Tipe Tipe Letusan Gunung Api (Vulkanologi)

Volkanisme adalah berbagai fenomenal yang berkaitan dengan gerakan magma yang bergerak naik ke permukaan bumi. Akibat dari proses ini terjadi berbagai bentuk lahan yang secara umum disebut bentuk lahan volkanik. Umumnya suatu bentuk lahan volkanik berada pada satu wilayah komplek gunung api. 

Klasifikasi lebih ditekankan pada aspek genesis yang menyangkut aktifitas kegunung- apian seperti : kepundan, kerucut semburan, medan lava, medan dsb. Tetapi ada juga beberapa bentukan yang berada terpisah dari komplek gunung api misalnya dikes, stok. Aspek relief dan litologi umumnya telah tercermin dari istilah-istilah di atas sekalipun dapat dikemukakan sebagai pelengkap. 

Bentuk lahan gunung api mempunyai bentuk yang sangat khas sehingga sangat mudah dikenal melalui foto udara atau petatografi. Kegiatan volkanisme merupakan proses keluarnya (erupsi) bahan-bahan gas (H2S, SO2, HCL, H2, CO2, dsb), cair (magma, lava) dan padat (batuan). 

Proses erupsi atau letusan ada 2 kejadian adalah : 

• letusan semburan (eksplosif) yang menghasilkan gas, asap dan bahan-bahan lepas (piroklastik) terendapkan pada sekitar kepundan (crater) 
• letusan muntah/ lelehan (effusive) mengeluarkan lava mengendap disekitar crater sebagai dome, shild, dataran lava, toloids dsb 
• letusan kombinasi, terjadi antara letusan ekplosif dan effusive.

Pertumbuhan gunung api merupakan salah satu dari bentuk konstruksional dan lebih bersifat parozismal. Kemudian mengalami berbagai bentuk tahapan erosi dari muda hingga tua. Gunug api yang telah mencapai tahapan dewasa-tua oleh letusan baru dapat segera menjadi muda kembali. Berikut tipe tipe letusan gunung api adalah sebagai berikut :

Tipe letusan gunung api menurut Lacrous (1909) dan Sapper (1931), sebagai berikut : 

1. Tipe Icelandic, Adalah erupsi rekah dengan aliran magma basa yang mengandung sedikit gas, dengan volume lava besar. Aliran berupa lembar-lembar membentang sebagai kawasan luas membentuk dataran (plain/plateau). 
2. Tipe Hawaiian, Bentukan retakan, kaldera, lubang-lubang letusan, lava mengandung gas mengalir menimbulkan bunga-bunga api serta abu kemudian mengendap membentuk kubah lava. 
3. Tipe Strombolian, Bentukan ini ditandai oleh puncak kepundan berbentuk kerucut berlapis (strato cones). Eksplositasnya secara terus menerus dengan pelepasan gas-gas serta lava beku yang merupakan bomb, rombakan lava dan semburan abu awan lava yang menjulang tinggi. 
4. Tipe Volkanian, Bentuk ini di tandai dengan bentuk kerucut berlapis (stratovulcanoes) dengan pipa sentral sebagai pusat erupsi, yang mengeluarkan lava kental, gas, abu, dan awan panas, batu apung, bomb. Materi yang dilontarkan membentuk awan bergumpal-gumpal seperti bunga coal ang tegak menjulang vertikal, pengandapan abu sepanjang lereng dinamakan Pseudovulkanis 
5. Tipe Vesuvian, Tipe letusan lebih hebat dari pada tipe strombolian dan vulkanian. Hembusan berulang-ulang yang berbahaya bersumber dari dapur magma, kawah kepundan yang relatif kecil/sempit dan pipa stratocone membentuk awan bunga coal yang menjulang abu tinggi sehingga menimbulkan hujan. 
6. Tipe Plinian, Kekuatan erupsi lebih dasyat dibandingkan tipe Vesuvian. Hembusan gas yang membawa aliran secara vertical dengan tinggi bermil-mil dengan pangkal yang sempit, mengembang keatas. Umumnya kandungan abu rendah, tubuh vulkano stratovulcano. 
7. Tipe Pelean, Mempunyai lava yang sangat kental, dihamparkan oleh peletusan eksplosif. Terjadi perlapisan stratovulcanic yang tertumpangi kubah lava. Gas yang terlepas tampak pada lereng-lereng yang rusak atau tersingkap oleh timbulnya kubah lava. Tipe letusan memberikan kenampakan khas. Terjadinya Nuee Ardantes ialah guliran lava blok, gas dan abu atau guguran material rombakan yang berpijar dalam kecepatan tinggi. 

More about → Tipe Tipe Letusan Gunung Api (Vulkanologi)

Stratigrafi

Stratigrafi berasal dari kata Strata (stratum): lapisan (tersebar) yang berhubungan dengan batuan sedimen. Grafi (graphic): pemerian / gambaran / urut-urutan lapisan. 

Stratigrafi adalah ilmu yang mempelajari pemerian perlapisan batuan pada kulit bumi. Secara luas berarti salah satu cabang ilmu geologi yang membahas tentang urut-urutan, hubungan dan kejadian batuan di alam (sejarahnya) dalam ruang dan waktu geologi. Secara umum stratigrafi diartikan sebagai suatu kesatuan ciri batuan yang berbeda dengan di atas dan di bawahnya. Stratum dibatasi dari stratum lainnya oleh bidang perlapisan atau ciri-ciri lain yang membedakannya dari yang berbatasan. Di permukaan bumi, yang paling banyak dijumpai adalah batuan endapan. Batuan endapan terbentuk dari batuan lain yang telah ada, mengalami pelapukan dan ditransport ketempat lain yangtelah ada, mengalami pelapukan dan ditrasport ketempat lain yang lebih rendah lalu diendapkan, lama-kelamaan akan mengeras (proses pemadatan). Sehingga dapat dikata-kan bahwa batuan endapan yang terletak dibawah mempunyai umur lebih tua dari pada batuan endapan yang diatasnya (hukum superposisi). Persoalannya, berapakah umur batuan tersebut, atau kapan terbentuknya? 

Dalam hubungan ini stratigrafi mempunyai beberapa aspek tujuan yaitu : 

1. Stratigrafi fisik, yaitu dalam arti sifat-sifat fisiknya. Bagaimana besaran-besaran dari satuan stratigrafi, bagaimana proses terjadinya satuan, kemudian analisa serta interpretasinya. 
2. Stratigrafi biologis, Membahas aspek biologis dalam aspek kulit bumi dalam arti bagaimana kandungan fosil perkembangannya, pengelompokannya dalam satu stratigrafi.

Didalam membahas ilmu stratigrafi kita mempunyai titik tolak yang berhubungan dengan konsep-konsep dasar dari stratigrafi yaitu : 

Hukum yang dikemukakan oleh STENO 1669, terdiri dari : 

• Prinsip superposisi (superposition of strata). Dalam keadaan normal (belum mengalami gangguan), dalam suatu urutan batuan yang diendapkan maka lapisan yang berada paling bawah umurnya paling tua. 
• Prinsip kesinambungan lateral (lateral contiunity). Lapisan yang diendapkan oleh air terbentuk terus-menerus secara lateral dan hanya membaji pada tepian cekungan pengendapan, pada masa cekungan itu terbentuk. 
• Prinsip akumulasi vertikal (original horizontality), Lapisan sedimen pada mulanya diendapkan dalam keadaan mendatar (horizontal) sedangkan akumulasi pengendapannya terjadi secara vertikal (principle of vertical accumulation). 

Hukum yang dikemukakan oleh JAMES HUTTON (1785) 

Lebih dikenal azasnya yaitu uniformitarisme, yaitu proses-proses yang terjadi masa lampau akan mengikuti hukum yang berlaku pada proses yang terjadi sekarang atau dengan kata lain “masa kini merupakan kunci masa lampau” (the present in the key ot the past). Maksudnya proses geologi alam yang nampak sekarang ini dipergunakan sebagai dasar pembahasan proses geologi masa lampau.

Hukum Instrusi / Penerobosan (Cross Cutting Relationship) 

Suatu instruksi (batuan yang menerobos) adalah lebih muda umurnya jika dibandingkan dengan batuan yang diterobos. 

Kriteria kontak intrusi : 

1. Zona pendinginan pada batuan beku 
2. Zona pembakaran pada batuan yang diintrusi (backing efect) 
3. Zona metamorfosa kontak pada batuan yang diintrusi. 

Tubuh intrusi dapat berbentuk : 

1. Konkordan, Yaitu bentuk tubuh sejajar dengan lapisan batuan yang diintrusinya contohnya adalah sill, lacolith, lopolith. 
2. Diskordan, Yaitu bentuk tubuh intrusi yang memotong perlapisan batuan yang diintrusinya contohnya adalah dike, stokc. 

Hukum dari DE SOULOVIE (1777) 

Hukum ini lebih dikenal dengan hukum pergantian / urutan fauna (law of fauna succestion). Dalam urut-urutan batuan sedimen, sekelompok lapisan diatas ataupun dibawahnya. 

Prinsip WILLIAM SMITH (1816) 

Urutan lapisan sedimen dapat dilacak (secara lateral) dengan mengenali kumpulan fosilnya yang didiagnostik jika kriteria litologinya tidak menentu (strata identified by fossils). Ini dapat diartikan bahwa suatu lapisan yang sama (meski litolognya berbeda) akan dapat dikenali dari kandungan fosilnya yang sama. 

Prinsip GEORGE CUVIER (1769-1832) 

Prinsip-prinsip kepunahan organik (principles of organic extinction). Prinsip kepunahan organik dibuktikan oleh sekumpulan fosil yang berlainan dalam urutan stratigrafinya, dimana endapan yang lebih muda mengandung makhluk-makhluk yang sekarang daripada yang dikandung oleh endapan yang lebih tua. Pengkaitan dari prinsip-prinsip tersebut diatas maka akan dapat diturunkan prinsip untuk menentukan umur geologi relatif. Di dalam pembentukan kulit bumi kita melihat beberapa proses pembentukannya, yaitu : 

a. Pembentukan batuan beku karena proses magmatik 

b. Pembentukan batuan sedimen, terjadi proses sedimentasi, Proses-proses ini mempunyai pengaruh di dalam pembentukan kulit bumi.

More about → Stratigrafi

Geothermal : Energi Terbarukan Ramah Lingkungan

Geothermal atau energi panas bumi merupakan salah satu energi alternatif selain energi fosil. Energi panas bumi juga merupakan energi yang terbarukan dan ramah lingkungan karena emisi yang dihasilkan mengandung polutan yang lebih sedikit dibandingkan dengan energi fosil. Energi panas bumi merupakan energi alternatif yang sangat menjanjikan karena panas yang berpindah dari dalam bumi diperkirakan sekitar empat puluh dua juta megawatt (42 TW) yang mengalir secara terus menerus hingga miliaran tahun. Indonesia merupakan negara dengan potensi geotermal terbesar di dunia yaitu sebesar 28.944 MWe (megawatt elektrikal).

Energi panas bumi merupakan energi yang ramah lingkungan karena fluida panas bumi setelah energi panas diubah menjadi energi listrik, fluida dikembalikan ke bawah permukaan (reservoir) melalui sumur injeksi. Penginjeksian air kedalam reservoir merupakan suatu keharusan untuk menjaga keseimbangan masa sehingga memperlambat penurunan tekanan reservoir dan mencegah terjadinya subsidence. Penginjeksian kembali fluida panas bumi setelah fluida tersebut dimanfaatkan untuk pembangkit listrik, serta adanya recharge (rembesan) air permukaan, menjadikan energi panas bumi sebagai energi yang berkelanjutan (sustainable energy).

Energi panas Bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan Bumi.Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas Bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia. Energi panas Bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik.

Ada 3 macam power plants yang digunakan untuk mendapatkan energi dari energi geothermal, yaitu dry steam, flash, dan binary. Dry steam plants mengambil uap panas bumi dan langsung digunakan untuk menggerakan turbin yang memutar generator penghasil listrik. Flash plants mengambil air panas, biasanya bersuhu lebih dari 200 derajat C, dari tanah yang kemudian mendidih pada saat naik ke permukaan dan kemudian dipisahkan antara air panas dan uap panas yang dialirkan ke turbin. Untuk binary plants, air panas mengalir melalui heat exchangers, mendidihkan cairan organic yang memutarkan turbin. Uap panas yang dimampatkan dan sisa dari cairan geothermal dari ketiga cara diatas disuntikkan lagi ke batuan panas agar menghasilkan panas lagi.

Selain sebagai sumber daya, energi panas bumi dapat dimanfaatkan untuk sarana lain pula. Karena dengan adanya panas bumi, ada sumber air panas alam di seluruh dunia dan banyak orang menikmati air hangat dan efek penyembuhannya. Air dari panas bumi juga dapat dimanfaatkan untuk kepentingan pertumbuhan produk pertanian dalam rumah kaca pada iklim dingin atau musim es. Air panas bumi dapat dimanfaatkan untuk membuat pemanas ruangan di gedung-gedung atau bahkan untuk menjaga jalan-jalan dan trotoar cukup hangat untuk mencegah licin akibat pembekuan (pada wilayah tertentu). Beberapa kota telah benar-benar menggunakan energi panas bumi dengan cara unik tersendiri.

Indonesia adalah negara kepulauan yang terdapat beberapa gunung berapi yang telah non aktif, gunung api nonaktif inilah sebagai penghasil panas bumi, secara geologis terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama yaitu : Lempeng Eropa-Asia, India-Australia dan Pasifik yang berperan dalam proses pembentukan gunung api di Indonesia. Kondisi geologi ini memberikan kontribusi nyata akan ketersediaan energi panas bumi di Indonesia. Manifestasi panas bumi yang berjumlah tidak kurang dari 244 lokasi tersebar di P. Sumatera, Jawa, Bali, Kalimantan, Kepulauan Nusa Tenggara, Maluku, P. Sulawesi, Halmahera dan Irian Jaya, menunjukkan betapa besarnya kekayaan energi panas bumi yang tersimpan di dalamnya.

More about → Geothermal : Energi Terbarukan Ramah Lingkungan

Proses Pembentukan Minyak Bumi

Minyak Bumi merupakan campuran dari berbagai macam hidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana (baik yang rantai lurus maupun bercabang), sikloalkana, hidrokarbon aromatik, atau senyawa kompleks seperti aspaltena. Setiap minyak Bumi mempunyai keunikan molekulnya masing-masing, yang diketahui dari bentuk fisik dan ciri-ciri kimia, warna, dan viskositas.

Salah satu teori terjadinya minyak bumi adalah teori “dupleks”. Menurut teori ini, minyak bumi terbentuk dari jasad renik yang berasal dari hewan atau tumbuhan yang telah mati. Jasad renik tersebut terbawa air sungai bersama lumpur dan mengendap di dasar laut. Akibat pengaruh waktu yang mencapai ribuan bahkan jutaan tahun, suhu tinggi, dan tekanan oleh lapisan diatasnya, jasad renik berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.

Lumpur yang bercampur dengan jasad renik tersebut kemudian berubah menjadi batuan sedimen yang berpori, sementara bintik minyak dan gas yang terbentuk dari plankton bergerak “merembas” ke tempat yang bertekanan rendah dan terakumulasi pada daerah perangkap (“trap”) yang merupakan batuan kedap.

Pada daerah perangkap tersebut gas alam, minyak, dan air terakumulasi sebagai deposit minyak bumi. Rongga bagian atas merupakan gas alam kemudian bagian minyak mengambang di atas deposit air.

Gambar Cebakan minyak bumi di antiklinal 

Hasil peruraian yang berbentuk cair akan menjadi minyak bumi dan yang berwujud gas menjadi gas alam. Untuk mendapatkan minyak bumi ini dapat dilakukan dengan pengeboran. Beberapa bagian jasad renik mengandung minyak dan lilin. Minyak dan lilin ini dapat bertahan lama di dalam perut bumi. Bagian-bagian tersebut akan membentuk bintik-bintik, warnanya pun berubah menjadi cokelat tua. Bintink-bintik itu akan tersimpan di dalam lumpur dan mengeras karena terkena tekanan bumi. Lumpur tersebut berubah menjadi batuan dan terkubur semakin dalam di dalam perut bumi. Tekanan dan panas bumi secara alami akan mengenai batuan lumpur sehingga mengakibatkan batuan lumpur menjadi panas dan bintin-bintik di dalam batuan mulai mengeluarkan minyak kental yang pekat. Semakin dalam batuan terkabur di perut bumi, minyak yang dihasilkan akan semakin banyak. Pada saat batuan lumpur mendidih, minyak yang dikeluarkan berupa minyak cair yang bersifat encer, dan saat suhunya sangat tinggi akan dihasilkan gas alam. Gas alam ini sebagian besar berupa metana.

Sementara itu, saat lempeng kulit bumi bergerak, minyak yang terbentuk di berbagai tempat akan bergerak. Minyak bumi yang terbentuk akan terkumpul dalam pori-pori batu pasir atau batu kapur. Oleh karena adanya gaya kapiler dan tekanan di perut bumi lebih besar dibandingkan dengan tekanan di permukaan bumi, minyak bumi akan bergerak ke atas. Apabila gerak ke atas minyak bumi ini terhalang oleh batuan yang kedap cairan atau batuan tidak berpori, minyak akan terperangkap dalam batuan tersebut. Oleh karena itu, minyak bumi juga disebut petroleum. Petroleum berasal dari bahasa Latin, petrus artinya batu dan oleum yang artinya minyak.

Daerah di dalam lapisan tanah yang kedap air tempat terkumpulnya minyak bumi disebut cekungan atau antiklinal. Lapisan paling bawah dari cekungan ini berupa air tawar atau air asin, sedangkan lapisan di atasnya berupa minyak bumi bercampur gas alam. Gas alam berada di lapisan atas minyak bumi karena massa jenisnya lebih ringan daripada massa jenis minyak bumi. Apabila akumulasi minyak bumi di suatu cekungan cukup banyak dan secara komersial menguntungkan, minyak bumi tersebut diambil dengan cara pengeboran. Minyak bumi diambil dari sumur minyak yang ada di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi-lokasi sumur-sumur minyak diperoleh setelah melalui proses studi geologi analisis sedimen karakter dan struktur sumber.

Berikut adalah langkah-langkah proses pembentukan minyak bumi beserta gambar ilustrasi:

1.Ganggang hidup di danau tawar (juga di laut). Mengumpulkan energi dari matahari dengan fotosintesis.

2. Setelah ganggang-ganggang ini mati, maka akan terendapkan di dasar cekungan sedimen dan membentuk batuan induk (source rock). Batuan induk adalah batuan yang mengandung karbon (High Total Organic Carbon). Batuan ini bisa batuan hasil pengendapan di danau, di delta, maupun di dasar laut. Proses pembentukan karbon dari ganggang menjadi batuan induk ini sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua cekungan sedimen akan mengandung minyak atau gas bumi. Jika karbon ini teroksidasi maka akan terurai dan bahkan menjadi rantai karbon yang tidak mungkin dimasak.

3. Batuan induk akan terkubur di bawah batuan-batuan lainnya yang berlangsung selama jutaan tahun. Proses pengendapan ini berlangsung terus menerus. Salah satu batuan yang menimbun batuan induk adalah batuan reservoir atau batuan sarang. Batuan sarang adalah batu pasir, batu gamping, atau batuan vulkanik yang tertimbun dan terdapat ruang berpori-pori di dalamnya. Jika daerah ini terus tenggelam dan terus ditumpuki oleh batuan-batuan lain di atasnya, maka batuan yang mengandung karbon ini akan terpanaskan. Semakin kedalam atau masuk amblas ke bumi, maka suhunya akan bertambah. Minyak terbentuk pada suhu antara 50 sampai 180 derajat Celsius. Tetapi puncak atau kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapat 100 derajat Celsius. Ketika suhu terus bertambah karena cekungan itu semakin turun dalam yang juga diikuti penambahan batuan penimbun, maka suhu tinggi ini akan memasak karbon yang ada menjadi gas.

4. Karbon terkena panas dan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrokarbon. Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang telah matang ini berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, ciri fisik minyak bumi mentah berbeda dengan air. Salah satunya yang terpenting adalah berat jenis dan kekentalan. Kekentalan minyak bumi mentah lebih tinggi dari air, namun berat jenis minyak bumi mentah lebih kecil dari air. Minyak bumi yang memiliki berat jenis lebih rendah dari air cenderung akan pergi ke atas. Ketika minyak tertahan oleh sebuah bentuk batuan yang menyerupai mangkok terbalik, maka minyak ini akan tertangkap dan siap ditambang.

Minyak bumi terbentuk melalui proses yang sangat lama, sehingga minyak bumi di kelompokkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Oleh sebab itu, penggunaan minyak bumi harus tepat guna dan hemat.

Sumber (deposit) minyak bumi di Indonesia umumnya terdapat di daerah pantai atau lepas pantai, yaitu pantai utara Jawa (Cepu,Wonokromo,Cirebon), daerahSumatera bagian utara dan timur (Aceh,Riau) , daerah Kalimantan bagian timur (Tarakan,Balikpapan), dan daerah Papua.

Minyak dari daerah pengeboran umumnya diangkut dan diolah di tempat-tempat pengilangan minyak atau diekspor langsung sebagai minyak mentah. Tempat pengilangan minyak di Indonesia, antara lain Pangkalan Brandan dengan kapasitas olah 5000 barel/hari, Plaju dan Sungai Gerong (132.500 barel/hari), Dumai dan Sungai Pekning (170.000 barel/hari) , Cilacap (3000.000 barel/hari), Balongan Cirebon.

Sumber:

1. Bahan Kuliah dan Tugas
2. Sumber1
3. Sumber2
4. Sumber3

More about → Proses Pembentukan Minyak Bumi

Struktur dan Tekstur Batuan

Struktur batuan adalah gambaran tentang kenampakan atau keadaan batuan, termasuk di dalamnya bentuk atau kedudukannya. Berdasarkan keterjadiannya, Struktur batuan dapat dikelompokkan menjadi:

• Struktur primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses pembentukan batuan. Misalnya : bidang perlapisan silang (cross bedding) pada batuan sedimen atau kekar akibat pendinginan (cooling joint) pada batuan beku.
• Struktur skunder, yaitu struktur yang terjadi kemudian setelah batuan terbentuk akibat adanya proses deformasi atau tektonik. Misalnya : lipatan (fold), patahan (fault) dan kekar (joint). Bidang diskontinu dapat ditemukan pada struktur primer maupun struktur sekunder.

Sedangkan pengertian tekstur batuan mengacu pada kenampakan butir-butir mineral yang ada di dalamnya, yang meliputi tingkat kristalisasi, ukuran butir, bentuk butir, granularitas, dan hubungan antar butir (fabric). Jika warna batuan berhubungan erat dengan komposisi kimia dan mineralogi, maka tekstur berhubungan dengan sejarah pembentukan dan keterdapatannya. Tekstur merupakan hasil dari rangkaian proses sebelum,dan sesudah kristalisasi.

Secara Sederhana, tekstur batuan itu dapat kita ketahui hanya dengan memperhatikan sampel batuan dalam lingkup kecil contohnya jika ada sebuah hand speciment batuan maka, teksturnya dapat dideskripsikan dengan ketelitian sampai dengan 75%. Sedangkan, struktur batuan dapat kita perhatikan dalam lingkup yang lebih luas seperti tempat batuan itu berasal. Untuk beberapa jenis batuan seperti batuan sedimen sebongkah batuan belum bisa menentukan apa jenis struktur batuan tersebut; maka, harus dilihat massa batuan langsung di lapangan. Termasuk struktur (batuan sedimen) di antaranya:bedding (perlapisan), laminasi (perlapisan tipis-tipis), cross-bedding (silang-siur) .

A. Tekstur dan Struktur Pada Batuan Beku

1.Tekstur Pada Batuan Beku 

Umumnya ditentukan oleh beberapa hal yang penting, yaitu:

• Kristalinitas adalah derajat kristalisasi dari suatu batuan beku pada waktu terbentuknya batuan tersebut. Kristalinitas dalam fungsinya digunakan untuk menunjukkan berapa banyak yang berbentuk kristal dan yang tidak berbentuk kristal, selain itu juga dapat mencerminkan kecepatan pembekuan magma. Apabila magma dalam pembekuannya berlangsung lambat maka kristalnya kasar. Sedangkan jika pembekuannya berlangsung cepat maka kristalnya akan halus, akan tetapi jika pendinginannya berlangsung dengan cepat sekali maka kristalnya berbentuk amorf.

Dalam pembentukannnya dikenal tiga kelas derajat kristalisasi, yaitu:

a. Holokristalin, yaitu batuan beku dimana semuanya tersusun oleh kristal. Tekstur holokristalin adalah karakteristik batuan plutonik, yaitu mikrokristalin yang telah membeku di dekat permukaan.

b. Hipokristalin, yaitu apabila sebagian batuan terdiri dari massa gelas dan sebagian lagi terdiri dari massa kristal.

c. Holohialin, yaitu batuan beku yang semuanya tersusun dari massa gelas. Tekstur holohialin banyak terbentuk sebagai lava (obsidian), dike dan sill, atau sebagai fasies yang lebih kecil dari tubuh batuan.

• Granularitas didefinisikan sebagai besar butir (ukuran) pada batuan beku. Pada umumnya dikenal dua kelompok tekstur ukuran butir, yaitu:

a. Fanerik, Besar kristal-kristal dari golongan ini dapat dibedakan satu sama lain secara megaskopis dengan mata biasa. Kristal-kristal jenis fanerik ini dapat dibedakan menjadi:

*Halus (fine), apabila ukuran diameter butir kurang dari 1 mm.

*Sedang (medium), apabila ukuran diameter butir antara 1 – 5 mm.

*Kasar (coarse), apabila ukuran diameter butir antara 5 – 30 mm.

*Sangat kasar (very coarse), apabila ukuran diameter butir lebih dari 30 mm.

b. Afanitik, Besar kristal-kristal dari golongan ini tidak dapat dibedakan dengan mata biasa sehingga diperlukan bantuan mikroskop. Batuan dengan tekstur afanitik dapat tersusun oleh kristal, gelas atau keduanya. 

• Bentuk kristal adalah sifat dari suatu kristal dalam batuan, jadi bukan sifat batuan secara keseluruhan. Ditinjau dari pandangan dua dimensi dikenal tiga bentuk kristal, yaitu:

a. Euhedral, apabila batas dari mineral adalah bentuk asli dari bidang kristal.

b. Subhedral, apabila sebagian dari batas kristalnya sudah tidak terlihat lagi.

c. Anhedral, apabila mineral sudah tidak mempunyai bidang kristal asli.

• Hubungan antar kristal atau disebut juga relasi didefinisikan sebagai hubungan antara kristal/mineral yang satu dengan yang lain dalam suatu batuan. Secara garis besar, relasi dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

a. Equigranular, yaitu apabila secara relatif ukuran kristalnya yang membentuk batuan berukuran sama besar, Berdasarkan keidealan kristal-kristalnya, maka equigranular dibagi menjadi tiga, yaitu:

*Panidiomorfik granular, yaitu apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri dari mineral-mineral yang euhedral.

*Hipidiomorfik granular, yaitu apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri dari mineral-mineral yang subhedral.

*Allotriomorfik granular, yaitu apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri dari mineral-mineral yang anhedral.

b. Inequigranular, yaitu apabila ukuran butir kristalnya sebagai pembentuk batuan tidak sama besar. Mineral yang besar disebut fenokris dan yang lain disebut massa dasar atau matrik yang bisa berupa mineral atau gelas.

2. Struktur Pada Batuan Beku

Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku

1. Struktur batuan beku ekstrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagia struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya:

a. Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.

b. Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan

c. Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.

d. Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpalgumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.

e. Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.

f. Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kuarsa atau zeolit

g. Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran

2. Struktur Batuan Beku Intrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.

Konkordan

Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh batuan ini yaitu :

a. Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.

b. Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini, sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mil dengan kedalaman ribuan meter.

c. Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.

d. Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer.

Diskordan

Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh batuan ini yaitu:

a. Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.

b. Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.

c. Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil

B. Tekstur dan Struktur Pada Batuan Sedimen

1. Tekstur Pada Batuan Sedimen

a. Ukuran butir

Dalam pemerian ukuran butir digunakan pedoman ukuran dari “Skala Wentworth” yaitu

b. Sortasi atau Derajat Pemilahan

Derajat pemilahan adalah tingkat keseragaman dari butiran pembentuk batuan pembentuk batuan sedimen. Derajad pemilahan inipun hanya dapat diamati secara megaskopis pada batuan yang bertekstur kasar. Tingkat-tingkat dalam derajad pemilahan ini adalah :

•  Pemilahan baik    (well sorted)
• Pemilahan sedang (moderately sorted)
• Pemilahan buruk  (poorly sorted)

3. Derajat Pembundaran (Roundness)

Yaitu nilai membulat/meruncingnya fragmen pembentuk batuan sedimen, dimana untuk ini diberikan 5 kategori, yaitu:

a.       Angular    (menyudut)

b.      Sub-Angular (menyudut tanggung)

c.       Sub-Rounded (membulat tanggung)

d.      Rounded  (membulat)

e.       Well Rounded     (membulat baik)

Kebundaran/roundness: menyatakan kebundaran atau ketajaman sudut butiran, yang mencerminkan tingkat abrasi selama transportasi.

• Merupakan sifat permukaan dari butiran
• Disebabkan oleh pengaruh transport terhadap butiran

d. Kemas (Fabric)

Kemas/fabric: merupakan sifat hubungan antar butir sebagai fungsi orientasi butir dan packing, secara umum dapat memberikan gambaran tentang arah aliran dalam sedimentasi serta keadaan porositas dan permeabilitas batuan. Di dalam batuan sedimen klastik dikenal dua macam kemas, yaitu:

•  Kemas Terbuka, Butiran tidak saling bersentuhan (mengambang di dalam matrik).
• Kemas Tertutup, Butiran saling bersentuhan satu sama lain.

2. Struktur Pada Batuan Sedimen

Studi struktur Sedimen paling baik dilakukan di lapangan ( Pettijohn, 1975 ), dapat dikelompokkan menjadi tiga macam struktur, yaitu :

1. Struktur Sedimen Primer
Struktur ini merupakan struktur sedimen yang terbentuk karena proses sedimentasi dapat merefleksikan mekanisasi pengendapannya. Contohnya seperti perlapisan, gelembur gelombang, perlapisan silang siur, konvolut, perlapisan bersusun, dan lain-lain. (Suhartono, 1996 : 47)

Struktur primer adalah struktur yang terbentuk ketika proses pengendapan dan ketika batuan beku mengalir atau mendingin dan tidak ada singkapan yang terlihat. Struktur primer ini penting sebagai penentu kedudukan atau orientasi asal suatu batuan yang tersingkap, terutama dalam batuan sedimen.

2. Struktur Sedimen Sekunder

Struktur yang terbentuk sesudah proses sedimentasi, sebelum atau pada waktu diagenesa. Juga merefleksikan keadaan lingkungan pengendapan misalnya keadaan dasar, lereng dan lingkungan organisnya. Antara lain : beban, rekah kerut, jejak binatang.

3. Struktur Sedimen Organik

Struktur yang terbentuk oleh kegiatan organisme, seperti molusca, cacing atau binatang lainnya. Antara lain : kerangka, laminasi pertumbuhan.

Struktur batuan sedimen yang penting antara lain struktur perlapisan dimana struktur ini merupakan sifat utama dari batuan sedimen klastik yang menghasilkan bidang-bidang sejajar sebagai hasil proses pengendapan. Faktor-faktor yang mempengaruhi adanya struktur perlapisan adalah:

a.       Adanya perbedaan warna

b.      Adanya perbedaaan ukuran butir

c.       Adanya perubahan struktur sedimen

d.      Adanya perbedaan komposisi mineral

e.       Adanya perubahan macam batuan 

f.     Adanya perubahan kekompakan

Struktur batuan sedimen:

·            Perlapisan: - Lapisan: tebal > 1 cm

                          - Laminasi: tebal < 1 cm

     Jenis perlapisan: Paralel lamination, Cross lamination / cross beds, Convolute lamination, Gradded bedding, Injection structures (sandstones dykes).

·            Struktur di bidang perlapisan:

Di bagian bawah : load cast, flute cast

Di bagian atas   : ripple marks, mud cracks, organic marks (tracks & trails, burrow)

Macam-macam struktur:

1. Masif, Bila tidak menunjukkan struktur dalam atau ketebalan lebih dari 120 cm.
2. Perlapisan sejajar, Bila bidang perlapisan saling sejajar. Ketebalannya lebih dari 1 cm
3. Laminasi, Perlapisan sejajar yang ukuran atau ketebalannya lebih kecil dari 1 cm. Terbentuk dari suspensi tanpa adanya mekanik.
4. Perlapisan pilihan (graded bedding), Bila perlapisan disusun atas butiran yang berubah teratur dari halus ke kasar pada arah vertikal, terbentuk pada arus pekat.
5. Perlapisan silang siur, Perlapisan yang membentuk sudut terhadap bidang lapisan yang berada di atas atau di bawah dan dipisahkan oleh bidang erosi, terbentuk intensitas arus yang berubah-ubah.

C. Tekstur dan Struktur Pada Batuan Metamorf

1. Tekstur Pada Batuan Metamorf

Tekstur batuan metamorf tidak didasarkan pada besarnya butir-butir batuan melainkan atas dasar orientasi atau kecenderungan berlapis. Tekstur batuan metamorf dibedakan atas Foliasi dan Non-Foliasi.

• Tekstur Foliasi, yaitu tekstur yang berlapis-lapis dimana butir-butir batuan penyusunnya pipih sehingga memperlihatkan lapisan atau belahan kearah mana batuan cenderung membelah, yang termasuk dalam tekstur foliasi adalah: Slaty, Phyllitic, Schistose, Gneissic
• Tekstur Non-Foliasi, yaitu tekstur yang tidak menunjukkan kecenderungan berlapis, yang termasuk dalam tekstur foliasi adalah: Marmer, Serpentinit, Antrasit.

Secara umum pada batuan metamorf dikenal mempunyai 3 macam struktur, yaitu :

• Gneis, yang terdiri dari gabungan mineral-mineral pipih (mika) dengan mineral bulat (Kuarsa, Garnet, Silimanit, dll). 
• Sekis, yang terdiri dari susunan mineral-mineral pipih (terutama Mika). 
• Filit, yang terdiri dari mineral-mineral sangat halus (batu sabak).

2. Tekstur Pada Batuan Metamorf

Tekstur pada batuan metamorf digolongkan menjadi :
a. Kristaloblastik, Tekstur yang terjadi pada saat tumbuhnya mineral dalam suasana padat (tekstur batuan asalnya tidak tampak lagi) dalam pembentukan batuan beku mineral tumbuh pada suasana cair.
b. Palimpsest (tekstur sisa)
c. Blastopofiritik, suatu tekstur sisa dari batuan asal yang bertekstur porfiritik
d. Blastoopotitik, suatu tekstur sisa dari batuan asal yang bertekstur opotik.

untuk lebih lengkapnya tentang tekstur dan struktur batuan metamorf dapat dilihat disini

Sumber

• Bahan kuliahan dan tugas tugas,
• Sumber1
• Sumber2
• Sumber3

More about → Struktur dan Tekstur Batuan

Komposisi dan Lapisan Bumi (Struktur Dalam Bumi)

Keadaan dalam bumi selama ini hanya dikemukakan berdasarkan hipotesis-hipotesis. Penyelidikan tentang isi bumi sebenarnya hanya meliputi daerah dengan kedalaman tidak lebih dari dalamnya terowongan tempat pengeboran atau kedalaman sungai bawah tanah.

Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]

Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida . Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.

Salah seorang ahli yang yang pertama kali mengemukakan pendapatnya tentang materi dan bentuk dalam bumi adalah Plato. Menurutnya, bumi terdiri dari masa cair yang pijar dan dikelilingi oleh lapisan batuan yang keras yang disebut kerak bumi. Masa cair yang pijar itu berasal dari dalam bumi dan kadang-kadang ke luar mencapai permukaan bumi dalam bentuk lava melalui pipa-pipa gunung api.

Namun, penyelidikan tentang gempa bumi (seismologi) memberikan pandangan yang lain tentang keadaan dalam bumi. Berdasarkan penyelidikan seismologi diketahui bahwa perambatan geolombang gempa dipengaruhi oleh zat-zat penyusun bumi. Penyelidikan seismologi juga membuktikan bahwa bumi terdiri dari lapisan-lapisan yang dibatasi oleh lapisan yang tidak bersambung (diskontinu).

Berbagai kajian dan penelitian geofisika telah membuktikan bahwa bumi terbentuk dari 7 lapisan tertentu dari dalam ke luar dengan susunan sebagai berikut:

Secara struktur bumi dibagi menjadi 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti (core). Struktur bumi seperti itu mirip dengan telur, yaitu cangkangnya sebagai kerak, putihnya sebagai selimut, dan kuningnya sebagai inti bumi.

1. 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 bumi mencapai 20-70 km, sedangkan di dasar laut mencapai sekitar 10-12 km. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100°C.

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 samudra, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, Fe, Mg yang disebut sima. Ketebalan kerak samudra berkisar antara 5-15 km (Condie, 1982)dengan berat jenis rata-rata 3 gm/cc. Kerak samudra biasanya disebut lapisan basaltis karena batuan penyusunnya terutama berkomposisi basalt.

Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al, oleh karenanya di sebut 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. 

2. 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).

1) Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium 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.

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.

3. 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. Inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi (NiFe) yang suhunya mencapai 4500 derajat celcius.

Sumber dan pengembangan.

More about → Komposisi dan Lapisan Bumi (Struktur Dalam Bumi)

Teori Tektonik Lempeng

Teori lempeng tektonik diyakini oleh banyak ahli sebagai teori yang menerangkan proses dinamika bumi, antara lain gempa bumi dan pembentukan jalur pegunungan. Menurut teori ini kulit bumi (kerak bumi) yang disebut litosfer terdiri dari lempengan yang mengambang di atas lapisan yang lebih padat yang disebut astenosfer. Ada dua jenis kerak bumi, yaitu kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra tersusun atas batuan yang bersifat basa, sedangkan kerak benua tersusun atas batuan yang bersifat asam.

Teori lempeng tektonik dikemukakan oleh ahli geofisika Inggris, Mc Kenzie dan Robert Parker (1967). Kedua ahli itu menjadikan teori-teori sebelumnya sebagai satu kesatuan konsep yang lebih sempurna sehingga diterima oleh para ahli geologi.

Kerak bumi menutupi seluruh permukaan bumi. Namun, akibat adanya aliran panas yang mengalir di astenosfer menyebabkan kerak bumi pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Bagian-bagian itulah yang disebut lempeng kerak bumi (lempeng tektonik). Aliran panas tersebut untuk selanjutnya menjadi sumber kekuatan terjadinya pergerakan lempeng. Lempeng tektonik; merupakan dasar dari “terbangunnya” system kejadian gempa bumi, peristiwa gunung berapi, pemunculan gunung api bawah laut, dan peristiwa geologi lainnya.

Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonic) juga suatu teori dalam bidang geologi yang menjelaskan tentang sifat-sifat bumi yang mobil/dinamis karena adanya gaya endogen dari dalam bumi. Teori ini dikembangkan untuk memberikan penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. 

Teori ini menggantikan teori lama yaitu: Teori Continental Drift yang lebih dahulu dikemukakan pada pertengahan pertama abad ke – 20 dan konsep Seafloor Spreading yang dikembangkan pada tahun 1960 – an.

Menurut Teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap yang lain. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini tercipta hingga sekarang. 

Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun 1960-an, dan hingga kini teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra.

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 yang terpecah ke dalam beberapa lempeng tektonik yang saling bersinggungan satu dengan lainnya. 

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).

Pergerakan lempeng tektonik dibedakan menjadi tiga macam, yaitu pergerakan lempeng yang saling mendekat, saling menjauh, dan saling melewati.

a. Pergerakan lempeng saling mendekat

Pergerakan lempeng yang saling mendekat dapat menyebabkan terjadinya tumbukan yang salah satu lempengnya akan menunjam ke bawah tepi lempeng yang lain. Daerah penunjaman tersebut membentuk palung yang dalam dan merupakan jalur gempa bumi yang kuat. Sementara itu di belakang jalur penunjaman akan terjadi aktivitas vulkanisme dan terbentuknya cekungan pengendapan. Contoh pergerakan lempeng ini di Indonesia adalah pertemuan Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia. Pertemuan kedua lempeng tersebut menghasilkan jalur penunjaman di selatan Pulau Jawa, jalur gunung api di Sumatra, Jawa, dan Nusa Tenggara, serta berbagai cekungan di Sumatra dan Jawa. Batas antar lempeng yang saling mendekat hingga mengakibatkan tumbukan dan salah satu lempengnya menunjam ke bawah lempeng yang lain (subduct) disebut batas konvergen atau batas lempeng destruktif.

b. Pergerakan lempeng saling menjauh

Pergerakan lempeng yang saling menjauh akan menyebabkan penipisan dan peregangan kerak bumi hingga terjadi aktivitas keluarnya material baru yang membentuk jalur vulkanisme. Meskipun saling menjauh, kedua lempeng ini tidak terpisah karena di belakang masing-masing lempeng terbentuk kerak lempeng yang baru. Proses ini berlangsung secara kontinu. Contoh hasil dari pergerakan lempeng ini adalah terbentuknya gunung api di punggung tengah samudra di Samudra Pasifik dan Benua Afrika. Batas antar lempeng yang saling menjauh hingga mengakibatkan terjadinya perluasan punggung samudra disebut batas divergen atau batas lempeng konstruktif.

c. Pergerakan lempeng saling melewati

Pergerakan lempeng yang saling melewati terjadi karena gerak lempeng sejajar dengan arah yang berlawanan sepanjang perbatasan antarlempeng. Pada pergerakan ini kedua perbatasan lempeng hanya bergesekan. Oleh karena itu, tidak terjadi penambahan atau pengurangan luas permukaan. Namun, gesekan antarlempeng ini kadang-kadang dengan kekuatan dan tegangan yang besar sehingga dapat menimbulkan gempa yang besar. Contoh hasil dari pergerakan lempeng ini adalah patahan San Andreas di Kalifornia. Patahan tersebut terbentuk karena Lempeng Amerika utara bergerak ke arah selatan, sedangkan Lempeng Pasifik bergerak ke arah utara. Batas antar lempeng yang saling melewati dengan gerakan yang sejajar disebut batas menggunting (shear boundaries).

Berlandaskan pada teori lempeng tektonik, kerak bumi terpecah-pecah menjadi lempengan-lempengan yang mengapung di atas lapisan yang lebih cair. Lempeng tektonik tebalnya dapat mencapai 80 km, tetapi ada juga yang lebih tipis dengan luas yang beragam. Jika lempeng-lempeng tersebut bergerak saling bertumbukan, maka akan terjadi penunjaman. Sesuai dengan hukum fisika sederhana, lempengan yang berat jenis atau massanya lebih besar akan menunjam dan menyusup ke bawah lempeng yang lebih ringan. Pergerakan lempeng tektonik tersebut sangat lambat, yaitu antara 1 dan 10 cm per tahun. Namun, pergerakan yang sangat lambat tersebut ternyata mengumpulkan energi yang sangat kuat secara pelan-pelan di kedalaman sekitar 80 km. Apabila tekanan dan regangan tumbukan lempeng mencapai titik jenuh, biasanya akan terjadi gerakan lempeng tektonik secara tiba-tiba. Gerakan tersebut menimbulkan getaran di muka bumi yang disebut gempa.

Jika lempeng tektonik saling memisah, maka terjadi aktivitas magmatis yang mengakibatkan penambahan landas samudra. Di daerah pemisahan tersebut terdapat rekahan-rekahan yang menjadi jalan untuk keluarnya cairan dari dalam bumi. Cairan yang keluar dari dalam bumi tersebut kemudian mendingin menjadi batuan basalt. Banyaknya basalt yang terus terbentuk mendorong lempeng tektonik ke arah yang saling berlawanan. Akibatnya, lempeng tektonik terpisah dengan jarak yang makin jauh.

Pada setiap daerah penunjaman, kira-kira pada kedalaman 150 km, terjadi pelelehan batuan yang disebut pelelehan sebagian (partial melting). Pelelehan terjadi karena adanya gesekan batuan dengan massa yang sangat padat dan berat secara terus menerus. Melalui rekahan atau celah yang ada, lelehan tersebut akan menyusup dan berusaha menembus kerak bumi. Jika lelehan tersebut berhasil menembus kerak bumi berarti di tempat tersbut muncul gunung api. Oleh karena itu, dapat diketahui bahwa gunung api dapat muncul di daerah terjadinya gesekan lempeng tektonik.

Lempeng kerak bumi dibagi menjadi dua kelompok, yaitu lempeng mayor (lempeng besar) dan lempeng minor (lempeng kecil).

7 Lempeng Utama yaitu:

1. Lempeng Pasific (Pasific Plate), Ini merupakan Lempeng Samudera yang meliputi Seluruh Samudera Pasifik.
2. Lempeng Eurasia (Eurasian Plate), Lempeng ini merupakan lempeng benua, meliputi Asia dan Eropa.
3. Lempeng India-Australia (Indian-Australian Plate), Lempeng ini merupakan lempeng benua meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India antara 50 sampai 55 juta tahun yang lalu).
4. Lempeng Afrika (African Plate),Ini merupakan lempeng benua, meliputi seluruh Afrika.
5. Lempeng Amerika Utara (North American Plate), Lempeng ini merupakan lempeng benua, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut.
6. Lempeng Amerika Selatan (South American Plate), Ini merupakan lempeng benua yang meliputi Amerika Utara.
7. Antartika (Antartic Plate), Lempeng ini merupakan lempeng benua yang meliputi seluruh Antartika.

Beberapa Lempeng Minor yaitu:

1. Lempeng Nasca (Nasca plate), diapit oleh Pacific Plate, Cocos Plate, South American Plate, Antartic Plate. 
2. Lempeng Arab (Arabian Plate), diapit oleh oleh African Plate, Iranian Plate dan Turkish Plate 
3. Lempeng Karibia (Caribian Plate), diapit oleh South American Plate, North American Plate dan Cocos Plate 
4. Lempeng Philippines (Phillippines Plate), diapit oleh Pacific Plate, Indian – Australian Plate dan Eurasian Plate .
5. Lempeng Scotia (Scotia Plate), Lempeng ini terletak di antara Antartica plate dan South American Plate .
6. Lempeng Cocos (Cocosa Plate), diapit oleh Nazca Plate, Rivera Plat, Caribbean Plate dan North American Plate.

Zona subduksi lempeng tektonik yang terkenal berada di Sirkum Pasifik. Kawasan ini dikenal dengan sebutan lingkaaran api Pacific (Ring of Fire) karena di sepanjang kawasan ini muncul serangkaian gunung api. Lingkaran api Pasifik membentang di antara subduksi dan pemisahan lempeng Pasifik dengan lempeng-lempeng India-Australia, Eurasia, dan Amerika Utara, serta tumbukan lempeng Nazca dengan lempeng Amerika Selatan.

Zona lingkaran api Pasifik ini sangat luas, yaitu membentang mulai dari pantai barat Amerika Selatan, berlanjut ke pantai barat Amerika Utara, melingkar ke Kanada, semenanjung Kamchatka, Kepulauan Jepang, Indonesia, Selandia Baru, dan Kepulauan Pasifik Selatan.

Selain menjadi tempat munculnya gunung api, zona subduksi di lingkaran api Pasifik juga merupakan tempat terjadinya gempa bumi. Menurut United State Geological Survey (USGS), sekitar 90% gempa bumi di dunia terjadi di sepanjang jalur lingkaran api Pasifik. Gempa bumi yang terjadi di lingkaran api Pasifik lebih sering diakibatkan oleh gerakan lempeng tektonik daripada aktivitas gunung apinya

Pada awalnya hanya terbentuk satu benua besar yang disebut Pangaea dan dikelilingi satu samudera Panthalassa. Sekitar 200 juta tahun yang lalu benua ini terbelah menjadi dua yakni Gondwanaland dan Laurasia. Gondwanaland kemudian terbelah membentuk benua afrika, antartika, australia, Amerika Selatan, dan sub benua India. 

Sedangkan Laurasia terbelah menjadi Eurasia dan Amerika Utara. Pada saat benua ini terbelah-belah beberapa samudera baru muncul di sela-selanya. Diperlukan waktu berjuta-juta tahun untuk membentuk posisi daratan yang seperti sekarang ini.Pada awalnya hanya terbentuk satu benua besar yang disebut Pangaea dan dikelilingi satu samudera Panthalassa. Sekitar 200 juta tahun yang lalu benua ini terbelah menjadi dua yakni Gondwanaland dan Laurasia. Gondwanaland kemudian terbelah membentuk benua afrika, antartika, australia, Amerika Selatan, dan sub benua India.

Sedangkan Laurasia terbelah menjadi Eurasia dan Amerika Utara. Pada saat benua ini terbelah-belah beberapa samudera baru muncul di sela-selanya. Diperlukan waktu berjuta-juta tahun untuk membentuk posisi daratan yang seperti sekarang ini.

More about → Teori Tektonik Lempeng

Patahan Semangko (Sesar Semangko)

Patahan Semangko adalah bentukan geologi yang membentang di Pulau Sumatera dari utara ke selatan, dimulai dari Aceh hingga Teluk Semangka diLampung. Patahan inilah membentuk Pegunungan Barisan, suatu rangkaian dataran tinggi di sisi barat pulau ini. Patahan Semangko berusia relatif muda dan paling mudah terlihat di daerah Ngarai Sianok dan Lembah Anai di dekat Kota Bukittinggi.

Keadaan Pulau Sumatra menunjukkan bahwa kemiringan penunjaman, punggungan busur muka dan cekungan busur muka telah terfragmentasi akibat proses yang terjadi. Kenyataan menunjukkan bahwa adanya transtensi (trans-tension) Paleosoikum Tektonik Sumatra menjadikan tatanan Tektonik Sumatra menunjukkan adanya tiga bagian pola (Sieh, 2000). Bagian selatan terdiri dari lempeng mikro Sumatra, yang terbentuk sejak 2 juta tahun lalu dengan bentuk geometri dan struktur sederhana, bagian tengah cenderung tidak beraturan dan bagian utara yang tidak selaras dengan pola penunjaman.

Sesar Sumatra sangat tersegmentasi. Segmen-segmen sesar sepanjang 1900 kilometer tersebut merupakan upaya mengadopsi tekanan miring antara lempeng Eurasia dan India-Australia dengan arah tumbukan 10°N-7°S. Sedikitnya terdapat 19 bagian dengan panjang masing-masing segmen 60-200 kilometer, yaitu :

• segmen Sunda (6.75°S-5.9°S),
•  segmen Semangko (5.9°S-5.25°S), 
• segmen Kumering (5.3°S-4.35°S), 
• Manna (4.35°S-3.8°S), 
• segmen Musi (3.65°S-3.25°S), 
• segmen Ketaun (3.35°S-2.75°S), 
• segmen Dikit (2.75°S-2.3°S), 
• segmen Siulak (2.25°S-1.7°S),
•  segmen Suliki (1.75°S-1.0°S),
•  segmen Sumani (1.0°S-0.5°S), 
• segmen Sianok (0.7°S-0.1°N), 
• segmen Sumpur ( 0.3°N-0.0°N), 
• segmen Barumun (0.3°N-1.2°N), 
• segmen Angkola (0.3°N-1.8°N), 
• segmen Toru (1.2°N-2.0°N),
•  segmen Renun (2.0°N-3.55°N), 
• segmen Tnpz (3.2°N-4.4°N), 
• segmen Aceh (4.4°N-5.4°N), 
• segmen Seulimeum (5.0°N-5.9°N).

Berdasarkan catatan data sejarah kegempaan yang berpusat di sesar Sumatra  di Sumatera Barat, memang sudah  berapa kali mengalami gempa merusak diantaranya adalah Gempa  Padang (1822, 1835, 1981, 1991, 2005), Gempa  Singkarak (1943), Gempa Pasaman  (1977) dan Gempa Agam (2003). Catatan paling tua menunjukkan bahwa di Padang pada tahun 1822 telah terjadi gempa kuat yang diikuti suara gemuruh yang berpusat di antara Gunung Talang dan Gunung Merapi. Meski tidak ada laporan secara rinci menyebutkan, namun gempa ini dilaporkan menimbulkan kerusakan parah dan korban jiwa cukup banyak.

Pada tanggal 28 Juni 1926, gempa dahsyat 7.8 Skala Richter mengguncang Padang Panjang. Akibat gempa ini tercatat korban tewas lebih dari 354 orang. Kerusakan parah terjadi di sekitar Danau Singkarak Bukit Tinggi, Danau Maninjau, Padang Panjang, Kabupaten Solok, Sawah Lunto dan Alahan Panjang. Gempa susulan mengakibatkan kerusakan pada sebagian wilayah Danau Singkarak. Tercatat di Kabupaten Agam sebanyak 472 rumah roboh, 57 orang tewas dan 16 orang luka berat. Di Padang Panjang sebanyak 2.383 rumah roboh, 247 orang tewas. Dampak gempa juga menimbulkan banyak tanah terbelah, longsoran di Padang Panjang, Kubu Krambil dan Simabur. Gempa kuat dengan magnitudo 5.6 Skala Richter juga pernah terjadi pada 16 Pebruari 2004. Getaran gempa ini dirasakan di sebagian besar daerah Sumatera Barat hingga pada VI MMI (Modified Mercalli Intensity) yang menimbulkan korban tewas sebanyak 6 orang dan meluluhlantakkan ratusan bangunan rumah di Kabupaten Tanah Datar. Selang beberapa hari kemudian, tepatnya pada 22 Pebruari 2004, gempa yang  lebih besar kembali mengguncang Sumatera Barat dengan magnitudo 6 Skala Richter. Yang mengakibatkan satu orang korban tewas dan beberapa orang luka parah serta ratusan rumah rusak berat di Kabupaten Pesisir Selatan.

Sumber

More about → Patahan Semangko (Sesar Semangko)