RESUME
GEOLOGI DINAMIK
“HUKUM-HUKUM GEOLOGI, SIKLUS DI BUMI DAN OROGENESA”
OLEH KELOMPOK : III
• DIOS WIDODO
• M. FAISOL
• ZAHRATUNNUR
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUARA BUNGO
2014
A. HUKUM-HUKUM GEOLOGI
1. Hukum Superposisi (Nicolas Steno,1669)
Dalam suatu urutan perlapisan batuan, maka lapisan batuan yang terletak di bawah umurnya relatif lebih tua dibanding lapisan diatasnya selama lapisan batuan tersebut belum mengalami deformasi atau masih dalam keadaan normal.
2. Hukum Horizontalitas (Nicolas Steno,1669)
Lapisan-lapisan sedimen diendapkan mendekati horisontal dan pada dasarnya sejajar dengan bidang permukaan dimana lapisan sedimen tersebut diendapkan. Susunan lapisan yang kedudukannya tidak horisontal berarti telah mengalami proses geologi lain
setelah pengendapannya, misalnya dipengaruhi oleh gaya tektonik.
3. Original Continuity (Nicolas Steno,1669)
Lapisan sedimen diendapkan secara menerus dan bersinambungan (continuity), sampai batas cekungan sedimentasinya. Lapisan sedimen tidak mungkin terpotong secara tiba-tiba, dan berubah menjadi batuan lain dalam keadaan normal. Pada dasarnya hasil suatu pengendapan yakni bidang perlapisan, akan menerus walaupun tidak kasat mata. Pemancungan disebabkan oleh :
-Ketidakselarasan -Erosi
-Morfologi
- Lateral Continuity :
Pada awalnya lapisan sedimen mengalami kemenerusan tapi lapisan tersebut di pisahkan oleh lembah atau ada bidang yang tererosi
4. Law of uniformitarianism ( james hutton, 1985)
Hukum ini meyatakan b
lalu(the present is the key to the past) Proses geologi terjadi pada saat ini juga terjadi pada masa lampau. Sebagai contoh dapat disebutkan bahwa pada saat ini batu gamping koral sedang tumbuh dilaut, j
disimpulkan bahwa pada jaman yang lalu daerah pegunungan tersebut merupakan dasar laut. Proses (tektonik lempeng,pembentukan gunung, erosi, dll) yang terjadi sekarang diyakini telah terjadi sejak bumi t
juga terjadi pada masa lampau.
Pada awalnya lapisan sedimen mengalami kemenerusan tapi lapisan tersebut di pisahkan oleh lembah atau ada bidang yang tererosi.
Law of uniformitarianism ( james hutton, 1985)
ini meyatakan bahwa keadaan sekarang adalah kunci bagi keadaan masa lalu(the present is the key to the past) Proses geologi terjadi pada saat ini juga terjadi pada masa lampau. Sebagai contoh dapat disebutkan bahwa pada saat ini batu gamping koral sedang tumbuh dilaut, jadi kalau pada saat ini terdapat dipucak gunung dapat disimpulkan bahwa pada jaman yang lalu daerah pegunungan tersebut merupakan dasar laut. Proses (tektonik lempeng,pembentukan gunung, erosi, dll) yang terjadi sekarang diyakini telah terjadi sejak bumi terbentuk Proses geologi yang sedang terjadi saat ini juga terjadi pada masa lampau.
Pada awalnya lapisan sedimen mengalami kemenerusan tapi lapisan tersebut di
ahwa keadaan sekarang adalah kunci bagi keadaan masa lalu(the present is the key to the past) Proses geologi terjadi pada saat ini juga terjadi pada masa lampau. Sebagai contoh dapat disebutkan bahwa pada saat ini batu gamping adi kalau pada saat ini terdapat dipucak gunung dapat disimpulkan bahwa pada jaman yang lalu daerah pegunungan tersebut merupakan dasar laut. Proses (tektonik lempeng,pembentukan gunung, erosi, dll) yang terjadi sekarang erbentuk Proses geologi yang sedang terjadi saat ini
5. Cross-Cutting Relationship (A.W.R Potter & H. Robinson)
Apabila terdapat penyebaran lap. Batuan (satuan lapisan batuan), dimana salah satu dari lapisan tersebut memotong lapisan yang lain, maka satuan batuan yang memotong umurnya relatif lebih muda dari pada satuan batuan yang di potongnya.
6. Faunal Succession (Abble Giraud-Soulavie, 1778)
Pada setiap lapisan yang berbeda umur geologinya akan ditemukan fosil yang berbeda pula. Secara sederhana bisa juga dikatakan Fosil yang berada pada lapisan bawah akan berbeda dengan fosil di lapisan atasnya. Fosil yang hidup pada masa sebelumnya akan digantikan (terlindih) dengan fosil yang ada sesudahnya, dengan kenampakan fisik yang berbeda (karena evolusi). Perbedaan fosil ini bisa dijadikan sebagai pembatas satuan formasi dalam lithostratigrafi atau dalam koreksi stratigrafi. dan bisa untuk mengetahui lingkunan sebelum terfossilkan.
7. Strata Identified by Fossils (Smith, 1816)
Pada setiap lapisan dapat di bedakan oleh fosil fosil yang terkandung di di dalamnya tertentu.
8. fasies sedimen (sellay,1978)
Suatu kelompok litologi dengan ciri ciri yang khas yang merupakan hasil dari suatu lingkungan pengendapan tertentu baik aspek fisik, kimia, atau biologi suatu endapan dalam kesatuan waktu. dua buah batuan yang di endapkan pada satu waktu di katakan beda fasies apabila berbeda fisik,kimia, biologi.
9. Ketidakselarasan (unconformity)
Ketidakselarasan ini dikenal terutama dalam cabang stratigrafi. Idealnya, perlapisan batuan terbentuk terus menerus. Setelah terbentuk lapisan A, lalu B di atasnya, lalu C diatasnya terus begitu. Kalaupun ada jeda, jeda itu sebentar saja. Tetapi, kadang-kadang terdapat kasus dimana sedimentasi berhenti sama sekali untuk jeda waktu yang lama, sehingga dari kacamata waktu geologi bisa dibilang ada lapisan yang "hilang". Itulah ketidakselarasan. ada bermacam-macam ketidakselarasan di alam.
B. SIKLUS DI BUMI
Pergerakan material di Bumi terjadi dalam bentuk pergerakan bersiklus. Hal ini berarti bahwa pergerakan terjadi secara kontinyu atau terus menerus. Gambaran ini memberikan kerangka yang baik yang dapat membantu kita mempelajari bagaimana materi dan energi tersimpan dan bagaimana keduanya digerakkan dalam suatu siklus dari satu reservoir ke reservoir yang lain oleh sistem Bumi. Ada dua aspek yang penting bagi gerakan bersiklus, yaitu (1) reservoir tempat material berada, dan (2) aliran atau fluks material-material dari reservoir yang satu ke reservoir yang lain.
Ada tiga siklus yang sangat penting yang menggerakkan material dan energi di Bumi, yaitu:
1) Siklus hidrologi. Siklus ini menggerakkan air di dalam hidrosfer. Keberadaan siklus
ini ditunjukkan oleh adanya hujan, salju dan aliran air sungai. Siklus ini terjadi dari hari ke hari dan jangka panjang.
2) Siklus batuan. Siklus ini menggambarkan berbagai proses yang membentuk,
memodifikasi, mendekomposisi, dan membentuk kembali batuan oleh proses-proses internal dan eksternal Bumi.
3) Siklus tektonik. Siklus ini berkaitan dengan pergerakan dan interaksi antar
lempeng-lempeng litosfer, dan proses di bagian dalam Bumi yang dalam yang mengendalikan pergerakan lempeng-lempeng litosfer.
Ketiga siklus tersebut berkaitan erat satu sama lain melalui proses-proses fisika, kimia dan biologi. Pentingnya ketiga siklus itu akan terlihat bila membicara siklus
biogeokimia dari unsur-unsur kimia yang penting bagi kehidupan seperti karbon,
oksigen, nitrogen sulfur, hidrogen dan fosfor.
1. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi adalah fenomena yang terutama terjadi di atmosfer dan digerakkan oleh panas dari Matahari yang menguapkan air dari samudera dan daratan. Uap air yang dihasilkan bergerak naik masuk ke atmosfer dan kemudian bergerak bersama aliran udara.
Dalam perjalanannya bersama aliran udara, beberapa bagian uap air mengalami kondensasi dan kemudian mengalami presipitasi dalam bentuk hujan atau salju dan kembali ke samudera atau daratan. Air hujan yang jatuh ke daratan dapat mengalir masuk kedalam aliran sungai, meresap ke dalam tanah, atau menguap kembali ke udara untuk bergerak kembali dalam siklus. Sebagian air yang di dalam tanah diserap oleh tanaman, dan kemudian mengembalikan air itu ke atmosfer melalui daun dengan proses transpirasi. Salju dapat tetap berada di daratan selama satu atau dua musim dan bisa lebih lama hingga mencair dan airnya mengalir meninggalkan salju. Berbagai reservoir dan alur pergerakan air dalam siklus hidrologi adalah seperti pada gambar berikut.
2. Siklus Batuan
Siklus batuan menggambarkan seluruh proses yang dengannya batuan dibentuk, dimodifikasi, ditransportasikan, mengalami dekomposisi, dan dibentuk kembali sebagai hasil dari proses internal dan eksternal Bumi. Siklus batuan ini berjalan secara kontinyu dan tidak pernah berakhir. Siklus ini adalah fenomena yang terjadi di kerak benua (geosfer) yang berinteraksi dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer dan digerakkan oleh energi panas internal Bumi dan energi panas yang datang dari Matahari.
Kerak bumi yang tersingkap ke udara akan mengalami pelapukan dan mengalami transformasi menjadi regolit melalui proses yang melibatkan atmosfer, hidrosfer dan biosfer. Selanjutnya, proses erosi mentansportasikan regolit dan kemudian mengendapkannya sebagai sedimen. Setelah mengalami deposisi, sedimen tertimbun dan mengalami kompaksi dan kemudian menjadi batuan sedimen. Kemudian, proses-proses tektonik yang menggerakkan lempeng dan pengangkatan kerak Bumi menyebabkan batuan sedimen mengalami deformasi. Penimbunan yang lebih dalam membuat batuan sedimen menjadi batuan metamorik, dan penimbunan yang lebih dalam lagi membuat batuan metamorfik meleleh membentuk magma yang dari magma ini kemudian terbentuk batuan beku yang baru. Pada berbagai tahap siklus batuan ini, tektonik dapat mengangkat kerak bumi dan menyingkapkan batuan
sehingga batuan tersebut mengalami pelapukan dan erosi. Dengan demikian, siklus batuan ini akan terus berlanjut tanpa henti.
3. Siklus Tektonik
Berbeda dari sikus batuan yang terutama merupakan fenomena yang terjadi di kerak benua, maka siklus tektonik terutama melibatkan kerak samudera, dan prosesnya didominasi oleh proses-proses di bagian dalam Bumi yang digerakkan oleh energi geotermal Bumi.
Ketika magma yang datang dari mantle muncul di tempat pemekaran lantai samudera, maka ditempat itu akan terbentuk kerak samudera baru. Kerak samudera yang tua akan kembali ke dalam mantle di zona penunjaman. Dengan demikian, masa hidup kerak samudera lebih pendek daripada masa hidup kerak benua.
Fenomena volkanisme dapat terjadi berkaitan dengan mekanisme penunjaman. Ketika kerak samudera masuk kembali ke dalam mantel dan meleleh kembali, unsur-unsur volatil dari kerak samudera itu menyebabkan kerak benua di atasnya meleleh. Magma yang terbentuk muncul ke permukaan sebagai gunungapi. Dengan demikian terjadi penambahan material baru ke kerak benua. Di pihak lain, aktifitas gunungapi
yang mengeluarkan debu dan gas dari dalam Bumi mempengaruhi komposisi udara. Kondisi ini menunjukkan interaksi antara geosfer dan atmosfer.
Selain di zona penunjaman, magma dapat muncul di daerah pemekar lantai samudera. Di daerah pemekaran lantai samudera, interaksi antara kerak samudera dengan samudera di atasnya mempengaruhi komposisi air laut disekitarnya. Magma yang muncul di zona pemekaran dan membentuk kerak samudera baru membentuk batuan beku yang panas dan bereaksi dengan air laut. Unsur-unsur dari dalam batuan yang panas bereaksi dengan unsur-unsur yang ada di dalam air laut. Ini adalah salah satu cara mantle mempengaruhi komposisi air laut, dan juga cara yang penting bagaimana material dan proses dari siklus tektonik berinteraksi dengan siklus hidrologi.
Keterkaitan Antar Siklus
Gambaran hubungan antara siklus hidrologi, siklus batuan dan siklus tektonik dapat dilihat pada Gambar berikut. Interaksi semacam itu telah berlangsung secara terus menerus sejak di Bumi terdapat air laut sekitar 4 milyar tahun yang lalu.
Keterkaitan Antar Siklus
Hal yang penting dari interaksi ketiga siklus tersebut adalah gambaran tentang bagaimana material bergerak dari satu reservoir ke reservoir yang lain dan proses-proses yang menggerakkannya. Selain itu, ketiga siklus tersebut juga memperlihatkan bagaimana peranan energi panas yang berasal dari bagian dalam Bumi dan dari Matahari berperanan dalam menggerakkan suatu proses dan memindahkan material dari satu reservoir ke reservoir yang lain.
C. GERAK TEKTONIK OROGENESA
Gerak tektonik orogenesa adalah gerakan kulit bumi yang relatif cepat
meliputi daerah yang sempit. Arah gerakan lapisan kulit bumi secara vertikal maupun horizontal. Arah gerakan inilah yang menyebabkan terjadinya pengangkatan dan penurunan permukaan bumi. Misalnya pembentukan Deretan Sirkum Pasifik merupakan contoh dari Gerak Tektonik Orogenesa ini.
Proses orogenesa ini akan menghasilkan tekanan pada lapisan batuan, jika
tenaga tersebut terjadi pada lapisan kulit bumi yang keras maka akan menyebabkan terjadinya patahan. Kekuatan tenaga endogen mampu menekan struktur batuan yang keras sehingga struktur batuan terpisah atau lepas. Hasil gerak orogenesis biasanya berupa pegunungan lipatan (contoh pegunungan Kendeng di pulau Jawa) dan pegunungan patahan seperti pegunungan selatan pulau Jawa dan pulau Nusa Kambangan. Keseluruhan proses pembentukan pegunungan disebut orogenesis.
Gerak orogenesa menyebabkan terjadinya patahan, lipatan, pelengkungan dan peretakan. Gerak orogenesis juga dapat menyebabkan depresi kontinental yaitu tanah turun sehingga permukaan bumi lebih rendah dari sekitarnya.
1.
Patahan
Patahan terjadi karena 2 hal, yaitu:
1) Tenaga endogen yang bergerak secara bersamaan baik horizontal maupun vertikal pada lapisan batuan yang keras dan melampaui elasitas batuan, sehingga kulit bumi menjadi patah atau retak.
2) Terdapat pengurangan isi lapisan dalamkerak bumi seperti akibat letusan vulkanisme.
Bidang tempat patah atau retaknya kulit bumi disebut bidang patahan. Bidang yang mengalami pergeseran disebut Sesar / Fault.Daerah patahan merupakan daerah yang rawan gempa karena rapuh.
Bentuk-bentuk Patahan
a. Graben / Slenk
Bagian dari patahan yang lebih rendah dari sekitarnya / bagian yang mengalami pemerosotan atau penurunan.
Bagian kulit bumi yang terangkat atau bagian patahan yang lebih tinggi dari daerah sekitarnya, patahan bisa terjadi baik karena gaya regang maupun gaya tekan (arah panah gaya tekan saling berhadapan).
c. Patahan Normal
Kedua bagian terpatah, sehingga satu bagian batuan naik dan bagian lainnya turun.
Pada patahan normal kelihatan lapisan batuan terangkat naik
d. Patahan Rebah / Thrush Fault
Patahan yang terjadi setelah terbentuknya lipatan. ini terjadi karena tekanan salah satu sisi lipatan lebih kuat sehingga struktur batuan / lapisan batuan rebah dan terjadi patahan, sehingga lapisan tengah terbalik susunannya.
e. Sesar Geser
Berbagai kenampakan Sesar
Pembentukan pegunungan oleh proses diastropisme tidak disertai dengan pembentukan magma, sehingga pegunungan yang terbentuk bukanlah pegunungan berapi atau pegunungan aktif. Pegunungan berapi terbentuk apabila diatas pegunungan patahan atau lipatan tersebut terbentuk pegunungan baru akibat aktifitas vulkanisme.
2.
LipatanLipatan adalah bentuk permukaan bumi yang bergelombang disebabkan oleh tenaga endogen yang arahnya mendatar (horizontal) pada lapisan kulit bumi yang elastis.
Proses terjadinya lipatan
Pada saat tenaga endogen bergerak secara mendatar pada lapisan kulit bumi yang elastis, lapisan batuan mendapat tekanan yang kuat dan mengakibatkan lapisan kulit bumi terangkat dan apabila tenaga endogen itu terus bekerja akan mengakibatkan lipatan miring. Hal ini mengakibatkan terbentuknya perbukitan (antiklinal) dan lembah (sinklinal)daerah lipatan yang tinggi yang merupakan puncak
lipatan disebut antiklinal, sedangkan sedangkan bagian yang rendah / lembah disebut sinklinal.
Bentuk-bentuk lipatan
a. Lipatan Normal
Lipatan normal terjadi jika dua tenaga penekanan mempunyai kekuatan yang sama dan saling berhadapan. Bentuk lipatan ini meiliki dua lapisan yang seimbang lerengnya.
b. Lipatan Asimetris
Lipatan asimetris terjadi apabila salah satu tenaga penekanan lebih kuat dari yang lain. Bentuk lipatan ini memiliki lereng yang curam.
c. Lipatan Tumpang Tindih
Lipatan tumpang tindih terjadi jika salah satu tenaga penekanan lebih kuat dari yang lain, sehingga terdapat lapiisan batuan yang menumpang pada batuan lainnya akibatnya terbentuk lapisan batuan yang hampir paralel.
• Lipatan pegunungan tua (pegunungan ural dan pegunungan allegani).
• Lipatan pegunungan muda (rangkaian pegunungan mediterania dan sirkum pasifik).
• Pegunungan lipatan terbentuk oleh gerakan mendatar kulit/kerak bumi pada lipatan endapan yang lentur dan elastis.
Jenis-jenis struktur lipatan:
a). Jalur pegunungan lipatan, yaitu rangkaian pegunungan lipatan yang sangat panjang melintasi beberapa benua dan berdampingan dengan pulau di dasar laut. Hal ini terjadi karena tumbukan lempeng samudera dan lempeng benua, lempeng benua yang lebih berat massanya akan menyusup ke bawah, sedangkan lempeng samudera yang ringan akan terangkat.
b). Dome, adalah pegunungan lipatan yang membulat karena tekanan mendatar datang pada arah dan waktu yang sama, misalnya dome Sangiran di Jawa Tengah. Basin adalah cekungan yang membulat karena daerah disekitarnya terangkat naik.
c). Lipatan tunjam, adalah struktur pegunungan lipatan yang bagian garis porosnya menunjam membentuk sudut terhadap bidang datar.
d). Lipatan komplek, adalah jenis lipatan yang terdapat di jalur pegunungan besar. Jalur pegunungan sebagai antiklinal besar, sedangkan jalur diatasnya terdapat antiklinal dan sinklinal kecil berbagai tipe.
Lapisan kulit bumi yang semula mendatar jika mendapatkan tekanan vertikal akan membentuk struktur melengkung. Lengkungan tersebut dapat mengarah ke atas yang disebut kubah (dome) dan dapat mengarah ke bawah membentuk seperti mangkuk yang disebut basin.
4.
RetakanRetakan terjadi karena adanya gaya regangan pada lapisan batuan sehingga menyebabkan batuan menjadi retak.
