GEOLOGI TEKNIK. Geologi: Mineralogi Petrologi Geokimia Geofisika Stratigrafi Geologi umum Geologi regional Geologi terapan

GEOLOGI TEKNIK GEOLOGI TEKNIK

Geologi

:

Ilmu dasar yang diperlukan:

•• Ilmu pasti(cara pemikiran, metode)Ilmu pasti(cara pemikiran, metode)

•• Fisika (energi)Fisika (energi)

•• Kimia (zat)Kimia (zat)

•• Biologi (kehidupan)Biologi (kehidupan)

Ilmu yang mempelajari tentang bumi (kulit bumi)

Penampang ekuatorial bumi;

kulit bumi, selubung dan inti

Cabang-cabang Ilmu Geologi

• • Mineralogi Mineralogi

• • Petrologi Petrologi

• • Geokimia Geokimia

• • Geofisika Geofisika

• • Stratigrafi Stratigrafi

• • Geologi umum Geologi umum

• • Geologi regional Geologi regional

• • Geologi terapan Geologi terapan

Susunan kulit bumi;

Susunan kulit bumi;

Batuan

Unsur-unsur penyusun kerak bumi

98.4 98.5

Total

59.3 15.4 6.9 5.1 3.8 3.1 3.5 1.3 SiO₂

Al₂O₃ Fe₂O₃+FeO

CaO N₂O K₂O MgO

H₂O 46.6

27.7 8.1 5.0 3.6 2.8 2.6 2.1 O

Si Al Fe Ca Na K Mg

%% Oksida

Oksida

%% Unsur

Unsur--unsurunsur

Mineral penting pembentuk batuan

Olivin (Mg,Fe)₂SiO₄ Augit Ca(Mg,Fe)Si₂O₆ Terkadang juga Al dan Na Pirokse

n

HornblendaCa₂(Mg,Fe)₅(OH)₂(Si₄O₁₁)₂ Seringkali dengan Al

Amfibol Mineral

Mineral-- mineral mineral gelap gelap terutama terutama Mg, Fe Mg, Fe

Muskovit KAl₂(AlSi₃O₁₀)OH,F)

Biotit

K(Mg,Fe)₃(AlSi₃O₁₀)(OH,F)₂ Mika

Ortoklas KAlSi₃O₈

Plagioklas NaAlSi₃O₈-CaAl₂Si₂O₈ Felspar

Kuarsa SiO₂ Mineral

Mineral-- mineral mineral terang terang terutama terutama K, Na, Ca, K, Na, Ca, AlAl

Jenis batuan beku berdasar proses pembentukannya

• Batuan dalam (plutonit)

• Batuan gang

• Batuan lelehan (batuan efusif)

Pembagian batuan beku berdasar kandungan

jenis material

Batuan sedimen Batuan sedimen

•• Sedimen silika klastikSedimen silika klastik

•• Batuan karbonatBatuan karbonat

•• EvaporitEvaporit

•• Sedimen organikSedimen organik

•

• Sedimen piroklastik (vulkanikSedimen piroklastik (vulkanik))

•• Sedimen lain (fosforit, dllSedimen lain (fosforit, dll))

Proses perekatan butiran-butiran lepas pada sedimen muda karena waktu dan dihasilkan batuan keras.

Penyebab:

Penyebab:

• Kompaksi

• Sementasi (perekatan)

• Pengkristalan kembali

• Pembentukan konkresi Diagenesis:

Diagenesis:

Perlapisan

Perubahan yang terjadi pada endapan material akan membentuk sedimen menjadi berlapis.

• Curah hujan lebat didaerah hulu, sedimen berupa pasir kasar.

• Pada hujan kecil berupa pasir halus.

• Pada periode kering panjang berupa lempung tipis.

Diskordansi dan transgresi

Diskordansi dan transgresi Pemberian nama sedimen klastik

0.06 mm LUTIT

Batu lanau

Sabak batu Lempung Napal batu kapur Lanau (lumpur)

Lempung Lumpur kapur

2 – 0.06 mm ARENIT

Batu pasir (silikarenit) Batu kapur (kalkarenit) Pasir kuarsa

Pasir kapur

2 mm RUDIT

Breksi konglomerat Puing ( bersudut )

kerikil batu guling

Merekat,setelah diagenesis

Lepas, tidak keras Besar

butiran Kelompok

batuan Nama batuan

Batuan metamorf Batuan metamorf

Berdasar cara pembentukannya :

• Metamorfosis kontak

• Metamorfosis dinamo

• Metamorfosis regional

Contoh batuan metamorf

• • Sabak Sabak

• • Phylit Phylit

• • Skis Skis

• • Gneis Gneis

• • Migmatit Migmatit

• • Batuan horn Batuan horn

Perhitungan Waktu Perhitungan Waktu

dalam geologi

dalam geologi

Skala waktu relatif

Skala waktu selalu dinyatakan relatif. Usia relatif didasarkan pada evolusi fauna dan flora. Setiap kurun waktu ditandai dengan fosil karakteristik

Umur absolut

Untuk mengetahui umur suatu mineral dapat diketahui dari waktu sejak unsur tersebut terserap dalam mineral. Unsur radioaktif akan terurai menjadi isotop yang mempunyai waktu paruh T.

Deformasi dan Tektonik Deformasi dan Tektonik

Deformasi jangka pendek

Batuan berperilaku sebagai benda padat.

Benda padat akan mengalami deformasi plastis (meleleh), tetapi bahan tersebut juga bisa hancur

Kekuatan batuan tergantung dari cara deformasi dan sifat fisisnya.

Deformasi Jangka Panjang Deformasi Jangka Panjang

(Geologi struktural) (Geologi struktural)

Faktor yang mempengaruhi lentur dan kehancuran batuan:

• • Temperatur Temperatur

• • Kecepatan gerakan akibat gaya Kecepatan gerakan akibat gaya

• • Sifat material Sifat material

Deformasi eksperimental pada berbagai tekanan hidrostatik (1kb = kira-kira 3,7 km batuan)

Pembelahan , pengirisan, skistositas Pembelahan , pengirisan, skistositas

Lipatan, geseran dan patahan Lipatan, geseran dan patahan

• Batuan kompeten akan mengalami perubahan bentuk akibat tegangan.

• Setelah deformasi elastis, terjadi defomasi plastis yaitu ‘creep’.

• Jangka waktu dan kecepatan deformasi sangat berpengaruh,

Deformasi lama terjadi lipatan Deformasi cepat terjadi patahan

Pembebasan, tegangan sisa, diaklas Pembebasan, tegangan sisa, diaklas

•• Tegangan pada batuan akan diserap dan Tegangan pada batuan akan diserap dan menyebabkan deformasi tetap

menyebabkan deformasi tetap

•• Kecepatan deformasi sangat lambatKecepatan deformasi sangat lambat

•

• Ada tegangan yang tersisa dalam batuan Ada tegangan yang tersisa dalam batuan dan pada saat tertentu bisa aktif lagi

dan pada saat tertentu bisa aktif lagi

•• Diaklas terdapat relatif dekat dengan Diaklas terdapat relatif dekat dengan permukaan dan merupakan titik tangkap permukaan dan merupakan titik tangkap untuk pelapukan dan penyaluran air

untuk pelapukan dan penyaluran air

Kemiringan dan rentangan

Kemiringan dan rentangan Lipatan Lipatan

Bentuk

Bentuk - - bentuk patahan bentuk patahan

• • Normal fault Normal fault

• • Reverse fault Reverse fault

• • Overthrust Overthrust

• • Transcurrent fault Transcurrent fault

• • fleksur fleksur

Patahan

Patahan

Gejala

Gejala -gejala tambahan - gejala tambahan

Geseran transversal

Geseran transversal Gempa bumi Gempa bumi

Deformasi yang terjadi dengan sangat cepat, elastisitas dan kerapuhan sangat menentukan.

Deformasi yang terus meningkat,

ketahanan akan terlampaui

sehingga tiba-tiba terjadi patahan

dan geseran.

Pengaruh perubahan bentuk terhadap jaringan triangulasi

Pengaruh perubahan bentuk terhadap jaringan triangulasi

Pembagian gempa bumi Pembagian gempa bumi

Istilah dalam gempa Istilah dalam gempa

• Hiposentrum

• Episentrum

• Isosistein

Skala Mercalli Skala Mercalli:

12 intensitas : skala 1 hanya dapat diamati alat bantu

skala 12 bencana alam

Skala Richter Skala Richter:

10 intensitas : skala 1 hanya dapat diamati alat bantu

skala 10 bencana alam sangat hebat

DENUDASI DENUDASI

( pelapukan dan Erosi )

( pelapukan dan Erosi )

Pelapukan Pelapukan

Perubahan dan desintegrasi batuan oleh pengaruh atmosfer, kimiawi dan biologis

Erosi Erosi

Penghilangan dan peniadaan produk lapukan

Pelapukan Fisik

Pelapukan Fisik

(pelapukan Mekanis)(pelapukan Mekanis)

Penyebab:

Penyebab:

• Udara yang membeku

• Insolasi dan perubahan temperatur

• Akar tumbuhan, binatang, cacing, lumut

Pelapukan Kimiawi Pelapukan Kimiawi Penyebab:

•• AirAirHujan:Hujan:

9 Pelarutan

9 Pembentukan karbonat 9 Oksidasi

9 Hidarasi/hidrolisis

•• Air TanahAir Tanah

Mineral lempung Mineral lempung

9 Adalah kristal-kristal yang sangat kecil dengan bentuk sisik atau pelat dengan besar koloid < 2 μ

Berasal sebagian besar dari silikat Lempung montmorilonit akan memuai dan menyerap air

Dapat bertukar metalion sehingga sifat-sifat fisiknya berubah

μμμμ

Pembentukan lapisan dasar Pembentukan lapisan dasar

Pedologi adalah ilmu pengetahuan yang meneliti lapisan dasar

Perbedaan dalam lapisan pelapukan

tergantung dari iklim _μμμμ

Macam

Macam--macam iklimmacam iklim

Iklim sedang, lembab dan sejuk (Podzol)

Iklim kering (kerak kapur)

Iklim tropis panas dan lembab (laterit)

Iklim kutub, tundra dan muskeg (permafrost)

μμμμ

Pembagian zona lapisan dasar podzol Pembagian zona lapisan dasar podzol

μμμμ

Denudasi Denudasi

Material yang telah melapuk hanyut karena gaya berat

Berlangsung secara perlahan- lahan

Bisa berupa bencana alam

μμμμ

Bentuk

Bentuk--bentuk Denudasibentuk Denudasi

a. Lereng Puing (Slope yang terlepas jatuh)

μμμμ

Macam

Macam--macam denudasimacam denudasi a. Longsoran bukit (Rockfall)

μμμμ

Macam

Macam--macam denudasimacam denudasi

a. Gelinciran atau longsoran (landslide)

μμμμ

Macam

Macam--macam denudasimacam denudasi

a. Pengaliran, longsoran (landslide)

μμμμ

Macam

Macam--macam denudasimacam denudasi a. Solifluksi

μμμμ

Macam

Macam--macam denudasimacam denudasi

a. Aliran atau mudflow

b. Pelelehan, rayapan, soilcreep c. Pembilasan (sheet erosion) d. Bawah air: aliran air keruh

μμμμ

Percepatan yang dapat mengakibatkan bencana alam

• Getaran gempa bumi

• Erosi kaki sebuah lereng yang tidak stabil atau yang miring

• Penaikan tinggi air ( tanah ) dalam daerah patahan atau gelinciran yang menyebabkan menurunnya tegangan aktif

AIR AIR

Pemunculan Air

• Meteorik

• Dalam endapan muda

• Air tersekap atau air formasi

• Air muda

Simpanan air, Porositas

Tergantung volume pori-pori, dalam hitungan % dari jumlah volume

1. Primer

2. Sekunder

Terdapat dalam bidang diaklas, patahan, retakan, rongga-rongga akibat pelarutan.

Permukaan air tanah Permukaan air tanah

disebut juga Permukaan freatik atau water tables atau permukaan piezometrik, tersusun atas:

• Air penduler - dalam sudut-sudut

• Air funikuler - sebagai selaput

• Air kapiler - mengisi pori-pori

Permeabilitas Permeabilitas

Dinyatakan dalam darcy; pada 1 darcy, zat cair akan mengalir dengan viskositas 1 centipoise pada selisih tekanan 1 atm/cm dengan kecepatan 1 cm/detik. Biasanya digunakan md (milidarcy)

Aliran air tanah Aliran air tanah

Tergantung pada permeabilitas, porositas dan penurunan tekanan.

• Air artesis

• Air tanah tenggek (perched water table)

• Air tanah yang mengapung

Gejala Karst Gejala Karst

Batu kapur padat dan kedap air, namun air yang merembes melalui bidang belahan atau diaklas akan melarutkan kapur.

Gejala karst, antara lain:

• Lapies

• pipa-orgel geologis

• dolina (sinkholes)

• lubang penghilang (entonnoir, ponor)

• gua karst

• sumber vauklusa

• polje, depresi besar

• batu tetes

• sinter kapur atau travertin

Penentuan sifat-sifat fisik air

• Langsung pada contoh pemboran

• Tidak langsung, dengan beberapa cara antara lain:

• Tegangan-spontan

• hambatan elektrik

• Log Gamma

• Log Caliper

• Dipermukaan dengan geo elektrik

Air sebagai bahan galian Air sebagai bahan galian

Air tawar selalu meteorik, pengetahuan tentang penbampilan , letak, sifat-sifat fisik dari batuan merupakan hal yang penting serta formasi lapisan penutup padfa akuifer yang permeabel yang memungkinkan peroduksian air artesisi dan menghoindari terjadinya kontaminasi.