GEOLOGI DAN GEOMORFOLOG

GEOLOGI DAN GEOMORFOLOGI

            Geosfer terdiri dari Litosfer, Atmosfer, Hidrosfer dan Biosfer. Litosfer merupakan struktur lapisan bumi teratas yang tersusun oleh batuan, dan batuan tersusun oleh mineral-mineral. Kenampakan litosfer sebagai wilayah di permukaan bumi berupa daratan benua, pulau/kepulauan dan di bawah permukaan laut berupa dasar laut/lautan. Ilmu yang mengkaji litosfer sebagai komponen geosfer adalah geologi, geomorfologi, dan pedologi (ilmu tanah).

            Gejala alam yang berasal dari litosfer, terjadi pada litosfer (di dalam maupun di permukaan) dan mempengaruhi corak kehidupan manusia antara lain:

1)      Vulkanisme

2)      Gempa bumi

3)      Bentuk-bentuk muka bumi/relief yang bervariasi:

-      Relief daratan (dataran rendah, dataran tinggi, gunung, bukit, pegunungan, lembah, lereng gunung)

-      Relief dasar laut (dangkalan/paparan, laut dalam, palung laut, lubuk laut, ambang laut, punggung laut, gunung laut)

4)      Bentuk wilayah daratan yang bervariasi : benua, pulau, tanjung, semenanjung, tanah genting

5)      Keanekaragaman bentuklahan (landform)

6)      Penyebaran tanah, mineral/bahan galian (barang tambang) yang tidak merata di permukaan bumi.

7)      Penyebaran proses pelapukan, erosi, tanah longsor dan amblasan yang tidak merata di permukaan bumi

Menurut Holmes (1965), geologi merupakan ilmu pengetahuan yang menguraikan tentang evolusi bumi secara menyeluruh beserta penghuninya, sejak awal pembentukannya hingga sekarang, yang dapat dikenali dalam batuan. Menurut Bates dan Jackson (1990) geologi adalah ilmu yang mempelajari planet bumi terutama mengenai materi penyusunnya, proses yang terjadi padanya, hasil proses tersebut, sejarah planet itu dan bentuk-bentuk kehidupan sejak bumi terbentuk.

Berdasarkan subjek, cara kerja dan terapannya, geologi dapat dibedakan menjadi berbagai cabang:

a)        Berdasarkan subjeknya :

◊      Proses geologi                  : Geologi Fisik dan Geologi Tektonik

◊      Material kulit bumi           : Kristalografi, Mineralogi, Petrologi,                                                               Sedimentologi

◊      Bentuk & struktur bumi   : Geologi Struktur

◊      Sejarah bumi                    : Geologi Sejarah, Stratigrafi, Paleontologi

◊      Sifat fisik bumi                : Geofisika

◊      Distribusi unsure kimia    : Geokimia

b)        Berdasarkan terapannya :

◊      Geologi Ekonomi

◊      Geologi Tambang

◊      Geologi Minyak

◊      Agrogeologi

◊      Hidrogeologi

◊      Geologi Teknik

◊      Geologi Tata Lingkungan

c)        Berdasarkan Metode Kerja :

◊      Geologi Lapangan

◊      Fotogeologi

Geomorfologi merupakan bidang khusus ilmu kebumian yang mengkaji dan mendeskripsikan bentuk-bentuk permukaan bumi (geometri) dan proses yang berkenaan dengan pembentukan dan perkembangannya (Tjia, 1987). Verstappen (1977) dan Soeharsono (1999) menyatakan bahwa ada banyak konsepsi yang mengemukakan lingkup studi geomorfologi tetapi tekanannya selalu pada :

-       Bentuklahan (landform)

-       Proses terutama yang sedang berlangsung

-       Perkembangan jangka panjang atau genesis (asal) dari bentuklahan

-       Kaitan lingkungan

A.     Jenis dan Asal-usul Batuan

Litosfer atau kerak bumi terdiri dari batuan. Batuan adalah segala macam material padat yang menyusun kulit bumi, baik yang telah padu maupun yang masih lepas.

Pengelompokan berdasarkan kejadiannya atau cara terbentuknya (genesis):

1)        Batuan beku = Batuan magma (Igneous rocks), adalah batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan (kristalisasi) magma

2)        Batuan sedimen = Batuan endapan (sedimentary rocks), adalah batuan yang terbentuk dari bahan sedimen yang diendapkan, dan setelah mengalami proses geologi menjadi batuan sedimen

3)        Batuan metamorfosa = Batuan malihan (metamorphic rocks), adalah batuan yang terbentuk karena batuan mengalami tekanan dan atau suhu yang tinggi sehingga berubah sifat (mengalami metamorfosa) menjadi batuan metamorf atau batuan malihan

1)        Batuan Beku

Magma dapat membeku di bawah atau di atas permukaan bumi. Magma adalah zat cair-liat-pijar yang merupakan senyawa silikat dalam kondisi tekanan dan suhu tinggi di dalam tubuh bumi (mantle atau crust). Jika magma mengalir/meleleh di permukaan bumi dinamai lava. Bila magma membeku di bawah permukaan bumi terbentuklah batuan beku dalam atau batuan intrusif; sering juga disebut batuan beku putonik. Sedangkan jika magma dapat mencapai permukaan bumi dan membeku di permukaan, terbentuklah batuan beku luar atau batuan ekstrusif.

Batuan Beku Dalam

            Bentuk-bentuk tubuh (struktur primer) batuan beku dalam dapat dibedakan atas dua macam :

a)      Struktur diskordan, memotong struktur batuan di sekitarnya yaitu: batolit, stock, dyke (korok) dan jenjang volkanik (volcanic nick).

b)      Struktur konkordan, sejajar dengan struktur batuan di sekitarnya yaitu: sill, lakolit dan lopolit

Batuan Beku Luar

            Magma yang mencapai permukaan bumi melalui rekahan atau lubang kepundan gunung api, sebagai erupsi, mendingin dengan cepat dan membeku menjadi batuan beku luar.

Tekstur Batuan Beku

            Tekstur adalah sifat yang menunjukkan derajat pengkristalan, bentuk butir, ukuran butir dan pola susunan butir mineral-mineral di dalam massa batuan. Beberapa tekstur batuan beku yang umum adalah:

a)        Gelas (glassy) : tidak berbutir atau tidak mempunyai Kristal. Terjadi akibat magma cepat membeku, akibatnya tidak sempat mengkristal atau amorf, seperti obsidian.

b)       Afanitik (aphanitic) – (fine grain texture) : berbutir sangat halus, hanya dapat dilihat dengan mikroskop.

c)        Faneritik (phaneritic) – (coarse grain texture) : berbutir cukup besar, dapat dilihat tanpa mikroskop.

d)       Porfiritik (porphyritic) : mempunyai dua ukuran Kristal yang dominan (ada butir kasar dan ada butir agak kasar). Kristal yang besar, bentuknya sempurna dinamakan fenokrist (phenocrysts), sedangkan yang kecil-kecil disebut matriks atau massadasar (groundmass)

e)        Piroklastik (pyroclastic) : mempunyai fragmen (puing) material vulkanik.

2)        Batuan Sedimen

Sedimentasi adalah proses dimana butiran-butiran sedimen direkat oleh material lain yang terbentuk kemudian, dapat berasal dari air tanah atau pelarutan mineral-mineral dalam sedimen itu sendiri.

Material sedimen dapat berupa :

a)      Fragmen dari batuan lain dan mineral-mineral, seperti kerikil di sungai, pasir di pantai dan lempung/lumpur di laut

b)      Hasil penguapan dan proses kimia, garam di danau, payau dan kalsium karbonat di laut dangkal

c)      Material organic, seperti terumbu koral di laut, vegetasi di rawa-rawa

Klasifikasi Batuan Sedimen

            Pengelompokan yang sederhana dalam batuan sedimen adalah

a)      Batuan sedimen klastik,  terbentuk dari fragmen-fragmen batuan lain yang diendapkan oleh median pengangkut (seperti air, angin) secara klastis (fisis-mekanis)

b)     Batuan sedimen non klastik, atau kimiawi dan organic terbentuk oleh proses kimia atau proses biologi dari hasil pelarutan batuan lain.

Batuan Sedimen Klastis

            Batuan sedimen klastik dikelompokkan berdasarkan ukuran butir komponen material penyusunnya sebagaimana oleh Wentworth, dikenal sebagai skala Wenworth :

·         Boulder (bongkah)      > 256 mm

·         Cobble (berangkal)      64 - 256 mm

·         Febble (Kerakal)         4 - 64 mm

·         Granule (kerikil)         2 - 4 mm

·         Sand (pasir)                  - 2 mm

·         Silt (debu)                    -  mm

·         Clay (lempung)           <  mm

Butiran yang besar disebut fragmen (puing) dan diikat oleh massa butiran yang lebih halus, matriks. Contoh batuan sedimen klastik yang dikelompokkan berdasarkan besar butir materialnya : batu breksi, batu konglomerat, batu pasir, serpih, dan batu lempung.

Breksi mempunyai fragmen berukuran bongkah menyudut (bersegi, tidak membulat). Jika mempunyai fragmen berukuran bongkah yang bentuknya membulat, dinamakan konglomerat.

Batu pasir adalah batu yang materialnya terdiri dari gabungan material yang berukuran pasir ( - 2 mm) yang bersifat padu. Jika material penyusunnya lebih kecil dari pasir ( sampai  ) bersifat padu, dinamai serpih. Batu lempung berbutir sangat halus (lebih kecil  mm).

Batuan Sedimen non klastik

       Batuan sedimen non klastik yang banyak dijumpai adalah batu gamping atau limestone. Terdiri dari mineral Kalsium Karbonat (CaCO₃) yang terjadi akibat proses kimia dan atau organic.

3)        Batuan Metamorf

Proses metamorfosa atau malihan merupakan perubahan himpunan mineral dan tekstur batuan, namun dibedakan dengan proses diagenesa dan proses pelapukan yang merupakan proses perubahan. Proses metamorfosa berlangsung akibat perubahan suhu dan tekanan yang tinggi, di atas 200ºC dan 300 Mpa, dan dalam keadaan padat. Sedangkan proses diagenesa/litifikasi berlangsung pada suhu di bawah 200ºC dan proses pelapukan pada suhu dan tekanan jauh di bawahnya, dalam lingkungan atmosfer.

Jenis Batuan Metamorf

            Berdasarkan proses terjadinya metamorfismw dapat digolongkan atas 3 macam :

a.        Metamorfisme kontak/sentu/termal, terjadi pada zona kontak dengan tubuh magma, intrusif ataupun ekstrutif yang mempunyai tekanan 1000 – 3000 atmosfer dan temperatur 300ºC - 800ºC.

b.        Metamorfisme dinamik/dislokasi/kinematik/kataklastik, terjadi pada zona sesar atau patahan.

c.         Metamorfisme regional, terjadi pada daerah luas akibat orogenesis. Terjadi dalam kerak bumi di bawah zone of remelting. Tekanan = 2000 – 13000 bar, (1 bar = 10⁶ dyne/cm²) dan temperatur 200ºC - 800ºc.

B.     Pergerakan Lempeng dan Bentuklahan (Landform)

Proses geologi (proses endogen : tektonisme, vulkanisme, gempa bumi; dan proses eksogen : pelapukan, erosi, longsor, dan sedimentasi) menghasilkan bentuk-bentuk wilayah permukaan bumi yang kita kenal dengan daratan (benua dan pulau-pulau) dan wilayah dasar laut/samudera. Proses geologi juga menghasilkan bentuk-bentuk relief permukaan bumi meliputi relief daratan (dataran rendah, dataran tinggi, pegunungan, gunung, bukit, lembah) dan relief dasar laut (paparan = dangkalan = plat/self, laut dalam, lubuk laut, palung laut, ambang laut, punggung laut, gunung laut).

Pegunungan dan Lembah

       Pegunungan (mountain) didefinisikan sebagai bagian kerak bumi yang menonjol, bentuknya memanjang lebih dari 300 m di atas bentang lahan sekitarnya. Proses-proses yang membentuk sistem pegunungan ini disebut orogenesis. Bentuk yang sama tetapi lebih kecil/rendah dinamakan perbukitan (hill), dengan ketinggian 150 – 300 di atas bentang lahan sekitarnya. Wilayah yang relatif datar (relief halus) yang ketinggiannya lebih dari 200 m di atas permukaan laut dinamai dataran tinggi.

       Pegunungan diklasifikasi berdasarkan karakteristik utamanya menjadi empat kategori :

1.      Pegunungan lipatan (pegunungan kompleks)

2.      Pegunungan volkanik

3.      Pegunungan blok sesar (fault-block mountains)

4.      Pegunungan pengangkatan (upwarped mountains)

Lembah (valley) adalah bagian permukaan bumi yang relatif lebih rendah dari bentanglahan di sekitarnya.

Sungai dan Danau

       Sungai adalah bagian permukaan bumi yang relatif lebih rendah dari daerah di sekitarnya yang menjadi tempat air mengalir.

Ada beberapa istilah yang berkaitan dengan sungai :

1.        Alur sungai, adalah bagian dari permukaan bumi yang selalu berisi air mengalir.

2.        Hulu sungai, adalah bagian alur sungai yang terdekat dengan titik tertinggi dari alur sungai.

3.        Muara sungai, adalah titik dimana air sungai mengalir ke laut, danau, atau sungai lain.

4.        Mata air, adalah titik dimana ait tanah keluar sebagai aliran permukaan.

5.        Daerah Aliran Sungai (DAS), adalah bagian dari permukaan daratan yang tampungan air hujannya mengalir ke dalam sungai yang bersangkutan.

6.        Pinggir basah alur, adalah bagian dari pinggiran alur sungai di bawah permukaan air sungai.

7.        Pinggir kering alur, adalah bagian dari pinggiran alur sungai, di atas permukaan air sungai.

Berdasarkan sumber airnya sungai dibedakan atas 3 jenis :

1.        Sungai hujan, ialah sungai yang bersumber dari air hujan.

2.        Sungai gletsyer, ialah sungai yang bersumber dari hasil pencairan es/gletsyer.

3.        Sungai campuran, ialah sungai yang sebagian airnya bersumber dari pencairan es dan sebagian dari air hujan.

Berdasarkan keberadaan airnya sepanjang tahun, sungai dibedakan atas :

1.        Sungai ephemeral, ialah sungai yang mengalirkan air hanya pada saat datang hujan dan beberapa saat setelah hujan berhenti.

2.        Sungai intermitten, ialah sungai yang mengalirkan airnya pada saat musim hujan, pada saat musim kemarau alur sungai kering. Alur sungai yang kering saat musim kemarau dinamai wadi (creek).

3.        Sungai perennial, ialah sungai yang mengalirkan air di setiap saat sepanjang tahun.

Secara umum ada 3 bentuk lembah sungai :

1.        Bentuk huruf V, terdapat di bagian hulu sungai. Terjadi Karena erosi yang dominan berpengaruh sebagai akibat arus sungai yang cepat adalah erosi dasar, yang berfungsi mengikis dasar sungai.

2.        Bentuk huruf U, terdapat di bagian agak hilir sungai pada stadium lembah sungai dewasa. Terjadi karena erosi yang dominan adalah erosi lateral (erosi tepi sungai), hal ini karena dasar sungai lebar oleh banyaknya endapan sedimen, menyebabkan arus sungai tercepat berlaku zigzag dari sisi kiri ke sisi kanan sungai, menyebabkan erosi yang dominan pada sisi alur dan pengendapan material sedimen pada sisi sebelahnya.

3.        Bentuk huruf W, terdapat di bagian hilir sungai mendekati muara, arus sungai lamban dan membawa paling banyak air dan bahan sedimen halus.

Pemanfaatan Sungai :

1.        Untuk lalu lintas pelayaran

2.        Untuk sumber irigasi pertanian

3.        Untuk sumber air minum

4.        Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

5.        Untuk tempat rekreasi dan olahraga