Bagian Dalam Bumi

Nazli Ismial

Lab. Geofisika – Jurusan FisikaFakultas Metmatika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Syiah Kuala

Tujuan

Menghubungkan penemuan zona bayangan (shadow zone) terhadap keberadaan inti bumi.

Mengurutkan zona-zona utama (crust, mantle, outer core, inner core), dan perbedaannya dalam hal ketebalan, komposisi kimia, dan sifat seismik.

Membedakan antara asthenosphere dan lithosphere. Mendiskusikan secara seismologi dan kejadian lainnya yang

mengindikasikan bahwa outer core bersifat liquid. Memahami makna diskontinuitas Mohorovicic. Memahami dasar-dasar bagaiman medan magnet bumi

dibangkitkan. Mendiskusikan tentang meteorit dan pemahaman terhadap

bagian dalam bumi.

Fakta Struktur Dalam Bumi Ukuran Bumi:

Radius = 6370 km Diameter = 12,740 km

Struktur Lapisan: Crust Continental (ketebalam sekitar 35 km; 60 km dalam deretan

pegunungan)Komposisi bersifat Granitik

Oceanic (Ketebalan sekitar 5 km)Komposisi bersifat Basaltik

Mantle (ketebalan 2885 km)Komposisi: peridotite (Mg Fe silicates), kimberlite (diamonds), eclogiteMaterial padat yang mengalir (rheid); bersifat plastisZone Low velocity pada 100 - 250 km (kecepatan gelombang seismik turun); asthenosphere (100 km bagian terluar disebut lithosphere)

Outer core (ketebalan 2270 km)Pekat: Fe dan sebagian Ni

Inner core (jari-jari = 1216 km)Padat: Fe dan sebagian Ni

Bagaimana kita dapat mengetahui seperti apa bagian dalam bumi?

1. Pengeboran (Drilling)

Sumur bor hanya kedalaman di atas 7 km dari crust Sumur terdalam ada di Soviet (Russian), utara

Semenanjung Kola, digali selama 20 tahun, kedalaman lubang 12 km (dihentikan 1989, dalam 5 tahun dapat dibor 7 km dan 9 tahun 5 km selanjutnya; terhenti pada 12 km dari 15 km taget dengan biaya > $100 million. Temperatur dasar 190º C)

Sumur terdalam di AS dekat San Andreas Fault (Cajon Pass), mencapai 3.5 km pada 1988, biaya $5 million ($1400 per meter) masih dalam pengerjaan.

Di Jerman, lubang awal 3.5 km, temperatur dasar 118 º C (padahal diperkirakan semula 80 º C), biaya untuk 10 km diperkirakan $110 million ( atau $11,000 per meter)

2. Aktivitas Gunung Api

Material dibawa ke atas dari dalam bumi. Xenoliths = Batuan asing (bagian dari

mantle dalam bentuk lava) seperti: olivine berbutir kasar (peridotite), xenoliths dalam lava basaltik

Hanya memberikan informasi sampai kedalam 200 km

3. Cara Lain

Eksperimen bertekanan tinggi di Lab. Samples dari solar system (meteorites) Penelitian gelombang seismik dihasilkan

oleh gempa bumi dan ledakan nuklir

Menduga Bagian Dalam Bumi dengan Gelombang Seismik Waktu tempuh Gelombang P dan S bergantung pada

sifat material batuan yang dilewatinya.Perbedaan waktu tempuh berkaitan dengan perbedaan sifat batuan.

Sebagian lapisan bumi telah dideteksi sebelum 1950. Secara lebih rinci diketahui dalam 1960-an melalui pengujian nuklir.

Kecepatan gelombang bergantung pada density (kerapatan) dan elasticity batuan. Gelombang seismik merambat lebih cepat dalam batuan yang padat. Laju gelombang seismik meningkat terhadap kedalaman (tekanan dan kerapatan menurun ke bawah).

Bagian Dalam Bumi berdasarkan Gelombang Seismik

Lapisan Density(g/cm³ )

Kecepatan gelombang P

(km/sec)

Continental crust 2.6 - 2.8 6

Oceanic crust 3.5 7

Mohorovicic discontinuity (Moho)

Mantle 4.5 - 10 8 - 12

Gutenberg discontinuity

Core (average) 12 -

Outer core (liquid) - 8 - 10

Inner core (solid) 13.5 11 - 12

Sifat Gelombang P dan S ketika Melewati Bagian Dalam Bumi Terjadi shadow zones (zona bayangan) dan

refraksi (pembengkokan gelombang) pada perbatasan tiap lapisan

Gelombang S tidak dapat melewati bagian yang pekat (liquid) dari outer core.

Terjadi medan magnetik karena adanya lapisan tersebut (dikenal dengan teori dinamo).

Aliran Panas

Gradien panas bumi (Geothermal) pada crust sekitar 25 ° C/ km (75 ° F/mile)Pada pertambangan intan, kedalaman 11,788 ft, diperoleh temperatur sekitar 90° F.

Lalu dari mana sumber panas? radioaktivitas? atau primordial heat?