi karena pengendapan materi hasil erosi. Sekitar 80% permukaan benua tertutup oleh batuan sedimen. Materi hasil erosi terdiri atas berbagai jenis partikel, yaitu ada yang halus, kasar, berat, dan ada juga yang ringan.

Berdasarkan proses pengendapannya, batuan sedimen dapat dibagi menjadi :

a. Batuan Sedimen Klastik
Batuan sedimen klastik adalah batuan yang susunan kimianya sama dengan susunan kimia batuan asal. Atau dengan kata lain hanya mengalami penghancuran mekanik dari besar menjadi kecil

b. Batuan Sedimen Kimiawi

Batuan sedimen kimiawi adalah batuan yang mengalami proses pelarutan, penguapan, oksidasi, dehidrasi, dan sebagainya.

c. Batuan Sedimen Organik

Batuan sedimen organik adalah batuan yang terjadi karena selama proses pengendapannya mendapat bantuan dari organisme

Batuan sedimen organik dibagi berdasarkan tenaga yang mengangkatnya, yaitu :

i.  Batuan sedimen aerik atau aeolis, pengangkutannya oleh angin.
ii. Batuan sedimen glasial, pengangkutannya oleh es.
iii. Batuan sedimen aquatik, pengangkutannya dibantu oleh air yang mengalir.
iv. Batuan sedimen marin, pengangkutannya oleh tenaga air laut.

     3. Batuan Metamorf (Batuan Malihan)

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.

Batuan metamorf dibagi menjadi 3 jenis, yaitu :

a. Metamorfik termik (kontak), terbentuk karena adanya kenaikan suhu yang berarti.

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.

c. Metamorfik termik pneumatolitik, pembentukan batuan akibat adanya penambahan suhu disertai masuknya zat bagian magma ke dalam batuan itu.

C. Contoh Batuan

A. Batuan Beku

1. Batuan Beku Dalam :

• Batu Diorit
• Batu Dunit
• Batu Granit
• Batu Granodiorit
• Batu Sienit

2. Batuan Beku Luar :

• Batu Basalt
• Batu Diabase
• Batu Andesit
• Batu Zeolit
• Batu Apuh

B. Batuan Sedimen

1. Batuan Sedimen Klastik :

• Batu Konglomerat
• Batu Breksi
• Batu Pasir
• Batu Serpih
• Batu Lempung

2. Batuan Sedimen Kimiawi :

• Batu Gips
• Batu Travetin 
• Batu Halib

3. Batuan Sedimen Organik :

• Batu Bara
• Batu Karang
• Batu Gambut
• Batu Gamping (Batu Kapur) 

4. Batuan Sedimen Berdasarkan Tenaga Pengangkut :

   a. Aeris (Angin)  :

• Batu Barchan
• Batu Sand Dunes (Batu Pasir)
• Batu Seris

   b. Glasier (Gletser) :

• Batu Morena
• Batu Drumdin
• Batu Gletser

   c. Aquatic (Air) :

• Batu Natural Levee
• Batu Lempung
• Batu Gosong Pasir

   d. Marine (Laut)

• Batu Terumbu Karang

C. Batuan Metamorf (Malihan)

1. Batuan Metamorf Kontak (Termik) :

• Batu Marmer
• Batu Kuarsit
• Batu Tanduk

2. Batuan Metamorf Dinamik :

• Batu Sabalee
• Batu Sekis
• Batu Filit

3. Batuan Metamorf Thermal Pneumatolitik :

• Batu Akik
• Batu Grafit

D. Siklus Batuan

Siklus batuan adalah proses penggambaran perubahan dari magma menjadi beberapa jenis batuan dan kembali lagi menjadi magma. 

1. Lava yang membeku lama kelamaan mengeras menjadi batu. Lava yang mengeras di luar bumi dan menjadi batu disebut Batu Plutonik. Batu ini teksturnya halus karena pendinginan yang cepat dan ukurannya relatif kecil atau medium.

Sedangkan lava yang mengeras didalam bumi dan menjadi batu disebut Batu Vulkanik. Batu ini bertekstur kasar karena pendinginan yang lama dan ukurannya besar dan melebar.  

2. Batu yang membeku (Batuan Beku) memecah menjadi berbagai macam cara, yaitu :

a. Pelapukan Fisika

Yaitu dengan perubahan suhu.

b. Pelapukan Kimia

Yaitu dengan turunnya hujan.

c. Pelapukan Biologi

Yaitu dengan bantuan makhluk hidup.

Batuan yang terpecah disebut Sedimen, dan berguna untuk memudahkan berpindah tempat.

Batuan yang sudah menjadi kecil (sedimen) lalu berpindah tempat dengan berbagai cara, yaitu :

a. Gravitasi

b. Air

c. Angin

d. Glasier

3. Setelah batu mengalami perpindahan, sedimen mengalami pengendapan di suatu tempat.

Sedimen yang mengendap tersebut tertumpuk dengan batuan lain yang mengakibatkan terjadinya Batu Sedimen.

4. Lalu batu sedimen terus tertumpuk dan tertimbun ke dalam tanah, dan dengan adanya gempa bumi serta pergeseran lembeng yang menghujam ke inti bumi, mengakibatkan batuan sedimen berada di dalam bumi.

5. Batuan sedimen dan unsur lain yang ikut tertimbun menjadi satu karena peleburan suhu yang tinggi serta tekanan yang kuat mengakibatkan batu tersebut menjadi Batu Metamorf.

6. Batu metamorf terus menghujam kedalam inti bumi dan bergesekan dengan batu lain (atau mungkin sesama batu metamorf) dan karena suhu yang panas, maka batu metamorf mencair menjadi magma kembali.

INGAT : Siklus batuan terjadi dalam kurun waktu berjuta-juta tahun lamanya.

E. Pemanfaatan Batuan

1. Batuan Beku

• Batu Granit : Digunakan sebagai konstruksi bangunan.
• Batu Andesit : Digunakan sebagai konstruksi bangunan, sering ditemui di bangunan candi dan piramida.

2. Batuan Sedimen

• Batu Gipsum : Sebagai bahan dasar bagnunan.
• Batu Bara : Sebagai sumber bahan bakar.
• Batu Gamping : Sebagai pengeras jalan dan pondasi rumah.

3. Batuan Metamorf

• Batu Marmer : Sebagai lantai dan dekorasi rumah.
• Emas Mulia serta Intan :  Sebagai perhiasan.
• Batu Sabak : Sebagai alat tulis.

Read More

Lapisan Bumi

Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]

Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida . Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.

Salah seorang ahli yang yang pertama kali mengemukakan pendapatnya tentang materi dan bentuk dalam bumi adalah Plato. Menurutnya, bumi terdiri dari masa cair yang pijar dan dikelilingi oleh lapisan batuan yang keras yang disebut kerak bumi. Masa cair yang pijar itu berasal dari dalam bumi dan kadang-kadang ke luar mencapai permukaan bumi dalam bentuk lava melalui pipa-pipa gunung api.

Namun, penyelidikan tentang gempa bumi (seismologi) memberikan pandangan yang lain tentang keadaan dalam bumi. Berdasarkan penyelidikan seismologi diketahui bahwa perambatan geolombang gempa dipengaruhi oleh zat-zat penyusun bumi. Penyelidikan seismologi juga membuktikan bahwa bumi terdiri dari lapisan-lapisan yang dibatasi oleh lapisan yang tidak bersambung (diskontinu).

Berbagai kajian dan penelitian geofisika telah membuktikan bahwa bumi terbentuk dari 7 lapisan tertentu dari dalam ke luar dengan susunan sebagai berikut:

Secara struktur bumi dibagi menjadi 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti (core). Struktur bumi seperti itu mirip dengan telur, yaitu cangkangnya sebagai kerak, putihnya sebagai selimut, dan kuningnya sebagai inti bumi.

1. Kerak Bumi (Crush)

Kerak bumi merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudra. Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan-batuan basa dan masam. Namun, tebal lapisan ini berbeda antara di darat dan di dasar laut. Di darat tebal lapisan kerak bumi mencapai 20-70 km, sedangkan di dasar laut mencapai sekitar 10-12 km. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100°C.

Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan memiliki ketebalan 5-80 km. kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh feldsfar dan mineral silikat lainnya. Kerak bumi dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

Kerak samudra, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, Fe, Mg yang disebut sima (Silikon Magnesium). Ketebalan kerak samudra berkisar antara 5-15 km (Condie, 1982)dengan berat jenis rata-rata 3 gm/cc. Kerak samudra biasanya disebut lapisan basaltis karena batuan penyusunnya terutama berkomposisi basalt.

Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al, oleh karenanya di sebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar antara 30-80 km (Condie !982) rata-rata 35 km dengan berat jenis rata-rata sekitar 2,85 gm/cc. kerak benua biasanya disebut sebagai lapisan granitis karena batuan penyusunya terutama terdiri dari batuan yang berkomposisi granit.

Disamping perbedaan ketebalan dan berat jenis, umur kerak benua biasanya lebih tua dari kerak samudra. Batuan kerak benua yang diketahui sekitar 200 juta tahun atau Jura. Umur ini sangat muda bila dibandingkan dengan kerak benua yang tertua yaitu sekitar 3800 juta tahun.

2. Selimut Bumi (Mantle)

Selimut atau selubung bumi merupakan lapisan yang letaknya di bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi.Selimut bumi tebalnya mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan yang padat yang mengandung silikat dan magnesium. Suhu di bagian bawah selimut mencapai 3.000 °C, tetapi tekananannya belum mempengaruhi kepadatan batuan.

Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity. Mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat plastis sampai semiplastis memiliki kedalaman sampai 400 km. Mantel bawah bersifat padat dan memiliki kedalaman sampai 2900 km.

Mantel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan litosfer. Mantel atas bagian bawah yang bersifat plastis atau semiplastis disebut sebagi asthenosfer.

Selimut bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer.

a. Litosfer merupakan lapisan terluar dari selimut bumi dan tersusun atas materi-materi padat terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 50-100 km. Bersama-sama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer.

Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial (silisium dan aluminium) serta lapisan sima (silisium dan magnesium).

1) Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan Al2O3. Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf.

2) Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan magnesium. Senyawa dari kedua logam tersrsebut adalah SiO2 dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar jika dibandingkan dengan berat jenis lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.
b. Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan yang tebalnya 100-400 km ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma induk).
c. Mesosfer merpakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan ini tebalnya 2.400-2.700 km dan tersusun dari campuran batuan basa dan besi.

3. Inti Bumi (Core)

Dipusat bumi terdapat inti yang berkedalaman 2900-6371 km. Terbagi menjadi dua macam yaitu inti luar dan inti dalam. Inti luar berupa zat cair yang memiliki kedalaman 2900-5100 km dan inti dalam berupa zat padat yang berkedalaman 5100-6371 km. Inti luar dan inti dalam dipisahkan oleh Lehman Discontinuity.

Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun oleh senyawa besi dan nikel.

Inti bumi merupakan lapisan paling dalam dari struktur bumi. Lapisan inti dibedakan menjadi 2, yaitu lapisan inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core).
a. Inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 °C.
b. Inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi (NiFe) yang suhunya mencapai 4500 derajat celcius.

Read More