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.

STRUKTUR LAPISAN KULIT BUMI

 A. PENGANTAR 

Makhluk hidup di planet bumi tinggal pada lapisan bumi yang keras dan kaku yang disebut kulit bumi atau litosfir. Litosfir ini terletak paling atas atau paling luar dari bagian bumi, sehingga sering disebut dengan kerak bumi  Meskipun kita tidak merasakan gerakan dari kerak bumi, tetapi kerak bumi memiliki sifat dinamis. Litosfir bukan merupakan suatu lapisan yang kompak, terutama kerak bumi, tetapi terpecah-pecah menjadi beberapa lempeng. 

 

B. URAIAN MATERI 

Istilah lithosfir berasal dari Bahasa Yunani yaitu lithos berarti batuan dan sphera berarti lapisan. Lithosfer mengandung perngertian sebagai lapisan kerak bumi paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 70 km. Dimaksud batuan di sini bukanlah benda yang keras saja berupa batu dalam kehidupan sehari hari, namun juga dalam bentuk tanah liat, abu gunung api, pasir, kerikil dan sebagainya. 

Tebal kulit bumi tidaklah merata, kulit bumi di bagian benua atau daratan lebih tebal dari bagian samudra. Litosfir merupakan lapisan yang tipis, jika Anda bandingkan kulit bumi yang keras seolah-olah cangkang telur, sedangkan di bawah litpsfir terdapat lapisan lapisan yang kental, panas dan tebal yang disebut astenosfir seolah-olah putih telurnya. Paling bawah merupakan lapisan inti sebagai kuning telurnya yang padat, karena tidak ada ruang gerak. 

Litosfir terbentuk dari beberapa mineral yang disebut silikat  (SiO2) yang merupakan gabungan antara oksigen dan silikon. Selain itu terdapat senyawa lainnya, seperti pada tabel berikut : 

 

Tabel 1. Konsentrasi unsur-unsur utama pada kerak bumi (Litosfir) 

No	Unsur	Rumus Kimia	Berat (%)
1.	Oksigen	O	46,60
2.	Silikon	Si	27,72
3.	Alumunium	Al	8,13
4.	Besi	Fe	5
5.	Kalsium	Ca	3,63
6.	Sodium	Na	2,83
7.	Potassium	K	2,59
8.	Magnesium	Mg	2,09
9.	Titanium	Ti	0,44
10.	Hydrogen	H	0,14
11.	Posfor	P	0,12
12.	Mangan	Mn	0,10
13.	Sulfur	S	0,05
14.	Carbon	C	0,03

                            Sumber: Mason, B dan C. B. Moore, 1982 dalam Hamblin, 1985 

 

Kulit bumi yang keras dinamakan kerak bumi, terbagi atas lempeng benua (Continental Crust) dan lempeng samudra (Oceanic Crust). Kedua lempeng ini memiliki karakteristik berbeda. Bahan utama pembentuk kulit bumi adalah magma. Magma merupakan batuan cair pijar yang bersuhu tinggi dan mengandung berbagai unsur mineral dan gas. Litosfir tersusun oleh sekitar 90 jenis unsur kimia yang satu dengan lainnya membentuk persenyawaan yang disebut Mineral.  

Litosfir juga tersusun atas lapisan Sial dan lapisan Sima. Lapisan Sial memiliki berat jenis lebih ringan dari lapisan Sima karena lapisan ini tersusun dari silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Sedangkan lapisan Sima tersusun dari silisium magnesium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Mg O. 

Selain litosfir, Planet Bumi juga tersusun dari lapisan lainnya. Adapun struktur lapisan bumi sebagai berikut : 

1. Litosfir (Lapisan  batuan pembentuk kulit bumi atau crust) 
   Merupakan lapisan bumi paling atas dengan ketebalan lebih kurang 70 km yang tersusun dari batuan penyusun kulit bumi.
2. Astenosfer (Lapisan selubung atau mantle) 
   Astenosfer yaitu lapisan yang terletak di bawah litosfir dengan ketebalan sekitar 2.900 km berupa material cair kental dan berpijar dengan suhu sekitar 3.000 0C, merupakan campuran dari berbagai bahan yang bersifat cair, padat dan gas bersuhu tinggi.  
3. Barisfer (Lapisan inti bumi atau core)  
   Barisfer, yaitu lapisan inti bumi yang merupakan bagian bumi paling dalam yang tersusun atas lapisan Nife (Niccolum atau nikel dan ferrrum atau besi). Lapisan ini dapat pula dibedakan atas dua bagian yaitu inti luar dan inti dalam.  

1. Inti luar (Outer Core) 
   Inti luar adalah inti bumi yang ada di bagian luar. Tebal lapisan ini sekitar 2.200 km, tersusun dari materi besi dan nikel yang bersifat cair, kental dan panas berpijar bersuhu sekitar 3.900^oC. 
   
2. Inti dalam (Inner Core) 
   Inti dalam adalah inti bumi yang ada di lapisan dalam dengan ketebalan sekitar 2.500 km, tersusun atas materi besi dan nikel pada suhu yang sangat tinggi yakni sekitar 4.800^o C, akan tetapi tetap dalam keadaan padat dengan densitas sekitar 10 gram/cm3. Hal itu disebabkan adanya tekanan yang sangat tinggi dari bagian-bagian bumi lainnya.  

Untuk lebih jelasnya tentang karakteristik perlapisan bumi, dapat anda lihat pada ilustrasi gambar berikut. 

 

Gambar 1. Struktur Lapisan Bumi 

(Sumber: http://www.gcsechemistry.com/Earth-Structure.gif) 

 Batuan pembentuk kulit bumi selalu mengalami perubahan wujud melalui  siklus (daur), karena magma, batuan beku, batuan sedimen, batuan malihan, dan kembali lagi menjadi magma yang ditunjukan pada gambar 2. 

  

Keterangan:
A : Magma
B1 : Batuan beku dalam
B2 : Batuan beku korok
B3 : Batuan beku luar
C1 : Batuan sedimen klastik
C2 : Batuan sedimen organik
C3 : Batuan sedimen termik
D1 : Batuan malihan dinamik
D2 : Batuan malihan termik
D3 : Batuan malihan pneumatolitik
1 : pendinginan
2 : pengangkutan
3 : pelarutan
4 : organisma
5 : penambahan suhu dan tekanan yang lama
6 : penelanan oleh magma

 

1. Daur Batuan 

Batuan sekitar magma itu dingin, sehingga mempengaruhi suhu magma. Secara berangsur-angsur magma mengalami pembekuan. Pembekuan terjadi mungkin di permukaan bumi atau di bawah permukaan bumi yang tidak begitu dalam,,aupun dalam dapur magma bersama-sama dengan proses pembekuan magma. Karena itu, batuan yang berasal dari magma akan berbeda-beda. 

Karena pengaruh atmosfir, batuan beku di permukaan bumi akan mengalami rusak, hancur, dan terbawa oleh aliran air, angin, gletser, hujan lebat, sehingga batuan hancur dan diangkut serta diendapkan di tempat barum, sehingga menjadi batuan endapan tertimbun di dataran rendah, sungai, danau atau di laut. 

Batuan beku maupun batuan endapan mungkin akibat tenaga endogen, mencapai suatu tempat yang berdekatan dengan magma, sehingga persinggungan dengan magma, maka batuan sedimen maupun batuan beku berubah bentuk menjadi batuan metamorf.  

Akibat tenaga endogen, terutama tenaga tektoni, batuan metamorf mengalami pengangkatan, sehingga batuan muncul ke permukaan bumi. Selanjutnya, karena pengaruh tenaga eksogen, akan terjadi pelapukan, pengangkután, dan sebagainya, sehingga berubah lagi menjadi batuan sedimen. Dengan demikian, berdasarkan proses terjadinya, maka batuan dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: batuan beku, batuan sedimen, dan batuan malihan (metamorf). 

 

2. Klasifikasi Batuan 

Secara umum komposisi batuan di pada litosfir didasarkan jenis batuannya didominasi oleh batuan sedimen yang menutupi hampir 66% permukaan bumi, sedangkan 34% berupa : batuan ekstursi 8%, batuan intrusi 9%, dan batuan metamorf 17 %. 

 

Tabel 2. Persentase Batuan di Permukaan Bumi 

Benua	Batuan Kristal			Sedimen
	Ekstrusi	Intrusi	Metamorf
Asia	9	12	5	74
Afrika	4	16	22	58
Amerika Utara	11	6	31	52
Amerika Selatan	11	2	25	62
Eropa	3	7	3	87
Australia	8	11	11	70

Sumber: Geologi dan Mineralogi Tanah, 1996. 

 

Coba Anda pamahi tabel 2 di atas! Nampak bahwa batuan sedimen lebih banyak dijumpai di daratan Eropa. Hal ini, disebabkan hampir semua daratan Eropa terutama bagian daratan tidak dijumpai gunungapi. Batuan sedimen banyak dijumpai di daerah yang sudah berumur tua karena mengalami pelapukan lebih lanjut. Sedangkan batuan ekstrusi dan instrusi banyak dijumpai di daratan Asia, karena di kawasan ini, seperti di Indonesia, Jepang, Filipina, dan Italia, banyak terdapat gunungapi. Batuan ekstrusi dan intrusi akan dipengaruhi oleh aktivitas vulkanik yang masih aktif. 

Berdasarkan proses terjadinya, batuan dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu: batuan beku, batuan sedimen, dan batuan malihan (metamorf).

A. Batuan Beku (Igneous Rock) 

Batuan beku berasal dari bahasa latin Inis yang artinya api (fire). Batuan beku terbentuk akibat pembekuan cairan magma baik di dalam maupun di atas permukaan bumi yang mengalami pembekuan. Magma panas yang bergerak dari dalam bumi ke permukaan melalui kepundan gunungapi, karena suhunya rendah sehingga akan membeku.  

Aktifitas magma yang mengalami pembekuan akan membentuk pada tempat berbeda dibagi menjadi 3 jenis, yaitu : 

1. Batuan  beku dalam atau plutonik; 
2. Batuan beku korok atau porfirik; dan 
3. Batuan beku luar (lelehan atau epusif ). 

Material magma yang mengalami pembekuan di permukaan bumi disebut batuan beku luar atau batuan ekstrusi atau batuan vulkanis. Material magma yang membeku pada lubang kepundan atau retakan kulit bumi disebut batuan korok atau porfirik. Material magma yang membeku berada jauh di dalam bumi (15-50 km) disebut batuan beku dalam atau plutonik yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut :  

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

Berdasarkan ukurannya (diameter), batuan plutonik dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu plutonik tabular dan plutonik masif. Batuan beku plutonik tabular berukuran relatif kecil dan biasanya terletak agak dekat ke permukaan bumi. Kalau diperhatikan dari letak dan bentuknya di dalam batuan sekitarnya membeku dikenal ada dua macam yaitu Sill dan Dike. Sill merupakan batuan plutonik tabular yang jika dilihat dari posisinya bersifat concordant selaras dengan lapisan batuan sekitarnya. Letaknya ada yang mendatar, miring atau tegak sesuai arah lapisan. Sedangkan Dike merupakan tabular yang jika dilihat dari posisinya bersifat discordant atau memotong lapisan batuan sekitar. Hal ini terjadi karena dorongan magma ketika memasuki lapisan batuan itu cukup kuat sehingga batuan sulit sekali untuk dihancurkan. 

Batuan korok atau gang, yaitu batuan yang mengalami proses pembentukannya melalui pembekuan pada retakan dan rekahan batuan. Batuan ini terdiri dari kristal besar, kristal kecil dan ada yang tidak mengkristal, seperti granit fosfir. 

Batuan beku luar, yaitu proses pembentukan batuan di luar permukaan bumi, karena magma yang keluar dari permukaan bumi dan mengalami pembekuan. Pembekuan yang cepat menyebabkan magma membentuk kristalkristal kecil, seperti; andesit dan riolit, bahkan sama sekali tidak mempunyai kristal (amorf), seperti; batu apung  dan batu kaca. Batuan beku luar memiliki ciriciri sebagai berikut :  

1. Umumnya memiliki butir kristal yang  halus bahkan amorf. 
2. Memperlihatkan struktur visikular (adanya lubang-lubang bekas materi gas yang terperangkap) 
3. Kristal mineral batuannya menunjukan tekstur Aphanitis (kristal yang halus dan amorf) 

Adapun jenis-jenis batuan beku sangat penting yang tersebar di alam ini adalah : 

1) Granit 

Granit merupakan batuan beku dalam, dengan mineral berbutir kasar sampai sedang. Warna terang disebabkan karena kandungan feldspar, umumna putih, kelabu, merah jambu atau merah. Granit dalam bumi dan tersingkap di permukaan, karena erosi dan tektonik. Granit dapat digunakan sebagai bahan pengeras jalan, galangan kapal, bahan pemoles lantai, pondasi serta pelapis dinding. 2) Granodiorit 

Granodiorit seperti granit yang termasuk batuan beku dalam, mineral berbutir kasar sampai sedang, warna terang. Granodiorit dapat digunakan untuk pengeras jalan, pondasi dan lain-lain. Granodiorit banyak terdapat di alam dalam bentuk batolit, stock, sill dan retas. 

3) Diorit 

Diorit termasuk batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar sampai sedang, warnanya agak gelap.. Diorit merupakan batuan yang banyak terdapat di alam yang digunakan untuk pengeras jalan, pondasi dan sebagainya. 

4) Andesit  

Andesit terbentuk dari dari leleran diorit, mineralnya berbutir halus, komposisi mineral sama dengan diorit, warnanya kelabu. Gunungapi di Indonesia umumnya mengeluarkan batuan andesit dalam bentuk lava maupun piroklastika. Batuan mengandung mineral hornblenda dan ada yang mengandung piroksin. Andesit digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konkresi beton, dan yang berstruktur lembar banyak digunakan sebagai batu tempel. 

 

Batuan granit                               Batuan andesit 

Gambar 3 Contoh jenis-jenis batuan beku 

5) Gabro 

Gabro berwarna hitam, mineralnya berbutir kasar sampai sedang. Batuan ini digunakan untuk pengeras jalan, pondasi dan baik untuk lantai atau pelapis dinding. 

6) Basal 

Basal merupakan batuan leleran dari Gabro, mineralnya berbutir halus dan berwarna hitam. Gunungapi di Indonesia sebagian besar mengeluarkan basal dalam bentuk lava maupun piroklastik. Basal berstruktur lembar sebagai batu tempel pada bangunan. Basal umumnya berlubang bekas gas, terutama bagian muka.Batuan ini digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konkresi beton dan bangunan lainnya. 

7) Batukaca (Obsidian) 

Batukaca merupakan batuan yang tidak memiliki susunan dan kristal (metamorf). Batuan ini terbentuk akibat lava membeku tiba-tiba. Batukaca berwarna coklat, kelabu, kehitaman atau putih seperti kaca. Batuan ini banyak digunakan untuk membuat mata lembing dan mata panah pada zaman purba. 

8) Batuapung 

Batuapung terbentuk dari lava yang mengandung gas. Cairan lava membeku, maka gas keluar, sehingga berlubang-lubang. Lubang-lubang bekas gas menyebabkan batuapung ringan. Di Indonesia batuapung yang terkenal dihasilkan oleh Gunung Krakatau. Batuapung dapat digunakan untuk memperhalus kayu.

B. Batuan Sedimen 

Batuan sedimen atau endapan terbentuk karena proses pengendapan material hasil erosi. Sekitar 80% permukaan benua tertutup oleh batuan sedimen. Material batuan endapan terdiri dari berbagai jenis partikel, ada yang halus, kasar, berat, dan ada juga yang ringan.  

Berdasarkan Proses Pengendapannya, batuan endapan diklasifikasikan menjadi: batuan sedimen klastik, batuan sedimen kimiawi, dan batuan sedimen organik. 

1) Batuan sedimen klastik 

Batuan ini memiliki susunan kimia yang sama dengan susunan kimia batuan asalnya. Artinya, proses pembentukan batuan hanya mengalami penghancuran secara mekanik. Batu yang besar mengalami lapuk atau hancur menjadi lebih kecil. Pecahan batu ini terangkut hujan, longsor atau bergulingguling masuk ke dalam sungai. Arus sungai menghancurkan batu menjadi kerikil, pasir, lumpur serta mengendapkan di tempat lain, seperti konglomerat. Selain itu ada batuan sedimen non klastik yang dibedakan atas dasar komposisinya. Batuan sedimen non klastik akibat batuan mengalami pemanasan, sehingga air menguap, maka sisa material tersebut membeku, seperti; batu gamping dan dolomit, batu garam, denhidrit dan gipsum dan batubara. 

2) Batuan sedimen kimiawi 

Batuan ini terbentuk  karena proses kimia, seperti pelarutan, penguapan, oksidasi, dehidrasi, dan sebagainya. Hasil pengendapan secara kimiawi, seperti;  batu kapur. Hujan yang mengandung CO2 terjadi di gunung kapurm air hujan meresap ke dalam retakan halus (diaklas) batu gamping (CaCO3). Batu gamping larut dengan air menjadi larutan air kapur atau Ca(HCO3)2 sampai ke atap gua kapur. Tetesan air kapur itu membentuk stalaktit di atap gua dan stalagmit di dasar gua. Kedua bentukan sedimen kapur tersebut disebut batuan sedimen kimiawi. 

3) Batuan sedimen organik 

Batuan ini terbentuk karena sebagian material berasal dari organisme, seperti, daun, ranting atau bangkai binatang tertendapkan dan tertimbun di dasar laut. Berdasarkan tenaga pengangkutnya, batuan sedimen dapat diklasifikasikan menjadi 3, yaitu : 

1. Angin membentuk Batuan sedimen aerik(aeolis),seperti; tanah los, tuf, dan pasir di gurun. 
2. Es membentuk Batuan sedimen glasial, seperti ; Moraine. 

 

Breksi                         Batu kapur                Batu koral 

 Gambar 4. Contoh jenis-jenis batuan sedimen 

1. Air yang mengalir membentuk Batuan sedimen aquatik, seperti; batu pasir, batu lempung dan sebagainya.. 
2. Air laut membentuk Batuan sedimen marin, seperti batu pasir. 

 

C. Batuan Metamorf  

Batuan metamorf diakibatkan oleh proses metamorfosis. Batuan ini berasal dari batuan beku atau sedimen, karena adanya tekanan atau temperatur, sehingga susunan struktur maupun kimianya berubah. Batuan Metamorfik diklasifikasikan menjadi 3, yaitu : 

1. Metamorfik termik (kontak), terbentuk karena adanya kenaikan suhu, seperti; batu pualam atau marmer.  
2. Metamorfik Dinamik (sintektonik), terbentuk karena adanya tekanan tinggi, biasanya tenaga tektonik.. Jenis batuan metamorfisa banyak ditemui di daerah patahan dan lipatan, seperti; batu sabak dan batubara. 
3. Metamorfik termik pneumatolitik, terbentuk karena adanya kenaikan suhu disertai masuknya zat bagian magma ke dalam batuan, seperti; azurit mineral (pembawa tembaga), topas, dan turmalin (batu permata) 

 

Batu gamping       Batu marmer 

 Gambar 5. Contoh jenis-jenis batuan malihan 

 

Litosfir merupakan bagian bumi yang langsung berpengaruh terhadap kehidupan dan memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan di bumi. Litosfir bagian atas merupakan tempat hidup bagi manusia, hewan dan tanaman. Manusia melakukan aktifitas di atas litosfir. Selanjutnya litosfir bagian bawah mengandung bahan bahan mineral yang sangat bermanfaat bagi manusia. Bahan bahan mineral atau tambang yang berasal dari lithosfer bagian bawah diantaranya minyak bumi dan gas, emas, batu bara, besi, nikel dan timah. 

Melihat manfaat litosfir yang demikian besar tersebut sepantasnyalah kita selalu bersyukur terhadap Tuhan Yang Maha Esa.  

 

RANGKUMAN 

Litosfir yaitu lapisan kerak bumi paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 70 km. Tebal kulit bumi tidak merata, kulit bumi di bagian benua atau daratan lebih tebal dari di bawah samudra. Litosfir juga tersusun atas lapisan Sial dan lapisan Sima. Lapisan Sial memiliki berat jenis lebih ringan dari lapisan Sima karena lapisan ini tersusun dari silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Sedangkan lapisan Sima tersusun dari silisium magnesium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Mg O. 

Planet Bumi tersusun dari beberapa lapisan, yaitu litosfir, astenosfir, dan barisfir. Bagian litosfir yang merupakan kulit bumi, terbagi atas lempeng benua (Continental Crust) dan lempeng samudra (Oceanic Crust). Kedua lempeng ini memiliki karakteristik berbeda.  

Litosfir dibentuk oleh berbagai jenis batuan utama, yaitu batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf. Batuan beku berdasarkan tempat pembekuan magma, dapat dibedakan menjadi batuan beku, batuan beku kerak dan batuan beku luar. Batuan sedimen/endapan terbentuk melalui proses pengendapan. Batuan metamorf adalah batuan yang sudah mengalami perubahan wujud dan susunan kimia akibat peningkatan suhu dan tekanan. 

Litosfir merupakan lapisan bumi yang langsung berpengaruh terhadap kehidupan di bumi, seperti tempat hidup bagi manusia, hewan dan tanaman. Manusia melakukan aktifitas di atas litosfir, selain itu didalamnya terdapat batuan dan mineral yang sangat berharga untuk kesejahteraan manusia.