Struktur planet Bumi terdiri atas 3 (tiga) lapisan utama, yaitu Barysphere atau centrosphere(inti), Mesosphere atau mantel (selubung)atauChalkosphere,dan Lithosfer.
a. Barysphere atau Centrosphere(Inti Bumi) mempunyai jari-jari ± 3475 km dan terdiri atas unsur-unsur yang padat, tersusun dari kristal besi atau kristal besi-nikel sehingga sering disebut lapisan Ni-Fe, jari-jarinya ± 1.200 km dengan suhu ± 4.800° C.
b. inti luar yang berupa zat cair-sangat kental,
ketebalannya ± 2250 km dengan suhu ± 3900°C.
MESOSPHERE atau Manteladalah lapisan yang
menyelubungi inti bumi, karena itu disebut mantle
yang berarti selubung. Lapisan
ini merupakan lapisan antara lithosfer dan inti, karena itu disebut pula Mesosphere.Ketebalannya ± 2900 km dengan suhu ± 1500°C - 3000°C, tersusun atas batuan
yang mengandung sisik oksida dan sulfida. Karena kandungan kimiawinya ini,
disebut Chalkosphere. Mantel terdiri atas mantel dalam dan mantel
luar. Pada selubung luar yang berbatasan dengan litosfer terdapat
lapisan cair yang disebut astenosfer.
Di
antara lapisan-lapisan itu terdapat lapisan-lapisan tak bersambungan (discontinu), yaitu :
v Mohorovivic Discontinuity (disebut juga lapisan MohoatauM-Discontinuity). Lapisan ini membatasi kerak Bumi (crust) dengan mantel bagian atas pada
kedalaman + 35-60 km. Dikemukakan pertama kali oleh A. Andrija
Mohorovivic (1857-1936) pada tahun 1909. Kecepatan gelombang gempa bertambah
setelah melewati lapisan ini.
v Gutenberg Discontinuity. Lapisan ini ditemukan oleh Beno
Gutenberg, membatasi mantle dengan inti luar dan terletak pada kedalaman +
2900 km.
Litosfer
berasal dari kata lithos (=batuan)
dan sphere atau sphaira (=lapisan), merupakan bagian luar yang membungkus Bumi.
Litosfer terdiri atas batuan yang relatif lebih ringan (light rock) dibanding astenosfer dan mesosfer. Sebagian besar
unsur kimianya adalah Silikat (SiO2) yang merupakan gabungan antara
oksigen dan silikon. Unsusr-unsur kimia lainnya adalah oksigen (46,6%), silikon
(27,7%), alumunium (8,1%), besi (5%), kalsium (3,6%), natrium (2,8%), kalium
(2,6%), dan magnesium (2.1%).
Lapisan
litosfer merupakan lapisan yang sangat tipis, padat, keras, kuat, dan paling rigid, namun bersifat elastis (kenyal)
di antara semua lapisan Bumi, karena itu disebut kerak(crust). Bentuk kerak ini terjadi karena perbedaan suhu (amplitudo suhu) yang besar antara
lapisan astenosfer yang bisa mencapai > 10000 C dengan muka
Bumi. Tebal litosfer sekitar 100 km, mencakup kerak bumi dan bagian atas lapisan mantel. selain sebagai tempat berpijak,
beraktivitas, dan media tumbuh tanaman, litosfer adalah wahana bahan tambang
dan mineral.
Menurut
teori tektonik lempeng (plate tectonic
theory), litosfer terdiri atas lempengan-lempengan yang saling berpasangan,
sehingga muka Bumi menyerupai permainan
bongkar-pasang (puzzle). Lempeng-lempeng itu terus menerus bergerak saling
menjauh atau saling geser atau saling menumbuk, akibatnya bentuk muka Bumi
tidak rata. Lempeng-lempeng litosfer terbagi atas dua macam, yakni lempeng
benua dan lempeng samudra.
Lempeng benua adalah lempeng yang tidak
terendam air laut dan di atasnya berdiri benua-benua dengan ketebalan rata-rata
± 30 km dan di daerah pegunungan ± 70 km. Lempeng ini terbagi lagi menjadi 3
(tiga) lapisan :
ý lapisan atas dengan tebal + 15
km (tipe magma granit), unsur kimia utamanya
silicium dan aluminium ;
ý lapisan tengah setebal + 25 km
(tipe magma basalt), unsur kimia utamanya
silicium dan aluminium ; dan
ý lapisan bawah setebal + 20 km
(tipe magma peridotit dan eklogit), unsur kimia utamanya silicium dan magnesium.
Lempeng samudra memenuhi ± 65%
litosfer. Unsur kimia utamanya adalah silicium dan magnesium, sehingga disebut
lapisan Si-Ma, ketebalannya di dasar
samudra mencapai ± 6 km.
Kerak
benua (continental crust)
|
Kerak
samudera (oceanic crust)
|
Disebut lapisan
Si-Al (silisium aluminium)
|
Disebut lapisan Si-Ma
(silisium magnesium)
|
mengandung unsur aluminium dalam jumlah besar
|
mengandung
unsur magnesium dalam jumlah banyak
|
Tersusun
atas batuan yang sangat tua yang bersifat granitis
|
Terdiri atas batuan basaltis
yang berusia lebih muda yang lebih padat dibanding kerak benua
|
Unsur-unsur
pembentuk utamanya adalah mineral silikat yang kaya aluminium, potassium, dan
sodium
|
Unsur-unsur pembentuk
utamanya adalah mineral silikat yang kaya akan magnesium, besi, kalsium, dan
sedikit aluminium
|
2. BATUAN PEMBENTUK LITOSFER
Batuan
adalah segala sesuatu yang berada di dalam litosfer yang terbentuk dari kombinasi berbagai mineral. Semua mineral berasal dari larutan
silikat cair dan pijar yang disebut magma. Mineral merupakan bentuk hasil pemadatan (kristalisasi) selama proses
geologi. Struktur kimia dari mineral, biasanya terdiri dari oksigen, karbon,
dan besi.Ada sekitar 3000 mineral berbeda yang dapat ditemukan di bumi.
Batuan dan mineral ada
di sekitar kita, dipakai sebagai bahan bangunan, bahkan dibuat perhiasan.
Keping silikon di dalam komputer dan banyak perkakas rumah tangga, dibuat dari
mineral silika. Di bawah ini terlihat gambar beberapa batuan dan mineral yang
paling banyak terdapat di bumi ini.
A. KLASIFIKASI BATUAN
batuan diklasifikasikan berdasarkan mineral dan komposisi kimianya (dengan tekstur partikel dan proses
terbentuknya) menjadi batuan beku (igneous rock), batuan sedimen (sedimentary
rock), dan batuan metamorf (metamorphic
rock).
Batuan
beku (Igneous Rock) terbentuk oleh
pembekuan magma selama dalam proses pergerakan magma di dalam litosfer.
Pembekuan terjadi karena pendinginan magma. Batuan beku dibagi menjadi batuan
plutonik dan batuan vulkanik.
ý Batuan plutonik atau intrusiva membeku ketika magma belum sampai
permukaan bumi, contohnya granit.
ý Batuan vulkanik atau extrusiva membeku pada saat magma sudah
sampai permukaan bumi sebagai lava atau fragment bekuan, contohnya
andesit, batu apung dan basalt.
Ciri utama batuan beku dibandingkan dengan
batuan lain adalah :
ý tidak mengandung fosil ;
ý teksturnya padat, mampat, serta
strukturnya homogen dengan bidang permukaan ke semua arah, sama ;
ý susunan sesuai dengan pembentukannya.
Kuarsa adalah suatu mineral yang keras tersusun oleh senyawa
silikon dan oksigen.
Feldspar berwarna terang sampai gelap, mengandung kalium,
natrium, kalsium, alumunium, silikon dan oksigen.
Piroksin dan hornblende
warnanya lebih gelap dan lebih berat dari feldspar, terdiri dari berbagai
logam ditambah silikon dan oksigen.
Mika adalah mineral yang menyerupai lapis, terdiri dari
alumunium, oksigen dan silikon.
Magnetit merupakan senyawa besi dan oksigen.
Olivin adalah mineral hijau yang terdiri dari besi,
magnesium, oksigen dan silikon.
|
Mineral
utama yang membentuk batuan beku adalah kuarsa, feldspar, piroksin dan hornblende, mika, magnetit dan olivin.
Amati gambar di sebelah ini, lalu sebutkan apa saja yang terbuat dari batu
dan mineral ?
Jawaban :
v Pagar
à
besi
|
||
v Plaque
à
kuningan
|
||
v Atap
à
sabak
|
||
v Semen
à
batu gamping/shale/pasir/sabak
|
||
v Asap cerobong à batu bara/minyak/gas
|
||
v Batu
bata à
tanah liat/shale
|
||
v Kaleng
minuman àaluminium
|
||
v Cat
à
minyak
|
||
v Sepeda
(rangkanya) à
besi/ kromium
|
||
v Krayon
à
kapur
|
||
v Patung
à
perunggu/granit
|
||
v Kancing
jins à
kuningan
|
||
Berdasarkan
tempat membekunya, batuan beku dibagi menjadi 3 macam, yakni batuan beku dalam, batuan beku luar, dan batuan
beku korok/gang.
Batuan beku dalam adalah magma yang membeku secara
perlahan ketika masih berada jauh di dalam kulit bumi. Ukuran mineralnya
besar dan berbutir kasar.
|
||
Contoh
|
Ciri-ciri
|
|
Granit
|
mengandung kuarsa, feldspar,
hornblende, dan mika, tekstur rata
|
|
Diorit
|
tidak mengandung kuarsa, tekstur
rata
|
|
Gabbro
|
batuan yang didalamnya terdapat
mineral berwarna gelap
|
|
Batuan beku korok/gang
|
adalah batuan yang terjadi karena
magma membeku sangat cepat di lorong (gang,
apofisa, lakolit, atau diatrema) antara dapur magma dan permukaan Bumi.
|
Batuan beku luar/leleran
|
Contoh
|
Ciri-ciri
|
adalah magma
yang membeku dengan sangat cepat di permukaan Bumi. Cirinya berbutir halus
|
Basalt
|
berwarna hitam, coklat, abu-abu tua,
atau hijau tua
|
Riolit
|
komposisinya seperti granit,
bertekstur porfirik (campuran butir
halus dan kasar), mengandung kristal feldspar, kuarsa, dan mika
|
|
Andesit
|
diorit yang keluar sampai ke
permukaan bumi
|
|
Obsidian
(batu kaca)
|
batuan bersinar yang berwarna hitam,
abu-abu, kuning atau coklat
|
|
Scoria dan purnice
(batu apung)
|
batuan beku luar yang mengandung
rongga-rongga gas, hasil pembekuan lava
|
Batuan sedimen atau endapan (Sedimentary
Rock) adalah batuan hasil proses pelapukan dan erosi yang
kemudian diangkut dan diendapkan. Batuan ini meliputi + 75 % pembentuk
litosfer yang terbentuk di permukaan bumi.
Ciri yang mudah
dikenali dari batuan sedimen adalah :
ý
Biasanya berlapis-lapis, baik
nyata maupun samar ;
ý
Mengandung sisa-sisa jasad atau
bekasnya, seperti cangkang binatang koral dan serat-serat kayu ;
ý
Ada keseragaman yang nyata pada
bagian-bagian penyusunnya.
Berdasarkan proses
pembentukannya dibedakan menjadi :
1. Batuan sedimen klastik terbentuk melalui proses mekanik pengendapan dari material-material yang
mengalami proses transportasi. Partikel batuan sedimen klastik besarnya
bervariasi dari mulai lempung sampai bongkah. Contohnya
:
ý
Konglomerat adalah batuan kerikil bundar yang saling
rekat.
ý
Batu pasir(sandstone) terbentuk dari pasir hasil pecahan
batuan beku yang tersusun kembali
akibat tekanan dan masuknya zat tertentu
ý
Breksi adalah batuan berbutir kasar dan tajam-tajam direkatkan
satu sama lain oleh zat tertentu.
ý
Kaolin adalah batuan hasil pelapukan
feldsfar atau kadang-kadang granit, seperti di Bangka-Belitung, sifatnya
plastis, berwarna putih sampai hitam.
2. Batuan sedimen kimiawiterbentuk melalui proses pengendapan larutan atau reaksi kimiawi, sehingga
struktur kimianya berubah pada saat mengendap.
Proses pembentukannya ada yang
langsung dan tidak langsung :
ý
Secara langsung dibentuk dari penguapan air pada
endapan sehingga mineral-mineralnya tertinggal, contoh garam dan gips.
ý
Secara tidak langsung, batuan ini dibentuk dari reaksi
biokimia oleh makhluk hidup, misalnya batu karang.
|
Contoh lain adalah stalaktit dan stalagmit yang terjadi
dari air hujan yang mengandung CO2 dan H2O meresap pada
retakan batu gamping CaCO3. Proses pelarutan ini menghasilkan
larutan air kapur Ca(HCO3)2 yang mengalir ke atap gua
kapur dan menetes. Tetesan yang ada di atap membentuk stalaktit (lihat
gambar) dan yang di dasar membentuk stalagmit.
|
3. Batuan sedimen organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup.Contohnya batugamping (limestone),
napal batu kapur bercampur lempung, dolomit, fosfat, guano, batu karbon atau
batubara.
Batuan
metamorf/malihan (Metamorphic Rock) adalah batuan yang berubahtekstur dan struktur mineralnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur
dan struktur mineral yang baru.
Batuan metamorf terbentuk akibat proses
meningkatnya suhu dan/atau tekanan terhadap batuan beku, batuan sedimen, atau
batuan malihan itu sendiri yang telah ada sebelumnya. Mineral pada batuan metamorf umumnya terdiri atas mineral yang stabil,
karena telah mengalami rekristalisasi.
Berdasarkan prosesnya dapat dibedakan menjadi :
ý Batuan metamorfosis thermal atau sentuh. Suhu merupakan faktor terpenting,
contohnya marmer
(pualam) dari batu kapur, antrasit dari batu bara. Batuan ini terbagi lagi menjadi :
o Pyrometamorfosis, bila suhu
sangat tinggi, contohnya Grafit (bahan pensil) dari karbon.
o Pneumatolysis, bila gas
magma yang sedang naik mengubah batuan sekitarnya dan membentuk mineral baru,
contohnya biji timah Bangka, asimut mineral, topas (bahan akik), dan batu permata.
o Hydrothermal, bila larutan
panas yang berperan, contohnya andesit
yang berubah menjadi propilit.
ý Batuan metamorfosis dinamo, bila tekanan merupakan faktor terpenting.
Contohnya batu bara, batu asbak, kuarsa
dari batu pasir.
ý Batuan metamorfosis regional, bila suhu dan tekanan bekerja
bersama-sama. Contohnya batu tulis (sabak) dari serpih, gneis.
B. Siklus batuan
Bermula dari magma yang mengalami
pendinginan (cooling) terbentuklah
batuan beku, Jika batuan beku mengalami peleburan (melting), bisa menjadi magma kembali atau karena suhu dan tekanan
yang tinggi, berubah menjadi batuan metamorf.
Oleh proses pelapukan (weathering), pengikisan (erosion),
dan pengendapan (deposition), batuan
beku menjadi batuan sedimen.
Batuan sedimen kemudian mengalami perubahan
bentuk oleh tekanan pemadatan (compression).atau
menjadi magma kembali oleh proses peleburan (melting), atau karena suhu dan tekanan yang tinggi berubah menjadi
batuan metamorf.
Batuan metamorf oleh
proses pelapukan, pengikisan, dan deposisi berubah menjadi batuan sedimen atau
bila mengalami peleburan (melting) berubah menjadi magma kembali.
3. TENAGA ENDOGEN
Tenaga
endogen adalah tenaga geologi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga ini muncul
bersamaan dengan pergerakan (dinamika) yang terjadi di dalam lapisan-lapisan
bumi. Untuk memahami bagaimana tenaga ini terbentuk, maka sebaiknya memahami
teori-teori terbentuknya litosfer dan muka bumi.
A. Tektonisme atau Diastropisma
Tektonisme
atau diastropisme adalah peristiwa perubahan kedudukan lapisan permukaan bumi
ke arah mendatar ataupun vertikal oleh proses yang terjadi di dalam lapisan
astenosfer.
Gerak
relatif lempeng-lempeng bumi membentuk zona divergen (saling menjauh),
konvergen (saling menumbuk) dan geseran.
Pada
batas antara dua lempeng divergen terjadi pelebaran dasar samudra. Material
lebur panas dari astenosfer akan mengisi celah yang terbentuk pada mid
oceanic ridge, membeku di permukaan bumi, dan membentuk dasar samudra
yang saling menjauh. Sebagaimana dijelaskan oleh teori konveksi, mid oceanic
ridge adalah batas lempeng.Pada tahun 1968 ditetapkan bahwa litosfer terdiri
atas enam lempeng utama yaitu lempeng Afrika, Amerika, Pasifik, Eurasia, India
(lempeng Australia), dan Antartika.
Berdasarkan
kecepatan gerak dan ukuran permukaan litosfer yang terkena efeknya, proses
tektonisme atau diastropisme dibedakan menjadi :
ý Epirogenetik (epheiro=benua
; pembentukan benua) adalah gerakan penaikan atau penurunan lapisan litosfer
secara perlahan dalam waktu yang lama dan meliputi daerah yang luas.
Berdasarkan arahnya terbagi menjadi :
·
Epirogenetik positif, bila kulit bumi mengalami penurunan
dan air laut naik. Contohnya wilayah laut Cina Selatan sampai batas Timur
Filipina ; wilayah Utara Pulau Papua ; wilayah Selatan Pulau Jawa sampai
Kepulauan Nusa Tenggara, asalnya merupakan daratan. Demikian pula proses
Pergeseran Benua Pangeae menjadi Laurasia dan Gondwana yang membentuk
Samudra Purba, Thetys. Selanjutnya
Gondwana mengalami penurunan sampai di bawah permukaan laut.
·
Epirogenetik negatif, bila kulit bumi mengalami penaikan dan
air laut turun. Contoh : terangkatnya
Pulau Timor, Buton, Nias, Mentawai, Dataran Tinggi Colorado (USA).
ý Orogenetik (oros = gunung
; pembentukan pegunungan) adalah gerakan kulit bumi yang relatif lebih cepat
dibandingkan dengan proses epirogenetik. Orogenetik terjadi pada daerah yang
sempit, menghasilkan struktur lipatan dengan sinklin
(lembah lipatan) dan antiklinnya (pundak lipatan), dan struktur patahan dengan
horst (puncak patahan) dan slenk/graben (lembah patahan).
Lipatan terjadi karena adanya gaya tektonik
yang bekerja/menekan pada satu garis dalam lapisan sedimen secara horizontal
(tangensial), akibatnya terjadi pelengkungan pada lapisan sedimen itu. Pada
mulanya terbentuk lipatan simetris/tegak, jika ada tekanan yang terus bergerak,
akan terbentuk lipatan miring, jika terus bekerja terbentuk lipatan rebah.
Demikian seterusnya sampai terbentuk sesar sungkup.
|
Bagian-bagian
yang membentuk struktur lipatan :
·
Sinklin adalah lembah
lipatan
·
Antiklin adalah puncak
lipatan
·
Sayap(limb) adalah panjang lereng lipatan, mulai dari antiklin sampai sinklin
·
Sinklinorium adalah kumpulan sinklin-sinklin dalam
suatu lipatan
·
Antiklinorium adalah kumpulan antiklin-antiklin
dalam suatu lipatan.
Proses lipatan melahirkan sistem
pegunungan di Bumi, yakni sistem pegunungan Sirkum Mediterania dan Sirkum
Pasifik yang pertemuannya di wilayah Indonesia.Kedua sistem pegunungan ini
kemudian dikenal sebagai ring of fire, lingkaran api. Di Indonesia
bagian Timur ada pula sistem pegunungan yang berasal dari Sirkum Australia yang
dimulai dari Pegunungan Alpen (Australia) menuju Selandia Baru, Kaledonia, dan
Pulau Irian bagian Utara. Di daerah ini menjadi dua jalur, yakni pertama yang
melalui ekor Irian Timur menjadi Pegunungan Sentral Irian pada bagian ujungnya
(kepala burung). Di bagian ini terputus oleh busur Banda dan sistem Sunda).
Kedua yang melalui Pulau Bismark menyusuri pantai Bismark menyusuri pantai
Irian dan akhirnya menuju Halmahera.
|
|
|
|||
Bagian-bagian sesar :
|
|||
|
|||
·
Alas sesar (footwall)
atau graben atau slenk
·
Atap sesar (hangingwall) atau horst
· Garis sesar (fault line)
· Lereng/Gawir
· Bidang sesar
|
|
|
·
|
·
|
|
·
|
·
|
·
Bila kedua batuan pada
sesar bergerak saling menggesek secara mendatar, sesarnya dinamakan sesar geseran-jurus (strike-slip
fault) atau disebut juga sesar
mendatar. Sesar ini umumnya ditemui di daerah yang mengalami pelipatan dan
pensesaran naik, arahnya dapat memotong lipatan secara diagonal atau kadang
tegak lurus. Akibatnya dapat menimbulkan pembalikan struktur, dimana antiklin
pada suatu ketika beralih menjadi sinklin atau sebaliknya, seperti pada bekas
lipatan Jura di Swiss. Sesar mendatar yang besar ukurannya terdapat di San
Andreas (Kalifornia), Filipina, Taiwan, dan di Indonesia terdapat dalam lapisan
neogen muda di daerah Kafemenanu, Timor.
GRABEN/SLENK/TERBAN terbentuk akibat sesar turun, yaitu jalur batuan yang
terletak di antara dua bidang sesar yang hampir sejajar, sempit, dan panjang.
Bagian yang meninggi atau muncul terhadap daerah sekitarnya disebut HORST/PEMATANG.
Serangkaian sesar turun dengan arah
gerakan yang sama akan membentuk sesar bentuk tangga yang disebut step faulting. Pegunungan yang
banyak patahannya disebut Kompleks Pegunungan
Patahan. Contohnya Bukit Jiwa dan Pegunungan Kidul di Jawa bagian Selatan
seperti gambar penampang berikut :
Di lapangan, gejala sesar sulit diketahui,
apalagi di daerah hutan hujan tropik, karena sudah terhancurkan oleh tenaga
eksogen dan tertutup oleh vegetasi. Namun, beberapa yang masih tampak jelas
adalah fenomena Patahan Lembang yang terlihat dengan jelas di sekitar
Peneropongan Bintang Boscha sekarang, Pantai Parangtritis di Jogjakarta,
Karangbolong sampai Logending di Jawa Tengah.
C. Vulkanisme
Vulkanisme
adalah peristiwa naiknya magma dari bagian dalam bumi sehingga sebagian magma
muncul ke permukaan bumi dan sebagian lagi menyusup ke dalam lapisan kerak
bumi. Vulkanisme merupakan gejala yang ditunjukkan oleh gunung api. Peyebab
magma naik adalah energi dorong yang berasal dari gas-gas yang terkandung dalam
magma. Makin dalam asal magma, letusan gunung makin kuat.
Erupsi
(ekstrusi magma) adalah peristiwa naiknya magma dari dalam bumi ke luar sampai
permukaan bumi. Berdasarkan cara keluarnya terbagi atas erupsi leleran (efusif)
yakni magma ke luar dengan cara meleler dan erupsi ledakan (eksplosif)
yakni bila magma ke luar dengan menimbulkan ledakan, sehingga butiran magma
disemburkan dan memadat yang disebut efflata.
Bahan-bahan
yang dikeluarkan oleh tenaga vulkanisme:
ý Benda padat (eflata) misalnya debu, pasir, kerikil
ý Benda cair misalnya lava, lahar panas
dan lahar dingin.
ý
Gas misalnya solfatar (H2S), fumarol, mofet
Intrusi
magma adalah naiknya magma ke dalam lapisan litosfer tetapi tidak mencapai
permukaan bumi. Intrusi ada yang memotong atau menyusup kedalam lapisan-lapisan
litosfer. Intrusi magma berbentuk batolit, lakolit, sill (keping intrusi), dike
(gang intrusi) dan diatrema.
Manfaat vulkanisme :
ý
Sumber mineral
ý
Menyuburkan daerah pertanian
ý Obyek wisata
Pembentukan Gunung api
Proses terbentuknya gunung api tak lepas dari proses
pergerakan lempeng tektonik, terutama di sekitar zona konvergen atau zona
subduksi yang menimbulkan pelipatan pada lempeng benua. Pelipatan yang
menimbulkan retakan mengakibatkan terbentuknya hot spot (titik api). Melalui
hot spot ini cairan astenosfer melakukan proses intrusi dan membentuk dapur
magma.
Lava
Batuan pijar meleleh yang terdapat di dalam perut bumi
disebut magma.
Magma yang keluar dari gunung api saat terjadi letusan, disebut lava. Bila magma
bersifat cair (fluid), maka lava yang dihasilkannya akan mengalir dengan
cepat di permukaan lereng gunung. Sambil mengalir, lava ini mendingin, dan
akhirnya menjadi batuan beku dan membentuk kubah lava baru.
Material Pyroklastik atau Tepra
Gunung api yang memiliki kandungan magma yang kental (sticky),
bila terjadi letusan yang eksplosif, akan menghasilkan aliran piroklastik (pyroclastic
flow) yang tersusun dari batu, debu, bara, dan gas, mengalir menuruni
lereng gunung dengan kecepatan yang sangat tinggi, mencapai 300 km/jam. Semua
benda yang dilaluinya akan hangus terbakar dan hancur. Di Gunung Merapi, awan
panas ini biasa dikenal dengan istilah wedus gembel.
Gas
Gas dihasilkan oleh letusan gunung api, baik eksplosif
maupun non eksplosif, biasanya dalam bentuk uap. Pelepasan gas yang tiba-tiba
dengan tekanan yang sangat tinggi inilah yang menyebabkan terjadinya letusan.
Gas yang banyak terkandung dalam gunung api antara lain uap air (H2O),
karbon dioksida (CO2), dan sulfur dioksida (SO2);
sedangkan gas lainnya dalam jumlah kecil adalah Klorin (CL) dan Fluorin (F).
Jenis-jenis Gunung api (Volcano Types)
Berdasarkan proses pembentukannya, gunung api dapat
diklasifikasikan sebagai berikut :
Gunung-api
Rekahan (Fissure Volcano)
Gunung-api rekahan merupakan sebuah retakan panjang pada permukaan bumi
dimana aliran magma keluar melalui retakan tersebut. Akibat retakan ini
timbullah lapisan basalt yang sangat tebal dan luasnya dapat mencapai ribuan
kilometer persegi.
Contoh gunung-api yang cukup besar yang terbentuk dari
proses ini adalah Plato
Kolumbia di bagian barat-laut Amerika Serikat; dan Plato Deccan di India.
Gunung-api
Perisai (Shield Volcano)
Gunung-api perisai bukan terbentuk dari letusan, melainkan lebih karena
adanya aliran lava basalt cair yang kemudian membeku. Karena lava basalt
bersifat tipis dan basah, aliran lava ini secara bertahap membentuk gundukan
yang sangat landai, seperti perisai dengan landasan yang melebar luas.
Gunung-api perisai ini ada yang besar, ada pula yang kecil.
Gunung-api Mauna Loa dan Mauna Kea adalah contoh gunung-api terbesar yang terbentuk dari proses ini.
Gunung-api
Kubah (Dome Volcano)
Kadang juga disebut kubah-sumbat
(plug dome), terbuat dari lava kental mengandung asam yang keluar saat
terjadi letusan. Lava ini mengisi lubang kawah di bagian puncak gunung. Lava
yang mengeras pada kawah ini dapat menutup lubang pada dinding gunung, dan ini
dapat mengakibatkan terjadinya ledakan. Gunung-api kubah umumnya memiliki sisi
yang curam dan bentuk yang cembung.
Contoh gunung-api kubah ini diantaranya adalah Puncak Lassen di Sierra Nevada, dan Gunung Pelée di Martinique.
Kerucut Bara (Cinder Cone)
Merupakan gunung-api yang dibentuk terutama oleh bara
basalt dan abu vulkanik dari reruntuhan material piroklastik, atau dari
material yang dikeluarkan pada saat terjadi letusan eksplosif. Karena dibentuk
oleh serpihan material dan bukan dari lava, gunung ini mudah mengalami erosi,
dan ukurannya pun relatif lebih kecil daripada gunung-api campuran. Gunung-api
ini juga cenderung tidak bertahan lama, dibandingkan dengan gunung-api campuran
yang terus bertambah lapisannya setiap kali terjadi letusan dari satu lubang.
Gunung-api Strato (Stratovolcano)
Dikenal pula dengan nama gunung-apicampuran (composite volcano), dibentuk oleh kombinasi
aliran lava dan material piroklastik pada letusan eksplosif. Lapisan-lapisan
lava yang bercampur dengan material piroklastik ini semakin lama semakin
memadat dan terakumulasi menjadi lapisan massa baru. Gunung-api campuran
umumnya berbentuk simetris dan mengerucut, dengan sisinya yang jauh lebih
tinggi dan lebih curam dibanding gunung-api perisai.
Contoh gunung-api di Indonesia > 90% merupakan gunung strato, contoh lain adalah Gunung Fuji di Jepang, dan Gunung Etna di Sisilia.
Kaldera (Caldera)
Kaldera adalah suatu kawasan berbentuk bulat atau oval
yang membentang rendah di tanah. Kawasan ini terbentuk pada saat tanah amblas
akibat adanya letusan yang eksplosif. Letusan yang eksplosif dapat meledakkan
bagian atas gunung, atau memuntahkan magma yang ada di dalam perut gunung.
Kedua aksi ini sama-sama dapat menyebabkan gunung-api amblas. Diameter kaldera
dapat berukuran lebih besar dari diameter gunung-api perisai.
Letusan Gunung api (Volcanic Eruptions)
Letusan gunung api merupakan suatu pemandangan yang
spektakuler. Pancaran lahar panas yang menyala-nyala memperlihatkan kepada kita
betapa dahsyatnya kekuatan yang tersimpan dalam perut bumi kita ini.
Dalam beberapa letusan, gumpalan awan besar naik ke atas
gunung, dan sungai lava mengalir pada sisi-sisi gunung tersebut. Dalam letusan
yang lain, abu merah panas dan bara api menyembur keluar dari puncak gunung,
dan bongkahan batu-batu panas besar terlempar tinggi ke udara. Sebagian kecil
letusan memiliki kekuatan yang sangat besar, begitu besar sehingga dapat
memecah-belah gunung.
Letusan gunung api kadang juga terjadi di pulau-pulau
vulkanik. Pulau vulkanik sebenarnya merupakan bagian puncak dari gunung api
yang terletak di dasar samudra. Gunung api ini terbentuk dari proses letusan
yang terjadi secara berulang-ulang.
Letusan lain dapat terjadi di sepanjang celah sempit di
dasar samudra. Pada letusan semacam ini, lava mengalir dari celah tersebut, dan
membentuk dasar samudra.
Penyebab Meletusnya Gunung api
Gunung api terbentuk dari magma, yaitu batuan cair yang
terdapat di dalam bumi. Magma terbentuk akibat panasnya suhu di dalam interior
bumi. Pada kedalaman tertentu, suhu panas ini sangat tinggi sehingga mampu
melelehkan batuan di dalam bumi. Saat batuan ini meleleh, dihasilkanlah gas
yang kemudian bercampur dengan magma. Sebagian besar magma terbentuk pada
kedalaman 60 hingga 160 km di bawah permukaan bumi. Sebagian lainnya terbentuk
pada kedalaman 24 hingga 48 km.
Magma yang mengandung gas, sedikit demi sedikit naik ke
permukaan karena massanya yang lebih ringan dibanding batu-batuan padat di
sekelilingnya. Saat magma naik, magma tersebut melelehkan batu-batuan di
dekatnya sehingga terbentuklah kabin yang besar pada kedalaman sekitar 3 km
dari permukaan. Dapur
magma (magma chamber) inilah yang merupakan gudang (reservoir)
tempat letusan material-material vulkanik berasal.
Magma yang mengandung gas di dalam dapur magma, berada dalam kondisi di
bawah tekanan batuan-batuan berat yang mengelilinginya. Tekanan ini menyebabkan
magma meletus atau melelehkan conduit (saluran) pada bagian batuan yang rapuh atau
retak. Magma bergerak keluar melalui saluran ini menuju ke permukaan.
Saat magma mendekati permukaan, kandungan gas di dalamnya terlepas. Gas dan
magma ini bersama-sama meledak dan membentuk lubang yang disebut lubang utama
(central vent). Sebagian besar magma dan material vulkanik lainnya
kemudian menyembur keluar melalui lubang ini. Setelah semburan berhenti, kawah (crater)
yang menyerupai mangkuk biasanya terbentuk pada bagian puncak gunung api.
Sementara lubang utama terdapat di dasar kawah tersebut.
Setelah gunung api terbentuk, tidak semua magma yang
muncul pada letusan berikutnya naik sampai ke permukaan melalui lubang utama.
Saat magma naik, sebagian mungkin terpecah melalui retakan dinding atau
bercabang melalui saluran yang lebih kecil. Magma yang melalui saluran ini mungkin
akan keluar melalui lubang lain yang terbentuk pada sisi gunung, atau mungkin
juga tetap berada di bawah permukaan.
Jenis Letusan Gunung api
Letusan Plinial
Merupakan
jenis letusan dahsyat yang mengakibatkan kerusakan parah terhadap wilayah di
sekitarnya.Letusan ini pulalah yang telah mengubur kota Pompeii dan Herculaneam. Magma pada
letusan Plinial sangat kental dan memiliki kandungan gas yang sangat tinggi.
Material piroklastik yang dihasilkan dalam letusan ini dapat terlempar sampai
setinggi 48 km di udara, dengan kecepatan ratusan kilometer per detik.
Letusan Plinial dapat berlangsung selama beberapa jam,
atau bahkan beberapa hari, dan mengeluarkan asap tebal yang membubung tinggi di
udara. Material vulkanik yang terkandung dalam asap ini berjatuhan di
wilayah-wilayah sekitar gunung tersebut. Kadang bukan hanya di satu sisi,
tergantung dari arah angin yang menerbangkannya. Selain itu, letusan Plinian
dapat mengeluarkan aliran lava yang bergerak sangat cepat dan memusnahkan apa
pun yang dilaluinya.
Letusan Hawaiian
Secara umum, letusan jenis ini tidak terlalu eksplosif
juga tidak terlalu merusak. Letusan ini tidak memancarkan terlalu banyak
material piroklastik ke udara, melainkan lebih banyak mengeluarkan lava yang
tidak terlalu kental dengan kandungan gas rendah. Lava mengalir dengan bermacam
cara, namun yang paling menarik adalah air
mancur api, yang sesuai namanya memang merupakan air mancur lava
berwarna oranye terang yang memancar setinggi ratusan meter ke udara, kadang
hanya terjadi sesaat, kadang juga bisa beberapa jam. Cara lainnya yang juga
sering dijumpai adalah lava mengalir secara teratur dari satu lubang, yang
akhirnya membentuk danau atau kolam lava pada kawah atau cekungan lainnya.
Lava yang mengalir dan memancar dari air mancur api dapat
merusak tanaman dan pepohonan di sekitarnya, namun gerakannya cukup lamban
sehingga memungkinkan penduduk sekitar untuk mengungsi dan menyelamatkan diri.
Letusan ini dinamakan Letusan Hawaii karena jenis letusan ini memang umum
dijumpai pada pegunungan berapi di Kepulauan Hawaii.
Letusan Strombolian
Jenis letusan ini cukup menarik perhatian meskipun tidak
terlalu berbahaya. Letusan ini mengeluarkan sejumlah kecil lava yang menjulang
setinggi 15 hingga 90 meter ke udara, dengan letupan-letupan pendek. Lava cukup
kental, sehingga tekanan gas harus terlebih dulu meningkat sebelum mampu
mendesak material-material terbang ke udara. Ledakan-ledakan yang teratur pada
letusan ini dapat menimbulkan bunyi dentuman seperti suara bom, namun
letusannya relatif kecil.
Letusan Strombolian, secara umum tidak menghasilkan
aliran lava, namun sebagian lava mungkin akan menyertai proses letusan. Letusan
ini juga mengeluarkan sejumlah kecil abu tepra.
Letusan Vulkanian
Seperti halnya letusan Strombolian, letusan Vulkanian
juga disertai dengan ledakan-ledakan pendek. Namun diameter asap yang membubung
ke udara pada letusan ini biasanya lebih besar dibanding pada letusan
Strombolian, dan asap ini sebagian besar tersusun oleh material piroklastik.
Ledakan diawali dengan keluarnya magma kental dengan kandungan gas yang tinggi,
dimana sebagian kecil tekanan gas mendorong magma terlempar ke udara.
Selain abu tepra, letusan Vulkanian juga meluncurkan
gumpalan-gumpalan piroklastik seukuran bola sepak ke udara. Umumnya, letusan
Vulkanian ini tidak disertai dengan aliran lava.
Letusan Hidrovulkanik
Bila letusan gunung api terjadi di dekat samudra, awan
mendung, atau wilayah lembab lainnya, interaksi antara magma dan air dapat
menciptakan gumpalan asap yang unik. Sebenarnya dalam proses ini magma yang panas
memanaskan air sehingga menjadi uap. Perubahan bentuk yang cepat dari air ke
uap dapat menyebabkan ledakan dalam partikel-partikel air, yang dapat
memecahkan material piroklastik, dan kemudian menciptakan debu api.
Letusan hidrovulkanik sangat bervariasi. Sebagian lebih
banyak diwarnai oleh letupan-letupan pendek, sebagian lainnya ditandai dengan
munculnya bubungan asap yang bertahan selama beberapa saat. Letusan ini juga
dapat melelehkan salju dalam skala besar, yang mengakibatkan terjadinya tanah longsor
dan banjir bandang.
Letusan Rekahan (Fissure Eruptions)
Letusan rekahan terjadi apabila magma mengalir ke atas
melalui celah-celah di tanah dan bocor keluar ke permukaan. Ini seringkali
terjadi pada lokasi dimana pergeseran lempeng menimbulkan retakan besar di
penampang bumi, dan mungkin juga menciptakan landasan gunung api dengan sebuah
lubang di bagian tengahnya.
Lingkaran Api (Ring of Fire)
Lingkaran Api
merupakan zona sepanjang tepi Samudra Pasifik dan Laut Mediteran (Laut Tengah).
Oleh proses tumbukan lempeng samudra dan benua, pada zona tersebut
banyak terdapat gunung api hasil proses pelipatan. Pergerakan lempeng sering
menimbulkan gempa bumi.
Di
Samudra Pasifik, bentuknya menyerupai tapal kuda, membentang sepanjang 40.000
kilometer, dari Selandia Baru di selatan, ke Philipina, Jepang, kemudian
mengarah ke timur menuju Alaska, dan kembali ke selatan melalui Oregon,
California, Meksiko, dan berakhir di Pegunungan Andes di Amerika Selatan.
Terlihat dalam gambar, bahwa negeri kita juga termasuk
yang dilalui Lingkaran Api ini, tepatnya di bagian utara Pulau Irian dan
Maluku. Tak heran kalau di wilayah ini pun sering terjadi gempa, meskipun
secara geografis tidak berada di wilayah pengaruh lempeng Indo-Australia dan
Eurasia seperti halnya Pulau Jawa dan Sumatera.
TENAGA EKSOGEN
Tenaga eksogen merupakan tenaga dari luar yang mempunyai sifat merusak. Asal tenaga ini terutama peran atmosfer dan organisme. Terdiri atas pelapukan, erosi (pengikisan), pengangkutan (transportasi), dan pengendapan (sedimentasi).
Pelapukan (weathering)adalah perusakan batuan dari batuan besar menjadi butiran kecil bahkan halus. Tenaga yang bekerja adalah cuaca (dengan segala unsurnya) dan air, karena itu pelapukan sering disebut juga weathering (weather=cuaca).
Jenis-jenis pelapukan :
a.
Pelapukan fisik/mekanik adalah peristiwa pemecahan batuan
menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil, karena pengaruh tenaga fisik pada
batuan tersebut. Tenaga-tenaga fisik tersebut adalah perbedaan (amplitude) suhu
yang tinggi, pembekuan air di dalam celah batuan, mengkristalnya air garam, dan
pengelupasan
b.
Pelapukan kimiawi adalah proses perusakan atau
penghancuran batuan yang disertai perubahan susunan kimiawinya. Pelapukan ini
sering disebut juga dekomposisi,
karena perusakan yang terjadi bukan hanya merubah fisik tapi juga komposisi
atau susunan kimiawinya. Pelapukan ini sangat dipengaruhi oleh kondisi iklim,
tumbuh-tumbuhan dan binatang, misalnya
asam karbonat yang berada dalam batu kapur akan bereaksi menghasilkan kalsium
bikarbonat [H2CO3 + CaCO3 ---> Ca(HCO3)2].
c.
Pelapukan organik atau biologis adalah proses perusakan atau
penghancuran batuan yang disebabkan oleh organisme, baik tumbuh-tumbuhan atau
binatang. Misalnya pelapukan oleh perpanjangan akar tanaman, pelapukan oleh
bakteri, cacing, semut dan sebagainya.
Pengikisan
(erosi)adalah proses lepasnya butiran-butiran batuan dari batuan induknya karena
gesekan, tumbukan, atau gravitasi akibat adanya tenaga di permukaan Bumi,
misalnya air, es yang bergerak (gletser), dan angin.
Faktor-faktor
yang berpengaruh terhadap erosi tidak sama antara satu tempat dengan tempat
yang lain, misalnya di daerah tropis basah, faktor dominan yang berpengaruh
adalah tenaga aliran permukaan, di daerah gurun oleh tenaga angin, di daerah
pantai oleh tenaga gelombang laut, dan di daerah es adalah tenaga gletser.
Erosi air dimulai
dari jatuhnya air hujan ke permukaan tanah yang mampu memecahkan dan
menghempaskan partikel-partikel tanah (bahan-bahan mineral yang tidak bergerak
dan melekat pada butiran tanah, seperti batu, kerikil, dan debu) dan mampu
menimbulkan aliran permukaan. Aliran permukaan ini merupakan tenaga/wahana yang
mengangkut partikel-partikel dan hancuran batuan (fragmeno).
Berdasarkan arahnya, erosi air terdiri atas
erosi vertikal dan erosi horisontal. Erosi vertikal adalah erosi yang arahnya atasàbawah, sehingga mengakibatkan lembah bertambah
dalam ; sedangkan erosi horisontalatau
erosi lateral adalah erosi mendatar, sehingga mengakibatkan lembah
bertambah lebar.
Bentuk atau tipe erosi air
:
·
Erosi percikan (splash erosion) adalah
proses pengikisan akibat adanya percikan air yang mengenai tanah dan
mengakibatkan pecah dan terhempasnya partikel-partikel tanah.
·
Erosi lembar atau erosi permukaan
(sheet erosion) adalah proses pengikisan lapisan tanah yang
letaknya paling atas dan sangat tipis karena pergerakan aliran permukaan. Erosi
ini juga melarutkan dan mengangkut bahan-bahan organik yang ada di sekitar
tanah.
·
Erosi alur (rill erosion) adalah
proses pengikisan yang terjadi pada permukaan tanah yang miring terjadi
pengumpulan aliran permukaan berbentuk alur. Erosi ini lebih intensif daripada
erosi permukaan atau erosi horisontal.
·
Erosi parit (gully erosion) terjadi
bila proses erosi alur bertambah besar, sehingga terbentuk parit-parit. Erosi
ini memperlebar lembah sekaligus
memperdalam. Arah erosi ini dominan vertikal, akibatnya lembah menjadi
berbentuk V dan U. Lembah bentuk U terbentuk di tanah-tanah yang masih muda,
seperti tanah aluvial, regosol, dan tanah loss.
·
Erosi air terjun (water-fall erosion) disebut
juga erosi mudik atau balik karena lembah sungai bertambah panjang ke arah
hulu. Air terjun menimbulkan percikan pada dasar jatuhan, sehingga
melepaskan partikel batuan di dasar
jatuhan tersebut. Partikel yang lepas terlemparkan pada dinding bagian bawah
dan menumbuk partikel batuan dinding, sehingga terlepas dari batuan induknya.
Demikian seterusnya, sehingga di balik air terjun terbentuk gua air terjun yang
memanjang ke dalam. Pada suatu keadaan, oleh gaya beratnya, atap gua runtuh,
sehingga dinding gua bagian dalam menjadi dinding air terjun baru.
Bentuk hasil erosi
berbeda-beda tergantung pada materi penyebab erosinya :
·
Pengikisan oleh aliran air sungai secara vertikal dan horisontal menimbulkan
perubahan bentuk lembah sungai ;
·
Pengikisan oleh aliran permukaan berupa erosi percik, lembar, alur, dan parit
menimbulkan perubahan morfologi dan bentuk aliran sungai ;
·
Abrasi adalah
terkikisnya pantai oleh material yang terangkut air laut, sehingga pantai
seperti diamplas. Akibatnya batuan yang ada di sekitar pantai terkikis dan
dipindahkan ke sekitarnya. Abrasi membentu cliff, yaitu lereng tegak yang
bagian atasnya menggantung, karena bagian bawahnya terkikis dan membentuk
relung, yaitu cekungan pada dinding pantai.
·
Deflasi adalah
erosi oleh tenaga angin. Korasi adalah
erosi oleh angin kencang yang membawa material dan kemudian mengikis batuan
yang dilintasinya, sehinga membentuk batu cendawan.
·
Eksarasi adalah
erosi oleh tenaga es yang bergerak (gletser) dan disebut juga erosi glasial.
Hasilnya berupa palung menyerupai huruf U dan di pantai berubah menjadi fyord, yaitu teluk sempit, panjang, dan
dalam dengan tebing yang curam.
Pengangkutan
(TRANSPORTASI)adalah proses pemindahan butiran batuan lepas dari satu tempat ke tempat
lain oleh tenaga dan media pengangkut, seperti air, angin, es, dan gaya
gravitasi. Faktor yang berpengaruh terhadap pengangkutan, antara lain
kemiringan dan volume tenaga pengangkut.
PENGENDAPAN (SEDIMENTASI) terjadi karena kecepatan dan media pengangkut materi erosi berkurang, sehingga material yang dibawanya mengendap.
Bentukan alam hasil sedimentasi
berbeda-beda menurut tempat terjadinya :
·
Sedimen marine adalah segala material hasil abrasi yang diangkut dan
diendapkan di sekitar pantai. Contohnya gosong,
yakni timbunan pasir (material hasil abrasi/erosi) di pantai. Gosong yang
menghubungkan pulau karang dengan pulau utama disebut tombolo.
·
Sedimen fluvial adalah segala material yang diangkut dan diendapkan oleh tenaga sungai di
dasar atau muara sungai dan danau. Contoh bentukannya adalah delta, yakni
kumpulan deposit lumpur, pasir, atau kerikil yang mengendap di muara sungai.
·
Sedimen eolis adalah segala material yang diangkut dan diendapkan oleh tenaga angin.
Contohnya di daerah
berpasir yang mengakibatkan terbentuknya bukit-bukit pasir atau sand dune.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar