Struktur Lapisan Kulit Bumi dan Batuan Penyusunnya
Sumber : Gramedia.net
Para Siswa yang hebat.
Bagaimana kabar Kalian saat ini? Semoga Kalian tetap dalam keadaan yang sehat dan siap menerima materi belajar.
Para Siswa, dalam kehidupan sehari-hari, acap kali kita menjumpai berbagai fenomena litosfer. Permukaan bumi kita ini selalu mengalami perubahan, fenomena yang kita jumpai misalnya tanah longsor, lipatan, patahan, gempa bumi, gunung meletus, lahar, lava, kerikil, debu dan material lain yang dikeluarkan oleh erupsi gunung api. Gempa bumi sering melanda wilayah Indonesia. Disamping itu banyak kita jumpai berbagai jenis batuan, bahkan jenis batuan itu sangat besar manfaatnya bagi kehidupan.
Mungkin kita sering menanyakan, mengapa bumi kita selalu mengalami perubahan? Mengapa terjadi gerakan-gerakan bumi, seperti gunung meletus dan gempa bumi? Mengapa tanah di Indonesia bervariasi tingkat kesuburannya? Apa penyebab berbagai macam fenomena itu terjadi ? Apa dampak yang ditimbulkan? Nah, barangkali setelah mempelajari modul ini dengan sungguh-sungguh, semua pertanyaan di atas bisa Kalian jawab.
Modul Kita ini membahas Dinamika Litosfer. Di dalamnya terdiri dari tiga kegiatan belajar yang menguraikan ; Karakteristik Lapisan-lapisan Bumi, Tenaga Endogen
- tenaga eksogen dan pengaruhnya terhadap kehidupan, serta Dinamika perubahan tanah yang meliputi Pembentukan, persebaran, pemanfaatan, dan konservasi tanah.
Modul ini juga dilengkapi dengan deskripsi tugas yang harus Kalian kerjakan, Soal- soal latihan untuk memperkuat pemahaman, Penilaian Diri yang bisa Kalian gunakan sebagai bahan mengevaluasi diri dan membiasakan kejujuran, serta evaluasi yang bisa digunakan untuk mengukur sejauh mana Kalian menguasai materi belajar dalam modul ini. Oleh karena itu pelajari Modul ini dengan kesungguhan hati dan motivasi yang tinggi, agar tujuan pembelajaran berhasil Kalian dapatkan dengan baik.
Selamat Belajar!
Tujuan Pembelajaran
Setelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan kalian dapat menganalisis karakteristik lapisan-lapisan bumi dan dinamika batuan dan tanah.
A. Pengertian Litosfer
Para siswa, Lapisan kulit bumi atau kerak bumi sering disebut litosfer. Litosfer ini berasal dari kata litos artinya batu, sfer = sphaira artinya bulatan/lapisan. Litosfer merupakan lapisan batuan/kulit bumi yang mengikuti bentuk bumi yang bulat dengan ketebalan kurang lebih 1.200 km. Jadi litosfer adalah lapisan bumi paling luar yang paling luas dan paling tipis, karena itulah lapisan ini sering dinamakan dengan kerak bumi. Tebal kulit bumi tidak merata, kulit bumi di bagian benua atau daratan lebih tebal dari bagian samudra. Untuk memahami lapisan-lapisan bumi, coba amati Gambar berikut!
Gambar 1. Lapisan-lapisan Bumi
Sumber: https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/lithosphere/ (diakses 25 Oktober 2020)
Setelah mengamati gambar di atas Kalian bisa menentukan ada berapakah lapisan itu? Ya benar! Secara keseluruhan, tubuh bumi terdiri dari tiga bagian utama, yaitu litosfer, mantel dan inti (barisfer).
Menurut ahli geologi, Suees dan Wiechert struktur lapisan bumi struktur bumi dibagi sebagai berikut:
a. Kerak bumi (Earth’s crust : The Upper Sell),
merupakan lapisan bumi yang paling atas, mempunyai tebal 30 km sampai 40 km pada daratan, dan pada pegunungan ketebalannya bisa mencapai 70 km. Berat jenis rata-rata 2,7 yang terdiri dari unsur-unsur dominan berupa oksigen, silisium dan aluminium, sehingga dinamakan lapisan sial. Kerak bumi dan selubung bumi bagian atas, disebut lithosfer.
b. Selubung bumi atau mantel,
ketebalannya sampai kedalaman 1.200 km dari permukaan bumi. Berat jenis lapisan ini antara 3,4 sampai 4. Unsur-unsur yang dominan pada selubung bumi adalah oksigen, silisium dan magnesium sehingga dinamakan sima.
c. Lapisan antara (intermediate shell) atau mantel bumi atau chalkosfera
merupakan sisi oksida dan sulfida dengan ketebalan 1.700 km dan berat jenis 6,4. Lapisan ini terbagi 2 yaitu lapisan yang terletak pada kedalaman antara 1.200 km sampai 1.250 km dinamakan Crofesima, berat jenis antara 4 sampai 5 terdiri dari unsur-unsur dominan oksigen, ferrum, silisium, magnesium, dan sedikit chromium. Lapisan antara kedalaman 1.250 km sampai 2.900 km dinamakan Nifesima, berat jenis antara 5 sampai 6, unsur yang penting (dominan) adalah Nikel.
d. Inti Bumi (The earth’s core) atau Barysfera.
Lapisan ini diperkirakan mencapai kedalaman 5.500 km, banyak mengandung besi dan nikel sehingga disebut Nife, berat jenisnya antara 6 samapi 12 dengan rata-rata 9,6. Ketebalan inti bumi mempunyai jari-jari kurang lebih 3.500 km.
Holmes melakukan pembagian litosfer (kerak bumi) seperti berikut:
Bagian atas yang mempunyai tebal 15 km dengan berat jenis kurang lebih 2,7 dan mempunyai tipe magma granit.
Bagian tengah yang mempunyai tebal 25 km dengan berat jenis 3,5 dan mempunyai tipe magma basalt.
Bagian bawah yang mempunyai tebal 20 km dengan berat jenis 3,5 dan mempunyai tipe magma peridotit dan magma eklogit.
Berdasarkan pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa litosfer merupakan lapisan yang paling atas dari tubuh bumi, lapisan ini secara umum terbagi menjadi dua, yaitu;
1) Lapisan sial (silisium alumunium)
lapisan kulit bumi yangtersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3.
2) Lapisan sima (silisium magnesium)
lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO, mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt.
B. Batuan
Batuan adalah bahan alamiah yang menyusun bumi. Sebagian besar batuan tersusun secara fisik dari campuran mineral. Beberapa batuan tersusun dari sejenis mineral saja, beberapa yang lain dibentuk oleh gabungan berbagai mineral.
Batu-batuan kulit bumi dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu: batuan beku (igneous rocks), batuan sedimen (sedimentary rocks), dan batuan metamorf/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan proses terbentuknya.
1. Batuan Beku (igneus rocks)
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma pijar yang membeku menjadi padat. Contoh batuan beku berdasarkan tempat terbentuknya magma, batuan beku dibagi atas 3 macam :
1) Batuan Beku Dalam Plutonik)
Terjadi di dalam magma, dengan penurunan suhu secara perlahan.
Penurunan suhu secara perlahan tersebut menyebabkan proses kristalisasi terjadi dengan sempurna. Batuan ini terbentuk ketika magma masih berada pada bagian kerak bumi yang dalam.
Bantuan beku ini disebut juga sebagai plutonik atau batuan abisik. Batuan ini mempunyai struktur holokristalin, artinya batuan tersebut seluruhnya terdiri dari kristal-kristal. Pembentukan kristal membutuhkan waktu yang lama dan kondisi tertentu. Batuan beku plutonik berstruktur fanerik, artinya mineral-mineral penyusunnya dapat dilihat mata secara langsung tanpa menggunakan alat. Contoh batuannya batu granit, diorite,gabro, peridotit.
2) Batuan Beku korok/gang/celah (Hypabisal)
Batuan ini terbentuk dalam celah-celah atau rekanan-rekanan kerak bumi.
Batuan beku korok/gang memilik struktur beragam tergantung dari penurunan suhunya. Batuan yang dekat dengan dapur magma mempunyai struktur holokristalin, sedangkan yang lebih dekat dengan permukaan bumi mempunyai struktur porfir, yang memperlihatkan adanya butiran (kristal) yang tidak seragam (inequigranular) terdiri atas butiran yang besar (fenokris) dan masa dasar (groundmass) atau matriks (matrix) yang lebih halus. Contoh batuannya adalah Ryolit porfir, Andesit porfir dan Basalt porfir.
3) Batuan Beku Luar/lelehan (Vulkanik)
Batuan ini terbentuk dari pembekuan magma di permukaan bumi. Proses pembekuan terjadi di permukaan bumi sehingga prosesnya cepat. Proses ini menyebabkan sebagian besar mineralnya tidak memiliki waktu untuk membentuk kristal dan bersifat amorf. Batuan yang memiliki sifat amorf, susunan atom atau partikelnya tersusun secara acak dan tidak teratur, seperti susunan atom kaca, karet dan plastik. Contoh batuan beku luar adalah: batu apung (pumice), scoria, piroklastik, obsidian, ryolit, andesit dan basalt.
2. Batuan Sedimen (Sedimentary Rock)
Batuan sedimen ialah batuan yang terbentuk dari endapan hasil dari proses pelarutan atau pengikisan batuan yang sudah ada sebelumnya, baik berasal dari batuan beku, batuan metamorf, atau batuan sedimen . Ciri utama batuan sedimen adalah berlapis-lapis.
Berdasarkan proses pembentukannya, batuan sedimen dapat dikelompokkan menjadi, sebagai berikut:
a) Batuan sedimen klastik
Batuan asal mengalami penghancuran secara mekanik dari ukuiran besar menjadi ukuran kecil, dan megalami transportasi kemudian mengendap membentuk batuan sedimen klastik. Contoh : batupasir, konglomerat dan breksi.
b) Batuan sedimen kimiawi
Batuan sedimen pada pengendapannya terjadi pengendapan proses kimiawi, seperti penguapan, pelarutan, dan dehidrasi. Contoh : Batu gamping (limestone, dolostone, rijang (chert) batuan evaporit
c) Batuan sedimen organik
Batuan sedimen organik terjadi karena selama proses pengendapannya mendapat bantuan dari organisme, yaitu sisa rumah atau bangkai binatang di dasar laut. Contoh : batuan fosfat, Coal (batu bara) dan koral.
3. Batuan Malihan (Metamorphic Rock)
Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan induk, dapat berupa batuan beku, batuan sedimen, ataupun metamorf yang mengalami proses metamorfosa. Dari beberapa penulis di dalam beberapa bukunya pembagian jenis metamorfosa ini berbeda satu sama lain. Secara garis besar pembagian metamorfosa tersebut dilihat dari ruang lingkup daerah terjadinya, Bucher dan Frey (1994) membagi menjadi 2 jenis, yaitu :
a. Metamorfosa lokal
Pengertian lokal disini adalah berhubungan dengan luas daerah dimana proses metamorfosis tersebut terjadi. Luasnya hanya sampai beberapa meter persegi. Metamorfosa yang disebut sebagai metamorfosa lokal ini antara lain :
1) Metamorfosa thermal (kontak)
Metamorfosa kontak adalah rekristalisasi batuan di sekitar atuan beku intrusi maupun ekstrusi. Zona metamorfosis kontak disebut contact aureole. Tipe khas dari batuan metamorf kontak ini adalah batuan metamorf “non-schistose” yang disebut dengan hornfels. Kadang- kadang dapat juga ditemui batuan yang “schistose”. Kenaikan temperatur karena konduksi panas pada daerah-daerah tertentu dan juga karena permeasi dari aqueous fluida yang berasal dari tubuh batuan beku.
2) Metamorfosa dinamik
Metamorfosa ini terjadi karena perbedaan tekanan yang tinggi pada daerah yang mengalami deformasi intensif (tensional faulting). Proses yang terjadi murni karena gaya mekanis. Batuan yang dihasilkan adalah fault breccia, fault gauge, atau milonit.
3) Pirometamorfosa
Metamorfosa yang juga disebut metamorfosa optalik, atau kaustik. Faktor penyebab pada metamorfosa ini hanya panas dengan temperatur yang ekstrim. Pirometamorfisme diperlihatkan oleh aliran xenolith dan dike pada batuan vulkanik khususnya basalt.
4) Metasomatisme
Metamorfosa ini terjadi karena meresapnya cairan dan gas yang panas pada celah antar butir atau retakan batuan.
5) Metamorfosa Impact
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya tabrakan hypervelocity sebuah meteorit. Kisaran waktunya hanya beberapa mikrodetik dan umumnya ditandai dengan terbentuknya mineral coesite dan stishovite. Metamorfosa ini erat kaitannya dengan panas bumi (geothermal).
6) Metamorfosa Retrogade/Diaropteris
Terjadi akibat adanya penurunan temperatur sehingga kumpulan mineral metamorfosa tingkat tinggi berubah menjadi kumpulan mineral stabil pada temperature yang lebih rendah. (Combs, 1961)
b. Metamorfosa regional / dinamothermal
Metamorfosa regional atau dinamothermal merupakan metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sangat luas. Metamorfosa ini terjadi pada daerah yang sangat luas. metamorfosa regional dibagi menjadi 3 tipe, yaitu:
1) Metamorfosa Orogenik
Metamorfosa ini terjadi pada daerah sabuk orogenik (patahan dan lipatan) dimana terjadi proses deformasi yang menyebabkan rekristalisasi. Umumnya batuan metamorf yang dihasilkan mempunyai butiran mineral yang yang memanjang dari ratusan sampai ribuan kilometer. Proses metamorfosa ini memerlukan waktu yang sangat lama berkisar antara puluhan juta tahun.
2) Metamorfosa Burial
Metamorfosa ini terjadi oleh akibat kenaikan tekanan dan temperatur pada daerah geosinklin yang mengalami sedimentasi intensif, kemudian terlipat. Proses yang terjadi adalah rekristalisai dan reaksi antara mineral dengan fluida.
3) Metamorfosa Dasar dan Samudera
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya perubahan pada kerak samudera di sekitar pematang tengah samudera (mid oceanic ridges). Batuan metamorf yang dihasilkan umumnya berkomposisi basa dan ultrabasa. Adanya pemanasan air laut menyebabkan mudah terjadinya reaksi kimia antara batuan dan air laut tersebut.
Gambar 2. Siklus Batuan
Sumber: https://www.gurugeografi.id/2019/01/kunci-jawaban-unbk-geografi-2018-
nomor.html (diakses 26 Oktober 2020)
Keterangan:
1 = Magma batuan cair pijar didalam lithosfer, bentuk mula–mula siklus batuan
2 = Batuan Beku.
a = Karena pendinginan magma menjadi makin padat membeku.
3 = Batuan sedimen Klastis.
b=Batuan beku rusak hancur karena tenaga eksogen: air hujan,panas/dingin, es, angin, dll, diangkut diendapkan menjadi batuansedimen klastis.
4.a= Batuan sedimen chemis.
c.1 = Batuan larut dalam air dan langsung diendapkan menjadi batuan sedimen chemis.
4.b= Batuan sedimen organis.
c.2 = Batuan larut dalam air diambil oleh organisme dan melalui organisme membentuk batuan endapan organisme.
5 = Batuan metamorf.
d = Karena tekanan dan suhu batuan beku dan batuan sedimen mengalami perubahan bentuk menjadi batuan malihan (metamorf )
C. Mineral
Dalam mineralogi yang dimaksud dengan mineral adalah bahan alamiah yang anorganik, biasanya berbentuk kristal, tersusun dari satu unsur atau persenyawaan beberapa unsur dengan bentuk dan komposisi kimia tetap.
Dari hasil analisis kimia yang dilakukan pada batuan, ada 8 unsur yang membentuk kerak bumi. Unsur-unsur tersebut ternyata membentuk berbagai macam silikat dan oksida, sebagian besar membentuk mineral utama yang terdapat dalam batuan yang disebut mineral pembentukan batuan. Unsur-unsur pembentuk kerak bumi tersebut yaitu:
O2= 47 % Ca = 3,5 %
Si = 27 % Na = 2,5 % Al = 8 % K = 2,5 % Fe = 5 % Mg = 2,5 %
Berdasarkan peranannya dalam ilmu batuan, mineral-mineral pembentuk batuan dibagi menjadi:
1. Mineral Utama
Adalah komponen mineral dari batuan yang diperlukan untuk menggolongkan
dan menamakan batuan, tetapi tidak perlu terdapat dalam jumlah yang banyak. Beberapa mineral penting yang sering terdapat dalam batuan:
a. Felspar
Adalah suatu kumpulan dari sejumlah mineral pembentuk batuan.
Rumus umum = MAI (Al Si)3O8, M= K, Na, Ca, Ba, Rb, Sr, Fe.
Felspar berwarna putih atau keputih-putihan. tidak mempunyai warna tersendiri tetapi sering diwarnai oleh pengotoran-pengotoran zat lain.
b. Plagioklas
Rumus umum : (Na, Ca) Al (Si, Al)) Si2O8
Warna : putih, putih kelabu, kadang keijauan, kebiru-biruan. Komposisi plagioklas dibagi 3 :
• Plagioklas asam
• Plagioklas medium
• Plagioklas basa
c. Ortoklas
Mineral terdiri dari kumpulan feldspar alkali. Feldspar pembentuk batuan granit atau batuan asam. Berwarna putih, putih-kuning, kemerah-merahan,
keabu-abuan.
d. Mika
Mika adalah sejumlah mineral dengan rumus: (K, Na, Ca) (Mg, Fe, Li, Al)2-3(Al, Si)4O10 (OH F)2.
Warnanya mulai dari tak berwarna, putih, perak, cokelat muda, kuning kehijauan atau hitam.
e. Muskovit
Muskovit adalah salah satu mineral dari kumpulan mika. Berwarna cokelat dan
tak berwarna. Mineral yang umum terdapat dalam batuan malihan, batuan asam, batuan endapan.
Rumus umum : KAl2 (OH)2 AlSi3 O10)
f. Biotit
Biotit adalah satu mineral dari kumpulan mika tesebar luas, merupakan mineral pembentuk batuan yang penting. Berwarna cokelat tua, hitam, atau hijau tua.
Rumus umum : K2(Mg, Fe)2(OH)2(AlSi3O10)
g. Amfibol
Amfibol adalah kumpulan sejumlah mineral pembentuk batuan. Berwarna gelap.
Rumus :
A2-3B5(Si, Al)8O22(OH)2A = Mg, Fe+2, Ca atau NaB + Mg, Fe+2, Al atau Fe+3
h. Hornblenda
Hornblende adalah salah satu mineral penting dari kumpulan amfibol. Berwarna hitam, hijau tua cokelat. Terdapat pada batuan asam atau batuan entermedier. Misalnya : granit, sianit, diorit, andesit.
i. Piroksen
Piroksen adalah kumpulan dari sejumlah mineral yang berwarna gelap. Rumus umum : ABSi2O6 → A = Ca, Na, Mg atau Fe-2 B = Mg, Fe+3, Al
j. Augit
Piroksen adalah salah satu mineral dari kumpulan piroksen. Umumnya berwarna hitam, hijau tua. Merupakan mineral pembentuk batuan basa. Misalnya : gabro, basal, peridotit.
k. Olivin
Olivin adalah mineral berwarna kuning kehijauan, kelabu kehijauan, atau cokelat. merupakan mineral pembentuk batuan beku basa, ultra basa dan batuan beku dengan kadar silikat rendah.
Rumus : (Mg, Fe)2SiO4
l. Kuarsa
Kuarsa Merupakan mineral pembentuk batuan penting. Tidak berwarna dan tembus pandang, kadang-kadang berwarna cokelat, kuning ungu merah, hijau, biru atau hitam. Hal ini disebabkan oleh adanya pengotoran. Kuarsa juga terdapat sebagai mineral-mineral kecil dalam berbagai macam batuan, yaitu batuan beku, batuan endapan, batuan malihan. dalam industri kuarsa digunakan oleh pabrik kaca, semen, keramik, dll.
Rumus : SiO2
2. Mineral sekunder
Mineral sekunder dibentuk dari mineral primer oleh proses pelapukan, sirkulasi larutan atau metamorfosis. Selain pada batuan yang telah lapuk juga pada batuan malihan. Contoh : Klorit, terbentuk dari mineral biotit oleh proses pelapukan.
3. Mineral aksesori atau mineral tambahan
Mineral aksesori atau mineral tambahan terbentuk oleh kristalisisi magma,
terdapat dalam jumlah sedikit, umumnya kurang dari 5%. Mineral zirkon juga merupakan mineral aksesor yang umum terdapat dalam batuan asam (granit).
Rangkuman
Litosfer merupakan lapisan batuan/kulit bumi yang mengikuti bentuk bumi yang bulat. Litosfer merupakan bagian dari lapisan –lapisan bumi, yakni lapisan paling atas yang paling luas dan paling tipis.Bumi terbentuk atas 3 lapisan yakni :
• Barisfer,
• Mantel, dan
• Litosfer,yang terbagi menjadi menjadi dua, yaitu;
a) Lapisan sial (silisium aluminum)
b) Lapisan sima (silisium magnesium),
Batuan adalah bahan alami yang menyusun bumi. Sebagian besar batuan tersusun secara fisik dari campuran mineral.
Batu-batuan kulit bumi dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu:
1) Batuan Beku (igneous rocks). Batuan beku dibagi atas 3 macam :
• Batuan Beku Dalam (Plutonik)
• Batuan Beku korok/gang/celah (Hypabyssal)
• Batuan Beku Luar/lelehan (Vulkanik)
2) Batuan sedimen (Sedimentary rock )
• Batuan sedimen klastik
• Batuan sedimen kimiawi
• Batuan sedimen organik
3) Batuan malihan (Metamorphic Rock)
• Metamorfosa lokal
• Metamorfosa regional
Ketiga macam batuan penyusun kerak bumi tersebut mengalami siklus pembentukan yang dinamakan dengan Siklus Batuan. Dalam siklusnya, batuan diawali dari magma yang ada di bawah lapisan kerak bumi mengalami pembekuan, menjadi batuan beku, kemudian mengalami pelapukan, pengangkutan, dan pengendapan, membentuk batuan sedimen, dan kemudian mengalami metamorphosis, membentuk batuan metamorf, pada akhirnya kembali melebur menjadi magma.
Batuan tersusun atas mineral yakni bahan alami yang anorganik, biasanya berbentuk kristal, tersusun dari satu unsur atau persenyawaan beberapa unsur dengan bentuk dan komposisi kimia tetap.
Mineral adalah bahan alami yang anorganik, biasanya berbentuk kristal, tersusun dari satu unsur atau persenyawaan beberapa unsur dengan bentuk dan komposisi kimia tetap.
Berdasarkan peranannya dalam ilmu batuan, mineral-mineral pembentuk batuan dibagi menjadi:
a) Mineral utama.
b) Mineral sekunder.
c) Mineral aksesori atau mineral tambahan.
A. Pengertian Litosfer
Para siswa, Lapisan kulit bumi atau kerak bumi sering disebut litosfer. Litosfer ini berasal dari kata litos artinya batu, sfer = sphaira artinya bulatan/lapisan. Litosfer merupakan lapisan batuan/kulit bumi yang mengikuti bentuk bumi yang bulat dengan ketebalan kurang lebih 1.200 km. Jadi litosfer adalah lapisan bumi paling luar yang paling luas dan paling tipis, karena itulah lapisan ini sering dinamakan dengan kerak bumi. Tebal kulit bumi tidak merata, kulit bumi di bagian benua atau daratan lebih tebal dari bagian samudra. Untuk memahami lapisan-lapisan bumi, coba amati Gambar berikut!
Gambar 1. Lapisan-lapisan Bumi
Sumber: https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/lithosphere/ (diakses 25 Oktober 2020)
Setelah mengamati gambar di atas Kalian bisa menentukan ada berapakah lapisan itu? Ya benar! Secara keseluruhan, tubuh bumi terdiri dari tiga bagian utama, yaitu litosfer, mantel dan inti (barisfer).
Menurut ahli geologi, Suees dan Wiechert struktur lapisan bumi struktur bumi dibagi sebagai berikut:
a. Kerak bumi (Earth’s crust : The Upper Sell),
merupakan lapisan bumi yang paling atas, mempunyai tebal 30 km sampai 40 km pada daratan, dan pada pegunungan ketebalannya bisa mencapai 70 km. Berat jenis rata-rata 2,7 yang terdiri dari unsur-unsur dominan berupa oksigen, silisium dan aluminium, sehingga dinamakan lapisan sial. Kerak bumi dan selubung bumi bagian atas, disebut lithosfer.
b. Selubung bumi atau mantel,
ketebalannya sampai kedalaman 1.200 km dari permukaan bumi. Berat jenis lapisan ini antara 3,4 sampai 4. Unsur-unsur yang dominan pada selubung bumi adalah oksigen, silisium dan magnesium sehingga dinamakan sima.
c. Lapisan antara (intermediate shell) atau mantel bumi atau chalkosfera
merupakan sisi oksida dan sulfida dengan ketebalan 1.700 km dan berat jenis 6,4. Lapisan ini terbagi 2 yaitu lapisan yang terletak pada kedalaman antara 1.200 km sampai 1.250 km dinamakan Crofesima, berat jenis antara 4 sampai 5 terdiri dari unsur-unsur dominan oksigen, ferrum, silisium, magnesium, dan sedikit chromium. Lapisan antara kedalaman 1.250 km sampai 2.900 km dinamakan Nifesima, berat jenis antara 5 sampai 6, unsur yang penting (dominan) adalah Nikel.
d. Inti Bumi (The earth’s core) atau Barysfera.
Lapisan ini diperkirakan mencapai kedalaman 5.500 km, banyak mengandung besi dan nikel sehingga disebut Nife, berat jenisnya antara 6 samapi 12 dengan rata-rata 9,6. Ketebalan inti bumi mempunyai jari-jari kurang lebih 3.500 km.
Holmes melakukan pembagian litosfer (kerak bumi) seperti berikut:
Bagian atas yang mempunyai tebal 15 km dengan berat jenis kurang lebih 2,7 dan mempunyai tipe magma granit.
Bagian tengah yang mempunyai tebal 25 km dengan berat jenis 3,5 dan mempunyai tipe magma basalt.
Bagian bawah yang mempunyai tebal 20 km dengan berat jenis 3,5 dan mempunyai tipe magma peridotit dan magma eklogit.
Berdasarkan pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa litosfer merupakan lapisan yang paling atas dari tubuh bumi, lapisan ini secara umum terbagi menjadi dua, yaitu;
1) Lapisan sial (silisium alumunium)
lapisan kulit bumi yangtersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3.
2) Lapisan sima (silisium magnesium)
lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO, mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt.
B. Batuan
Batuan adalah bahan alamiah yang menyusun bumi. Sebagian besar batuan tersusun secara fisik dari campuran mineral. Beberapa batuan tersusun dari sejenis mineral saja, beberapa yang lain dibentuk oleh gabungan berbagai mineral.
Batu-batuan kulit bumi dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu: batuan beku (igneous rocks), batuan sedimen (sedimentary rocks), dan batuan metamorf/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan proses terbentuknya.
1. Batuan Beku (igneus rocks)
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma pijar yang membeku menjadi padat. Contoh batuan beku berdasarkan tempat terbentuknya magma, batuan beku dibagi atas 3 macam :
1) Batuan Beku Dalam Plutonik)
Terjadi di dalam magma, dengan penurunan suhu secara perlahan.
Penurunan suhu secara perlahan tersebut menyebabkan proses kristalisasi terjadi dengan sempurna. Batuan ini terbentuk ketika magma masih berada pada bagian kerak bumi yang dalam.
Bantuan beku ini disebut juga sebagai plutonik atau batuan abisik. Batuan ini mempunyai struktur holokristalin, artinya batuan tersebut seluruhnya terdiri dari kristal-kristal. Pembentukan kristal membutuhkan waktu yang lama dan kondisi tertentu. Batuan beku plutonik berstruktur fanerik, artinya mineral-mineral penyusunnya dapat dilihat mata secara langsung tanpa menggunakan alat. Contoh batuannya batu granit, diorite,gabro, peridotit.
2) Batuan Beku korok/gang/celah (Hypabisal)
Batuan ini terbentuk dalam celah-celah atau rekanan-rekanan kerak bumi.
Batuan beku korok/gang memilik struktur beragam tergantung dari penurunan suhunya. Batuan yang dekat dengan dapur magma mempunyai struktur holokristalin, sedangkan yang lebih dekat dengan permukaan bumi mempunyai struktur porfir, yang memperlihatkan adanya butiran (kristal) yang tidak seragam (inequigranular) terdiri atas butiran yang besar (fenokris) dan masa dasar (groundmass) atau matriks (matrix) yang lebih halus. Contoh batuannya adalah Ryolit porfir, Andesit porfir dan Basalt porfir.
3) Batuan Beku Luar/lelehan (Vulkanik)
Batuan ini terbentuk dari pembekuan magma di permukaan bumi. Proses pembekuan terjadi di permukaan bumi sehingga prosesnya cepat. Proses ini menyebabkan sebagian besar mineralnya tidak memiliki waktu untuk membentuk kristal dan bersifat amorf. Batuan yang memiliki sifat amorf, susunan atom atau partikelnya tersusun secara acak dan tidak teratur, seperti susunan atom kaca, karet dan plastik. Contoh batuan beku luar adalah: batu apung (pumice), scoria, piroklastik, obsidian, ryolit, andesit dan basalt.
2. Batuan Sedimen (Sedimentary Rock)
Batuan sedimen ialah batuan yang terbentuk dari endapan hasil dari proses pelarutan atau pengikisan batuan yang sudah ada sebelumnya, baik berasal dari batuan beku, batuan metamorf, atau batuan sedimen . Ciri utama batuan sedimen adalah berlapis-lapis.
Berdasarkan proses pembentukannya, batuan sedimen dapat dikelompokkan menjadi, sebagai berikut:
a) Batuan sedimen klastik
Batuan asal mengalami penghancuran secara mekanik dari ukuiran besar menjadi ukuran kecil, dan megalami transportasi kemudian mengendap membentuk batuan sedimen klastik. Contoh : batupasir, konglomerat dan breksi.
b) Batuan sedimen kimiawi
Batuan sedimen pada pengendapannya terjadi pengendapan proses kimiawi, seperti penguapan, pelarutan, dan dehidrasi. Contoh : Batu gamping (limestone, dolostone, rijang (chert) batuan evaporit
c) Batuan sedimen organik
Batuan sedimen organik terjadi karena selama proses pengendapannya mendapat bantuan dari organisme, yaitu sisa rumah atau bangkai binatang di dasar laut. Contoh : batuan fosfat, Coal (batu bara) dan koral.
3. Batuan Malihan (Metamorphic Rock)
Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan induk, dapat berupa batuan beku, batuan sedimen, ataupun metamorf yang mengalami proses metamorfosa. Dari beberapa penulis di dalam beberapa bukunya pembagian jenis metamorfosa ini berbeda satu sama lain. Secara garis besar pembagian metamorfosa tersebut dilihat dari ruang lingkup daerah terjadinya, Bucher dan Frey (1994) membagi menjadi 2 jenis, yaitu :
a. Metamorfosa lokal
Pengertian lokal disini adalah berhubungan dengan luas daerah dimana proses metamorfosis tersebut terjadi. Luasnya hanya sampai beberapa meter persegi. Metamorfosa yang disebut sebagai metamorfosa lokal ini antara lain :
1) Metamorfosa thermal (kontak)
Metamorfosa kontak adalah rekristalisasi batuan di sekitar atuan beku intrusi maupun ekstrusi. Zona metamorfosis kontak disebut contact aureole. Tipe khas dari batuan metamorf kontak ini adalah batuan metamorf “non-schistose” yang disebut dengan hornfels. Kadang- kadang dapat juga ditemui batuan yang “schistose”. Kenaikan temperatur karena konduksi panas pada daerah-daerah tertentu dan juga karena permeasi dari aqueous fluida yang berasal dari tubuh batuan beku.
2) Metamorfosa dinamik
Metamorfosa ini terjadi karena perbedaan tekanan yang tinggi pada daerah yang mengalami deformasi intensif (tensional faulting). Proses yang terjadi murni karena gaya mekanis. Batuan yang dihasilkan adalah fault breccia, fault gauge, atau milonit.
3) Pirometamorfosa
Metamorfosa yang juga disebut metamorfosa optalik, atau kaustik. Faktor penyebab pada metamorfosa ini hanya panas dengan temperatur yang ekstrim. Pirometamorfisme diperlihatkan oleh aliran xenolith dan dike pada batuan vulkanik khususnya basalt.
4) Metasomatisme
Metamorfosa ini terjadi karena meresapnya cairan dan gas yang panas pada celah antar butir atau retakan batuan.
5) Metamorfosa Impact
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya tabrakan hypervelocity sebuah meteorit. Kisaran waktunya hanya beberapa mikrodetik dan umumnya ditandai dengan terbentuknya mineral coesite dan stishovite. Metamorfosa ini erat kaitannya dengan panas bumi (geothermal).
6) Metamorfosa Retrogade/Diaropteris
Terjadi akibat adanya penurunan temperatur sehingga kumpulan mineral metamorfosa tingkat tinggi berubah menjadi kumpulan mineral stabil pada temperature yang lebih rendah. (Combs, 1961)
b. Metamorfosa regional / dinamothermal
Metamorfosa regional atau dinamothermal merupakan metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sangat luas. Metamorfosa ini terjadi pada daerah yang sangat luas. metamorfosa regional dibagi menjadi 3 tipe, yaitu:
1) Metamorfosa Orogenik
Metamorfosa ini terjadi pada daerah sabuk orogenik (patahan dan lipatan) dimana terjadi proses deformasi yang menyebabkan rekristalisasi. Umumnya batuan metamorf yang dihasilkan mempunyai butiran mineral yang yang memanjang dari ratusan sampai ribuan kilometer. Proses metamorfosa ini memerlukan waktu yang sangat lama berkisar antara puluhan juta tahun.
2) Metamorfosa Burial
Metamorfosa ini terjadi oleh akibat kenaikan tekanan dan temperatur pada daerah geosinklin yang mengalami sedimentasi intensif, kemudian terlipat. Proses yang terjadi adalah rekristalisai dan reaksi antara mineral dengan fluida.
3) Metamorfosa Dasar dan Samudera
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya perubahan pada kerak samudera di sekitar pematang tengah samudera (mid oceanic ridges). Batuan metamorf yang dihasilkan umumnya berkomposisi basa dan ultrabasa. Adanya pemanasan air laut menyebabkan mudah terjadinya reaksi kimia antara batuan dan air laut tersebut.
Gambar 2. Siklus Batuan
Sumber: https://www.gurugeografi.id/2019/01/kunci-jawaban-unbk-geografi-2018-
nomor.html (diakses 26 Oktober 2020)
Keterangan:
1 = Magma batuan cair pijar didalam lithosfer, bentuk mula–mula siklus batuan
2 = Batuan Beku.
a = Karena pendinginan magma menjadi makin padat membeku.
3 = Batuan sedimen Klastis.
b=Batuan beku rusak hancur karena tenaga eksogen: air hujan,panas/dingin, es, angin, dll, diangkut diendapkan menjadi batuansedimen klastis.
4.a= Batuan sedimen chemis.
c.1 = Batuan larut dalam air dan langsung diendapkan menjadi batuan sedimen chemis.
4.b= Batuan sedimen organis.
c.2 = Batuan larut dalam air diambil oleh organisme dan melalui organisme membentuk batuan endapan organisme.
5 = Batuan metamorf.
d = Karena tekanan dan suhu batuan beku dan batuan sedimen mengalami perubahan bentuk menjadi batuan malihan (metamorf )
C. Mineral
Dalam mineralogi yang dimaksud dengan mineral adalah bahan alamiah yang anorganik, biasanya berbentuk kristal, tersusun dari satu unsur atau persenyawaan beberapa unsur dengan bentuk dan komposisi kimia tetap.
Dari hasil analisis kimia yang dilakukan pada batuan, ada 8 unsur yang membentuk kerak bumi. Unsur-unsur tersebut ternyata membentuk berbagai macam silikat dan oksida, sebagian besar membentuk mineral utama yang terdapat dalam batuan yang disebut mineral pembentukan batuan. Unsur-unsur pembentuk kerak bumi tersebut yaitu:
O2= 47 % Ca = 3,5 %
Si = 27 % Na = 2,5 % Al = 8 % K = 2,5 % Fe = 5 % Mg = 2,5 %
Berdasarkan peranannya dalam ilmu batuan, mineral-mineral pembentuk batuan dibagi menjadi:
1. Mineral Utama
Adalah komponen mineral dari batuan yang diperlukan untuk menggolongkan
dan menamakan batuan, tetapi tidak perlu terdapat dalam jumlah yang banyak. Beberapa mineral penting yang sering terdapat dalam batuan:
a. Felspar
Adalah suatu kumpulan dari sejumlah mineral pembentuk batuan.
Rumus umum = MAI (Al Si)3O8, M= K, Na, Ca, Ba, Rb, Sr, Fe.
Felspar berwarna putih atau keputih-putihan. tidak mempunyai warna tersendiri tetapi sering diwarnai oleh pengotoran-pengotoran zat lain.
b. Plagioklas
Rumus umum : (Na, Ca) Al (Si, Al)) Si2O8
Warna : putih, putih kelabu, kadang keijauan, kebiru-biruan. Komposisi plagioklas dibagi 3 :
• Plagioklas asam
• Plagioklas medium
• Plagioklas basa
c. Ortoklas
Mineral terdiri dari kumpulan feldspar alkali. Feldspar pembentuk batuan granit atau batuan asam. Berwarna putih, putih-kuning, kemerah-merahan,
keabu-abuan.
d. Mika
Mika adalah sejumlah mineral dengan rumus: (K, Na, Ca) (Mg, Fe, Li, Al)2-3(Al, Si)4O10 (OH F)2.
Warnanya mulai dari tak berwarna, putih, perak, cokelat muda, kuning kehijauan atau hitam.
e. Muskovit
Muskovit adalah salah satu mineral dari kumpulan mika. Berwarna cokelat dan
tak berwarna. Mineral yang umum terdapat dalam batuan malihan, batuan asam, batuan endapan.
Rumus umum : KAl2 (OH)2 AlSi3 O10)
f. Biotit
Biotit adalah satu mineral dari kumpulan mika tesebar luas, merupakan mineral pembentuk batuan yang penting. Berwarna cokelat tua, hitam, atau hijau tua.
Rumus umum : K2(Mg, Fe)2(OH)2(AlSi3O10)
g. Amfibol
Amfibol adalah kumpulan sejumlah mineral pembentuk batuan. Berwarna gelap.
Rumus :
A2-3B5(Si, Al)8O22(OH)2A = Mg, Fe+2, Ca atau NaB + Mg, Fe+2, Al atau Fe+3
h. Hornblenda
Hornblende adalah salah satu mineral penting dari kumpulan amfibol. Berwarna hitam, hijau tua cokelat. Terdapat pada batuan asam atau batuan entermedier. Misalnya : granit, sianit, diorit, andesit.
i. Piroksen
Piroksen adalah kumpulan dari sejumlah mineral yang berwarna gelap. Rumus umum : ABSi2O6 → A = Ca, Na, Mg atau Fe-2 B = Mg, Fe+3, Al
j. Augit
Piroksen adalah salah satu mineral dari kumpulan piroksen. Umumnya berwarna hitam, hijau tua. Merupakan mineral pembentuk batuan basa. Misalnya : gabro, basal, peridotit.
k. Olivin
Olivin adalah mineral berwarna kuning kehijauan, kelabu kehijauan, atau cokelat. merupakan mineral pembentuk batuan beku basa, ultra basa dan batuan beku dengan kadar silikat rendah.
Rumus : (Mg, Fe)2SiO4
l. Kuarsa
Kuarsa Merupakan mineral pembentuk batuan penting. Tidak berwarna dan tembus pandang, kadang-kadang berwarna cokelat, kuning ungu merah, hijau, biru atau hitam. Hal ini disebabkan oleh adanya pengotoran. Kuarsa juga terdapat sebagai mineral-mineral kecil dalam berbagai macam batuan, yaitu batuan beku, batuan endapan, batuan malihan. dalam industri kuarsa digunakan oleh pabrik kaca, semen, keramik, dll.
Rumus : SiO2
2. Mineral sekunder
Mineral sekunder dibentuk dari mineral primer oleh proses pelapukan, sirkulasi larutan atau metamorfosis. Selain pada batuan yang telah lapuk juga pada batuan malihan. Contoh : Klorit, terbentuk dari mineral biotit oleh proses pelapukan.
3. Mineral aksesori atau mineral tambahan
Mineral aksesori atau mineral tambahan terbentuk oleh kristalisisi magma,
terdapat dalam jumlah sedikit, umumnya kurang dari 5%. Mineral zirkon juga merupakan mineral aksesor yang umum terdapat dalam batuan asam (granit).
Rangkuman
Litosfer merupakan lapisan batuan/kulit bumi yang mengikuti bentuk bumi yang bulat. Litosfer merupakan bagian dari lapisan –lapisan bumi, yakni lapisan paling atas yang paling luas dan paling tipis.Bumi terbentuk atas 3 lapisan yakni :
• Barisfer,
• Mantel, dan
• Litosfer,yang terbagi menjadi menjadi dua, yaitu;
a) Lapisan sial (silisium aluminum)
b) Lapisan sima (silisium magnesium),
Batuan adalah bahan alami yang menyusun bumi. Sebagian besar batuan tersusun secara fisik dari campuran mineral.
Batu-batuan kulit bumi dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu:
1) Batuan Beku (igneous rocks). Batuan beku dibagi atas 3 macam :
• Batuan Beku Dalam (Plutonik)
• Batuan Beku korok/gang/celah (Hypabyssal)
• Batuan Beku Luar/lelehan (Vulkanik)
2) Batuan sedimen (Sedimentary rock )
• Batuan sedimen klastik
• Batuan sedimen kimiawi
• Batuan sedimen organik
3) Batuan malihan (Metamorphic Rock)
• Metamorfosa lokal
• Metamorfosa regional
Ketiga macam batuan penyusun kerak bumi tersebut mengalami siklus pembentukan yang dinamakan dengan Siklus Batuan. Dalam siklusnya, batuan diawali dari magma yang ada di bawah lapisan kerak bumi mengalami pembekuan, menjadi batuan beku, kemudian mengalami pelapukan, pengangkutan, dan pengendapan, membentuk batuan sedimen, dan kemudian mengalami metamorphosis, membentuk batuan metamorf, pada akhirnya kembali melebur menjadi magma.
Batuan tersusun atas mineral yakni bahan alami yang anorganik, biasanya berbentuk kristal, tersusun dari satu unsur atau persenyawaan beberapa unsur dengan bentuk dan komposisi kimia tetap.
Mineral adalah bahan alami yang anorganik, biasanya berbentuk kristal, tersusun dari satu unsur atau persenyawaan beberapa unsur dengan bentuk dan komposisi kimia tetap.
Berdasarkan peranannya dalam ilmu batuan, mineral-mineral pembentuk batuan dibagi menjadi:
a) Mineral utama.
b) Mineral sekunder.
c) Mineral aksesori atau mineral tambahan.
Postingan
Posting Komentar