GEOLOGI DINAMIKGeologi Dinamik = Ilmu Pengetahuan Alam kebumian mempelajari/membahas DINAMIKA kerak bumi (suatu cabang Geologi). Cakupan : Dinamika EKSOGEN Pelapukan Fenomena Troposfer Erosi dan Gerak Tanah Dinamika Air Permukaan dan Air Tanah Dinamika ENDOGEN Tektonik Orogenik Vulkanik Seismik

Fenomena Troposfer Pelapukan Fluktuasi suhu udara Pelapukan FISIK terutama di zona beriklim Hujan Pelapuk FISIK dan KIMIA di kawasan beriklim tropis dan Pengikis Erosi *) + Angin Pengikis KORASI dan Deplasi *) SEDANG. sedang.

& Petir (?) Hujan, sungai dan angin = Pengikis dan Pengangkut DINAMIKA EKSOGEN

PELAPUKANPelapuk Apakah yang dimaksud dengan Pelapukan Lapukan ?

1

Apakah bedanya DESINTEGRASI dan DEKOMPOSISI dari aspek Kareakteristik produknya ? Pada dasarnya Pelapukan ada 2 macam, yaitu : Pelapukan Fisik (Pelapukan Mekanis)

Mengakibatkan desintegrasi MINERAL/BATUAN. PELAPUKAN KIMIA Mengakibatkan dekomposisi Mineral.

dalam hal ini PELAPUKAN ORGANIK adalah BAGIAN dari kedua Pelapukan tersebut: Pelapukan BIOMEKANIK = Bagian dari PELAPUKAN MEKANIS & Pelapukan BIOKIMIA = Bagian dari PELAPUKAN KIMIA

PELAPUKAN MEKANIS (FISIK) KEKUATAN PELAPUK a. Pembekuan air. Pembentukan ES dalam pori batuan dan rekahan batuna mengakibatkan volume pori/rekahan tersebut bertambah 9% batuan itu pecah. Akibat Pembekuan air terjadi DESINEGRASI M/B. b. Energi kinetik gerakan AIR (terutama hujan dan sungai) dan angin. c. Pemanasan dan pendinginan (cuaca/iklim) perubahan suhu udara (Panas dingin atau sebaliknya) akan mengakibatkan batuan menjadi retak pecah (terlebih lagi kalau perubahan suhu tersebut terjadi secara tiba-tiba). Keajdian seprti ini dapat berlangsung pada : i. ii. Daerah geografis beriklim sedang. Tempat yang tinggi, misalnya : puncak/lereng gunung yang gundul dant idak ditutupi es. Batuannya retak/pecah dan oleh beratnya sendiri (Gravitasi) batuan tersebut runtuh membentuk TALUS (= tumpukan sedimen di kaki gunung atau di lembah). d. Pertumbuhan Kristal.

2

Adanya pengaruh O2, H2O dan CO2 pada MPB menghasilkan mineral baru berarti memperbesar volume batuan akibatnya batu tersebut pecah. e. Gangguan organik (Biotik). Akar tumbuhan membesar meretakkan batuan. (Pertumbuhan akar (Pelapukan kimia) Cacing, semut, binatang pengerat menggerogoti MPB batuan rusak. Injakan Hewan besar memecahkan batuan. Manusia : Penambanga, Peledakan, Pengolahan Lahan, Pembangunan Fisik (Gedung, Terowongan, Jalan Raya & KA, Perambahan hutan, dll). merubah keseimbangan lingkungan mempercepat erosi. mahluk mengakibatkan DESINTEGRASI. +? Pemecahan Batuan terjadi pula oleh : Tabrakan dan pergesekan Lempeng Teknik, terutama pada Tepi Gempa Bumi, tertama Gempa Tektonik Lempeng.

TERJADINYA PELAPUKAN FISIK EXFLOITATION

Batuan kompak yang permukaannya terbuka, bagian luarnya akan terlepas (mengelupas) berpa lembaran tipis terus berulang. SPHEROIDAL Terjadinya pada blok-blok kekar (joint) Batuan pada tepi blok Kekar akan pecah menjadi/berbentuk butiran

sep3rti spheroid. terus berulang lempung, lanau, .. GRANULAR DESINTEGRATION

3

Perenggangan danpemisahan butiran (x-tal) MPB (terutama yang kasar),

a.l. : MPB granit. MPB yang berbeda warna akan berbeda pula responnya terhadap gangguan luar, misalnya : MPB gelap lebih cepat menyerap dan melepaskan panas dari pada MPB terang. Kejadian ini mengakibatkan perenggangan akhirnya pemisahan MPB tersebut. Produknya : butiran pecahan batuan (Pasir, ..) Dari uraian di atas ini akan dapat dijawab pertanyaan berikut ini : Apakah produk pelapukan MEKANIS (FISIK) ? Apakah karakteristik produk pelapukan mekanik ? Dimanakah produk tersebut diendapkan ?

PELAPUKAN KIMIA (CHEMICAL ECOMPOSITION)PERHATIAN : Sebagian besar MPB adalah mineral silikat yang komponen kimianya sbb : K2O K. FELDSPAR (Ortoklas) Al2O3 & SiO2 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai Alumina hidrat, maupun sebagai Al-Silikat hidrat Clay mineral (Kaolinit). Na2O Albit Al2O3 & SiO2 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai Alumina hidrat, maupun sebagai Al-Silikat hidrat Clay mineral (Kaolinit). Na2O Oligoklas Al2O3 Bitounit & SiO2 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai Alumina hidrat, maupun sebagai Al-Silikat hidrat mudah larut sebagai (menjadi) senyawa Karbonat, Klorida, dll. mudah larut sebagai (menjadi) senyawa Karbonat, Klorida, dll. mudah larut sebagai (menjadi) senyawa Karbonat, Klorida, dll.

4

Clay mineral (Kaolinit). H2O & K2O mudah larut sebagai (menjadi) senyawa Karbonat, Klorida, dll. Biotit (Mg,Fe)O Mudah larut sbagai senyawa karbonat dan klorida Besikarbonat Hematit/Limonit Al2O3 SiO2 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai Alumina hidrat, maupun ebagai Al-Silikat hidrat Clay mineral (Kaolinit).

Apakah komponennya MPB berikut ini :

Anortit, Diopsit, Muskovit, Amfibol, Piroksen & Olivin?

TERJADINYA (PROSES) PELAPUKAN KIMIAa. HIDROLISIS Air alam selain terurai : H2O H+ + OH- juga mengandung = {HCO3-, SO4-2, Cl-, Ca+2, Mg+2, Na+, K+ }. Ion-ion ini dapt bereaksi/merusak X-tal MPB. { Ca+2, Mg+2, Na+, K+} larut berkarbonat Garam (Al, Fe) terhidrolisis hidroksida. Silika (SiO2) terlepas dari Silikat Silika gel (koloidal) atau asam silikat. Feldspar teridrolisis sbb : 2KalSi3O8, 11H2O + 2CO2 Al2Si2O5(OH)4+4H4SiO4 + 2KHCO3 ortoklas Anortit Kaolinit Kaolinit CaAl2Si2O8 + 3H2O + 2CO2 Al2Si2O7, 2H2O + Ca(HCO3)2 Tanpa CO2 : CaAl2Si2O8 + 3H2O Ca(OH)2 + Al2Si2O72H2O b. HIDRASI (hidratisasi) Pertumbuhan Mineral. = Terjadi air kristal pada MPB tertentu Mineral baru Mineral silikat Silikat hidrat

5

Feldspar

Kaolin (Lih. Hidrolisis) Oksida Hidrat Bauksit Laterit Sulfat hidrat

(Al, Fe) Oksida Alumina

Besi Oksida Mineral Sulfat Anhidrit c. KARBONATISASI

Gypsum

Kristal dari mineral Ca/Mg/Na/K bereaksi dengan (H2O + CO2) Bikarbonat Karbonat Lih. Hidrolisis : Ca Al, Si2O8 + 2H2O + CO2 . + CaCO3 Selain Hidrolisis, Hidrasi dan Karbonatisasi air alam adalah pelarut mineral Alkali dan alkali tanah. Misalnya pada pembntukan STALAKTIT dan STALAGNIT CaCO3+H2O + CO2 Ca+2 + HCO3- CaCO3 + H2O + CO2 Gamping d. OKSIDASI Pada kondisi tertentu MPB dapat teroksidasi oleh udara (oksigen bebas) Mineral baru (oksida/hidrat). Oksida ini umumnya dibantu oleh air/asam. Misal : Oksidasi Olivin : 2MgFeSiO4 + 2H2O + O2 + 4H2CO3 FeSO3 + 2Mg(HCO3)2 + SiO22H2O Fe2O3H2O atau FeO.n.H2O Oksidasi Pirit FeS2 + H2O + 3O2 FeSC4 + H2SO4 *) e. AKTIVITAS ORGANIK Lumut yang menempel pada batuan merusak MPB tertentu & mineral baru. Pertumbuhan akar zat organik tambahan. Pembusukan organisme Asam Organik + CO2 Ca(HCO3)2 Gamping dalam bentuk Stalaktit/Stalakmit

6

Asam Organik ini dapat meningkatkan kelarutan Silika, Besi dan Aluminium Oksida Bakteri Amoniak, Asam Nitrat, CO2, dll. *) H2SO4 bereaksi dengan oksida logam/hidroksidanya. Batuan ber-Pirit cepat rusak (lapuk). Mengotori permukaan batuan. Pelapukan Mekanik dan Kimia dipengaruhi oleh IKLIM.

Iklim Kutub PM lebih banyak dari pada PK Iklim Sedang/iklim Gurun ? Iklim Tropis PM PK

JELASKAN/DICARI PENJELASANNYA! ukurannya menurut Skala Wentworth, maka apakah karakteristik produk

a. Jika produk pelapukan mekanik berkaraktristik Detrital (Granular) yang pelapukan kimia? Products of Weathering b.

(Tyrrell, 1975, hal.180).

Sedentary (Residual Deposits)

Transported

As Solids in Suspection (Sedimantary Deposits)

As material in Solution

Deposited by Chemical (Chemical Deposits)

Deposited through Agendy of Organisms (Organic Deposits)

7

c. Jika anda melakukan PROSPEKSI,

di suatu tempat menjumpai Endapan

Sedimen yang menarik perhatian. Jelaskan (apakah) Endapan Sedimen yang menarik perhatian itu produk Pelapukan Mekanis atau produk Pelapukan Kimia? DINAMIKA EKSOGEN

GERAKAN TANAH Apakah bedanya EROSI dan Gerak Tanah ? Apakah peran AIR pada kedua fenomena tersebut? Apakah bedanya EARTH FLOW dan LANDSLIDES!

EROSI = PENGIKISAN PERMUKAAN BATUAN (TANAH) *) = Pelapukan dan pemindahan lapukan sedikit demi sedikit terus-menerus. Pengikisan dapat terjadi oleh :

Air yang bergerak (sungai, hujan dan air tanah). Larutan kimiawi Angin Gletzer Gelombang/ombak laut. PENGIKISAN oleh AIR (+ Larutan).

Mengapa air yang cair/lunak dapat mengikis batuan yang padat dan keras? FISIK Air merupakan PELAPUK KIMIA Karena : o Air yang bergerak memiliki Energi Mekanik (Ek & Ep) ~ masa air x Beda Potensial dan PENGANGKUT,

8

o Air adalah pelarut dan reagent. *) Tanah adalah suatu jenis batuan, yaitu Batuan Sedimen. Pengikisan Fisik oleh air = Erosi Pengikisan kimia oleh air/larutan = Korosi Pengikisan oleh material yang terbawa air (Slury) = Korasi = Abrasi Erosi pada lereng Bukit/Gunung api/Pegunungan membentuk struktur Diatropisma/ Barranco. Erosi di DAS : ............... Endapan BG Sekunder. Di hulu lebih kuat/cepat daripada di hilir Di hulu & tengah Jeram/riam Di hilir pengendapan Delta. Pada sungai yang berkelok Meander.

Denudasi = pengerjaan mekanis air, yaitu : perataan/pelandaian relief daratan Peneplain

PINGIKISAN DI DAS mengakibatkan/menimbulkan :

Pengerukan dasar dan tepi sungai. Jeram / riam Perubahan arah aliran sungai Pendangkalan dan Delta ................. 9

Endapan Bahan Galian (Endapan Sekunder). PENGIKISAN OLEH ANGIN (DEFLASI, KORASI/ABRASI) Mempunyai energi Kinetik : Pengikis dan Pengangkut : Penumpuk Dome Penyebar Pengangkutan : a. Suspensi : butiran harlus < 0,2 mm b. Bed Load = Saltation Load = Butiran kasar menggelinding. [ material yang terangkut mengikis batuan yang di lewati = korasi/abrasi]

PENGIKISAN oleh GESTZER (Scouring/Eksarasi) Mempunyai Ek dan Ep Plucking (Sapping) : Gletzer masuk ke dalam rekahan batuan tepi Gouging : Pengikisan batuan dasar Batuan dasar terkeruk, sehingga lereng semakin curam menggantung PENGIKISAN oleh OMBAK dan ARUS LAUT (ABRASI) = Pengikisan oleh material (pasir) yang terbawa OMBAK/ARUS. Mempunyai Energi Kenitik Mengikis (merusak) pantai dan memecahkan Karang. Mengangkut material kikisan ke :

rekahan tersebut

a. arah dalam/arah tengah b. Sejajar pantai Apakah yang terjadi bila dilanda STUNAMI ? GERAK TANAH (gerak massa batuan)

10

= Gejala geologis yang dapat terjadi diberbagai tempat pada kerak Bumi, terutama di lapisan sedimen yang permukaannya miring atau menggantung. FAKTOR UTAMA PEMICU GERAK TANAH Gravitasi (Gaya Berat) [Pelajari Gerak pada Bidang Miring dan Jatuh] Peran air : Pengerukan dasar dan tepi sungai. Mengurangi Kohesi dan tahanan geser. Momentum gerakan air menimbulkan Impuls dan momentum pada lapisan tanah. Pengaruh gerakan air tanah : Menekan butiran tanah melemahkan kemantapan lereng. Melarutkan dan menghanyutkan bahan perekat melemahkan ikatan antar butir tanah. Melepasi dan menghanyutkan butiran halus memperbesar pori tanah. PEMICU LAINNYA. Iklim / Perubahan Cuaca Gempa / Getaran. Perubahan keadaan vegetasi. Kekuatan pengikis lainnya. Kultur (?). AIR (air meterorit dan air tanah)

= Energi penggerak lapisan tanah ke arah bawah melalui lereng.

MACAM GERAKAN TANAHSolifluction Creep 11

A. EARTH FLOW

Rapit Flows B. LANDSLIDES Debris Slides & Slump Rock Slides Rock falls Plastic out flows Compaction Collapse

C. SUBSIDENCE

EARTH FLOW (RAYAPAN TANAH) = Gerak tanah berbutir halus (basah atau kering) lambat (perlahan-lahan / merayap). Penggerak : Gravitasi dan Air Solifluction : Gerakan perlahan lapisan tanah pada lereng. Tanahnya berair : basah seperti bubur Terutama di daerah dingin (Permafrost) Creep : Gerakkan sangat perlahan (lebih lambat dari solifluction). Sukar diamati Tanahnya relatif kering. Terutama di daerah tropis. Rapid Flows : Gerakan sekikit lebih cepat dari solifluction. Terjadi pada saat hujan lebat. Lapisan tanah permeabel berselingan dengan tanah yang kurang dalam waktu singkat.

permeabel (lapisan pasir / pasir kerikilan berselingan dengan lempung). Jalan Raya dan KA pada Earth flow akan bergeser secara perlahan-lahn. Gedung dan Bangunan lainnya akan retak / miring. LAND SLIDES (Longsor)

12

= Gerak lapisan tanah permukaan (bisa juga bersama batuan dasarnya) yang terletak di bagan atas lereng / tebing; gerakan relatif cepat. * Penggerak : Gravitasi & Hujan dan Gempa Debris Slides & Slump Gerakan lapisan batuan pada tebing yang curam, dapat juga terjadi pada lereng yang agak landai jika : kadar air tertambah atau susunan butir berubah atau beban di atasnya bertambah. Debris = runtuh; Slump = melorot Rock Slides Gerakan batuan dasar pada lereng yang berlapis, atau bidang sesar, atau Umumnya terjadi karena : Terputusnya bidang (Lereng) tersebut oleh penggalian dibagian bawah, misal : galian pembuatan jalan. Lereng menjadi lebih curam oleh orogenik. Proses pelapukan yang berlanjut. Land Slides = A movement ofamass of soil or rock wich is usually visibly swift. ROCK FALLS kekar yang searah lereng.

Runtuhnya (jatuh) batuan dasar pada tebing yang curam. Berhubungan erat dengan system Kekar (diaklas) dan air yang masuk ke dalam rekahnnya. SUBSIDENCE

= Gerak turun lapisan tanah permukaan (bagian atas) karena di bawahnya : Lapisan bersifat plastis (liat) atau Kurang kompak atau Berongga / ruang kosong (Gua). PLASTIC out flows

13

Lapisan bawah permukaan bersifat plastik (a.l : lempung) karena pembebanan (tertekan) bergerak kesamping/keluar dari bawah beban lapisan di atasnya turun. Compaction:

Lapisan bawah permukaan yang berporositas tinggi akan mengompak (memepat/menipis) karena beban dari atasnya lapisan atas turun. Lapisan tanah yang berporositas tinggi sebagin besar berisi air tanah. Jika air tanah tersebut di ambil secara berlebihan terjadi juga kompaksi subsidensi. COLLAPSE

Terjadi pelarutan *) lapisan tanah bawah permukaan Gua / Rongga bawah permukaan Atap Gua (bagian atasnya) runtuh. Runtuhnya (amblas) bagian atas (atap) dapat juga terjadi pada PENAMBANGAN BAWAH PERMUKAAN.

SISTEM LERENG ????

*) MPB / Batuan yang mudah larut adalah : - Halit (Salt), fluorit dan garam Alkali lainnya. - Kalsit (Gamping) dan garam Alkali tanah lainnya. - Batuan yang dominan Feldspar.

14