INTRODUCTION TO GEOLOGYINTRODUCTION TO GEOLOGY

INDONESIAINDONESIA

•• WarnaWarna birubiru tuatuanegatifnegatif topografitopografi((dibawahdibawah lautlaut/ / samudrasamudra))

•• WarnaWarna birubiru mudamuda--merahmerah positifpositif topografitopografi

((Daratan/BenuaDaratan/Benua))

TOPOGRAFI BUMI DARI DATA DIGITAL (GTOPOTOPOGRAFI BUMI DARI DATA DIGITAL (GTOPO--30)30) #1#1--SAPIIESAPIIE--20062006

RuangRuang LingkupLingkup dandan DefinisiDefinisi

GeologiGeologi adalahadalah ilmuilmu ((sciencescience) ) yang yang mempelajarimempelajari bumibumi

•• GeologiGeologi FisikFisik adalahadalah bagianbagian daridari ilmuilmu geologigeologi yang yang mempelajarimempelajari materimateri dandan prosesproses pembentukannyapembentukannyayang yang terjaditerjadi baikbaik ituitu didi permukaanpermukaan maupunmaupun didi dalamdalambumibumi..

•• GeologiGeologi merupakanmerupakan bagianbagian daridari berbagaiberbagai aspekaspek lingkunganlingkungan hiduphidupmanusiamanusia.. BerbagaiBerbagai prosesproses dandan aspekaspek pembentukanpembentukan masyarakatmasyarakatmemerlukanmemerlukan pengetahuanpengetahuan dasardasar geologigeologi. . ContohnyaContohnya: : SumberSumber dayadayaalamalam dandan energienergi, , pembangunganpembangungan, , lingkunganlingkungan maupunmaupun bencanabencanaalamalam..

•• AplikasiAplikasi barubaru dalamdalam IlmuIlmu GeologiGeologi ModerenModeren

•• MineralogiMineralogi dandan KedokteranKedokteran ((PolusiPolusi lingkunganlingkungan hiduphidup sepertisepertiasbesasbes, , merkurimerkuri dandan peptisidapeptisida..

•• GeologiGeologi lingkunganlingkungan purbapurba ((GeoArkeologiGeoArkeologi))

•• BencanaBencana gempagempa bumibumi dandan bencanabencana GunungGunung BerapiBerapi ((telahtelahmenelanmenelan korbankorban lebihlebih daridari 100.000 100.000 jiwajiwa selamaselama 100 100 tahuntahun terakhirterakhir).).

DEFINISIDEFINISI

CatastrophismCatastrophism; ; sepanjangsepanjang abadabad keke 17 17 dandan 18 18 doktrindoktrinkatastrofismekatastrofisme sangatsangat populerpopuler. Para . Para penganutnyapenganutnyapercayapercaya bahwabahwa bentukbentuk permukaanpermukaan bumibumi dandan segalasegalakehidupankehidupan diatasnyadiatasnya terbentukterbentuk dandan musnahmusnah dalamdalamsesaatsesaat akibatakibat suatusuatu bencanabencana ((catastrophcatastroph) ) besarbesar. .

PegununganPegunungan, , lembahlembah dandan bentukbentuk lainnyalainnya, yang , yang sekarangsekarangdianggapdianggap terbentukterbentuk hanyahanya dalamdalam sesaatsesaat sajasaja..

James Hutton, James Hutton, bapakbapak geologigeologi modern, modern, seorangseorang ahliahli fisikafisikaSkotlandiaSkotlandia, , padapada tahuntahun 1795 1795 menerbitkanmenerbitkan bukunyabukunya : : Theory of the Earth.Theory of the Earth. DimanaDimana iaia mencetuskanmencetuskan doktrinnyadoktrinnyaUniformitarianismUniformitarianism..

SejarahSejarah IlmuIlmu GeologiGeologi

UniformitarianismeUniformitarianisme merupakanmerupakan konsepkonsep dasardasar geologigeologimodern. modern. DoktrinDoktrin iniini menyatakanmenyatakan bahwabahwa hukumhukum--hukumhukumfisikafisika, , kimiakimia dandan biologibiologi yang yang berlangsungberlangsung saatsaat iniiniberlangsungberlangsung jugajuga padapada masamasa lampaulampau. . ArtinyaArtinya, , gayagaya--gayagaya dandan prosesproses--prosesproses yang yang membentukmembentuk permukaanpermukaanbumibumi sepertiseperti yang yang kitakita amatiamati saatsaat iniini telahtelah berlangsungberlangsungsejaksejak terbentuknyaterbentuknya bumibumi. . DoktrinDoktrin iniini lebihlebih terkenalterkenalsebagaisebagai ::

The present is the key to the past.The present is the key to the past.

SejakSejak itulahitulah orangorang menyadarimenyadari bahwabahwa bumibumi selaluselaluberubahberubah. . DenganDengan demikiandemikian jelaslahjelaslah bahwabahwa geologigeologisangatsangat eraterat hubungannyahubungannya dengandengan waktuwaktu..

KONSEP GEOLOGI MODERN KONSEP GEOLOGI MODERN

PIRAMIDA ILMU GEOLOGIPIRAMIDA ILMU GEOLOGI

HubunganHubungan ilmuilmu geologigeologi dengandengan ilmuilmu lainnyalainnya

THE EARTHTHE EARTH’’S SYSTEMS SYSTEM

Exploring Geology (Exploring Geology (PipkinPipkin, et al., 2001), et al., 2001)

BUMI DAN TATASURYABUMI DAN TATASURYA

#1#1--SAPIIESAPIIE--20062006

JOVIAN VS. TERRESTRIAL PLANETJOVIAN VS. TERRESTRIAL PLANET

•• MatahariMatahari dikelilingidikelilingi oleholeh 9 planet. 4 Planet yang 9 planet. 4 Planet yang terdekatterdekat ((MerkuriMerkuri, Venus, , Venus, BumiBumi dandan MarsMars) ) dikelompokandikelompokan sebagaisebagai Terrestrial Terrestrial planet. planet. SedangkanSedangkan 5 5 lainnyalainnya ((YupiterYupiter, , SaturnusSaturnus, Uranus, , Uranus, NeptunusNeptunus dandan PlutoPluto) ) dikelompokandikelompokan sebagaisebagai JovianJovian planet.planet.

•• DalamDalam tatasuryatatasurya kitakita terdapatterdapat duadua jenisjenis planet planet yaituyaitu: : TerrestialTerrestial planetplanet (earth like) (earth like) umumnyaumumnyaterdiriterdiri daridari batuanbatuan dandan berintiberinti padatpadat (metallic) (metallic) dengandengan rapatrapat masamasa ((ρρ ) = 3 g/cm3.) = 3 g/cm3.

•• JovianJovian planetplanet kebanyakankebanyakan terdiriterdiri daridari cairancairan dandan gas gas dengandengan sedikitsedikit batuanbatuan, , berintiberinti padatpadat dandanrapatrapat masamasa ((ρρ ) = 0.7) = 0.7--1.3 g/cm3. 1.3 g/cm3.

TERRESTRIAL PLANETTERRESTRIAL PLANET

MERCURY, VENUS, EARTH, MARSMERCURY, VENUS, EARTH, MARSEARTHEARTH

MARSMARS

MERCURYMERCURY

VENUSVENUS

MARSMARS

PERMUKAAN MARSPERMUKAAN MARS

BUKTI KEHIDUPAN DI MARS?BUKTI KEHIDUPAN DI MARS?

PERMUKAAN MARSPERMUKAAN MARS

BACTERIA?BACTERIA?

ROVERROVER

SUNGAI?SUNGAI?

ASTEROIDASTEROID JOVIAN PLANETJOVIAN PLANET

SATURNSATURNJUPITERJUPITER

URANUSURANUSNEPTUNENEPTUNE

PLUTOPLUTO

PERBANDINGAN FISIK PLANET DALAM TATASURYAPERBANDINGAN FISIK PLANET DALAM TATASURYA

BUMI DAN SISTEM TATASURYABUMI DAN SISTEM TATASURYA

1755 Immanuel Kant 1755 Immanuel Kant mengajukanmengajukan hipotesahipotesauntukuntuk pembentukanpembentukan tatasuryatatasurya yang yang dikenaldikenaldengandengan Nebular hypothesisNebular hypothesis1796 1796 LaplaceLaplace mengajukanmengajukan teoriteori yang sama yang sama dengandengan KantKantTeoriTeori Nebular (Nebular (LaplaceLaplace--Kant)Kant)A. A. KumpulanKumpulan gas (nebula) yang gas (nebula) yang berbentukberbentukhampirhampir bundarbundar berputarberputar secarasecara perlahanperlahan yang yang kemudiankemudian berkontraksiberkontraksi..B. B. AkibatAkibat kontraksikontraksi dandan rotasirotasi yang yang terusterusmenerusmenerus terbentuklahterbentuklah lingkaranlingkaran tipistipis yang yang pipihpipih yang yang menyerupaimenyerupai disk yang disk yang berputarberputar cepatcepatdengandengan bendabenda--bendabenda padatpadat terkumpulterkumpul ditengahditengah. . C. C. KontraksiKontraksi terusterus berlangsungberlangsung dandan akhirnyaakhirnyaProtoProto--SunSun terbentukterbentuk dengandengan bendabenda--bendabenda padatpadattertinggaltertinggal diluardiluar membentukmembentuk cicincicinD. D. BendaBenda--bendabenda padatpadat yang yang adaada dalamdalam cicincicinterkondensasiterkondensasi membentukmembentuk planet yang planet yang sekarangsekarang yang yang berputarberputar mengelilingimengelilingi mataharimatahari..KomposisiKomposisi nebula : 99% gas (H, He), 1% nebula : 99% gas (H, He), 1% debudebu((SiSi, , FeOFeO, H, H22O)O)

BUMI DAN SISTEM TATASURYABUMI DAN SISTEM TATASURYA

TatasuryaTatasurya atauatau Solar System Solar System terdiriterdiri daridari MatahariMatahari dandan planetplanet--planet planet sertaserta bendabenda--2 lain yang 2 lain yang berputarberputar mengitainyamengitainya dengandenganorbit orbit tertentutertentu..

TatasuryaTatasurya terbentukterbentuk daridariawanawan/gas /gas tipistipis yang yang terdiriterdiri daridariHydrogen Hydrogen dandan Helium Helium berputarberputarsecarasecara perlahanperlahan kirakira--kirakira 4.5 4.5 billion years ago. billion years ago.

PROSES PEMBENTUKAN BUMIPROSES PEMBENTUKAN BUMI

THE DYNAMIC EARTHTHE DYNAMIC EARTH

STRUKTUR BUMISTRUKTUR BUMI

PEMBAGIAN STRUKTUR BUMI BERDASARKAN SIFAT KIMIANYAPEMBAGIAN STRUKTUR BUMI BERDASARKAN SIFAT KIMIANYA

BUMI, UKURAN, STRUKTUR DAN KOMPOSISIBUMI, UKURAN, STRUKTUR DAN KOMPOSISI

JariJari--jarijari bumibumi = 6.370 km, = 6.370 km, Diameter 12,756 km, Diameter 12,756 km, kelilingkeliling padapada ekuatorekuator 40,075 km.40,075 km.BatuanBatuan hanyahanya menempatimenempati 1% 1% daridari volume volume bumibumi, , sehinggasehingga sebagiansebagian besarbesar lapisanlapisan bumibumi harusharusdipelajaridipelajari secarasecara tidaktidak langsunglangsung dengandenganmengunakanmengunakan metodametoda GeofisikaGeofisika..GelombangGelombang seismikseismik yang yang dihasilkandihasilkan daridari gempagempabumibumi besarbesar maupunmaupun ledakanledakan bombom nuklirnuklir dapatdapatdigunakandigunakan untukuntuk mempelajarimempelajari strukturstruktur dalamdalam bumibumi. . MetodaMetoda seismikseismik refleksirefleksi yaituyaitu menganalisamenganalisasebagiansebagian energienergi daridari gelombanggelombang seismikseismik yang yang kembalikembali kepermukaankepermukaan bumibumi setelahsetelah dipantulkandipantulkanoleholeh lapisanlapisan batuanbatuan yang yang kemudiankemudian dicatatdicatat oleholehseismograph. seismograph. MetodaMetoda seismikseismik refraksirefraksi yaituyaitu mempejajarimempejajaripembelokanpembelokan gelombanggelombang seismikseismik ketikaketika melewatimelewatiduadua lapisanlapisan yang yang berbedaberbeda ((densitasdensitas dandankepadatankepadatan). ).

BATUAN, EROSI DAN DEFORMASIBATUAN, EROSI DAN DEFORMASI

GEMPA BUMI DAN GELOMBANG SEISMIKGEMPA BUMI DAN GELOMBANG SEISMIK

GEMPA BUMI DAN GELOMBANG SEISMIKGEMPA BUMI DAN GELOMBANG SEISMIK

PEJALARAN GELOMBANG SEISMIKPEJALARAN GELOMBANG SEISMIK

PEJALARAN GELOMBANG PPEJALARAN GELOMBANG P

PEJALARAN GELOMBANG SPEJALARAN GELOMBANG S

GEMPA BUMI DAN GELOMBANG SEISMIKGEMPA BUMI DAN GELOMBANG SEISMIK

Surface Wave (R and L)Surface Wave (R and L)Body Wave (P and S)Body Wave (P and S)

SIFAT FISIK STRUKTUR BUMISIFAT FISIK STRUKTUR BUMI

STRUKTUR BUMI DAN STRUKTUR BUMI DAN PERAMBATAN GELOMBANG SEISMIK PERAMBATAN GELOMBANG SEISMIK

P DAN SP DAN S

VVpp = (K + 4= (K + 4µµ/3)//3)/ρρ

VVss = = µµ//ρρ

K = modulus young, K = modulus young, µ = µ = rigidity, rigidity, ρρ =density=density

MENENTUKAN STRUKTUR BUMIMENENTUKAN STRUKTUR BUMI

• Gelombang P mampumelewati padat maupuncairan

• Gelombang S hanyabisa melalui media padat

VVpp = (K + 4= (K + 4µµ/3)//3)/ρρ

VVss = = µµ//ρρ

K = modulus young, K = modulus young, µ = µ = rigidity, rigidity, ρρ =density=density

STRUKTUR BUMI DAN GELOMBANG SEISMIKSTRUKTUR BUMI DAN GELOMBANG SEISMIKMENENTUKAN STRUKTUR BUMI DARI PERAMBATAN GELOMBANG SEISMIKMENENTUKAN STRUKTUR BUMI DARI PERAMBATAN GELOMBANG SEISMIK

TIDAK ADA GELOMBANG STIDAK ADA GELOMBANG S

BidangBidang DiskontinuitasDiskontinuitas

PerambatanPerambatan GelombangGelombang PP

STRUKTUR BUMI DAN GELOMBANG SEISMIKSTRUKTUR BUMI DAN GELOMBANG SEISMIK

PerambatanPerambatan gelombanggelombang seismikseismik (P (P dandan S)S)

LVZLVZ

•• 3 3 DiskontinuitasDiskontinuitas teramatiteramati daridari perambatanperambatan gelombanggelombang SS•• GelombangGelombang P P dandan S S menurunmenurun kecepatannyakecepatannya padapada zonazona LVZLVZ•• LVZ LVZ membatasimembatasi LithosfirLithosfir dandan AstenosfirAstenosfir•• GelombangGelombang S S tidaktidak merambatmerambat pad pad intiinti luarluar ((bersifatbersifat caircair))

STRUKTUR BUMISTRUKTUR BUMI

•• SecaraSecara kompoisisikompoisisi dibagidibagi menjadimenjadi: : IntiInti, , SelubungSelubung dandan KerakKerak. . •• BerdasarkanBerdasarkan sifatsifat fisiknyafisiknya: : Lithosphere, Lithosphere, AsthenosphereAsthenosphere, Mesosphere , Mesosphere

GayaGaya GravitasiGravitasi (g) (g) dandan MassaMassa BumiBumi (M(Mee))

FFgg = GM= GMeem/Rm/Ree22

mg = GMmg = GMeem/Rm/Ree22

MMee = gRe= gRe22/G/G

MMee = = MasaMasa BumiBumiRe = Radius Re = Radius BumiBumig = 9.81 m/sg = 9.81 m/s22

G = G = KonstantaKonstanta GravitasiGravitasi= 6.6720X10= 6.6720X10--11 11 m3/Kg.sm3/Kg.s

MMee = = MasaMasa BumiBumi = 6.001x10= 6.001x102424 KgKg

DensitasDensitas rata2 rata2 bumibumi::

DensitasDensitas Rata2 Rata2 BumiBumi = 5.5 g/cm= 5.5 g/cm33

DistribusiDistribusi Temperature Temperature dandan TekananTekanan DalamDalam BumiBumi

HubunganHubungan linear linear antaraantara P P dandan T : T : PV = PV = nnRTRT

P = P = ρρghghR = R = densitasdensitas batuanbatuan, g = , g = konstantakonstanta gravitasigravitasi, h = , h = kedalamankedalaman (km)(km)

DistribusiDistribusi DensitasDensitas BumiBumi

STRUKTUR BUMISTRUKTUR BUMI

BumiBumi mempunyaimempunyai strukturstruktur yang yang berlapisberlapis yang yang terdiriterdiri daridari KerakKerak, , Mantel Mantel dandan IntiInti. . KerakKerak atauatau ““CrustCrust”” adalahadalah bagianbagian luarluar yang yang dapatdapat dibagidibagi menjadimenjadi kerakkerak benuabenua dandansamudrasamudra. . Mantel Mantel atauatau selubungselubung terdiriterdiri daridari bagianbagian atasatasdandan bagianbagian bawahbawahIntiInti atauatau ““CoreCore”” bagianbagian luarluar bersifatbersifat caircairsedangkansedangkan intiinti bagianbagian dalamdalam bersifatbersifat padatpadat..KerakKerak dandan mantel mantel bagianbagian atasatas membentukmembentuklithosfirlithosfir yang yang bersifatbersifat brittle yang brittle yang terletakterletakdiatasdiatas asthenosfirasthenosfir yang yang bersifatbersifat plastisplastis. . DibawahDibawah asthenosphereasthenosphere adalahadalah mantel mantel bagianbagianbawahbawah yang yang bersifatbersifat padatpadat dandan selanjutnyaselanjutnya intiintibumibumi. . LithosfirLithosfir terdiriterdiri daridari bagianbagian yang yang bergerakbergerak dandanbersifatbersifat rigid yang rigid yang dinamakandinamakan lempenglempeng atauatau““plateplate””. . LempengLempeng--lempenglempeng bergerakbergerak salingsalingberpisahberpisah, , bertumbukanbertumbukan dandan bergeserbergeser yang yang menyebabkanmenyebabkan kedinamikankedinamikan bumibumi digambarkandigambarkandalamdalam teoriteori TektonikTektonik LempengLempeng..

TEKTONIK LEMPENG, DISTRIBUSI GEMPA BUMI DAN GUNUNG APITEKTONIK LEMPENG, DISTRIBUSI GEMPA BUMI DAN GUNUNG API

•• Indonesia Indonesia secarasecara umumumum didominasididominasi oleholeh konvergensikonvergensi lempenglempeng ygyg menghasilkanmenghasilkan banyakbanyak gununggunung apiapi