Barysphere atau Centrosphere (Inti Bumi) mempunyai jari-jari ± 3475 km dan terdiri atas unsur-unsur besi (Fe) dan nikel (Ni), sehingga sering disebut lapisan Ni-Fe. Inti bumi terbagi 2 (dua) yaitu :
a. inti dalam yang padat, tersusun dari kristal besi atau kristal besi-nikel, 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 Mantel adalah 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 Moho atau M-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.
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.
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 kimiawi terbentuk 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 berubah tekstur 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.
Ada 6 (enam) teori proses pembentukan litosfer, yakni :
1. TEORI KONTRAKSI (THEORY OF A SHRINKING EARTH). Diformulasikan oleh James Dana (1847) dan Elie De Baumant (1852)
Kerak bumi mengalami pengerutan karena bagian dalamnya mengalami pendinginan akibat konduksi panas, terbentuklah pegunungan dan lembah-lembah di permukaan bumi.
2. TEORI LAURASIA-GONDWANA (THE FACE OF THE EARTH). Dikemukakan Oleh Eduard Zuess (1884) dan Frank B. Taylor (1910)
Mula-mula ada dua benua yang berlokasi di kedua kutub bumi. Benua tersebut diberi nama Laurasia (laurentia) di belahan bumi Utara (BBU) dan gondwana di belahan bumi Selatan (BBS). Keduanya bergerak kearah equator secara pelan-pelan kemudian terpecah-pecah membentuk benua-benua seperti yang ada sekarang.
3. TEORI PERGESERAN BENUA (CONTINENTAL DRIFT THEORY). Dikemukakan Oleh Alfred Wegener (1915) dalam bukunya The Origin Of Continent’s And Ocean’s
Mula-mula hanya ada satu benua, pangaea (pangeae). Pada permulaan mesozoikum, Pangaea mulai bergeser secara perlahan ke arah equator dan Barat sampai terpecah dan mencapai posisi seperti yang ada sekarang ini. Penyebab gerakan tersebut adalah :
ý rotasi bumi yang menghasilkan gaya sentrifugal dan menyebabkan gerakan cenderung ke arah equator
ý gaya tarik antara bumi dan bulan menghasilkan gerakan ke arah barat seperti halnya pada gelombang pasang (bulan bergerak dari arah barat ke timur dalam gerakannya mengorbit bumi).
4. Teori Konveksi (Convection Theory) dikemukakan oleh Harry H. Hess (1962) dalam bukunya, History Of The Ocean Basin.
Karena suhu yang tinggi, mencapai + 20000 C, di astenosfer terbentuk aliran konveksi, yakni molekul-molekul cair yang agak kental bergerak vertikal membentuk lingkaran-lingkaran. Sambil bergerak, ada yang saling menumbuk dan ada pula yang saling menjauh. Di permukaan zat cair, arus ini menimbulkan gelembung-gelembung.
Panas cairan ini mempengaruhi kerak bumi, menyebabkan kerak bumi menjadi lunak dan tidak rata.
Aliran konveksi mengantarkan cairan lava ke permukaan bumi di mid oceanic ridge (punggungan dasar laut). Melalui rekahan di puncak mid oceanic ridge ini lava mengalir dan tersebar ke kedua sisinya, kemudian membeku, dan membentuk kerak bumi baru. Pembekuan terjadi karena temperatur lapisan kulit bumi jauh lebih rendah dibandingkan dengan lapisan dalamnya (astenosfer). Mid oceanic ridge ini, merupakan batas lempeng.
Teori ini menjelaskan, bahwa lapisan litosfer berada di atas lapisan zat cair yang dipanaskan oleh ’tungku api’, sehingga terjadi arus konveksi.
Akibat arus konveksi, pada litosfer terbentuk zona divergen dan konvergen.
5. 
TEORI PERGESERAN DASAR LAUT dikemukakan oleh Robert Diesz untuk mengembangkan Hipotesa Hess.
TEORI PERGESERAN DASAR LAUT dikemukakan oleh Robert Diesz untuk mengembangkan Hipotesa Hess. 
Perkembangan penelitian topografi dasar laut membuktikan terjadinya pergeseran dasar laut dari arah punggungan dasar laut ke kedua sisinya, sehingga makin jauh dari mid oceanic ridge (punggungan dasar laut), batuan makin tua umurnya. Contoh : mid atlantic ridge, east pasific rise, atlantic indian ridge, pasific atlantic ridge
6. TEORI LEMPENG TEKTONIK (PLATE TECTONICS TEORY) dikemukakan oleh Dan Mc Kenzie & Robert Parker (1967).
Teori ini merupakan penyempurnaan dari teori-teori sebelumnya. Dikatakan :
v kerak bumi bersama lapisan litosfer mengapung di atas lapisan astenosfer
v kerak bumi terdiri atas lempeng-lempeng yang saling berhubungan, dipisahkan oleh aliran konveksi yang keluar dari mid oceanic ridge. Lava pijar yang keluar itu kemudian menyebar ke kedua sisinya dan masuk (menyusup) kembali ke lapisan dalam (astenosfer).
v Tempat masuknya kembali lava pijar itu disebut zona subduksi (zona susupan lempeng samudra) yang mengakibatkan terbentuknya deretan palung laut (trench), pulau-pulau lipatan non vulkanik dan vulkanik, atau terbentuk pula patahan (transform fault).
v Pada zona subduksi ini aktivitas gempa bumi sangat banyak akibat pergeseran kerak bumi yang berlangsung terus menerus (kecepatannya berkisar 1–13 cm/tahun).
v Akibat pergeseran lempeng samudra dan lempeng benua, mengakibatkan terbentuknya :
ý Batas Menyebar (Divergent Boundaries), yaitu perbatasan lempeng yang bergerak ke arah yang berlawanan atau saling menjauh. Wilayah batas ini merupakan rangkaian mid oceanic ridge (punggungan dasar laut).
ý Batas Memusat/Tumbukan (Convergent Boundaries) yaitu perbatasan lempeng yang saling bertumbukan, sehingga menimbulkan “subduction zone” (zona menyusup) yang kemudian membentuk trench, punggungan lipatan vulkanik (gunung api) dan non vulkanik, serta patahan-patahan, serta zona pusat gempa.
ý Batas Menggunting atau Sesaran (Shear Boundaries) yaitu perbatasan lempeng yang saling bergesekan, karena gerak masing-masing lempeng yang sejajar namun arahnya berlawanan seperti gerakan menggunting. Zona ini merupakan zona sesaran yang juga zona pusat gempa.
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
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.
B. Gempa Bumi
Gempa bumi adalah sentakan/getaran asli di dalam kerak bumi yang disebabkan oleh pelepasan energi pada lapisan litosfer akibat pergerakan lempeng, baik divergen, konvergen, maupun sesaran. Energi yang dilepaskan ini selanjutnya merambat melalui permukaan bumi dan sampai menembus bumi. Istilah-istilah dalam gempa :
ý Hiposentrum, yaitu sumber gempa didalam lapisan bumi.
ý Episentrum, yaitu titik atau garis dipermukaan bumi yang tepat tegak lurus di atas hiposentrum
ý Homoseista, yaitu garis yang menghubungkan tempat-tempat di permukaan bumi yang dilalui gempa pada waktu yang sama.
ý Isoseista, yaitu garis dipermukaan bumi yang menghubungkan tempat-tempat dengan intensitas yang sama.
ý Makroseisma, yaitu daerah disekitar episentrum yang mengalami kerusakan terhebat akibat gempa.
ý Pleistoseista, yaitu garis pada peta gempa yang megelilingi makroseisma.
Klasifikasi gempa :
a.Berdasarkan penyebabnya
ý Gempa tektonik, yaitu gempa yang disebabkan oleh pergeseran lapisan batuan pada zona subduksi atau daerah patahan.
ý Gempa vulkanik, yaitu gempa yang diakibatkan oleh aktivitas vulkanisme.
ý Terban (gempa runtuhan), yaitu disebabkan oleh runtuhnya bagian gua.
b. Berdasarkan bentuk episentrum
ý Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya titik
ý Gempa linier, yaitu gempa yang episentrumnya garis.
c. Berdasarkan kedalaman hiposentrum
ý Gempa dalam, yaitu lebih dari 300-700 km
ý Gempa menengah, yaitu antara 100-300 km
ý Gempa dangkal, yaitu kurang dari 100 km
d. Berdasarkan jarak episentrum
ý Gempa lokal, yaitu episentrumnya kurang dari 10.000 km.
ý Gempa jauh, yaitu episentrumnya sekitar 10.000 km.
ý Gempa sangat jauh, yaitu episentrumnya lebih dari 10.000 km.
Seismograf adalah alat pencatat gempa, sedang seismogram adalah rekaman atau hasil catatan seismograf.
1. Gempa Tektonik
|
Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, bahwa lempeng litosfer terus bergerak saling mendorong, saling menjauh, atau saling menggesek secara horisontal. Karena tepian lempeng tektonik ini tidak rata, gesekan itu menimbulkan friksi yang kemudian melepaskan energi getaran atau guncangan.
|
Efek guncangan langsung ditimbulkan oleh benturan lempeng benua dengan lempeng samudra. Karena sesarnya berada di dasar laut, yakni di trench, maka biasanya benturan yang terjadi berpotensi menimbulkan tsunami.2. Gempa Vulkanik
Gempa vulkanik terjadi akibat meningkatnya aktivitas gunung api yang disebabkan oleh proses naiknya magma ke permukaan bumi . Cairan magma ini mendesak batuan-batuan di atasnya, sehingga menyebabkan guncangan.
Sebenarnya mekanisme kedua gempa ini sama, karena naiknya magma ke permukaan juga dipicu oleh pergeseran lempeng tektonik pada sesar bumi. Biasanya ini terjadi pada batas lempeng tektonik yang bersifat konvergen (saling menumbuk). Hanya saja pada gempa vulkanik, efek guncangan lebih ditimbulkan oleh proses desakan magma yang sedang bergerak ke permukaan bumi.
3. Anatomi Gempa (Anatomy of an Earthquake)
Ilmu yang mempelajari gempa adalah seismologi. Ilmu ini mengkaji tentang apa yang terjadi pada kerak dan permukaan bumi pada saat gempa, bagaimana energi guncangan merambat dari dalam perut bumi ke permukaan, dan bagaimana energi ini dapat menimbulkan kerusakan, serta proses penunjaman antar lempeng pada sesar bumi yang menyebabkan terjadinya gempa.
a
a. Hiposenter dan Episenter (Focus and
Epicenter)
Titik sumber gempa di dalam perut bumi dinamakan hiposenter atau fokus. Tegak lurus hiposenter di muka bumi adalah episenter. Hiposenter ada yang dalam, sedang, dan dangkal.
Gempa dangkal menimbulkan efek goncangan yang lebih dahsyat dibanding gempa dalam, karena letak fokus lebih dekat ke permukaan, dimana batu-batuan bersifat lebih keras sehingga melepaskan regangan (strain) yang lebih besar.
b. Sesar Bumi (Earth Fault)
Sesar (fault) adalah celah pada kerak bumi yang ada di sekitar batas dua lempeng tektonik. Gempa sangat dipengaruhi oleh pergerakan batuan dan lempeng pada sesar ini.
c. Gelombang Gempa (Seismic Wave)
Gerakan batuan yang tiba-tiba di sepanjang celah pada sesar bumi menimbulkan getaran (vibration) yang mentransmisikan energi dalam bentuk gelombang (wave). Gelombang yang merambat di sela-sela bebatuan di bawah permukaan bumi disebut gelombang badan (body wave). Sedangkan gelombang yang merambat dari episenter ke sepanjang permukaan bumi disebut dengan gelombang permukaan (surface wave).
1) Gelombang Badan (Body Wave)
Ada 2 macam gelombang badan, yaitu :
ý Gelombang P (primary wave) atau gelombang mampatan (compression wave) adalah gelombang longitudinal yang arah gerakannya sejajar dengan arah perambatan gelombang. Ini merupakan gelombang seismik tercepat yang merambat di sela-sela bebatuan dengan kecepatan 6-7 km per/detik.
ý Gelombang S (secondary wave) atau gelombang rincih (shear wave) adalah gelombang transversal yang arahnya tegak lurus dengan arah perambatan gelombang. Gelombang seismik ini merambat di sela-sela bebatuan dengan kecepatan sekitar 3,5 km/detik.
Gelombang gempa (P dan S) membantu ahli seismologi untuk mencari letak hiposenter dan episenter gempa. Jarak antara stasiun pengamatan gempa dengan episentrum disebut jarak episentral. Untuk menentukan jarak episentral, digunakan hukum laska berikut :
D={(S-P)-1} x 1 megamater ;
1 megameter = 1000 km.
| (S-P) diperhitungkan dalam menit. | |||
| P = | Gelombang Primer adalah gelombang yang pertama kali diterima oleh pengamat ; | ||
| S = | Gelombang Sekunder adalah gelombang yang diterima oleh pengamat setelah gelombang primer. | ||
| | | ||
Contoh :
Di Kota A pengamat menerima gelombang gempa pertama pada pukul 02.35’.20” dan gelombang kedua pada pukul 02.45’.35”. Berapakah jarak episentralnya ?
| Diketahui : | Jawab : |
| Þ D = {(S-P)-1} x 1 megamater ; | Þ (S-P) = (02.45’.35” – 02.35’.20”) = 10’15” |
| Þ 1 megameter = 1000 km. | Þ 10’.15” = 10’ + (15/60’) = 10’ + 0,25’ |
| Þ P = 02.35’.20” | Þ (10,25’ – 1) = 9,25’ |
| Þ S = 02.45’.35” | Þ 9,25’ x 1000 km |
| | Þ 9.250 km |
2) Gelombang Permukaan (Surface Wave)
Ada 2 macam gelombang permukaan, yaitu :
ý gelombang rayleigh, diambil dari nama fisikawan Inggris Lord Rayleigh. Gelombang ini menimbulkan efek gerakan tanah yang sirkuler. Hasilnya tanah bergerak naik turun seperti ombak di laut.
ý gelombang love, diambil dari nama geofisikawan Inggris A.E.H. Love. Gelombang ini menimbulkan efek gerakan tanah horizontal, dan tidak menghasilkan perpindahan vertikal.
Kecepatan merambat kedua gelombang permukaan ini selalu lebih kecil daripada kecepatan gelombang P, dan umumnya lebih lambat daripada gelombang S.
d. Mengukur Gempa (Measuring Earthquakes)
Mengukur kekuatan gempa dapat menggunakan pendekatan kuantitatif yang disebut magnitudo (magnitude) gempa dan pendekatan kualitatif yang disebut intensitas (intensity).
1) Magnitudo
Magnitudo gempa adalah ukuran gempa berdasarkan energi yang dilepaskan dari sumber gempa. Ada bermacam-macam jenis magnitudo gempa, diantaranya adalah :
ý Magnitudo lokal ML (local magnitude)
ý Magnitudo gelombang badan MB (body-wave magnitude)
ý Magnitudo gelombang permukaan MS (surface-wave magnitude)
ý Magnitudo momen MW (moment magnitude)
ý Magnitudo gabungan M (unified magnitude)
Magnitudo yang paling populer adalah magnitudo lokal ML yaitu Magnitudo Skala Richter (SR). Magnitudo ini dikembangkan pertama kali pada tahun 1935 oleh seorang seismologis Amerika, Charles F. Richter, untuk mengukur kekuatan gempa di California.
Richter mengukur magnitudo gempa berdasarkan nilai amplitudo maksimum gerakan tanah (gelombang) pada jarak 100 km dari episenter gempa. Besarnya gelombang ini tercatat pada seismograf. Seismograf dapat mendeteksi gerakan tanah mulai dari 0,00001 mm (1x10-5 mm) hingga 1 m. Untuk menyederhanakan rentang angka yang terlalu besar dalam skala ini, Richter menggunakan bilangan logaritma berbasis 10. Ini berarti setiap kenaikan 1 angka pada skala Richter menunjukkan amplitudo 10 kali lebih besar.
2) Intensitas
Sebelum manusia mampu mengukur magnitudo gempa, besarnya gempa hanya dinyatakan berdasarkan efek yang diberikan terhadap manusia, alam, struktur bangunan buatan manusia, dan reaksi hewan. Besarnya gempa yang ditentukan melalui observasi semacam ini dinamakan dengan intensitas gempa.
Skala intensitas pertama kali diperkenalkan pada tahun 1883 oleh seorang seismologis Italia M.S. Rossi dan ilmuwan Swiss F. A. Forel yang dikenal dengan skala Rossi-Forel. Skala ini kemudian dikembangkan lagi pada tahun 1902 oleh seorang seismologis Itali Giuseppe Mercalli. Lalu pada tahun 1931, seismologis Amerika, H. O. Wood dan Frank Neuman mengadaptasi standar yang telah ditetapkan Mercalli untuk kondisi di California, dan menghasilan skala Modified Mercalli Intensity (MMI).
Beberapa skala intensitas gempa yang lain adalah :
ý Japan Meteorological Agency (JMA), ditemukan tahun 1951, hingga kini digunakan untuk mengukur kekuatan gempa di Jepang.
ý Medvedev, Sponheuer, Karnik (MSK), ditemukan tahun 1960-an.
ý European Microseismic Scale (EMS), ditemukan tahun 1990-an.
Karena sifatnya kualitatif, skala intensitas sangat subjektif dan sangat tergantung pada kondisi lokasi dimana gempa terjadi. Gempa dengan magnitudo yang sama, namun terjadi di dua tempat yang berbeda mungkin akan memberikan nilai intensitas yang berbeda. Namun demikian antara skala magnitudo dan skala intensitas dapat dibuat kesetaraannya, seperti contoh perbandingan skala Richter dan MMI di bawah ini.
CONTOH PERBANDINGAN
SKALA MMI (MODIFIED MERCALLI INTENSITY) DAN SKALA RICHTER
| Skala MMI | Skala Richter | ||
| I. | Tidak terasa. | | |
| II. | Sangat sedikit yang merasakan | 2.5 | Secara umum tidak terasa, tapi tercatat pada seismograf. |
| III. | Cukup banyak yang merasa, namun tidak menyadari sebagai gempa. | | |
| IV. | Di dalam ruang terasa, seperti ada truk yang menabrak gedung. | | |
| V. | Terasa oleh hampir setiap orang, yang tidur terjaga, pohon berayun, tiang bergoyang. | 3.5 | Dirasakan oleh banyak orang. |
| VI. | Dirasakan oleh semua, orang² berlarian ke luar, perabotan bergerak, kerusakan ringan terjadi. | | |
| VII. | Semua orang lari keluar, bangunan² berstruktur lemah rusak, kerusakan ringan terjadi dimana-mana. | 4.5 | Kerusakan lokal dapat terjadi. |
| VIII. | Bangunan² berstruktur terencana rusak, sebagian runtuh. | | |
| IX. | Seluruh gedung mengalami kerusakan cukup parah, banyak yg bergeser dari pondasinya, tanah mengalami keretakan. | 6.0 | Menimbulkan kerusakan hebat. |
| X. | Sebagian besar struktur bangunan rusak parah, tanah mengalami keretakan besar. | 7.5 | Gempa berkekuatan besar. |
| XI. | Hampir seluruh struktur bangunan runtuh, jembatan patah, retak pada tanah sangat lebar. | > 8.0 | Gempa yg sangat dahsyat. |
| XII. | Kerusakan total. Gelombang terlihat jelas di tanah, objek² berhamburan. | | |
a. Gempa Bersejarah (Historical Earthquakes)
Untuk gempa berkekuatan besar, saat ini para ilmuwan lebih sering menggunakan magnitudo momen Mw sebagai revisi terhadap magnitudo Richter. Magnitudo momen dikembangkan pada tahun 1979 oleh seismologis Amerika, Tom Hanks dan Hiroo Kanamori.
Berbeda dengan magnitudo Richter yang hanya memperhitungkan amplitudo lokal, magnitudo momen menghitung kekuatan gempa berdasarkan momen seismik (seismic moment). Momen seismik menghitung jumlah energi yang dilepaskan oleh gempa dengan memperhitungkan perpindahan yang terjadi dalam slip di sepanjang sesar dan luas permukaan sesar yang mengalami slip. Magnitudo momen tidak cocok digunakan untuk gempa berskala kecil, karena perpindahan dalam slip relatif kecil atau kurang signifikan.
Menurut data dari USGS, magnitudo momen gempa di Aceh (26 Desember 2004) adalah 9,0; Jogja (27 Mei 2006) 6,3 ; dan Pangandaran (17 Juli 2006) 7,7. Hingga saat ini gempa terbesar yang tercatat sepanjang sejarah dunia adalah 9,5 magnitudo momen, yaitu gempa di Chili yang terjadi pada tanggal 22 Mei 1960. Gempa ini juga menimbulkan tsunami dan aktivitas gunung api. Kalau dilihat pada peta bumi, wilayah negeri Chili memang seluruhnya adalah pantai dan posisinya tepat berada di perbatasan antara lempeng tektonik Nazka dan Amerika Selatan. Kedua lempeng ini pun bersifat konvergen, dimana lempeng samudra Nazka menunjam ke bawah lempeng benua Amerika Selatan. Sehingga, menjorok sedikit dari pantai, di sepanjang wilayah Chili ini juga terdapat deretan gunung api. Nah, bisa dibayangkan kan, bagaimana dahsyatnya efek gempa saat itu ? Bahkan tsunaminya mencapai pantai Jepang 22 jam setelah gempa terjadi.
|
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-api campuran (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.
Letusan rekahan ditandai dengan adanya tirai api, sebuah tirai yang memuntahkan lava ke atas permukaan tanah. Letusan rekahan dapat mengeluarkan aliran lava yang sangat berat, meskipun lavanya sendiri umumnya bergerak dengan sangat lamban.
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 horisontal atau 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