1.1
Latar
Belakang
Ilmu
Pengetahuan Bumi dan Antariksa adalah ilmu yang mempelajari bumi dalam tata
surya dan lapisan-lapisannya dari pusat bumi sampai puncak atmosfer atau
rumbai-rumbai bumi (fring of the earth).
Sains ini terkait dengan disiplin ilmu geologi, geofisika, geodesi, geografi,
oseanografi, metereologi, klimatologi, sains atmosfer, aeronomi dan astronomi.
Di dalam ilmu pengetahuan bumi dan antariksa dipelajari lapisan-lapisan bumi
seperti litosfer, hidrosfer, atmosfer dan ruang angkasa diluar atmosfer bumi
yang disebut antariksa.
Bentuk
bumi sebagai mana yang telah kita tau selama ini adalah bulat tetapi seberapa
besar ukuran bumi itu sendiri akan dibahas dalam makalah ini. Interior bumi
merupakan bagian dalam bumi lapisan-lapisan
apa saja yang ada didalamnya, sedangkan Litosfer yaitu lapisan kerak
bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200
km. Litosfer adalah lapisan kerak bumi yang paling atas yang terdiri dari
batuan, lalu Teori Tektonika
Lempeng (Plate Tectonics) adalah teori dalam
bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti
pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Dalam hal
ini penulis akan membahas struktur bumi meliputi
interior bumi, litosfer, dan lempeng tektonik serta gempa bumi.
1.2
Rumusan
Masalah
Beberapa
rumusan masalah dalam makalah ini diantaranya:
1) Apa
saja interior bumi?
2) Apa
pengertian litosfer dan bagaimana strukturnya?
3) Apa
pengertian lempeng
tektonik dan bagaimana bentuknya?
4) Apa
pengertian gempa bumi dan penyebabnya terjadinya gempa bumi?
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dalam
penyusunan makalah diantaranya:
1) Penulis
dapat menjelaskan tentang interior bumi.
2) Penulis
dapat menjelaskan tentang litosfer dan strukturnya.
3) Penulis
dapat menjelaskan tentang lempeng tektonik dan bentuknya.
4) Penulis
dapat menjelaskan tentang gempa bumi.
1.4
Manfaat Penulisan
Adapun
manfaat penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.
1) Manfaat
untuk mahasiswa
Penulis melakukan penulisan makalah ini diharapkan dapat
bermanfaat bagi para mahasiswa, diantaranya untuk menambah
pengetahuan tentang Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa umumnya dan struktur
bumi yang meliputi bentuk dan ukuran, interior bumi, litosfer, dan lempeng
tektonik khususnya, serta menjadi referensi bagi mahasiswa untuk membuat
makalah dalam bahasan serupa.
2) Manfaat
untuk penulis
Manfaat untuk penulis yaitu
memperluas wawasan dan pengetahuan tentang Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa,
terutama masalah struktur bumi yang meliputi bentuk dan ukuran, interior bumi,
litosfer, dan lempeng tektonik, serta
sebagai bahan acuan dalam pembuatan makalah selanjutnya..
3) Manfaat
untuk penulis selanjutnya
Manfaat
penulisan makalah ini untuk penulis selanjutnya adalah dapat digunakan sebagai
contoh dalam pembuatan makalah yang akan datang.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Tinjauan
Umum Tentang Struktur Bumi
1. Bumi merupakan planet dengan urutan ke tiga
yang dekat dengan matahari. Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun
yang lalu. Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km,
berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km. Bumi merupakan satu-satunya
planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup. Secara
keseluruhan bumi mempunyai lapisan
udara (atmosfer) dan medan magnet yang
disebut (magnetosfer) yang melindung
permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan
radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian
sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.
2.
Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer.
Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran
gravitasi planet lain. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi
diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain. Bumi
berotasi mengelilingi sumbu imaginernya dengan periode 23 jam 56 menit, dan
berotasi dari barat ke timur, yang dapat mengakibatkan benda-benda langit
tampak melakukan peredaran semu harian dari timur ke barat. Rotasi bumi ini
juga menyebabkan terjadinya siang dan malam, perbedaan waktu, dan pembelokan
angin. Bumi berevolusi mengelilingi matahari dengan periode 365
hari 6 jam 9 menit dan 10 detik. Revolusi bumi ini mengakibatkan pergeseran
matahari, perubahan panjang siang dan malam, pergantian musim, peredaran semu
tahunan matahari, dan lain-lain.
3.
Bumi secara umum terdiri dari inti dan mantel yang tersusun atas
komposisi yang sangat beragam yang menjadi karakteristik dari lapisan bumi.
Selain itu, terdapat juga lapisan kulit bumi yang tersusun atas batuan yang
biasa disebut dengan litosfer. Dalam kehidupan sehari-hari juga terdapat tenaga
yang berpengaruh terhadap perubahan bentuk muka bumi, yaitu tenaga geologi. Ada
dua jeni tenaga geologi yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu tenaga endogen dan tenaga eksogen. Tenaga
eksogen yaitu pelapukan, pengangkutan, pengikisan, pengendapan. Tenaga endogen
adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi yang menyebabkan perubahan pada kulit bumi. Tenaga endogen ini sifatnya membentuk
permukaan bumi menjadi tidak rata.
Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga Bumi yang berasal dari
dalam Bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan Bumi ini. Tenaga
alam eksogen berasal dari luar Bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga
itulah yang membuat berbagai macam relief di muka Bumi ini seperti yang kita
tahu bahwa permukaan Bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan
seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dan sebagainya. Adanya
bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan Bumi menjadi tidak rata.
Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief Bumi.
2.2 Interior Bumi
2.2.1
Meneliti interior bumi
Susunan
interior bumi dapat diketahui berdasarkan dari sifat-sifat fisika bumi
(geofisika). Sebagaimana kita ketahui bahwa bumi mempunyai sifat-sifat fisik
seperti misalnya gaya tarik (gravitasi), kemagnetan, kelistrikan, merambatkan
gelombang (seismik), dan sifat fisika lainnya. Melalui sifat fisika bumi inilah
para akhli geofisika mempelajari susunan bumi, yaitu misalnya dengan metoda
pengukuran gravitasi bumi (gaya tarik bumi), sifat kemagnetan bumi, sifat
penghantarkan arus listrik, dan sifat menghantarkan gelombang seismik.
Gambar
1. Tipe gelombang seismik (Adapted
from, Beatty, 1990.)
2.2.2.
Model interior bumi
Gambar
2. Pembagian Lapisan Bumi (Adapted from, Beatty, 1990.)
Gambar
3. Pembagian Interior Bumi (Adapted from, Beatty, 1990.)
Inti
dalam tersusun atas kristal besi dan kristal besi-nikel. Lapisan ini berada
pada jarak 1.200 kilometer ke pusat bumi, memiliki suhu 4.800 oC,
dan memiliki massa jenis 9,8 gram/cm3.
Inti luar mempunyai ketebalan sekitar 2.250 kilometer dan
mempunyai suhu sekitar 3.900 oC. Lapisan ini tersusun atas cairan
yang kental yang diperkirakan penyusun utamanya adalah besi. Hal ini
berdasarkan beberapa alasan sebagai berikut.
1)
Massa jenis besi hamper sama dengan massa jenis inti.
2)
Besi berwujud cair pada tekanan dan suhu yang ditaksir seperti pada inti.
3)
Besi banyak terdapat di alam.
Mantel bawah
terdiri dari 49,2% masa bumi; kedalaman 650-2.890 kilometer (406 -1.806 mil). Mantel
bawah mengandung 72,9% masa mantel-kerak dan komposisinya sebagian besar
silikon, magnesium,gan oksigen. Mungkin juga mengandung besi, kalsium, dan
aluminium.
Daerah Transisi terdiri dari 7,5% dari masa bumi;
kedalaman 400-650 kilometer (250-406 mil). Daerah Transisi atau mesosphere
,kadang-kadan disebut juga fertile layer, mengandung 11,1% masa
mantel-kerak, sumber magma basaltik. Daerah Transisi juga mengandung kalsium,
aluminum, dan garnet, yaitu mineral kompleks aluminum-bearing silikat. Adanya garnet
pada lapisan ini menyebabkan mudah padat jika dingin dan mengapung jika meleleh
karena panas. Bagian yang meleleh bisa naik ke lapisan lebih tinggi
sebagai magma.
Mantel atas mengandung 15,3% masa Mantel Atas
terdiri dari 10,3% dari masa bumi; kedalaman 10-400 kilometer (6 - 250 mil).
Mantel atas mengandung 15,3% masa mantel-kerak. Fragmen dari lapisan ini pernah
diamati pada sabuk pegunungan yang tererosi dan pada letusan gunung api.
Olivine (Mg,Fe)2SiO4 dan pyroxene (Mg,Fe)SiO3 adalah mineral utama yang
ditemukan disini. Bagian Mantel Atas
disebut asthenosphere.
Kerak Samudra terdiri dari 0,099% of dari masa
bumi; Kedalaman 0-10 kilometer (0 - 6 mil). Lempeng samudra mengandung 0,147%
masa mantel-kerak. Sebagian besar kerak bumi terbentuk melalui aktivitas
vulkanik.Sistem Punggung Samudra (oceanic ridge system), yaitu sebuah jaringan
gunung api selebar 40.000-kilometer (25.000 mil) , membentuk kerak
samudra baru dengan kecepatan 17 km3 per tahun, menutupi
lantai samudra dengan basalt. Hawaii dan Iceland adalah contoh akumulasi
onggokan basalt.
Kerak Benua terdiri dari 0,374% dari masa bumi;
kedalaman 0-50 kilometer (0 - 31 mil). Kerak Benua mengandung 0,554% masa
mantel-kerak. Lapisan ini adalah bagian terluar dari bumi dan berupa batuan
crystalline.Terdiri dari mineral berdensitas rendah didominasi oleh kwarsa (SiO2)
dan feldspars (metal-poor silicates). Kerak bumi (Kerak samudra dan
benua) adalah permukaan bumi;yang merupakan bagian terdingin dari planet ini.
Karena batuan dingin mengalami deformasi secara perlahan, kita menyebut lapisan
ini sebagai lithosphere (lapisan yang kuat).
2.3 Litosfer dan
Strukturnya
2.3.1.
Pengertian Litosfer
Kata
litosfer berasal dari bahasa Yunani yaitu lithos
artinya batuan, dan sphera artinya
lapisan. Litosfer yaitu lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas
batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km. Litosfer adalah lapisan kerak bumi
yang paling atas yang terdiri dari batuan, umumnya lapisan ini terjadi dari
senyawa kimia yang kaya akan SO2. Itulah sebabnya lapisan litosfer
seringkali dinamakan lapisan silikat.
Menurut Klarke dan Washington, batuan atau litosfer di permukaan bumi ini
hampir 75% terdiri dari silikon oksida dan aluminium oksida.
Penyusun
utama lapisan litosfer adalah batuan yang terdiri dari campuran antar mineral
sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat.
Induk batuan pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar yang
bersuhu sangat tinggi dan terdapat di bawah kerak bumi. Magma akan mengalami beberapa proses perubahan sampai
menjadi batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.
Litosfer memegang peranan penting dalam kehidupan
tumbuhan. Tanah terbentuk apabila batu-batuan di permukaan litosfer
mengalami degradasi, erosi maupun proses fisika lainnya menjadi batuan kecil
sampai pasir. Selanjutnya bagian ini bercampur dengan hasil pemasukan
komponen organis mahluk hidup yang kemudian membentuk tanah yang dapat
digunakan sebagai tempat hidup organisme.
Tanah merupakan sumber berbagai jenis mineral bagi mahluk
hidup. Dalam wujud aslinya, mineral-mineral ini berupa batu-batuan yang
treletak berlapis di permukaan bumi. Melalui proses erosi mineral-mineral
yang menjadi sumber makanan mahluk hidup ini seringkali terbawa oleh aliran
sungai ke laut dan terdeposit di dasar laut.
2.3.2.
Struktur Lapisan Kulit Bumi (Litosfer)
Batuan bukanlah
benda
yang keras saja berupa batu dalam kehidupan sehari-hari, namun
juga dalam bentuk tanah liat, abu gunung api, pasir, kerikil dan sebagainya.
Tebal kulit bumi
tidak
merata,
kulit bumi di bagian benua atau daratan lebih
tebal dari
pada di bawah samudra.
Bumi tersusun atas beberapa lapisan yaitu:
a. Barisfer yaitu lapisan
inti
bumi
yang merupakan
bahan
padat yang
tersusun dari lapisan nife (niccolum = nikel dan ferum = besi) jari jari
barisfer ± 3.470 km.
b.Lapisan antara yaitu
lapisan yang
terdapat di atas
nife tebal 1700 km. Lapisan ini disebut juga asthenosfer mautle/mautel, merupakan bahan cair bersuhu tinggi dan
berpijar. Berat jenisnya 5 gr/cm3.
c.Litosfer yaitu lapisan paling luar yang terletak di atas lapisan antara dengan
ketebalan 1200 km berat jenis rata-rata 2,8 gram/cm3.
Litosfer disebut
juga kulit bumi terdiri dua bagian yaitu:
1.
Lapisan
sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun
atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan
Al2O3. Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini
antara lain terdapat batuan sedimen, granit andesit jenis-jenis batuan metamor,
dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak bersifat padat
dan batu bertebaran rata-rata 35 km.
Kerak bumi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu:
-
Kerak
benua : merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di bagian atasnya
dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak
ini yang merupakan benua.
-
Kerak samudra :
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.
1.
Lapisan
sima (silisium magnesium) yaitu lapisan
kulit bumi yang tersusun oleh logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk
senyawa SiO2 dan MgO lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih
besar dari pada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral
ferro magnesium dan batuan basalt. Lapisan merupakan bahan yang bersipat
elastis dan mepunyai ketebalan rata rata 65 km .
Perhatikan gambar
penampang bumi berikut ini:
Gambar 4. Penampang bumi
2.3.3. Material Pembentuk Litosfer
Litosfer
tersusun atas tiga macam material utama dengan bahan dasar pembentukannya
adalah Magma dengan berbagai proses yang berbeda-beda. Berikut merupakan material
batuan penyusun litosfer:
Batuan Beku (Igneous
Rock)
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma
pijar yang membeku menjadi padat, dengan sekitar 80% material batuan yang
menyusun batuan kerak bumi adalah batuan beku. Berdasarkan tempat terbentuknya
magma beku. batuan beku dibagi menjadi tiga macam :
a.
Batuan Beku Dalam (Plutonik/Abisik)
Batuan beku
dalam terjadi dari pembekuan magma yang berlangsung perlahan-lahan ketika masih
berada jauh di dalam kulit bumi. Contoh batuan beku dalam adalah granit,
diotit, dan gabbro.
b.
Batuan Beku Gang/Korok
Batuan
beku korok terjadi dari magma yang membeku di lorong antara dapur magma dan
permukaan bumi. Magma yang meresap di antara lapisan-lapisan litosfer mengalami
proses pembekuan yang berlangsung lebih cepat, sehingga kristal mineral yang
terbentuk tidak semua besar. Campuran kristal mineral yang besarnya tidak sama
merupakan ciri batuan beku korok.
c.
Batuan Beku Luar
Batuan
beku luar terjadi dari magma yang keluar dari dapur magma membeku di permukaan
bumi (seperti magma hasil letusan gunung berapi). Contoh batuan beku luar
adalah : basalt, diorit, andesit, obsidin, scoria,
batuan apung (bumice).
1. Batuan
Sedimen (Sedimentary Rock)
Batuan
Sedimen merupakan batuan mineral yang telah terbentuk dipermukaan bumi yang
mengalami pelapukan. Bagian - bagian yang lepas dari hasil pelapukan tersebut
terlepas dan ditansportasikan oleh aliran air, angin, maupun oleh gletser yang
kemudian terendapkan atau tersedimentasi dan terjadilah proses diagenesis
yang menyebabkan endapan tersebut mengeras dan menjadi bantuan sedimen. Batuan
Sedimen berdasar proses pembentukannya terdiri atas :
1. Batuan Sedimen
Klastik
2. Batuan Sedimen
Kimiawi
3.
Batuan Sedimen Organik
Berdasar tenaga yang
mengangkutnya Batuan Sedimen terdiri atas :
1.
Batuan Sedimen Aeris atau Aeolis
2.
Batuan Sedimen Glasial
3.
Batuan Sedimen Aquatis
4.
Batuan Sedimen Marine
3.
Batuan Malihan (Metamorf)
Batuan Malihan terbentuk karena
terjadinya penambahan suhu atau penambahan tekanan yang tinggi dan terjadi
secara bersamaan pada batuan sedimen.
2.3.4. Pemanfaatan
litosfer
Litosfer merupakan bagian bumi yang
langsung berpengaruh terhadap kehidupan dan memiliki manfaat yang sangat besar
bagi kehidupan di bumi. Litosfer bagian atas merupakan tempat hidup bagi
manusia, hewan dan tanaman. Manusia melakukan aktifitas di atas litosfer.
Selanjutnya litosfer bagian bawah mengandung bahan-bahan mineral yang sangat
bermanfaat bagi manusia. Bahan-bahan mineral atau tambang yang berasal dari
litosfer bagian bawah diantaranya minyak bumi dan gas, emas, batu bara, besi,
nikel dan timah.
1.4
Lempeng
Tektonik
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. Lapisan terluar bumi kita
terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras. Oleh karena itu, maka lempeng
tektonik ini bebas untuk bergerak dan saling berinteraksi satu sama 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.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).
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). Lempeng tektonik yang merupakan bagian dari litosfer
padat dan terapung di atas mantel ikut bergerak satu sama lainnya. 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. Berikut
adalah nama-nama lempeng tektonik yang ada di bumi, dan lokasinya bisa dilihat
pada Peta Tektonik
Tabel 1. Nama Lempeng Tektonik
Pada peta di bawah ini kita dapat mengamati
daerah-daerah persebaran lempeng tektonik di bumi.
Gambar
5. Peta lempeng Tektonik Bumi
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. Batas Divergen
Terjadi pada dua lempeng tektonik
yang bergerak saling memberai (break apart). Ketika sebuah lempeng
tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas
divergen. Pada lempeng samudra, proses ini menyebabkan pemekaran dasar laut (seafloor
spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini menyebabkan
terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara
kedua lempeng yang saling menjauh tersebut. Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic
Ridge) adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membujur
dari utara ke selatan di sepanjang Samudra Atlantik, membaJtasi Benua Eropa dan
Afrika dengan Benua Amerika.
Gambar 6 Batas divergen tektonik lempeng
2. Batas
Konvergen
Terjadi
apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi,
yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain (one slip
beneath another). Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah
lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona tunjaman (subduction
zones). Di zona tunjaman inilah sering terjadi gempa.Pematang gunung-api (volcanic
ridges) dan parit samudra (oceanic trenches) juga terbentuk di
wilayah ini.
Gambar
7 Batas konvergen tektonik lempeng
·
Konvergen lempeng benua-samudra (Oceanic-Continental)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar