BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Pada era globalisasi yang saat ini berkembang dengan sangat cepat terdapat beberapa permasalahan yang kerap muncul dan menjadi tren topic dalam pembahasan para ilmuwan dan peneliti. Tidak dapat dipungkiri bahwa manusia adalah mahluk yang serakah, karena keserakahannya inilah yang menjadikan manusia selalu berupaya untuk mencari dan menemukan hal-hal baru.
Masalah demi masalah muncul dan menjadi tantangan tersendiri bagi manusia dalam pemecahannya. Sebut saja permasalahan tersebut adalah ketidaktahuan manusia terhadap bintang/planet yang ditinggalinya. Hingga pada hari ini kita tidak tahu persis apa dan bagaimana struktur dan unsur pembentuk bumi. Bumi merupakan planet yang sangat luar biasa dan menjadi planet yang berpenghuni. Manusia hanya menghuni planet ini pada bagian permukaannya saja. Tentu saja yang menjadi permasalahan adalah apa yang ingin diketahui manusia dan belum ditemukan penyelesaiannya. Pada permasalahan ini kita belum tahu berapa banyak unsur yang menjadi komponen penyusun planet ini, sehingga hal inilah yang menjadi pokok permasalahan bagi para ilmuwan dan peneliti dan bagi kita semua.
Pada makalah ini kami akan membahas mengenai “struktur bumi” di mana dalam makalah ini kami akan menjelaskan semua hal yang terkait mengenai struktur bumi dan unsur pembentuk setiap lapisan bumi. Kami akan berusaha agar makalah ini menyajikan informasi yang komplit/lengkap dan menjadi salah satu sumber dari materi kuliah ini.
B. RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana struktur bumi?
3. Bagaimana proses pembentukan bumi?
4. Bagaimana pembentukan benua dan samudera? C. TUJUAN
1. Menjelaskan struktur bumi dan susunannya.
2. Mendeskripsikan unsur-unsur penyusun lapisan bumi. 3. Menjelaskan proses pembentukan bumi.
BAB II PEMBAHASAN
Sebelum mempelajari dan mengkaji tentang struktur bumi, terlebih dahulu yang harus kita pahami adalah palanet bumi itu sendiri. Bumi merupakan planet yang indah, dan merupakan planet yang kita huni saat ini. Jika dilihat dari posisinya, planet bumi berada pada deretan ketiga dalam sistem tata surya dan matahari sebagai pusatnya. Planet bumi berada di antara planet Venus dan Mars. Berdasarkan posisinya, jarak antara bumi dan matahari berkisar ±150 juta km dengan bentuk lintasan yang bulat dengan jari-jari ±6.370 km.
Bumi diperkirakan telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu, dan merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup. Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Sebagai planet yang memiliki kehidupan di dalamnya, bumi terdiri atas beberapa struktur yang memungkinkan untuk dijadikan tempat tinggal. Di antara macam-macam struktur bumi di antaranya adalah terdiri dari banyak jenis material seperti berbagai jenis batuan, tanah, serta air yang kesemuanya membentuk planet bumi yang sekarang ini kita diami.
A. Struktur Bumi
Secara garis besar, lapisan yang membentuk planet bumi terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu atmosfer dan litosfer.
1. Atmosfer
Atmosfer merupakan bagian dari planet ini contohnya udara dan seluruh yang ada di atas permukaan bumi. Atmosfer juga memiliki beberapa lapisan dan setiap lapisan memiliki ketebalan yang bervariasi.
a. Troposfer adalah bagian paling bawah, atmosfer memiliki ketinggian dari permukaan berkisar 9—17 km, di atas khatulistiwa lebih tinggi dari pada di atas daerah kutub. Memiliki suhu 17-52 derajat celcius. Troposfer memisahkan startosfer dengan mesosfer.
atas suhunya makin tinggi, sekitar -57 derajat celcius, ozon berfungsi untuk menahan sinar ultraviolet.
c. Mesosfer adalah daerah atmosfer yang terletak antara stratopause dan mesopause, pada umumnya di daerah ini makin ke atas, suhunya makin naik, memiliki ketebalan antara 45-75 km selain itu juga memiliki suhu lapisan berkisar dari -140 derajat celcius, apabila terdapat suhu yang rendah dan dingin dapat mengakibatkan munculnya awan noctilucent yang terdiri dari kristal-kristal es.
d. Ionosfer adalah lapisan atmosfer, pada ke-tinggian l00 km di atas lapisan stratosfer, mengandung ion dan elektron bebas yang dihasilkan oleh radiasi matahari; 2 Fis lapisan atmosfer yang tingginya mulai dari 50—1.000 km merupakan lapisan ion-ion. Dapat memantulkan gelombang-gelombang radio. e. Termosfer adalah bagian atmosfer, kira-kira 50 mil di atas permukaan bumi
sampai angkasa luar dan ditandai dengan suhu udara tinggi terus-menerus. f. Eksosfer adalah daerah di luar atmosfer memiliki ketinggian kurang lebih 500
km, benda-benda yang sangat ringan di ruang ini akan terlempar ke luar angkasa. Eksosfer tidak memiliki tekanan udara. Eksosfer memiliki refleksi dari cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik.
2. Litosfer
Litosfer yang berasal dari bahasa Yunani, Lithos artinya adalah berbatu sedangkan Sphere artinya lapisan jadi Litosfer dapat kita artikan sebagai lapisan bumi paling luar . Litosfer dibagi menjadi dua yaitu Litosfer atas dan Litosfer bawah, dan Litosfer juga terbagi menjadi dua tipe, yaitu:
Litosfer Samudera, berfungsi sebagai penghubung kerak samudera dan memang berasal dari samudera.
Litosfer Benua, litosfer ini berada di benua.
Dan litosfer ini terbagi menjadi tiga jenis batuan yaitu,
Batuan Beku, batuan beku ini dibagi menjadi yaitu, batuan beku dalam dan batuan beku luar.
Batuan Metamorf
Jika kita melihat dari struktur maka kita menemukan 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti core. Dapat kita bayangkan seperti sebuah telur dengan dilapisi beberapa pelindung untuk menjaga telur tersebut, hal ini sama dengan bentuk bumi yang memiliki beberapa lapisan untuk menjaga serta melindungi bumi ini.
Kerak Bumi (Crush)
Kerak bumi merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudra. Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan-batuan basa dan masam. Namun, tebal lapisan ini berbeda antara di darat dan di dasar laut. Di darat tebal lapisan kerak
Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan memiliki ketebalan 5-80 km. Kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh feldsfar dan mineral silikat lainnya. Kerak bumi dibedakan menjadi dua jenis yaitu :
Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al, oleh karenanya disebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar antara 30-80 km (Condie ! 982) rata-rata 35 km dengan berat jenis rata-rata sekitar 2,85 gm/cc. kerak benua biasanya disebut sebagai lapisan granitis karena batuan penyusunya terutama terdiri dari batuan yang berkomposisi granit.
Disamping perbedaan ketebalan dan berat jenis, umur kerak benua biasanya lebih tua dari kerak samudra. Batuan kerak benua yang diketahui sekitar 200 juta tahun atau Jura. Umur ini sangat muda bila dibandingkan dengan kerak benua yang tertua yaitu sekitar 3800 juta tahun. Tabel Skala waktu geologi dapat dilihat di Skala Waktu Geologi.
Selimut Bumi (Mantle)
Selimut atau selubung bumi merupakan lapisan yang letaknya di bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi.Selimut bumi tebalnya mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan yang padat yang mengandung silikat dan magnesium. Suhu di bagian bawah selimut mencapai 3.000 °C, tetapi tekananannya belum mempengaruhi kepadatan batuan.
Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity. Mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat plastis sampai semiplastis memiliki kedalaman sampai 400 km. Mantel bawah bersifat padat dan memiliki kedalaman sampai 2900 km.
Mantel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan litosfer. Mantel atas bagian bawah yang bersifat plastis atau semiplastis disebut sebagi asthenosfer. Selimut bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer.
a. Litosfer merupakan lapisan terluar dari selimut bumi dan tersusun atas materi-materi padat terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 50-100 km. Bersama-sama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer. Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial (silisium dan aluminium) serta lapisan sima (silisium dan magnesium).
Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf.
2) Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan magnesium. Senyawa dari kedua logam tersrsebut adalah SiO2 dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar jika dibandingkan dengan berat jenis lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.
b. Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan yang tebalnya 100-400 km ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma induk).
c. Mesosfer merpakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan ini tebalnya 2.400-2.700 km dan tersusun dari campuran batuan basa dan besi.
Inti Bumi (Core)
Dipusat bumi terdapat inti yang berkedalaman 2900-6371 km. Terbagi menjadi dua macam yaitu inti luar dan inti dalam. Inti luar berupa zat cair yang memiliki kedalaman 2900-5100 km dan inti dalam berupa zat padat yang berkedalaman 5100-6371 km. Inti luar dan inti dalam dipisahkan oleh Lehman Discontinuity.
Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun oleh senyawa besi dan nikel.
Inti bumi merupakan lapisan paling dalam dari struktur bumi. Lapisan inti dibedakan menjadi 2, yaitu lapisan inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core).
a. Inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 °C.
B. Unsur Pembentuk Bumi
Pada pengamatan sekilas manusia hanya melihat bumi sebagian dan yang nampak hanya sebagian kecil dari luas bumi. Jika kita perhatikan dengan seksama luas permukaan bumi memiliki daerah perairan yang lebih luas dibandingkan dengan luas daratannya. Hal inilah yang diteliti oleh para pakar dan ilmuan agar kita dapat mengetahui dengan jelas apa-apa saja unsur pembentuk dari planet yang kita huni saat ini.
Beradasarkan dari informasi dan penelitian yang dilakukan oleh para pakar, ilmu yang kita ketahui tentang planet ini jauh lebih banyak lagi sehingga kami dapat memberikan informasi terkait unsur pembentuk bumi.
Seperti yang telah dipaparkan sebelumnnya bahwa bumi memiliki hampir 2000 mineral yang terkandung dalam perut bumi dan hanya 20% yang terdapat pada batuan. Mineral inilah yang kita ketahui hingga saat ini,
Pada kerak bumi dan sebagian mantel bumi membentuk lapisan litosfer dengan ketebalan total kurang lebih 80 km. Suhu dibagian bawah kerak bumi mencapai 1.1000C. Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak Bumi adalah: Oksigen
(O) (46,6%), Silikon (Si) (27,7%), Aluminium (Al) (8,1%), Besi (Fe) (5,0%), Kalsium (Ca) (3,6%), Natrium (Na) (2,8%), Kalium (K) (2,6%), Magnesium (Mg) (2,1%).
Pada lapisan matel bumi terdapat lapisan-lapisan yang mengandung unsur kimia, yaitu:
a) Lapisan Sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silium dan alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan Al2O3..
Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf.
Berat jenis lapisan sima lebih besar jika dibandingkan dengan berat jenis lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.
Inti bumi merupakan lapisan paling dalam dari struktur bumi yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km.
C. Proses Pembentukan Bumi
Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar (4,54×109) tahun yang lalu melalui akresi
dari nebula matahari. Pelepasan gas vulkanik diduga menciptakan atmosfer tua yang nyaris tidak beroksigen dan beracun bagi manusia dan sebagian besar makhluk hidup masa kini. Sebagian besar permukaan bumi meleleh karena vulkanisme ekstrem dan sering bertabrakan dengan benda angkasa lain. Sebuah tabrakan besar diduga menyebabkan kemiringan sumbu bumi dan menghasilkan Bulan. Seiring waktu, bumi mendingin dan membentuk kerak padat dan memungkinkan cairan tercipta di permukaannya. Bentuk kehidupan pertama muncul antara 2,8 dan 2,5 miliar tahun yang lalu. Kehidupan fotosintesis muncul sekitar 2 miliar tahun yang lalu, dan memperkaya oksigen di atmosfer. Sebagian besar makhluk hidup masih berukuran kecil dan mikroskopis, sampai akhirnya makhluk hidup multiseluler kompleks mulai lahir sekitar 580 juta tahun yang lalu. Pada periode Kambrium, Bumi mengalami diversifikasifilum besar-besaran yang sangat cepat.
Perubahan biologis dan geologis terus terjadi di planet ini sejak terbentuk. Organisme terus berevolusi, berubah menjadi bentuk baru atau punah seiring perubahan Bumi. Proses tektonik lempeng memainkan peran penting dalam pembentukan lautan dan benua di Bumi, termasuk kehidupan di dalamnya. Biosfer memiliki dampak besar terhadap atmosfer dan kondisi abiotik lainnya di planet ini, seperti pembentukan lapisan ozon, proliferasi oksigen, dan penciptaan tanah.
D. Pembentukan Benua dan Samudra
panjang maka terbentuklah benua seperti pada saat ini. Bagaimanakah benua dan samudra terbentuk?. Ada beberapa teori yang dikembangkan oleh beberapa ahli sebagai berikut :
1. Teori Apungan Benua - Alfred Lothar Wegener (1880-1930)
Ia mengemukakan teori yang disebut Apungan dan Pergeseran Benua -Benua pada tahun 1912 dihadapan perhimpunan ahli geologi di Frankfurt, Jerman. Teori tersebut dipopulerkan pertama kalinya dalam bentuk buku pada tahun 1915 yang berjudul Die Enstehung der Kontinente und Ozeane (Asal Usul Benua dan Lautan). Buku tersebut menimbulkan kontroversi besar di lingkungan ahli-ahli geologi, dan baru mereda pada tahun enampuluhan setelah teori Apungan Benua dari Wegener ini semakin banyak mendapat dukungan. Wegener mengemukakan teori tersebut dengan pertimbangan sebagai berikut.
a. Terdapat kesamaan yang mencolok antara garis kontur pantai timur Benua Amerika Utara dan Selatan dengan garis kontur pantai barat Eropa dan Afrika. Kesamaan pola garis kontur pantai tersebut menunjukkan bahwa sebenarnya Benua Amerika Utara dan Selatan serta Eropa dan Afrika dahulu adalah daratan yang berimpitan. Berdasarkan fakta bahwa formasi geologi di bagian-bagian yang bertemu itu mempunyai kesamaan. Keadaan ini telah dibuktikan kebenarannya. Formasi geologi di sepanjang pantai Afrika Barat dari Sierra Leone sampai tanjung Afrika Selatan sama dengan formasi geologi yang ada di pantai Timur Amerika, dari Peru sampai Bahia Blanca.
b. Benua-benua yang ada sekarang ini, dahulunya adalah satu benua yang disebut Benua Pangea. Benua Pangea tersebut pecah karena gerakan benua besar di selatan baik ke arah barat maupun ke arah utara menuju khatulistiwa. Daerah Greenland sekarang ini bergerak menjauhi daratan Eropa dengan kecepatan 36 meter/tahun, sedangkan Kepulauan Madagaskar menjauhi Afrika Selatan dengan kecepatan 9 meter/tahun. Dengan peristiwa tersebut maka terjadilah hal-hal sebagai berikut:
2) Samudra Atlantik menjadi semakin luas karena benua Amerika masih terus bergerak ke arah barat, sehingga terjadi lipatan-lipatan kulit bumi yang menjadi jajaran pegunungan utara-selatan, yang terdapat di sepanjang pantai Amerika Utara dan Selatan.
3) Aktivitas seismik yang luar biasa di sepanjang Patahan St.Andreas, di dekat pantai barat Amerika Serikat.
4) Batas Samudra Hindia semakin mendesak ke utara. Anak benua India semakin menyempit dan makin mendekati ke Benua Eurasia, sehingga menimbulkan lipatan Pegunungan Himalaya.
Pergerakan benua-benua sampai sekarang pun masih berlangsung, hal dibuktikan dengan makin melebarnya celah yang terdapat di alur-alur dalam samudra.
2. Tim Peneliti Amerika Serikat (1969)
Hasil penelitian tim peneliti dari The New York American Museum of Natural History Ohio State University, dan Whichita State University, membuktikan bahwa daerah Alaska terletak di dekat khatulistiwa pada 200 juta tahun yang lalu. Pada tahun 1969, ditemukan fosil tulang rahang binatang amfibi air tawar purba, yang disebut lahyrintodont (salamander, kepalanya gepeng dan badannya besar). Fosil seperti itu ditemui pula di Amerika Selatan dan Afrika. Bukti-bukti tersebut menguatkan teori apungan benua yang beranggapan bahwa 200 juta tahun yang lalu hanya ada satu benua besar di planet bumi ini.
3. Teori Kontraksi
Pendapat ini banyak dikritik, karena tidak mungkin penurunan suhu (pembentuk pegunungan dan lembah) berlangsung sangat drastis. Padahal kenyataannya, didalam bumi masih terdapat unsur pijar dan lapisan bumi yang terus mengalami pergerakan.
4. Teori Dua Benua (Laurasia-Gondwana Theory)
Teori ini menyatakan bahwa pada awalnya bumi terdiri atas dua benua yang sangat besar, yaitu Laurasia di sekitar kutub utara dan Gondwana di sekitar kutub selatan bumi. Kedua benua tersebut kemudian bergerak perlahan ke arah equator bumi sehingga pada akhirnya terpecah-pecah menjadi benua-benua yang lebih kecil. Laurasia terpecah menjadi Asia, Eropa, dan Amerika Utara, sedangkan Gondwana terpecah menjadi Afrika, Australia, dan Amerika Selatan. Teori Laurasia-Gondwana kali pertama dikemukakan oleh Edward Zuess pada 1884.
5. Teori Konveksi
Teori Konveksi yang dikemukakan oleh Arthur Holmes dan Harry H. Hess dan dikembangkan lebih lanjut oleh Robert Diesz, dikemukakan bahwa di dalam bumi yang masih dalam keadaan panas dan berpijar terjadi arus konveksi ke arah lapisan kulit bumi yang berada di atasnya. Ketika arus konveksi yang membawa materi berupa lava sampai ke permukaan bumi di mid oceanic ridge (punggung tengah samudra), lava tersebut akan membeku membentuk lapisan kulit bumi yang baru sehingga menggeser dan menggantikan kulit bumi yang lebih tua. Bukti dari adanya kebenaran Teori Konveksi yaitu terdapatnya mid oceanic ridge, seperti mid Atlantic Ridge, dan Pasific-Atlantic Ridge di permukaan bumi. Bukti lainnya didasarkan pada penelitian umur dasar laut yang membuktikan semakin jauh dari punggung tengah samudra, umur batuan semakin tua. Artinya, terdapat gerakan yang berasal dari mid oceanic ridge ke arah yang berlawanan disebabkan oleh adanya arus konveksi dari lapisan di bawah kulit bumi.
6. Teori Lempeng Tektonik
yang berada di atas lapisan astenosfer yang berwujud cair kental. Lempeng-lempeng tektonik pembentuk kulit bumi selalu bergerak karena adanya pengaruh arus konveksi yang terjadi pada lapisan astenosfer dengan posisi berada di bawah lempeng tektonik kulit bumi. Teori lempeng tektonik muncul setelah Alfred Lothar Wagener, seorang ahli meteorologi dan geologi dari Jerman dalam buku The Origin of Continents an Oceans (1915), mengemukakan bahwa benua yang padat sebenarnya terapung dan bergerak di atas massa yang relatif lembek (continental drift). Selain itu, berdasarkan hasil pengamatannya beberapa bagian benua terdapat kesamaan bentuk pantai antara benua satu dengan lainnya. Ia juga mendapati kesamaan geologi dan kesamaan makhluk yang hidup di pantai seberang. Inti dari teori lempeng tektonik adalah kerak Bumi sebetulnya terdiri atas lempengan-lempengan besar yang seolah mengapung dan bergerak pada lapisan inti Bumi yang lebih cair. Teori ini dibuktikan oleh pakar-pakar geologi dengan waktu hampir setengah abad dan diterima sejak tahun 1960-an. Hingga kini teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, serta bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra. Teori ini juga membuktikan bahwa benua-benua selalu bergeser.
Berdasarkan arahnya, gerakan lempeng tektonik dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu :
Konvergen yaitu gerakan saling bertumbukan antarlempeng tektonik. Tumbukan antarlempeng tektonik dapat berupa tumbukan antara lempeng benua dan benua, atau antara lempeng benua dan lempeng dasar samudra. Contohnya tumbukan antara lempeng India dan lempeng benua Eurasia yang menghasilkan terbentuknya pegunungan lipatan muda Himalaya.
Divergen yaitu gerakan saling menjauh antarlempeng tektonik, contohnya
gerakan saling menjauh antara lempeng Afrika dan Amerika bagian selatan. Sesar mendatar yaitu saling bergesekan (berlawanan arah) antarlempeng
bergesekan lempeng-lempeng tektonik disebut Zona Sesar Mendatar (zona transform).
PENUTUP
A. Kesimpulan
Pada pembahasan dalam makalah ini mengenai proses pembentukan bumi, terdapat berbagai hal yang dapat disimpulkan.
1. Pada proses pembentukan bumi sekitar 4,5 milyar tahun yang lalu hanya terdapat gas vulkanik dan partikel-partikel lainnya yang membentuk bumi.
2. Lapisan bumi dibagi menjadi atmosfer dan litosfer, sedangkan bagian dari litosfer adalah kerak bumi, mantel bumi, dan inti bumi.
3. Pada setiap lapisan pada litosfer terdapat berbagai macam unsur-unsur kimia dan hanya sebagian kecil terdapat pada bebatuan.
B. Saran
