ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA STRUKTUR BUMI

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

STRUKTUR BUMI

Disusun Oleh :

1. Fibryanti Arin Priandini

(4201414012)

2. M. Bagus Setiawan

(4201414011)

3. Syai’im

(4201414019)

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

SEMARANG

STRUKTUR LAPISAN BUMI

A. Lapisan Bumi

Gambar 1.1 struktur lapisan bumi

Menurut komposisi (jenis dari materialnya), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :

1. Kerak Bumi (crust)

Merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi) dengan massa 0,3% dari massa keseluruhan bumi. Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100°C.

Kerakbumiiniterbagimenjadiduabagianyaitu :

 Kerakbenua, merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di bagian atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini menempati sebagai benua..

 Keraksamudera, merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut pada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun dari batuan beku gabro dan peridolit. Kerak ini menempati dasar samudra. Memiliki massa jenis yang lebih besar daripada kerak benua.

2. Selimut atau Selubung (mantle)

Gambar 1.2 aliran arus konveksi pada lapisan mantel bumi Lapisan bumi selanjutnya adalah selimut bumi yang terletak tepat dibawah kerak bumi. Lapisan ini disebut juga dengan selubung bumi dengan ketebalan mencapai 2.900 km. Bagian atas dari lapisan ini merupakan lapisan batuan padat dan di bagian bawah merupakan lapisan batuan yang likuid (cair-cair padat). Suhu di lapisan ini dapat mencapai 3000 derajat Celsius. Lapisan ini berfungsi sebagai pelindung bagian dalam Bumi.

3. Inti Bumi (barisfer atau core)

Merupakan bahan padat yang tersusun dari lapisan nife (niccolum =

nikel dan ferrum = besi). Disebut barisfer karena inti bumi mempunyai massa

jenis yang besar yaitu 10,7 gram/cc dibandingkan dengan kulit bumi (litosfer). Jari-jari ± 3.470 km dan batas luarnya ± 2.900 km di bawah permukaan bumi. Temperatur di inti bumi diperkirakan tidak lebih dari 30000C. Adanya bahan nikel dan besi ini yang menyebabkan bumi mempunyai sifat kemagnetan yang luar biasa. Lapisan inti dibedakan menjadi inti luar dan inti dalam. Inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200°C. Inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500°C.

B. Lithosfer

Istilah lithosfir berasal dari Bahasa Yunani yaitu lithos berarti batuan dan

sphera berarti lapisan. Lithosfer bumi meliputi kerak dan bagian teratas dari

mantel bumi yang relatif padat. Karena konveksi pada mantel bumi lithosfer pecah menjadi lempeng yang bergerak.Lithosfer tersusun atas beberapa batuan. 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.

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. Campuran satu atau lebih mineral disebut dengan batuan. Litosfir juga tersusun atas lapisan Sial dan lapisan

Sima. Lapisan Sialmemiliki 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.

Batuan pembentuk kulit bumi berdasarkan proses terjadinya, 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 :

a. Batuan beku dalam atau plutonik; b. Batuan beku korok atau porfirik; dan c. 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 :

a. Umumnya berbutir lebih kasar dibandingkan batuan ekstrusi.

b. Jarang memperlihatkan struktur visikular (mengandung lubang-lubang benda gas).

c. 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 :

b. Memperlihatkan struktur visikular (adanya lubang-lubang bekas materi gas yang terperangkap).

c. 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.

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 :

a. Angin membentuk Batuan sedimen aerik(aeolis),seperti; tanah los, tuf, dan pasir di gurun.

b. Es membentuk Batuan sedimen glasial, seperti ; Moraine.

c. Air yang mengalir membentuk Batuan sedimen aquatik, seperti; batu pasir, batu lempung dan sebagainya..

d. 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 :

a. Metamorfik termik (kontak), terbentuk karena adanya kenaikan suhu, seperti; batu pualam atau marmer.

b. 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.

c. 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).

Gambar 1.5 contoh jenis-jenis batuan metamorf

C. Kekar dan Sesar

Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran.

1. Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan / rekahan yang membentuk pola saling berpotongan membentuk sudut lancip searah gaya utama. Kekar ini umumnya bersifat tertutup.

2. Extension Joint adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan searah gaya utama, Umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka dan panjang.

3. Release Joint adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka.

Sesar merupakan retakan yang mempunyai pergerakan searah dengan arah retakan.

Menurut Anderson (1942) ada tiga kategori utama sesar, yaitu sesar normal atau sesar turun (normal fault), sesar sungkup/sesar naik (reverse fault , thrust fault ) sesar mendatar (wrench fault atau strike-slip

fault).

D. Lempeng Tektonik

Lempeng Tektonik merupakan gabungan dari dua kata yaitu lempeng dan tektonik. Lempeng adalah lembaran-lembaran raksasa berwujud kerak benua dan kerak samudra yang bergerak dan mengapung dipermukaan bumi. Sedangkan tektonik adalah proses gerakan pada kerak bumi yeng menimbulkan lipatan,

meninjau bagaimana kerak benua dan kerak samudra yang disebut lempeng tersebut bergerak terpisah dan bertubrukan.

Dari penjelasan tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa lempeng tektonik. adalah pergerakan lempeng-lenpeng bumi yang menimbulkan lekukan, lipatan, rekahan dan patahan yang biasanya di iringi dengan goncangan yang disebut gempa bumi. Lempeng tektonik adalah penyebab terbentuknya permukaan bumi seperti yang kita lihat sekarang ini.

Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth’s mantle). Kerak benua dan kerak samudra, beserta lapisan teratas mantel ini dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding kepadatan pada kerak benua. Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik).

Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan astenosfer. Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi, batu-batuan di lapisan ini bergerak mengalir seperti cairan (fluid).

Litosfer terpecah ke dalam beberapa lempeng tektonik yang saling bersinggungan satu dengan lainnya. Lempeng litosfer yang kita kenal sekarang ini ada 6 lempeng besar, yaitu lempeng Eurasia, Amerika utara, Amerika selatan, Afrika, Pasifik, dan Hindia Australia.

Sebuah aspek kunci dari teori lempeng tektonik adalah bahwa skala waktu geologis lantai samudera adalah fitur transient, membuka dan menutup saat lempeng-lempeng bergeser. Lantai samudera dikonsumsi oleh sebuah proses yang disebut subduksi, dimana lempeng tektonik menurun kedalam mantel bumi. Zona subduksi adalah lokasi dari palung samudera, aktivitas gempa bumi tinggi, dan sebagian besar gunung api utama dunia.

Saat sebuah lempeng samudera bertabrakan dengan lempeng samudera lain atau dengan sebuah lempeng yang membawa benua, satu lempeng akan melengkung dan bergeser dibawah yang lainnya. Proses ini disebut sibduksi. Saat lempeng tersubduksi tenggelam jauh kedalam mantel, ia menjadi begitu panas sehingga mencairkan batuan sekitar. Batuan cair naik lewat kerak dan keluar pada permukaan dari lempeng di atasnya. sebagian besar zona subduksi saat ini berada di lantai samudera pasifik. Bila lantai pasifik sangat dekat, seperti diramalkan dalam 350 juta tahun mendatang saat Amerika yang bergerak ke barat bertabrakan dengan Eurasia, maka sebagian besar zona subduksi planet akan lenyap bersamanya.

Lempeng tektonik adalah ide yang relatif baru. Teori lempeng tektonik memperoleh penerimaan luas hanya pada tahun 1960. Sekitar 50 tahun sebelumnya, ahli geofisika Jerman Alfred Wegener (1880-1930) mengembangkan teori terkait dikenal sebagai pergeseran benua.

Wegener berpendapat bahwa posisi benua bumi tidak tetap. Dia percaya sebaliknya bahwa mereka mobile dan dari waktu ke waktu melayang sekitar di permukaan.

Bukti paling jelas Wegener untuk teorinya adalah fakta bahwa beberapa benua di dunia cocok sama seperti potongan puzzle dalam jig-saw. Berdasarkan hal ini, ia mengusulkan bahwa benua di dunia yang sebelumnya tergabung dalam satu massa benua besar, superbenua Pangaea ia disebut (diucapkan pan-JEE-ah). Wegener percaya bahwa superbenua ini telah kemudian dipecah menjadi enam benua masa kini. Teori tentang pergeseran benua-benua atau teori apungan benua

dikemukakan oleh Alfred Lothar Wegener. Adapun yang mendasari teori Wegener adalah sebagai berikut:

1. Adanya persamaan yang mencolok antara garis kontur pantai timur Benua Amerika Utara dan Amerika Selatan dengan garis kontur pantai barat Eropa dan Benua Afrika. Menurut teori ini kedua benua tersebut adalah daratan yang berimpitan. Hal ini juga dapat dibuktikan dengan kondisi geologi di bagian-bagian tertentu di antara kedua wilayah tersebut. Formasi geologi di sepanjang pantai barat Sierra Leone sampai Tanjung Afrika Selatan, sama dengan apa yang ada di Pantai Timur Amerika, dari Peru sampai Bahia Blanca.

2. Daerah Greenland saat ini mengalami pergerakan yang semakin menjauhi daratan Eropa dengan kecepatan kurang lebih 36 meter per tahun. Demikian pula Kepulauan Madagaskar bergerak menjauhi Afrika Selatan dengan kecepatan 9 meter per tahun. Menurut Wegener, benua-benua yang ada sekarang ini, dulu merupakan satu Benua Pangea. Bukti-bukti adanya pergeseran Benua Pangea, adalah sebagai berikut:

a. Bentangan-bentangan samudra dan benua-benua yang mengapung sendiri-sendiri. Menurut penelitian, lempeng-lempeng benua dan lempeng samudra mengapung pada suatu lapisan yang agak cair sehingga lempeng-lempeng tersebut mudah mengalamai pergeseran. Akan tetapi pergeseran yang terjadi memerlukan waktu yang relatif lama, bisa ribuan bahkan jutaan tahun.

b. Samudra Atlantik menjadi semakin luas karena Benua Amerika masih terus bergerak ke arah barat, semakin menjauh dari Benua Afrika. Sehingga terjadi lipatan-lipatan kulit bumi yang menjadi jajaran pegunungan utara-selatan, yang terdapat di sepanjang pantai Amerika Utara bagian selatan. Hal ini bisa dilihan adanya rangkaian Pegunungan Rocky, rangkaian Pegunungan Sierra Madre, terus ke arah selatan (Amerika Latin) yaitu rangkaian pegunungan Cordilleras de Losandes (Pegunungan Andes)

c. Adanya kegiatan seismik (gempa bumi) yang luar biasa di sepanjang pantai barat Amerika Serikat. Hal ini bisa terjadi akibat

pergerakan Benua Amerika ke arah barat menyebabkan tumbukan-tumbukan lempeng yang menimbulkan getaran gempa dan menghasilkan pegunungan lipatan sepanjang pantai barat Benua Amerika.

d. Batas Samudra Hindia makin mendesak ke utara. Anak benua yang semula diduga agak panjang, tetapi gerakannya ke utara. Maka India makin menyempit dan makin mendekati Benua Eurasia. Proses ini juga menimbulkan terjadinya Pegunungan Himalaya. Proses pergerakan lempeng Samudra Hindia masih terus berlangsung sehingga rangkaian Pegunungan Himalaya terus terangkat naik akibat adanya tumbukan lempeng Samudra Hindia dengan lempeng Benua Asia-Eropa.

Proses pemisahan kedua benua ini dapat dilihat dengan beberapa bukti antara pantai barat Benua Afrika dengan pantai timur Benua Amerika, sebagai berikut:

A. Terdapat persamaan jenis batuan di pantai barat Benua Afrika dengan pantai timur Benua Amerika.

B. Adanya persamaan beberapa jenis tumbuh-tumbuhan. C. Persamaan beberapa jenis hewan.

D. Terdapat tanggul dasar samudra di tengah Samudra Atlantik yang memisahkan kedua benua tersebut.

E. Pergerakan Lempeng

Kerakbumi (lithosfer) dapat diterangkan ibarat suatu rakit yang sangat kuat dan relatif dingin yang mengapung di atas mantel astenosfer yang liat dan sangat panas, atau bisa juga disamakan dengan pulau es yang mengapung di atas air laut. Ada dua jenis kerak bumi yakni kerak samudera yang tersusun oleh batuan bersifat basa dan sangat basa, yang dijumpai di samudera sangat dalam, dan kerak benua tersusun oleh batuan asam dan lebih tebal dari kerak samudera. Kerakbumi menutupi seluruh permukaan bumi, namun akibat adanya aliran panas yang mengalir di dalam astenofer menyebabkan kerakbumi ini pecah menjadi beberapa bagian yang lebih kecil yang disebut lempeng kerakbumi. Dengan demikian lempeng dapat terdiri dari kerak benua, kerak samudera atau keduanya. Arus konvensi tersebut merupakan sumber kekuatan utama yang menyebabkan terjadinya pergerakan lempeng.

Kebanyakan ahli geologi modern percaya arus konveksi di astenosfer adalah kekuatan pendorong untuk gerakan lempeng. Kerak bumi (lithosfer) dapat diterangkan ibarat suatu rakit yang sangat kuat dan relatif dingin yang mengapung di atas mantel astenosfer yang liat dan sangat panas, atau bisa juga disamakan dengan pulau es yang mengapung di atas air laut sehingga kerak bumi bergerak mengikuti arah gerak dari astenosfer itu sendiri. Menurut teori konveksi proses pergerakan lempeng disebabkan energi panas di pusat planet ini dibawa ke permukaan oleh arus. Saat mereka mencapai permukaan, arus dingin dan mulai tenggelam kembali ke tengah.

Di bawah kerak, tekanan yang diberikan pada bagian bawah piring oleh arus konveksi membantu untuk mendorong piring bersama. Lempeng bergerak pada tingkat sekitar 1 inci (2,5 cm) per tahun. Piring tercepat bergerak lebih dari 4 inci (10 cm) per tahun.

Berdasarkan arah pergerakannya, perbatasan antara lempeng tektonik yang satu dengan lainnya (plate boundaries) terbagi dalam 3 jenis, yaitu divergen, konvergen, dan transform. Selain itu ada jenis lain yang cukup kompleks namun jarang, yaitu pertemuan simpang tiga (triple junction) dimana tiga lempeng kerak bertemu.

1. Zona Batas Divergen

Lempeng divergen adalah keadaan dimana suatu lempeng akan bergerak saling menjauhi, sehingga pada pusat pergerakan lempeng akan terbentuk lapisan astenosfer yang baru dan menyebabkan makin meluasnya area dari lempeng tersebut.

Ada dua macam zona yang terbentuk akibat kejadian lempeng divergen, yaitu: a. Zona divergen antara lempeng-lempeng pada lantai dasar samudera.

Model Zona Divergen. Sumber: Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012)

 Tempat pertemuan dua batas lempeng dengan tipe Lempeng divergen disebut seafloor spreadingatau spreading center. Contohnya terdapat pada pertemuan antara lempeng Amerika Utara dan lempeng Eurasia di Samuera Antartika, sedangkan

Zona divergen antara Lempeng Eurasia-Amerika Utara, Islandia. Sumber: http://id.wikipedia.org

Ciri-ciri morfologi zona divergen:Keadaan ini menyebabkan terjadinya rekahan yang cukup besar pada daratan. Rekahan itu akan terus meluas setiap tahunnya. Sebagai contoh yang terjadi di Afrika Timur yang dikenal sebagai Great Rift Valley.

 Adanya bekas tarikan berlawanan arah antara kedua lempeng, yang bisa ditandai dengan: celah antara kedua lempeng, atau bisa juga dengan adanya penipisan lempeng di pertengahan kedua arah gaya.

 Pada zona ini bisa terbentuk gunungapi, dimana magma di dalam bumi akan lebih mudah mencapai permukaan (dikarenakan lempeng yang menipis). Dicirikan gunungapi cenderung berbentuk landai.

Gunung Himalaya, salah satu bentuk morfologi alam hasil konvergensi lempeng benua. Sumber: www.makegoodtime.com

Ada tiga model dari tipe lempeng konvergen, yaitu :Sesuai dengan namanya, zona ini terbentuk akibat pergerakan lempeng yang sifatnya konvergen. Pergerakan Lempeng kovergen yaitu gerakan yang merepresentasikan bahwa terdapat lempeng-lempeng yang saling mendekat, bahkan bertumbukan. Pada tipikal zona konvergen berupa penunjaman lempeng samudera-lempeng benua, hal tersebut menyebabkan salah satu dari lempeng—yaitu lempeng samudera— akan tersubduksi ke dalam mantel.

1. Pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng samudera.

Model Zona Batas Konvergen (Samudera – Samudera). Sumber: Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012)

Pada daerah konvergensi lempeng samudera-lempeng samudera, salah satu lempeng yang beratnya lebih tinggi dari lempeng lainnya akan tersubduksi ke arah mantel. Sehingga, pada daerah pertemuan tersebut akan terbentuk daerah kepulauan yang terdiri dari gunung-gunung laut. Pertemuan lempeng yang seperti ini biasanya terjadi di daerah laut dalam dengan kedalaman lebih dari 11000

meter, contohnya adalah rangkaian kepulauan yang dipenuhi gunung api sepanjang Mariana Trench di bagian barat Samudera Pasifik.

2. Pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng benua.

Model Zona Batas Konvergen (Benua – Samudera). Sumber: Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012)

Karena densitas lempeng samudera lebih tinggi, lempeng samudera akan tersubduksi ke arah mantel dan menyebabkan terbentuknya gunung-gunung api aktif di daratan benua. Adapun terjadinya gunung-gunung aktif tersebut, adalah karena adanya pergesekan antara lempeng samudera dengan batuan-batuan di sekitarnya, dimana batuan akan leleh dan berubah fase menjadi cair (magma). Hal itu terjadi karena pergerakan lempeng samudera. Akibatnya, magma akan merambat ke permukaan melalui rekahan-rekahan, sehingga terbentuklah gunung api. Daerah konvergen ini dicirikan dengan adanya aktivitas seismik yang cukup tinggi, bahkan kebanyakan gelombang tsunami tak jarang terjadi akibat hal tersebut. Contoh tipe konvergensi lempeng benua—lempeng samudera terdapat di

daerah zona penyusupan di sepanjang Pantai barat Sumatera dan di sepanjang Pantai Selatan Jawa.

3. Pertemuan antara lempeng benua dengan lempeng benua.

Model Zona Batas Konvergen (Benua – Benua). Sumber: Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012)

Peristiwa konvergensi ini mengakibatkan terjadinya lipatan yang semakin lama areanya semakin luas dan semakin tinggi, sebagai contoh adalah pembentukan pegunungan Himalaya dan daerah dataran tinggi Tibet.

Ciri-ciri morfologi zona konvergen:

 Jika salah satu lempeng menunjam ke dalam mantel, dapat kita lihat bahwa di permukaan bumi tersebut, terdapat kenampakan batas penunjaman antara kedua lempeng, dimana satu lapisan lempeng terlihat masuk ke dalam lapisan lempeng lain. Batas antara kedua lempeng ini disebut

 Terdapat bentang alam berupa busur pegunungan. Pegunungan tersebut akan memanjang sesuai dengan jalur trench. Tipikal gunung biasanya berwujud tinggi. Dapat dimungkinkan juga terjadi gunungapi, apabila pergerakan lempeng saat

menunjam dapat menyebabkan batuan sekitar menjadi leleh dan berwujud magma, lalu magma mencapai permukaan bumi.

 Jika terbentuk di laut, bisa memicu terjadinya busur kepulauan gunungapi.

 Jika terbentuk di zona konvergensi samudera-benua, akan memicu busur gunungapi tepi kerak benua.

 Jika terbentuk di pertemuan lempeng benua, akan membentuk wilayah pegunungan (mountain range) yang cukup tinggi.

3. Zona Batas Transform

Model Zona Batas Transform. Sumber: Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012)

Tipe pertemuan antara dua lempeng tektonik yang bergerak secara horisontal dan berlawanan arahnya. Tidak seperti pola struktur yang terbentuk dalam zona konvergen, pada tipe zona transform tidak ada pembentukan lapisan astenosfer baru atau terjadinya penunjaman yang dilakukan oleh salah satu lempeng terhadap lainnya. Tipe pergerakan transform bisa terjadi, baik di antara lempeng samudera, maupun di antara lempeng benua. Sebagai contoh adalah

pergerakan transform yang terjadi pada dua buah lempeng benua di

California,mengakibatkan terjadinya Patahan San Andreas.

Patahan San Andreas, Los Angeles, Amerika Serikat. Sumber: www.geologiundip.blogspot.com Ciri-ciri morfologi zona transform:

Pergerakan lempeng yang saling berlawanan arah akan membentuk struktur geologi yang berbentuk seperti patahan/sesar secara horizontal.

E. Gempabumi

1. Pengertian Gempabumi

Gempabumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Akumulasi energi penyebab terjadinya gempabumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-lempeng tektonik. Energi yang dihasilkan dipancarkan kesegala arah berupa gelombang gempabumi sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi.

2. Karakteristik Gempabumi

Adapunkarakteristikgempabumiadalahsebagaiberikut:  Berlangsung dalam waktu yang sangat singkat  Lokasi kejadian tertentu

 Akibatnya dapat menimbulkan bencana  Berpotensi dapat terulang lagi

 Belum dapat diprediksi

 Tidak dapat dicegah, tetapi akibat yang ditimbulkan dapat dikurangi

3. Jenis-jenis Gempabumi

Jenis-jenisgempabumidapatdigolongkanmenjadi :

a. Gempa bumi vulkanik. Gempa bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus. Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya gempabumi. Gempa bumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung api tersebut.

b. Gempa bumi tektonik. Gempa bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng lempeng tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat besar. Gempabumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau bencana alam di bumi, getaran gempa bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh bagian bumi. Gempa bumi tektonik disebabkan oleh perlepasan [tenaga] yang terjadi karena pergeseran lempengan plat tektonik seperti layaknya gelang karet ditarik dan dilepaskan dengan tiba-tiba. Tenaga yang dihasilkan oleh tekanan antara batuan dikenal sebagai kecacatan tektonik. Teori dari

tectonic plate (lempeng tektonik) menjelaskan bahwa bumi terdiri

dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area dari lapisan kerak itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti salju. Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya gempa tektonik.

4. Penyebab Terjadinya Gempabumi

Berikutiniadalahbeberapapenyebabterjadinyagempabumi, yaitu: a. Proses tektonik akibat pergerakan kulit/lempeng bumi

b. Aktivitas sesar di permukaan bumi

c. Pergerakan geomorfologi secara lokal, contohnya terjadi runtuhan tanah

d. Aktivitas gunung api e. Ledakan Nuklir

Mekanisme perusakan terjadi karena energi getaran gempa dirambatkan ke seluruh bagian bumi. Di permukaan bumi, getaran tersebut dapat menyebabkan kerusakan dan runtuhnya bangunan sehingga dapat menimbulkan korban jiwa. Getaran gempa juga dapat memicu terjadinya tanah longsor, runtuhan batuan, dan kerusakan tanah lainnya yang merusak permukiman penduduk. Gempa bumi juga menyebabkan bencana ikutan berupa kebakaran, kecelakaan industri dan transportasi serta banjir akibat runtuhnya bendungan maupun tanggul penahan lainnya.

Menurut teori lempeng tektonik, permukaan bumi terpecah menjadi beberapa lempeng tektonik besar. Lempeng tektonik adalah segmen keras kerak bumi yang mengapung diatas astenosfer yang cair dan panas. Oleh karena itu, maka lempeng tektonik ini bebas untuk bergerak dan saling berinteraksi satu sama lain. Daerah perbatasan lempeng-lempeng tektonik, merupakan tempat-tempat yang memiliki kondisi tektonik yang aktif, yang menyebabkan gempa bumi, gunung berapi dan pembentukan dataran tinggi. Teori lempeng tektonik merupakan kombinasi dari teori sebelumnya yaitu: Teori Pergerakan Benua (Continental Drift) dan Pemekaran Dasar Samudra (Sea Floor Spreading). Lapisan paling atas bumi, yaitu litosfir, merupakan batuan yang relatif dingin dan bagian paling atas berada pada kondisi padat dan kaku. Di bawah lapisan ini terdapat batuan yang jauh lebih panas yang disebut mantel. Lapisan ini sedemikian panasnya sehingga senantiasa dalam keadaan tidak kaku, sehingga dapat bergerak sesuai dengan proses pendistribusian panas yang kita kenal sebagai aliran konveksi. Lempeng tektonik yang merupakan bagian dari litosfir padat dan terapung di atas mantel ikut bergerak satu sama lainnya. Ada tiga kemungkinan pergerakan satu lempeng tektonik relatif terhadap lempeng lainnya, yaitu apabila kedua lempeng saling menjauhi (spreading), saling mendekati(collision) dan saling geser (transform).

Jika dua lempeng bertemu pada suatu sesar, keduanya dapat bergerak saling menjauhi, saling mendekati atau saling bergeser. Gerakan ini berlangsung lambat dan tidak dapat dirasakan oleh manusia namun terukur sebesar 0-15cm pertahun. Kadang-kadang, gerakan lempeng ini macet dan saling mengunci, sehingga terjadi pengumpulan energi yang berlangsung terus sampai pada suatu saat batuan pada lempeng tektonik tersebut tidak lagi kuat menahan gerakan tersebut sehingga terjadi pelepasan mendadak yang kita kenal sebagai gempa bumi.

6. Jalur Gempabumi Dunia

Indonesia merupakan daerah rawan gempabumi karena dilalui oleh jalur pertemuan 3 lempeng tektonik, yaitu: Lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik. Lempeng Indo-Australia bergerak relatip ke arah utara dan menyusup kedalam lempeng Eurasia, sementara lempeng Pasifik bergerak relatip ke arah barat. Jalur pertemuan lempeng berada di laut sehingga apabila terjadi gempabumi besar dengan kedalaman dangkal maka akan berpotensi menimbulkan tsunami sehingga Indonesia juga rawan tsunami.

Belajar dari pengalaman kejadian gempabumi dan tsunami di Aceh, Pangandaran dan daerah lainnya yang telah mengakibatkan korban ratusan ribu jiwa serta kerugian harta benda yang tidak sedikit, maka sangat diperlukan upaya-upaya mitigasi baik ditingkat pemerintah maupun masyarakat untuk mengurangi resiko akibat bencana gempabumi dan tsunami. Mengingat terdapat selang waktu antara terjadinya gempabumi dengan tsunami maka selang waktu tersebut dapat digunakan untuk memberikan peringatan dini kepada masyarakat sebagai salah satu upaya mitigasi bencana tsunami dengan membangun Sistem Peringatan Dini Tsunami Indonesia (Indonesia Tsunami Early Warning System/ Ina-TEWS).

7. Sejaarah Besar Gempabumi Dunia

 30 September 2009, Gempa bumi Sumatera Barat merupakan gempa tektonik yang berasal dari pergeseran patahan Semangko, gempa ini berkekuatan 7,9 Skala Richter(BMG Amerika) mengguncang Padang-Pariaman, Indonesia. Menyebabkan sedikitnya 1.100 orang tewas dan ribuan terperangkap dalam reruntuhan bangunan.

 2 September 2009, Gempa Tektonik 7,3 Skala Richter mengguncang Tasikmalaya, Indonesia. Gempa ini terasa hingga Jakarta dan Bali, berpotensi tsunami. Korban jiwa masih belum diketahui jumlah pastinya karena terjadi Tanah longsor sehingga pengevakuasian warga terhambat.

 12 September 2007 - Gempa Bengkulu dengan kekuatan gempa 7,9 Skala Richter

 9 Agustus 2007 - Gempa bumi 7,5 Skala Richter

 6 Maret 2007 - Gempa bumi tektonik mengguncang provinsi Sumatera Barat, Indonesia. Laporan terakhir menyatakan 79 orang tewas [3].

 27 Mei 2006 - Gempa bumi tektonik kuat yang mengguncang Daerah Istimewa Yogyakarta dan Jawa Tengah pada 27 Mei 2006 kurang lebih pukul 05.55 WIB selama 57 detik. Gempa bumi tersebut berkekuatan 5,9 pada skala Richter. United States Geological Survey melaporkan 6,2 pada skala Richter; lebih dari 6.000 orang tewas, dan lebih dari 300.000 keluarga kehilangan tempat tinggal.

 8 Oktober 2005 - Gempa bumi besar berkekuatan 7,6 skala Richter di Asia Selatan, berpusat di Kashmir, Pakistan; lebih dari 1.500 orang tewas.

 26 Desember 2004 - Gempa bumi dahsyat berkekuatan 9,0 skala Richter mengguncang Aceh dan Sumatera Utara sekaligus

menimbulkan gelombang tsunami di samudera Hindia. Bencana alam ini telah merenggut lebih dari 220.000 jiwa.

 26 Desember 2003 - Gempa bumi kuat di Bam, barat daya Iran berukuran 6.5 pada skala Richter dan menyebabkan lebih dari 41.000 orang tewas.

 21 Mei 2002 - Di utara Afganistan, berukuran 5,8 pada skala Richter dan menyebabkan lebih dari 1.000 orang tewas.

 26 Januari 2001 - India, berukuran 7,9 pada skala Richter dan menewaskan 2.500 ada juga yang mengatakan jumlah korban mencapai 13.000 orang.

 21 September 1999 - Taiwan, berukuran 7,6 pada skala Richter, menyebabkan 2.400 korban tewas.

 17 Agustus 1999 - barat Turki, berukuran 7,4 pada skala Richter dan merenggut 17.000 nyawa.

 25 Januari 1999 - Barat Colombia, pada magnitudo 6 dan merenggut 1.171 nyawa.

 30 Mei 1998 - Di utara Afganistan dan Tajikistan dengan ukuran 6,9 pada skala Richter menyebabkan sekitar 5.000 orang tewas.  17 Januari 1995 - Di Kobe, Jepang dengan ukuran 7,2 skala

Richter dan merenggut 6.000 nyawa.

 30 September 1993 - Di Latur, India dengan ukuran 6,0 pada skala Richter dan menewaskan 1.000 orang.

 12 Desember 1992 - Di Flores, Indonesia berukuran 7,9 pada skala richter dan menewaskan 2.500 orang.

 21 Juni 1990 - Di barat laut Iran, berukuran 7,3 pada skala Richter, merengut 50.000 nyawa.

 7 Desember 1988 - Barat laut Armenia, berukuran 6,9 pada skala Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.

 19 September 1985 - Di Mexico Tengah dan berukuran 8,1 pada Skala Richter, meragut lebih dari 9.500 nyawa.

 16 September 1978 - Di timur laut Iran, berukuran 7,7 pada skala Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.

 4 Maret 1977 - Vrancea, timur Rumania, dengan besar 7,4 SR, menelan sekitar 1.570 korban jiwa, diantaranya seorang aktor Rumania Toma Caragiu, juga menghancurkan sebagian besar dari ibu kota Rumania, Bukares (Bucureşti).

 28 Juli 1976 - Tangshan, Cina, berukuran 7,8 pada skala Richter dan menyebabkan 240.000 orang terbunuh.

 4 Februari 1976 - Di Guatemala, berukuran 7,5 pada skala Richter dan menyebabkan 22.778 terbunuh.

 29 Februari 1960 - Di barat daya pesisir pantai Atlantik di Maghribi pada ukuran 5,7 skala Richter, menyebabkan kira-kira 12.000 kematian dan memusnahkan seluruh kota Agadir.

 26 Desember 1939 - Wilayah Erzincan, Turki pada ukuran 7,9, dan menyebabkan 33.000 orang tewas.

 24 Januari 1939 - Di Chillan, Chile dengan ukuran 8,3 pada skala Richter, 28.000 kematian.

 31 Mei 1935 - Di Quetta, India pada ukuran 7,5 skala Richter dan menewaskan 50.000 orang.

 1 September 1923 - Di Yokohama, Jepang pada ukuran 8,3 skala Richter dan merenggut sedikitnya 140.000 nyawa

8. Upaya Pengurangan Bencana Gempabumi

Untukmenghadapibencanagempabumi, makadiperlukanstrategi yang tepat, diantaranya:

a. Harus dibangun dengan konstruksi tahan getaran/gempa khususnya di daerah rawan gempa.

b. Perkuatan bangunan dengan mengikuti standar kualitas bangunan. c. Pembangunan fasilitas umum dengan standar kualitas yang tinggi. d. Perkuatan bangunan-bangunan vital yang telah ada.

e. Merencanakan penempatan pemukiman untuk mengurangi tingkat kepadatan hunian di daerah rawan gempa bumi.

f. Zonasi daerah rawan gempa bumi dan pengaturan penggunaan lahan.

g. Pendidikan dan penyuluhan kepada masyarakat tentang bahaya gempa bumi dan cara - cara penyelamatan diri jika terjadi gempa bumi.

Sumber :

 Panduan Pengenalan Karakteristik Bencana Dan Upaya Mitigasinya di Indonesia, Set BAKORNAS PBP dan Gempa bumi dan Tsunami, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral. 2010.

 Modul Bumi dan Antariksa. UPI.

 Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012).

 www.makegoodtime.com

 www.geologiundip.blogspot.com