Setelah mempelajari materi Karakteristik Lapisan-lapisan Kulit Bumi selajatnya kita akan bersama-sama memasuki KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 untuk mempelajari materi TENAGA GEOLOGI DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEHIDUPAN
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah menyelesaikan kegiatan pembelajaran 2 ini diharapkan Kalian dapat menganalisis tenaga geologi dan pengaruhnya terhadap kehidupan.
B. Uraian Materi
Permukaan Bumi bukanlah merupakan suatu hamparan yang datar, melainkan memperlihatkan adanya bentukan-bentukan yang sangat bervariasi. Di wilayah daratan dapat ditemukan bagian-bagian yang tinggi, seperti perbukitan, dataran tinggi, dan gunung, serta bagian yang rendah, misalnya lembah dan ngarai.
Demikian pula bentuk muka Bumi di wilayah laut terdapat bentukan-bentukan alam berupa paparan, tebing dasar laut (continental slope), palung, dan lubuk laut.
Tinggi rendah muka Bumi ini dinamakan relief.
Bentukan muka Bumi tidak terjadi dengan sendirinya, tetapi akibat adanya dinamika litosfer yang mengubah raut muka Bumi. Terdapat suatu tenaga dari bumi yang bisa menyebabkan terbentuknya berbagai bentuk muka bumi tersebut, yakni tenaga geologi.
Jadi, tenaga geologi adalah tenaga yang mempengaruhi terbentuknya muka bumi baik yang berasal dari dalam maupun luar bumi.
Secara umum tenaga geologi terbagi menjadi dua, yaitu tenaga endogen dan tenaga eksogen.
Tenaga endogen adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi. Sedangkan tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar permukaan bumi.
Tenaga endogen adalah tenaga awal yang membentuk relief permukaan bumi daratan dan lautan, dapat berupa tektonisme,vulkanisme, dan seisme (gempa bumi).
Tenaga eksogen dapat dikatakan sebagai tenaga yang mengubah bentuk permukaan bumi yang sebelumnya telah dibentuk oleh tenaga endogen. Tenaga eksogen bekerja di atas permukaan bumi, berupa pelapukan, erosi, masswasting, dan sedimentasi.
A. Tenaga Endogen
Proses endogen merupakan dinamika di dalam litosfer sebagai akibat proses fisika dan kimia, berupa tekanan terhadap lapisan- lapisan batuan pembentuk litosfer atau aktivitas magma.
Tenaga endogen berupa tekanan yang arahnya vertikal dapat mengakibatkan tonjolan di permukaan Bumi seperti kubah, sedangkan yang arahnya mendatar mengakibatkan lipatan-lipatan muka Bumi (jalur pegunungan lipatan), retakan bahkan pematahan lapisan-lapisan litosfer sehingga terbentuk sesar.
Sebagaimana telah dijelaskan di atas bahwa Secara umum proses endogen dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu, tektonisme, vulkanisme, dan Seisme (gempa bumi).
Ketiga tenaga tersebut sebenarnya merupakan rangkaian proses alamiah
yang saling berhubungan satu sama lain, yang dapat dijelaskan oleh salah satu teori dinamika Bumi yang dikenal dengan Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonic Theory).
1. Tektonisme
Tektonisme adalah tenaga dari dalam bumi yang mengakibatkan perubahan letak (dislokasi) atau perubahan bentuk (deformasi) kulit bumi.
Sebagaimana kita ketahui bahwa permukaan bumi terbentuk dari lapisan batuan yang disebut kulit bumi atau litosfer. Kulit bumi mempunyai ketebalan relatif sangat tipis, sehingga mudah pecah-pecah menjadi potongan-potongan kulit bumi yang tak beraturan yang disebut lempeng tektonik. Lempeng-lempeng tektonik ini terus bergerak, baik secara horizontal maupun vertikal karena pengaruh arus konveksi dari lapisan di bawahnya (astenosfer).
Berdasarkan luas dan waktu terjadinya, gerakan tektonisme dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gerak epirogenetik dan gerak orogenetik.
a) Gerak Epirogenetik.
Gerak epirogenitik adalah gerak atau pergeseran lapisan kerak bumi yang relatif lambat dan berlangsung dalam waktu yang lama, serta meliputi daerah yang luas. Contoh: penenggelaman benua Gondwana menjadi Sesar Hindia.
Gerak epirogenitik dapat dibedakan menjadi dua yaitu sebagai berikut:
1) Epirogenitik positif, yaitu gerak turunnya daratan sehingga kelihatannya permukaan air laut yang naik. Contoh: Turunnya pulau-pulau di Indonesia bagian timur (Kepulauan Maluku dari pulau-pulau barat daya sampai ke pulau Banda).
2) Epirogenitik negatif, yaitu gerak naiknya daratan sehingga kelihatannya permukaan air yang turun. Contoh: naiknya Pulau Buton dan Pulau Timor.
b) Gerak orogenetik,
Gerak orogenetik ialah gerak atau pergeseran lapisan kerak bumi yang relatif cepat dan berlangsung dalam waktu yang singkat dibanding gerak epirogenitik, serta meliputi daerah yang sempit.
Gerak orogenitik sering disebut sebagai proses pembentukan pegunungan.
Contoh: pembentukan pegununganpegunungan yang ada di bumi ini, seperti Pegunungan Andes, Rocky Mountain, Sirkum Mediterania, dan sebagainya.
Gerak orogenetik menyebabkan tekanan horizontal dan vertikal di kulit bumi, yang mengakibatkan terjadinya dislokasi atau berpindah-pindahnya letaklapisan kulit bumi.
Peristiwa ini dapat menimbulkan lipatan(folded process) dan patahan (foult Process)
1) Proses lipatan (Folded process)
Proses lipatan (Folded process)yaitu suatu bentuk kulit bumi berbentuk lipatan (gelombang) yang terjadi karena adanya tenaga endogen yang arahnya mendatar dari dua arah berlawanan, sehingga lapisan-lapisan batuan di sekitarnya terlipat dan membentuk puncak lipatan (antiklin) serta lembah lipatan (sinklin).
Fenomena ini dapat Kalian saksikan apabila melewati jalan yang menerobos dua bukit, maka nampak pada sisi kiri kanan jalan singkapan kerak bumi berupa lapisan bergelombang, ada bagian yang naik dan adapula yang turun. Itulah salah satu gejala lipatan.Apabila terbentuk beberapa puncak lipatan disebut antiklinorium dan beberapa lembah lipatan disebut sinklinorium.
Lipatan terdiri atas berbagai bentuk, di antaranya sebagai berikut.
(a) Lipatan Tegak, dihasilkan dari kekuatan yang sama yang mendorong dari dua sisi secara seimbang.
(b) Lipatan Miring, ketika kekuatan tenaga pendorong di slah satu sisi lebih kuat, maka akan menghasilkan kenampakan yang salah satu sisinya lebih curam.
(c) Overfoult, lipatan yang terbentuk pada saat tekanan bekerja pada salah satu sisi dengan lebih kuat, sisi tersebut akan terlipat sesuai arah lipatan.
(d) Recumbent Folt, terbentuk pada saat lipatan yang satu menekan sisi yang lain, menyebabkan sumbu lipat hamper datar.
(e) Overtrust, terbentuk ketika tenaga tekan menekan satu sisi dengan
kuatnya hingga menyebabkan lipatan menjadi retak.
2) Patahan (Fault Process)
Tenaga endogen yang bekerja di sini biasanya pada batuan yang padat dan keras dengan waktu relatif cepat sehingga lapisan batuan yangterkena tekanan tidak sempat melipat, melainkan retak-retak sampai akhirnya patah.
Akibat pematahan massa batuan tersebut, terdapat bagian muka Bumi yang mengalami penurunan atau pemerosotan membentuk lembah patahan. Coba perhatikan gambar penampang di bawah ini !
Bagian yang mengalami pemerosotan ini dinamakan graben (slenk), sedangkan bagian yang naik membentuk punggung (puncak) patahan yang disebut horst.
(a) Patahan akibat dua tekanan yang arahnya bersifat horizontal dan saling menjauh. Pada kasus ini, dua buah tekanan yang arahnya mendatar dan menjauh satu sama lain mengakibatkan adanya retakan yang cukup besar pada lapisan-lapisan batuan. Salah satu massa batuan yang telah retak itu mengalami pemerosotan membentuk lembah patahan atau graben.
(b) Patahan akibat tekanan yang arahnya vertikal. Adakalanya tenaga endogen yang bekerja pada lapisan litosfer arahnya vertikal dalam waktu yang relatif cepat. Bagian yang mengalami tekanan akan membumbung disertai dengan retakan-retakan. Karena adanya gaya berat, salah satu dari massa batuan akan mengalami penurunan lokasi membentuk graben, sedangkan bagian lainnya membentuk horst.
(c) Patahan akibat dua tekanan horizontal yang berlawanan arah. Dalam pembahasan teori tektonik lempeng telah dipelajari bahwa jika terdapat tenaga endogen yang bekerja pada lapisan litosfer dengan arah mendatar dan saling berlawanan arah, akan terbentuk sesar mendatar (strike slip fault)
Tenaga tektonisme akan berdampak pada banyak hal. Pergeseran kerak Bumi mendorong terbentuknya berbagai jenis pegunungan dan cekungan sedimen.
Terjadinya tekanan, regangan, dan deformasi pada kerak Bumi (pengangkatan, amblesan, retakan, patahan, serta lipatan) didukung dengan adanya gaya gravitasi Bumi akan menimbulkan terjadinya erosi, longsoran, dan sedimentasi. Dari proses ini dapat menimbulkan bencana alam yang mengakibatkan kerugian materiil, harta benda, bahkan nyawa.
Tahukah para siswa, bencana lain yang terjadi? Ya, gempa Bumi dan tsunami. Beberapa dampak di atas dapat digolongkan sebagai dampak negatif.
Selain itu juga timbul dampak positif, meskipun sering tidak disadari oleh banyak orang. Kantong-kantong minyak dan gas alam banyak ditemukan di lipatan-lipatan dan sesar-sesar batuan yang kondisinya menguntungkan. Salah satunya terdapat di sisi utara maupun selatan rangkaian pegunungan yang melintasi Pulau Jawa.
2. Vulkanisme
Vulkanisme adalah semua peristiwa yang berhubungan dengan keluarnya magma ke permukaan bumi. Peristiwa vulkanisme berhubungan dengan pembentukan gunung api, yaitu pergerakan magma dari dalam litosfera yang menyusup kelapisan yang lebih atas atau sampai ke permukaan bumi. Di dalam litosfer, magma menempati suatu kantong yang dinamakan dapur magma (Batholit).
Kedalaman dan besar dapur magma itu sangat bervariasi. Ada dapur magma yang letaknya sangat dalam dan ada pula yang dekat dengan permukaan bumi. Perbedaan letak ini merupakan penyebab perbedaan kekuatan letusan yang terjadi.
Pada umumnya, dapur magma yang dalam menimbulkan letusan yang lebih kuat daripada yang letaknya dangkal.
Magma dapat diartikan sebagai bahan-bahan silikat pijar yang terdiri atas bahan padat (batuan), cairan, dan gas yang berada di dalam lapisan kulit bumi (litosfer).
Berbagai macam gas yang terkandung dalam magma antara lain uap air, Oksida Belerang (SO₂), Gas Hidrokarbon atau Asam Klorida (HCL), Gas Hidrosulfat atau Asam Sulfat (H₂SO₄). Aktivitas magma disebabkan oleh tingginya suhu magma dan banyaknya gas yang terkandung di dalamnya.
Ada dua bentuk gerakan magma yang berhubungan dengan vulkanisme, yaitu intrusi dan ekstrusi magma.Coba perhatikan gambar berikut !
a. Intrusi Magma
Intrusi magma yaitu terobosan magma ke dalam lapisan-lapisan litosfera, tetapi tidak sampai ke permukaan bumi.
Intrusi magma dapat dibedakan menjadi lima, antara lain:
(1) Batholit, yaitu dapur magma.
(2) Intrusi datar (sill atau lempeng intrusi), yaitu magma yang menyusup di antara dua lapisan batuan, mendatar dan pararel dengan lapisan batuan tersebut.
(3) Lakolit, yaitu magma yang menerobos di antara lapisan bumi paling atas. Bentuknya seperti lensa cembung atau kue serabi.
(4) Gang (korok), yaitu batuan hasil intrusi magma yang menyusup danmembeku di sela-sela lipatan (korok).
(5) Diatrema adalah lubang (pipa) di antara dapur magma dan kepundan gunungapi yang bentuknya seperti silinder memanjang.
Hasil bentukan intrusi magma merupakan sumber mineral yang yang sangat penting artinya secara ekonomi. Karena pada daerah intrusi itu seringkali didapati berbagai mineral seperti intan, tembaga, besi, emas,
perak dan mineral logam serta non logam lainnya.
b. Ekstrusi Magma
Ekstrusi magma, yaitu proses keluarnya magma dari dalam bumi sampai di atas kepermukaan bumi. Materi hasil ekstrusi magma dapat berupa:
1) Lava, yaitu magma yang keluar sampai ke permukaan bumi dan mengalir ke permukaan bumi.
2) Lahar, yaitu material campuran antara lava dengan materi-materi yang ada di permukaan bumi berupa pasir, kerikil, debu, dan lain-lain denganair sehingga membentuk lumpur.
3) Eflata dan piroklastika yaitu material padat berupa bom, lapili, kerikil,dan debu vulkanik.
4) Ekhalasi (gas) yaitu material berupa gas asam arang seperti fumarole (sumber uap air dan zat lemas), solfatar (sumber gas belereng), dan mofet (gas asam arang).
Ekstrusi identik dengan erupsi atau letusan gunungapi yang dapat di bedakan menjadi dua, yaitu erupsi efusif dan erupsi eksplosif.
1) Erupsi efusif, yaitu erupsi berupa lelehan lava melalui retakan atau rekahan atau lubang kawah suatu gunungapi.
2) Erupsi eksplosif, yaitu erupsi berupa ledakan dengan mengeluarkan bahanbahan padat (Eflata/Piroklastika) berupa bom, lapili, kerikil, dan debu vulkanik bersama-sama dengan gas dan fluida.
Menurut tempat keluarnya magma, erupsi dapat dibedakan menjadi tiga, yakni:
1) Erupsi linear, yaitu peristiwa keluarnya magma melalui celah atau retakan yang memanjang, sehingga membentuk deretan gunung api.
2) Erupsi areal, yaitu letusan yang terjadi jika letak magma dekat dengan permukaan bumi, kemudian magma membakar dan melelehkan lapisanbatuan yang berada di atasnya sehingga membentuk lubang yang besar di permukaan bumi.
3) Erupsi sentral, jika letusan yang terjadi keluar melalui sebuah lubang yang membentuk gunung api yang terpisah-pisah.
Erupsi sentral menghasilkan tiga bentuk gunung api, yaitu sebagai berikut:
1) Gunungapi perisai (Shield Volcanoes), yaitu sebuah gunung api yang beralas luas dan berlereng landai, merupakan hasil erupsi efusif magma yang cair. Contohnya, gunung api yang tersebar di kepulauan Hawaii.
2) Gunungapi maar, merupakan hasil erupsi eksplosif yang tidak terlalu kuat dan hanya sekali saja. Contohnya, Gunung Lamongan Jawa Timur dengan kawahnya Klakah.
3) Gunungapi strato atau kerucut, merupakan hasil campuran, efusif dan eksplosif yang berulang kali. Gunungapi ini berbentuk kerucut dan badannya berlapis-lapis. Akibat erupsi yang berpindah-pindahpusatnya, menyebabkan di sana sini terbentuk kerucut-kerucut gunung-api, sehingga bentuk gunungapi tersebut tidak teratur. Sebagian besar gunung api di Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara dan Maluku termasuk gunungapi kerucut. Contoh Gunung Api Strato: Gunung Kerinci, Merapi, Ciremai, Semeru, Batur, Tangkuban Perahu, dan Gunung Fujiyama di Jepang.
Berdasarkan kekentalan magma, tekanan gas, kedalaman dapur magma, dan material yang dikeluarkannya, letusan gunung api dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:
a) Letusan Tipe Hawaii
Tipe hawaii terjadi karena lava yang keluar darikawah sangat cair, sehingga mudah mengalir ke segala arah. Sifat lava yang sangat cair ini menghasilkan bentuk seperti perisai atau tameng. Contoh: Gunung Maona Loa, Maona Kea, dan Kilauea di Hawaii.
b) Letusan Tipe Stromboli
Letusan tipe ini bersifat spesifik, yaituletusan-letusannya terjadi dengan interval atau tenggang waktu yang hampir sama. Gunung api stromboli di Kepulauan Lipari tenggang waktu letusannya ± 12 menit. Jadi, setiap ±12 menit terjadi letusan yang memuntahkan material, bom, lapili, dan abu. Contoh gunung api bertipe stromboli adalah Gunung Vesuvius (Italia) dan Gunung Raung (Jawa).
c) Letusan Tipe Vulkano
Letusan tipe ini mengeluarkan material padat ,seperti bom, abu, lapili, serta bahan-bahan padat dan cair atau lava. Letusan tipe inididasarkan atas kekuatan erupsi dan kedalaman dapur magmanya. Contoh: Gunung Vesuvius dan Etna di Italia, serta Gunung Semeru di Jawa Timur.
d) Letusan Tipe Merapi
Letusan tipe ini mengeluarkan lava kental sehingga menyumbat mulut kawah. Akibatnya, tekanan gas menjadi semakin bertambah kuat dan memecahkan sumbatan lava. Sumbatan yang pecah-pecah terdorong ke atas dan akhirnya terlempar keluar. Material ini menuruni lereng gunung sebagai ladu atau gloedlawine. Selain itu, terjadi pula awan panas (gloedwolk) atau sering disebut wedhus gembel. Letusan tipe merapi sangat berbahaya bagi penduduk di sekitarnya.
e) Letusan Tipe Perret atau Plinian
Letusan tipe ini sangat berbahaya dan sangat merusaklingkungan. Material yang dilemparkan pada letusan tipe ini mencapai ketinggian sekitar 80 km. Letusan tipe ini dapat melemparkan kepundan atau membobol puncak gunung, sehingga dinding kawah melorot. Contoh: Gunung Krakatau yang meletus pada tahun 1883 dan St. Helens yang meletus pada tanggal 18 Mei 1980.
f) Letusan Tipe Pelee
Letusan tipe ini biasa terjadi jika terdapat penyumbatan kawah di puncak gunung api yang bentuknya seperti jarum, sehingga menyebabkan tekanan gas menjadi bertambah besar. Apabila penyumbatan kawah tidak kuat, gunung tersebut meletus.
g) Letusan Tipe Sint Vincent
Letusan tipe ini menyebabkan air danau kawah akan tumpah bersama lava. Letusan ini mengakibatkan daerah di sekitar gunung tersebutakan diterjang lahar panas yang sangat berbahaya. Contoh: Gunung Kelud yang meletus pada tahun 1919 dan Gunung Sint Vincent yang meletus pada tahun 1902.
Selain gunung api yang dihasilkan dari aktivitas ekstrusi magma, ada beberapa fenomena alam lain yang terbentuk dari proses lanjutan atau pasca vulkanisme. Kenampakan tersebut antara lain kaldera, danau kaldera, plato lava, geyser, dan kolam lumpur.
a) Sumbat Lava
Kenampakan ini terjadi ketika lava yang padat dalam pipavulkanik yang padam menjadi massa yang resistan.Beberapa waktu kemudian, bagian dari kerucut vulkanik yang terdiri atas materi yang kurang resistan menjadilapuk dan terkikis, yang tertinggal hanya sumbat lava. Ukuran sumbat lava ini bisa sangat besar hingga menyerupai bukit.
Salah satu contohnya yaitu Menara Setan di Wyoming, USA.
b) Kaldera dan Danau Kaldera
Kaldera adalah cekungan besar yang ada di puncak gunung. Kenampakan ini terjadi akibat letusan yang sangat dahsyat dan meninggalkan lubang yang besar.
Jika lubang ini kemudian terisi air akan membentuk danau kaldera.
c) Plato Lava
Kenampakan ini terjadi karena magma yang keluar bersifat encer, sehingga mampu menyebar dan membentuk hamparan lava yang luas dan lama kelamaan secara perlahan lava ini membeku hingga membentuk suatu dataran tinggi yang disebut plato.
d) Geyser dan Mata Air Panas
Di kawasan vulkanik, air tanah bisa dipanaskan olehmagma. Air yang terpanaskan ini bisa muncul kepermukaan dengan tenaga eksplosif, inilah yang disebut geyser.
Jika air ini keluar melalui aliran air di celah batuan, terbentuklah mata air panas.
Sedangkan geyser merupakan air panas yang memancar secara periodik.
Keberadaan gunung berapi di suatu daerah, selain menimbulkan dampaknegatif berupa bencana, seperti letusan, gas beracun dan tanah longsor yang selalu mengancam penduduk sekitarnya, ternyata dapat pula membawa dampak positif berupa manfaat yang sangat besar bagi kehidupan, antara lain sebagai berikut:
1) Sebagai sumber energi, sebab sumber panas dari gunung berapi dapat dijadikan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB) seperti yang terdapat di Gunung Kamojang di Jawa Barat dan Gunung Dieng di Jawa Tengah.
2) Sebagai sumber mineral dan bahan galian, seperti intan, timah, tembaga, belerang, dan batu apung.
3) Sebagai obyek wisata dan olahraga, misalnya hiking, climbing, layang gantung, dan bersepeda gunung.
4) Sebagai daerah pertanian yang subur, hal ini disebabkan material yang dikeluarkan oleh gunung berapi banyak mengandung unsur dan mineral yang dapat membuat tanah d sekitarnya menjadi subur dan mengalami peremajaan.
5) Sebagai daerah hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena adanya penghalang berupa gunung atau pegunungan, sehingga daerah gunung berapi merupakan tempat yang berfungsi hidrologis bagi daerah sekitarnya.
6) Sebagai sumber plasma nutfah, karena variasi ketinggian secara vertikal dari gunung berapi dapat mengakibatkan plasma nutfah yang hidup menjadi sangat bervariasi pula.
3. Seisme
Gempa Bumi ialah getaran yang terjadi di permukaan bumi, biasanya disebabkan oleh pergerakan lempeng bumi (kerak bumi). Getaran tersebut adalah akibat dari pelepasan energi secara tiba-tiba sehingga menyebabkan gelombang seismik.
Gempa bumi merupakan proses endogen yaitu akibat adanya pergerakan bumi.
a. Klasifikasi Gempa
Berikut ini adalah beberapa jenis gempa bumi:
1) Berdasarkan Penyebabnya
a) Gempa bumi runtuhan (Fall Earthquake)
Gempa ini terjadi akibat runtuhnya batu-batu raksasa di sisi gunung,atau akibat runtuhnya gua-gua besar. Radius getaran tidak begitubesar atau tidak terasa.
b) Gempa bumi vulkanik (Volcanic Earthquake)
Gempa ini terjadi akibat aktivitas gunung api. Dalam banyak peristiwa,gempa bumi ini mendahului erupsi gunung api, tetapi lebih seringterjadi secara bersamaan. Getaran gempa vulkanik lebih terasa dibandingkan getaran gempa runtuhan, getarannya terasa di daerah yang lebih luas.
c) Gempa bumi tektonik (Tectonic Earthquake)
Gempa ini terjadi akibat proses tektonik di dalam litosfer yang berupapergeseran lapisan batuan tua terjadi dislokasi. Gempa ini memilikikekuatan yang sangat besar dan meliputi daerah yang sangat luas.
2) Berdasarkan bentuk episentrum
a) Gempa linear, yaitu gempa yang episentrumnya berbentuk garis. Gempa tektonik merupakan gempa linear. Salah satu akibat tektonisme adalah patahan.
b) Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya berupa titik. Gunung api pada erupsi sentral adalah sebuah titik letusan, demikian jugaruntuhan retak bumi.
3) Berdasarkan kedalaman hiposentrum
a) Gempa dangkal, memiliki kedalaman hiposentrumnya kurang dari 100 km di bawah permukaan bumi.
b) Gempa menengah, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 100 km-300 km di bawah permukaan bumi.
c) Gempa dalam, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 300700 km di bawah permukaan bumi. Sampai saat ini tercatat gempa terdalam700 km.
4) Berdasarkan jarak episentrum
a) Gempa setempat, berjarak kurang dari 10.000 km.
b) Gempa jauh, berjarak 10.000 km.
c) Gempa jauh sekali, berjarak lebih dari 10.000 km.
5) Berdasarkan letak pusat gempa
a) Gempa laut, terjadi jika letak episentrumnya terletak di dasar laut atau dapat pula dikatakan episentrumnya terletak di permukaan laut. Gempa ini terjadi karena getaran permukaan dirambatkan di permukaan laut bersamaan dengan yang dirambatkan pada permukaan bumi di dasar laut.
b) Gempa darat, terjadi jika episentrumnya berada di daratan.
b. Gelombang gempa
Titik di bawah tanah, tepat di tempat bebatuan berguncang dan menyebabkan gempa bumi disebut pusat atau hiposentrum. Mungkin, titik ini berada ratusan kilometer di bawah tanah.
Gerakan bebatuan menyebabkan getaran yang disebut gelombang seismik. Gelombang seismik bergerak sangat cepat ke segala arah dari pusat gempa. Gelombang paling kuat terjadi pada titik hiposentrum yang ada di permukaan bumi yang letaknya tepat di atas pusat gempa (episentrum).
Semakin jauh dari pusat, gelombang seismik akan semakin lemah. Jumlah kerusakan yang biasa terjadi akibat gelombang seismik
tergantung pada banyaknya jenis bebatuan yang membentuk permukaan bumi.
Pada dasarnya, ada tiga macam gelombang gempa,yaitu sebagai berikut:
1) Gelombang longitudinal atau gelombang primer (P), yaitu gelombangyang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat pertama kali oleh seismograf dengan kecepatan antara 7 - 14 km per detik dan periode gelombang 5 - 7 detik.
2) Gelombang transversal atau gelombang sekunder (S), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat sebagai gelombang kedua oleh seismograf dengan kecepatan antara 4 - 7 km per detik dan periode gelombang 11 - 13 detik.
3) Gelombang panjang atau gelombang permukaan, yaitu gelombangyang merambat dari episentrum menyebar ke segala arah di permukaan bumi dengan kecepatan antara 3,5 - 3,9 km per detik dan periode gelombang relatif lama.
Di permukaan, juga ada dua jenis gelombang seismik, yaitu gelombang rayleigh merupakan gelombang yang bergerak turun naik dan gelombang love merupakan gelombang yang mendorong bebatuan dari satu sisi ke sisi yang lain sambil menjalar.
Gelombang permukaan lebih lambat dibandingkan dengan gelombang utama, tetapi kerusakan yang ditimbulkan jauh lebih dahsyat. Kedahsyatan itu disebabkan lamanya rambatan gelombang ini.
Untuk menentukan letak suatu episentrum gempa, diperlukan catatan gempa bumi dari minimal tiga pencatat gempa bumi, dengan cara sebagai berikut:
1) Jarak stasiun ke episentrum dapat dihitung dengan menggunakan Hukum Laska
Contoh soal :
2) Metode Episentral
Episentral adalah jarak antara sumber gempa atau episentrum dan stasiun pengamat gempa. Untuk menentukan posisi sumber gempa dengan metode ini, diperlukan data waktu kejadian gempa minimal dari tiga stasiun pengamatan.
Contoh :
Dalam satu kejadian gempa, tercatat waktu getaran gelombang primer dansekunder dari tiga stasiun pengamat A, B dan C sebagai berikut ini.
Stasiun A : gelombang P pertama pukul 12:07.10 WIB
gelombang S pertama pukul 12:09.25 WIB
Stasiun B : gelombang P pertama pukul 12:15.07 WIB
gelombang S pertama pukul 12:18.37 WIB
Stasiun C : gelombang P pertama pukul 12:30.10 WIB
gelombang S pertama pukul 12:33.10 WIB
Dari data tersebut, dapat dihitung dan menentukan posisi episentrum atau sumber gempa dengan langkah-langkah pengerjaan sebagai berikut.
a) Menentukan jarak episentral dari masing-masing stasiun pengamat, (karena 1’ = 60”, 15” = 15/60 = 0,25’), artinya episentral dari stasiun pengamat A berjarak 250 km. (karena 1’ = 60”, 30” = 30/60 = 0,5’), artinya episentral dari stasiun pengamat B berjarak 2.500 km. Episentral dari stasiun C= 3.000 km.
b) Membuat lingkaran-lingkaran pada peta dengan titik pusat lingkaran setiap lokasi stasiun pengamat, yaitu A, B dan C. Panjang jari-jari lingkaran sama dengan jarak episentralnya dan disesuaikan dengan skala peta. Misalnya skala peta adalah 1:100.000.000, artinya jarak 1 cm pada peta sebanding dengan 1.000 km di permukaan Bumi. Maka jari-jari lingkaran A = 2,5 cm B = 25 cm dan C = 30 cm.
c) Titik pertemuan ketiga lingkaran merupakan lokasi episentrum kejadian gempa tersebut.
3) Metode Homoseista
Homoseista adalah garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat di permukaan Bumi yang mencatat getaran gempa yang pertama pada waktu yang sama. Misalnya, seismograf yang terdapat di stasiun D, E, dan F mencatat getaran gempa pada pukul 20:35.15 WIB.
Pada peta ketiga stasiun tersebut terletak pada satu garis homoseista. Untuk menentukan lokasi episentrum, buatlah garis DE, dan EF kemudian tariklah sumbu dari kedua garis tersebut.
Pertemuan kedua sumbu garis merupakan lokasi episentrum.
Berdasarkan data seismometer, para ahli gempa bumi telah mengembangkan berbagai ukuran untuk mengukur kekuatan sebuah gempa. Skala yang terkenal dan banyak digunakan adalah skala yang disusun oleh Charles F. Richter dan Beno Gutenberg berdasarkan gempa yang terjadi di California pada 1906.
Skala ini kemudian terkenal dengan nama skala richter. Perhatikan gambar dibawah ini!
Skala richter menggunakan dasar penghitungan amplitudo gelombang parameternya adalah beda waktu tempuh antara gelombang P dan gelombang S. Richter membagi kekuatan gempa ke dalam 10 bagian. Angka 10 adalah ukuran untuk gempa yang sangat kuat.
Selain itu, ada Moment-Magnitude Scale, yang bisa digunakan untuk mengukur gempa berkekuatan luar biasa. Selain itu juga ada Modified Mercalli Intensity Scale.
Skala ini, terutama untuk mengukur intensitas gempa atau efek-efeknya pada lokasi yang spesifik. Skala intensitas Mercalli membagi intensitas gempa antara I sampai XII, dan cara mengukurnya cukup dengan observasi langsung pada lingkungan sekitar.
Seperti bahasan kita sebelumnya bahwa gempa merupakan salah satu tenaga endogen yang mempengaruhi bentuk muka Bumi. Oleh karena itu, gempa berdampak langsung pada deformasi lapisan Bumi.
Bentuk deformasi akan sangat tergantung pada arah dan kekuatan tenaga endogen itu sendiri. Di permukaan Bumi dampak gempa juga dipengaruhi oleh kekuatan gempa itu sendiri.
Kerusakan berat timbul dari gempa berkekuatan tinggi. Banyak bangunan hancur, rata dengan tanah, korban pun banyak berjatuhan. Memang benar gempa tidak hanya memberikan dampak bagi lingkungan fisik, tetapi juga kehidupan sosial masyarakat.
Oleh karena dahsyatnya dampak yang diakibatkan oleh gempa, maka kejadian gempa digolongkan sebagai salah satu bencana yang harus diwaspadai karena dapat juga menyebabkan tsunami. Gempa menjadi salah satu faktor pemicu terjadinya tsunami.
Akan tetapi, tidak semua gempa menyebabkan tsunami. Ada beberapa kondisi yang menyebabkan tsunami, antara lain gempa berkekuatan besar (lebih besar 6 SR, pusat gempa berada di dasar laut dengan pusat gempa yang dangkal, dan adanya dislokasi kerak Bumi bawah laut).
Gerakan vertikal pada kerak Bumi dapat mengakibatkan dasar laut naik atau turun secara tiba-tiba, yang mengakibatkan gangguan keseimbangan air yang ada di atasnya. Pada akhirnya menyebabkan terjadinya aliran energy air laut, yang ketika sampai di pantai akan menjadi gelombang besar yang disebut tsunami.
B. Tenaga Eksogen
Tenaga eksogen merupakan tenaga pembentuk muka Bumi yang berlawanan dengan tenaga endogen. Tenaga ini berasal dari luar bumi dan bekerja di permukaan Bumi ini berasal dari unsur atmosfer, hidrosfer, dan biosfer. Beberapa di antaranya berasal dari tenaga air, angin, organisme, sinar matahari, dan es.
Tenaga eksogen yang mempengaruhi bentuk permukaan bumi, terdiri atas:
1. Pelapukan
Pelapukan merupakan proses penghancuran massa batuan pembentuk litosfer menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
Berdasarkan prosesnya, secara umum pelapukan dibedakan menjadi tiga macam, yaitu pelapukan mekanik, pelapukan kimiawi, dan pelapukan organik/biologis.
Untuk lebih jelasnya, dijelaskan sebagai berikut:
a) Pelapukan Mekanik
Pelapukan mekanik adalah proses penghancuran batuan menjadi bagianbagian yang lebih kecil tanpa mengubah struktur kimianya. Pelapukan mekanik dinamakan pula pelapukan fisika atau desintegrasi.
Jenis pelapukan ini dapat terjadi karena hal-hal berikut.
1) Perubahan Suhu secara Tiba-Tiba
Gejala perubahan suhu secara tiba-tiba sering terjadi di daerah iklim kering atau gurun. Pada siang hari, suhu udara sangat tinggi akibat intensitas penyinaran matahari yang kuat, akibatnya massa batuan mengalami pemuaian. Pada malam hari suhu menjadi sangat rendah bahkan di bawah titik beku, sehingga batuan mengalami pengerutan secara tiba-tiba. Proses pemuaian dan pengerutan ini terus-menerus berlangsung. Akibatnya, bongkahbatuan dapat pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
2) Pembekuan Air Menjadi Kristal-kristal Es pada Celah Batuan
Proses ini banyak terjadi di daerah iklim dingin atau di gurun. Pada waktu hujan, titik-titik air dapat masuk ke celah-celah atau retakan batuan. Pada malam hari saat udara menjadi sangat dingin, air di celah batuan tersebut membeku menjadi kristal es. Akibat adanya gejala anomali air, yaitu pada saat membeku, volumenya meningkat sekitar 0,6 m dan massa es tersebut akan menekan celah-celah batuan. Proses penekanan itu dapat memecahkan massa batuan.
3) Kegiatan Organisme (Makhluk Hidup)
Proses pelapukan oleh makhluk hidup dapat berupa penembusan akar tetumbuhan ke celah-celah batuan ataupun kegiatan mikro organisme, seperti cacing, jamur, dan bakteri di dalam tanah.
4) Pergerakan Air
Pergerakan air juga dapat menyebabkan batuan yang dilaluinya pecah atau batuan yang dibawanya menjadi hancuran yang lebih kecil. Contoh batu kerikil yang diangkut air sungai, sudut batuannya yang semula tajam menjadi bulat.
5) Pergerakan Air Laut
Gelombang laut yang menghempas pantai merusakan batuanyang ada di
pantai.
6) Pergerakan Gletser
Gletser yang bergerak lambat menggerus material batuan yang dilaluinya.
b) Pelapukan Kimiawi
Pelapukan kimiawi atau dekomposisi adalah proses penghancuran massa
batuan yang disertai dengan perubahan struktur kimianya. Pada gejala dekomposisi terjadi reaksi kimia antara massa batuan dengan zat pelapuk, seperti air, karbon dioksida, atau oksigen.
Secara umum, pelapukan dibedakan menjadi proses oksidasi, hidrasi (hidrolisa), dan karbonasi. Proses oksidasi merupakan reaksi kimiawi antara mineral batuan dan oksigen dan air sebagai zat pelarut. Gejala ini sangat jelas terlihat pada proses pelapukan batuan yang banyak mengandung unsur besi.
c) Pelapukan Organis
Pelapukan organis adalah proses penghancuran massa batuan dengan bantuan organisme makhluk hidup dan tumbuhan. Pada umumnya, pelapukan organis dipengaruhi oleh:
1) membusuknya sisa tumuhan dapat membentuk asam gambut yang
berakibat rusaknya batuan tersebut;
2) pengrusakan batuan oleh binatang-binatang kecil di dalam tanah:
3) pengrusakan batuan oleh aktivitas manusia dengan segala peralatannya baik alat tradisional maupun mekanik.
2. Pengikisan (erosi)
Pengikisan atau erosi adalah proses pelepasan dan pemindahan massa batuan secara alami dari satu tempat ke tempat lain oleh suatu tenaga yang bergerak di atas permukaan bumi.
Ada empat jenis erosi bila dilihat dari zat pelarutnya, yaitu sebagai berikut.
a) Ablasi
Ablasi adalah erosi yang disebabkan oleh air yang mengalir. Air yang mengalir menimbulkan banyak gesekan terhadap tanah yang dilaluinya. Gesekan akan semakin besar jika kecepatan dan jumlah air semakin besar. Kecepatan air juga akan semakin besar jika gradien (kemiringan) lahan juga besar.
Gesekan antara air dengan tanah atau batuan di dasar sungai dan gesekan antara benda benda padat yang terangkat air oleh tanah atau batuan di bawahnya dapat menyebabkan terjadinya pengikisan. Pengikisan oleh air sungai yang terjadi secara terus menerus dapat mengakibatkan terbentuk "V", jurang atau ngarai,aliran deras, dan air terjun.
Erosi yang disebabkan oleh air yang mengalir dibagi dalam beberapa tingkatan, sesuai dengan tingkatan kerusakannya, yaitu sebagai berikut,
1) Erosi percik (Splash Erosion)
Erosi percik yaitu proses pengikisan yang terjadi oleh percikan air. Percikan tersebut berupa partikel tanah dalam jumlah yang kecil dan diendapkan di tempat lain.
2) Erosi lembar (Sheet Erosion)
Erosi lembar yaitu proses pengikisan tanah yang tebalnya sama atau merata dalam suatu permukaan tanah.
3) Erosi alur (Rill Erosion)
Erosi alur terjadi karena air yang mengalir berkumpul dalam suatu cekungan,sehingga di cekungan tersebut terjadi erosi tanah yang lebih besar. Aluralur akibat erosi dapat dihilangkan dengan cara pengolahan tanah biasa.
4) Erosi parit (Gully Erosion)
Proses terjadinya erosi parit sama halnya dengan erosi alur, tetapi saluran-saluranyang terbentuk telah dalam, sehingga tidak dapat dihilangkan dengan pengolahan tanah biasa.
b) Abrasi
Abrasi yaitu erosi yang disebabkan oleh air laut sebagai hasil dari erosi marine. Tinggi rendahnya erosi akibat air laut dipengaruhi oleh besar kecilnya kekuatan gelombang. Erosi oleh air laut merupakan pengikisan di pantai oleh pukulan gelombang laut yang terjadi secara terus-menerus terhadap dinding pantai. Bentang alam yang diakibatkan oleh erosi air laut, antara lain cliff (tebing terjal), notch (takik), gua di pantai, wave cut platform (punggungan yang terpotong gelombang), tanjung, dan teluk.
c) Eksarasi
Eksarasi yaitu erosi yang disebabkan oleh hasil pengerjaan es. Jenis erosi ini hanya terjadi pada daerah yang memiliki musim salju atau di daerah pegunungan tinggi. Proses terjadinya erosi, diawali oleh turunnya salju di suatu lembah pada lereng atau perbukitan. Lama kelamaan salju tersebut akan menumpuk pada lembah, sehingga menjadi padat dan terbentuklah massa es yang berat. Berkat gaya gravitasi, massa es tersebut akan merayap menuruni lereng pegunungan atau perbukitan.
d) Deflasi
Deflasi yaitu erosi yang disebabkan oleh tenaga angin. Pada awalnya angin hanya menerbangkan pasir dan debu, tetapi kedua benda tersebut dijadikan senjata untuk menghantam batuan yang lebih besar, sehingga akan mengikis batuan tersebut.
3. Masswasting
Masswasting adalah pemindahan massa batuan atau tanah karena gaya berat. Masswasting dinamakan pula gerakan tanah.
Bentuk-bentuk gerakan tanah yang biasa kita jumpai antara lain sebagai berikut:
a) tanah longsor (land slide);
b) tanah amblas atau ambruk (subsidence);
c) tanah nendat (slumping), yaitu proses longsoran tanah yang erakan nya terputus-putus sehingga hasil memperlihatkan bentukan seperti teras;
d) tanah mengalir (earth flow), yaitu gerakan tanah yang jenuh oleh air pada lereng-lereng yang landai;
e) lumpur mengalir (mud flow), yaitu sejenis tanah mengalir namun kadar airnya lebih tinggi;
f) rayapan tanah (soil creep), yaitu gerakan tanah yang sangat lambat pada lereng yang landai.
4. Sedimentasi
Proses terakhir dari aktivitas eksogenik adalah pengendapan massa batuan atau tanah di suatu tempat setelah mengalami erosi dan transportasi. Proses ini dikenal dengan sedimentasi, baik terjadi di wilayah darat maupun perairan, seperti danau, sungai dan sekitar pantai. Sedimentasi dapat terjadi jika massa zat yang mengangkut batuan atau tanah mengalami penurunan kecepatan atau bahkan berhenti sama sekali.
Berdasarkan zat pengangkutnya, proses pengendapan dibedakan atas sedimentasi fluvial, eolin, dan marin.
a) Sedimentasi Fluvial
Sedimetasi fluvial adalah proses pengendapan materi-materi yang diangkut oleh air sepanjang aliran sungai. Wilayah-wilayah yang biasa menjadi tempat pengendapan antara lain di dasar badan sungai, pinggir sungai, danau, atau muara. Proses pengendapan yang terjadi di sepanjang aliran sungaimemperlihatkan sifat yang khas, yaitu perbedaan butiran secara horizontal.
Pada bagian hulu sungai, batuan yang diendapkan adalah bongkah-bongkah ukuran besar.
Semakin ke hilir, semakin kecil ukuran butiran batuan yang diendapkan.
Bahkan di daerah muara,material yang diendapkan biasanya berupa pasir halus dan lumpur.
Bentukan-bentukan alam yang sering kita jumpai sebagai hasil sedimentasi fluvial antara lain sebagai berikut.
1) Delta.
Endapan di muara sungai baik sungai yang bermuara ke danau ataupun laut. Delta dapat terbentuk jika material yang diendapkan cukup banyak, serta arus air tidak terlalu cepat.
Berdasarkan bentuknya, kita mengenal beberapa macam delta, yaitu delta runcing, cembung, pengisi estuarium, dan delta berbentuk kaki burung.
2) Bantaran sungai.
Dataran yang terdapat di tengah-tengahbadan sungai atau pada kelokan dalam sungai sebagai hasilpengendapan. Bantaran sungai dapat dijumpai di daerah hilir sungai yang arusnya sangat lambat.
3) Kipas aluvial.
Endapan pasir yang terangkut oleh gerakan air mengalir yang biasa dijumpai di lereng bawah perbukitan.
b) Sedimentasi Eolin.
Sedimentasi eolin adalah proses pengendapan material yang dibawa oleh
angin. Proses pengendapan ini banyak terjadi diwilayah gurun. Bentang alam yang sering kali kita jumpai sebagai akibat sedimentasi angin antara lain guguk pasir (sand dunes), yaitu gundukan pasir yang terdapat di wilayah gurun atau di pantai.
Bentuk dan ukuran sand dunes bermacam-macam. Ada yang berukuran kecil, namun ada pula yang sangat besar menyerupai bukit pasir. Dilihat dari dari bentuknya, kita mengenal guguk pasir yang menyerupai bulan sabit yang dinamakan Barchan, dan memanjang menyerupai punggung paus (Whale Back).
Di negara kita, sand dunes dalam ukuran cukup besar banyak kita jumpai di pantai Parang Tritis (Yogyakarta) dan Pameungpeuk (Jawa Barat).
c) Sedimentasi Marin
Material hasil abrasi biasanya diangkut dan diendapkan di sepanjang pantai. Proses pengendapan semacam ini dinamakan sedimentasi marin. Hamparan pasir dan kerikil di sepanjang pantai merupakan salah satu hasil sedimentasi marin.
Secara lebih khusus, bentukan alam yang biasa kita jumpai akibat sedimentasi marin adalah sebagai berikut.
1) Beach. Timbunan puing-puing batu karang yang terdapat di sekitar cliff sebagai akibat pemecahan gelombang.
2) Bar. Yaitu gosong pasir di pantai yang arahnya memanjangsebagai hasil proses pengerjaan air laut.
3) Spit merupakan endapan material sedimen laut di bagian ujung tanjung
4) Tombolo. Gosong pasir yang menghubungkan suatu pulau karang (atol) dengan pulau utama.
C. Rangkuman
Tenaga geologi adalah tenaga yang mempengaruhi terbentuknya muka bumi baik yang berasal dari dalam maupun luar bumi. Tenaga geologi terbagi menjadi dua, yaitu tenaga endogen dan tenaga eksogen.
Tenaga endogen adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi. Sedangkan tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar permukaan bumi.
Secara umum proses endogen dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu, tektonisme, vulkanisme, dan Seisme (gempa bumi). Ketiga tenaga tersebut sebenarnya merupakan rangkaian proses alamiah yang saling berhubungan satu sama lain.
Gempa adalah Gerakan bebatuan menyebabkan getaran yang disebut gelombang seismik. Gelombang seismik bergerak sangat cepat ke segala arah dari pusat gempa.
Tenaga eksogen merupakan tenaga pembentuk muka Bumi yang berlawanan dengan tenaga endogen. Tenaga ini berasal dari luar bumi dan bekerja di permukaan Bumi ini berasal dari unsur atmosfer, hidrosfer, dan biosfer.
Tenaga eksogen terdiri atas; Pelapukan, Pengikisan (erosi), Masswasting, dan Sedimentasi.
D. Soal Latihan
Soal Uraian.
1. Tuliskan uraian konsep tenaga geologi dengan jelas !
2. Jelaskan pengaruh gerak Epirogenitik negatif terhadap perubahan bentuk muka bumi !
3. Jelaskan perbedaan antara Antiklinal dan Sinklinal !
4. Sebutkan 4 manfaat dari adanya gunung api !
5. Jelaskan bagaimanakah gempa bumi itu bisa memicu terjadinya Tsunami !
Kirimkan jawaban anda kepada guru melalui Whatsapp !
