GEOLOGI
Geologi adalah studi tentang bumi termasuk material penyusunnya, perubahan fisika dan kimia yang terjadi di permukaan dan di dalamnya (bawah permukaan), sejarah planet dan pembentukannya.
Lapisan Bumi Dan Mantel Pembentukannya
Bumi adalah salah satu planet di tata surya (sistem matahari) yang terdapat dalam suatu galaksi yang bernama Galaksi Bima Sakti (The Milky Ways atau Kabut Putih). Dalam tata surya kita planet bumi menduduki nomor tiga dari matahari. Selain planet-planet dalam tata surya ada juga benda-benda angkasa lain dan 200 milyar bintang yang ada pada Galaksi Bima Sakti.
1. Kerak bumi (crush)
Kerak bumi atau Crush merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan dan masam. Lapisan menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 derajat Celcius.
2. Selimut atau selubung bumi (mantle)
Lapisan ini juga disebut juga astenosfer. Selimut atau selubung merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tebal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Selimut bumi terdiri dari campuran berbagai bahan yang memiliki baik cair,padat dan gas dengan suhu yang tinggi.
3. Inti bumi (core)
Inti bumi yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90 %),nikel (8 %), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900-5200 km. Lapisan ini dibedakan menjadi dua yaitu lapisan inti luar (outer core) dan lapisan inti dalam (innner core). Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 derajat Celcius.
Keempat komponen tersebut berinteraksi secara aktif satu sama lain, misalnya dalam siklus biogeokimia dari berbagai unsur kimia yang ada di bumi, proses transfer panas dan perpindahan materi padat Dari bentuk bumi sebagian besar dikelilingi oleh Atnosfer, Hidrosfer, Litosfer, dan Biosfer penjelasannya yaitu :
1). Atmosfer
Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi secara menyeluruh dengan ketebalan lebih dari 650 km. Gerakan udara dalam atmosfer terjadi terutama karena adanya pengaruh pemanasan sinar matahari serta perputaran bumi. Fungsi atmosfer adalah pada perputaran bumi ini akan mengakibatkan bergeraknya massa udara, sehingga terjadilah perbedaan tekanan udara di berbagai tempat di dalam atmosfer yang dapat menimbulkan arus angin.
2). Hidrosfer
Hidrosfer merupakan wilayah perairan yang mengelilingi bumi. hidrosfer meliputi samudra, laut, danau, air, tanah,mata air, hujan, dan air yang berada di atmosfer. Sekitar tiga perempat dari permukaan bumi ditutupi oleh air.
Air di alam terbagi menjadi tiga,sebagai berikut:
· Air di permukaan bumi, meliputi laut, sungai, danau, rawa,salju, es dan glester
· Air di udara, meliputi uap air, kabut,dan berbagai macam awan
· Air di dalam tanah, meliputi air tanah,air kapiler,geiser dan artois
3). Litosfer
Litosfer adalah kulit terluar dari planet berbatu.Secara harfiah litosfer adalah lapisan Bumi yang paling luar atau biasa disebut dengan kulit Bumi. Pada lapisan ini pada umumnya terjadi dari senyawa kimia yang kaya akan Si02, itulah sebabnya lapisan litosfer sering dinamakan lapisan silikat dan memiliki ketebalan rata-rata 30 km yang terdiri atas dua bagian, yaitu Litosfer atas (merupakan daratan dengan kira-kira 35% atau 1/3 bagian) dan Litosfer bawah (merupakan lautan dengan kira-kira 65% atau 2/3 bagian).
4). Biosfer
Biosfer adalah bagian luar dari planet Bumi, mencakup udara, daratan, dan air, yang memungkinkan kehidupan dan proses biotik berlangsung. Dalam pengertian luas menurut geofisiologi, biosfer adalah sistem ekologis global yang menyatukan seluruh makhluk hidup dan hubungan antarmereka, termasuk interaksinya dengan unsur litosfer (batuan), hidrosfer (air), dan atmosfer (udara) Bumi.
Gambar 1. Grand Canyon, USA
Semua proses yang membentuk atau memahat dan Merusak permukaan bumi disebut Proses Permukaan. Sebagian besar disebabkan oleh air, angin, es, dan gravitasi yang memiliki peran yang signifikan. Contohnya Proses Pengikisan Gunung di Grand Canyon, Amerika Serikat yang disebabkan oleh beberapa faktor yang sehingga terjadi pengikisan.
Uniformitarisme dan Katastropisme
James Hutton (1970-an) menyatakan bahwa perubahan geologi terjadi pada periode yang sangat lama melalui urutan peristiwa yang hampir tidak terasa, prinsip ini dikenal dengan Uniformitarisme. Beliau menduga bahwa proses geologi berlangsung di masa lampau. Ide ini dikenal dengan The Present is the key to the Past. Contoh perubahan Uniformitarisme adalah migrasi Amerika Utara sejauh 8 meter ke arah barat. Perpindahan benua ini sangatlah lambat dan tidak dapat dideteksi kecuali menggunakan instrumat yang sensitif.
William Whewell menyatakan bahwa perubahan geologi kadang-kadang berlangsung sangat cepat. beliau menulis bahwa geologi pada masa lampau bisa jadi mengalami bencan dan serangan dahsyat (catastropic), yang terjadi antara periode tenang. Contoh perubahan Katastropisme adalah meteorit raksasa yang menghantam bumi yang menyebabkan penguapan volume yang besar dan menyebarkan debu tebal serta punahnya zaman Dinosaurus.
Pada zaman dahulu, para ahli Geologi banyak pro dan kontra terhadap kedua prinsip ini. Namun di abad 20, para ahli geologi tahu dan menyadari bahwa kedua prinsip ini benar dan mereka menyadari bahwa kedua prinsip ini saling berhubungan dalam pembentukan geologi bumi.
Skala Waktu Geologi
Gambar 2. Skala Waktu Geologi
Skala waktu geologi digunakan oleh para ahli geologi dan ilmuwan untuk menjelaskan waktu dan hubungan antar peristiwa yang terjadi sepanjang sejarah Bumi. Beliau menyimpulkan peristiwa pembentukan bumi terjadi pada siang hari tanggal 23 Oktober 4004 SM. Saat ini ahli-ahli geologi memperkirakan usia bumi sekitar 4.6 juta tahun. Ahli-ahli geologi membagi sejarah Bumi ke dalam unit-unit yang terpajang dalam Skala Waktu Geologi.
Bumi
Tata Surya
Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya.objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil/katai satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
1).Hipotesis Nebula
Gambar 3. nebula
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen.
2).Hipotesis Planetisimal
Gambar 3. planetisimal
Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan Matahari, pada masa awal pembentukan Matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan Matahari, dan bersama proses internal Matahari, menarik materi berulang kali dari Matahari.
3).Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
4).Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.
5).Hipotesis Protoplanet
Teori ini dikemukakan oleh Carl Van Weizsaecker, G.P. Kuipper dan Subrahmanyan Chandarasekar. Menurut teori protoplanet, di sekitar matahari terdapat kabut gas yang membentuk gumpalan-gumpalan yang secara evolusi berangsur-angsur menjadi gumpalan padat. Gumpalan kabut gas tersebut dinamakan protoplanet.
6).Hipotesis Bigbang
Gambar 4. Hipotesis Big Bang
Big Bang adalah istilah untuk menggambarkan suatu ledakkan yang sangat besar. Beberapa ilmuan percaya bahwa tata surya kita ini dulunya merupakan suatu bintang yang ukurannya sangat besar. Dalam kurun waktu beberapa juta tahun, umur bintang tersebut habis dan meledak. Ledakkan yang ditimbulkan sangatlah dahsyat karena ukuran dan energi yang dimiliki bintang tersebut. Ledakannya setara dengan 5 x 1025 kali kekuatan bom nuklir sebesar 1 ton. Partikel – partikel yang terlontar akibat ledakkan tersebut menyatu dan memadat akibat gaya gravitasi dan energi dari ledakkan tersebut. Dan jadilah benda – benda langit seperti yang kita ketahui sekarang.
Sejak dahulu, di galaksi bima sakti terdapat banyak sekali awan molekul berukuran raksasa dengan massa 105 – 106 massa Matahari dengan awan molekul yang paling kecil berukuran 0,1 – 10 massa Matahari. Awan molekul ini didominasi oleh Hidrogen dan Helium dan diikuti unsur lainnya seperti Karbon, Nitrogen dan Silikat dengan jumlah yang sangat sedikit. Pada awalnya awan molekul dalam kondisi yang stabil tapi bisa runtuh jika ada gangguan yang menyebabkan terjadinya ketidakstabilan. Suatu hari, datanglah gelombang kejut dari ledakan mendasyat bintang yang ada di dekatnya. Akibatnya, partikel gas dan debu membentuk awan sferis yang rapat dan mampat. Awan pun mengalami keruntuhan, dimulai dari akumulasi materi ke inti. Semakin banyak materi yang ditarik ke inti, gravitasi pun semakin meningkat. Selama keruntuhan/pengerutan terjadi, inti berotasi semakin cepat dan temperatur pun meningkat. Pada akhirnya inti memiliki energi yang cukup untuk memulai reaksi pembakaran hidrogen menjadi helium. Maka dimulailah reaksi nuklir yang melepaskan energi sangat besar. Inilah proses kelahiran bintang yang kita kenal sebagai Matahari dengan massa 99.8% dari massa awan.
Modern Tata Surya
gambar 5. modern tatasurya
Panas dari Matahari memanaskan Hidrogen, Helium, dan unsur-unsur terang lainnya jauh dari bagian dalam Tata Surya. Hasilnya empat planet yang sangat dekat dengan Matahari terutama tersusun atas batuan dan logam pada pusatnya. Empat planet ini yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars disebut sebagai planet-planet Terrestrial karena memiliki sifat seperti Bumi. Empat planet lainnya tersusun atas liquid dan gas dengan sedikit batuan dan inti logam. Empat planet ini yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus disebut planet-planet Jovian.
Evolusi Bumi
Gambar 6. Evousi Bumi
Evolusi Bumi meliputi peristiwa besar yang terjadi di Bumi pada masa lalu sesuai dengan skala waktu geologi, sistem pengukuran kronologis berdasarkan penelitian terhadap lapisan batuan planet (stratigrafi). Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu akibat akresi nebula surya, massa berbentuk cakram debu dan gas yang merupakan sisa-sisa dari pembentukan matahari, yang juga menciptakan seluruh Tata Surya. Permukaan Bumi pada awalnya meleleh akibat aktivitas vulkanisme ekstrem dan sering bertabrakan dengan benda langit lainnya. Pada akhirnya, lapisan luar planet ini mendingin dan mengeras, yang kemudian membentuk kerak padat setelah uap air mulai terkumpul di atmosfer. Bulan terbentuk tak lama setelah pembentukan Bumi, diduga akibat terjadinya tabrakan antara benda langit seukuran Mars dengan Bumi, yang menyebabkan beberapa massa benda langit ini menyatu dengan Bumi dan secara signifikan mengubah komposisi internal Bumi. Akibat tabrakan ini, sebagian materi Bumi terlepas ke luar angkasa, yang pada akhirnya membentuk Bulan. Pelepasan gas dan aktivitas vulkanis menciptakan atmosfer primordial. Kondensasi uap air, dipadukan dengan es yang berasal dari komet dan asteroid, menciptakan lautan. Permukaan Bumi terus mengalami proses pembentukan kembali selama ratusan juta tahun. Akibatnya, benua terbentuk dan terbelah berulang kali. Benua bergerak di seluruh permukaan Bumi dan bergabung untuk membentuk superbenua. Sekitar 750 juta tahun silam, superbenua paling awal yang diketahui, Rodinia, mulai terpisah. Benua yang terpisah ini kemudian membentuk Pannotia, 600 juta tahun silam, dan pada akhirnya membentuk Pangaea, yang kemudian terpisah lagi 180 juta tahun silam. Zaman es dimulai sekitar 40 juta tahun silam, dan kemudian mencapai puncaknya pada akhir Pliosen. Wilayah kutub telah mengalami siklus glasiasi dan pencairan es berulang kali, yang berulang setiap 40.000-100.000 tahun. Periode glasial terakhir pada zaman es berakhir sekitar 10.000 tahun yang lalu.
Perubahan Geologi Dan Lingkungan
Persoalan yang muncul adalah pemanfatan lahan kadang tidak sesuai dengan daya dukung lahan. Contoh kasus yang sering terjadi di beberapa wilayah Kabupaten / Kota di Indonesia menyangkut konversi lahan dari luasan terbuka (undevelopment area) menjadi kawasan terbangun (development area), lahan pertanian dialih fungsikan untuk pemukiman, industri dan jasa, Wilayah imbuhan air dikonversi untuk kepentingan pembangunan lain, menyebabkan turunnya kemampuan resapan air hujan kedalam tanah sehingga merosotnya cadangan airtanah sulit dihindari. Dampaknya terlihat pada fenomena tahunan di beberapa kota besar, setiap musim kemarau mengalami kekeringan dan kekurangan air, sebaliknya pada musim hujan terjadi banjir.
Sumberdaya Geologi adalah sumberdaya pembangunan, terdiri atas potensi keairan (hidrogeologi), bahan galian (mineral dan energi) dan bentang lahan (landscape). Banyak proses-proses geologi menjadikan manusia dalam bahaya. Erupsi gunungapi, gempabumi, banjir, longsor, membunuh manusia dan merusak kota. Aktivitas manusia juga menghasilkan bencana lingkungan yang membahayakan kesehatan. Ahli geologi dan geosaintis lainnya mencoba menganalisis resiko dan biaya dari bencana.
Penilaian resiko adalah penilaian bencana geologi dan imbasnya pada manusia serta implementasi kebijakannya berdasarkan analisis. Analisis biaya adalah membandingkan biaya dari pemecahan masalah dengan keuntungan moneter dari solusi.
Reference
Tidak ada komentar:
Posting Komentar