GEOLOGI DAN GEOMORFOLOGI TERAPAN

Oleh: Danang Endarto

Geologi merupakan cabang ilmu terutama mempelajari tentang materi penyusun

sejarah pembentukan, struktur geologi/bumi, proses-proses yang bekerja, serta

potensi SDA dan bencana.

Didukung oleh

1. Stratigrafi, tentang lapisan batuan sedimen

2. Geomorfologi (tematik, murni, matematik, dll), tentang morfologi/bentuk

roman muka bumi

3. Vulkanologi, tentang gunung api

4. Geo struktur, struktur yang ada di bumi

a. kekar (joint)

b. sesar (fault)

c. lipatan (fold)

d. ketidakselarasan (unconformity)

5. Paleontologi, tentang fosil

6. Petrologi, tentang batuan

7. Mineralogi, tentang mineral

Hukum-hukum/konsep-konsep dalam geologi:

1. Horizontallity

Dalam keadaan normal, maka perlapisan batuan sedimen itu diendapkan

secara horisontal, maksimal 150. Keadaan normal berarti belum mengalami

tektonik. Jika normal, maka daerah tersebut stabil.

2. Cross cutting relationship

Yang memotong lebih muda daripada yang dipotong. Ex: gunung dengan

koroknya yang mencuat keatas identik dengan gunung mati.

Gunung mati apabila sudah tidak mengalami gejala post vulkanik.

3. Superposisi

Dalam keadaan normal, perlapisan batuan sedimen bisa diendapkan lapis demi

lapis, dimana lapis yang terbawah merupakan lapis yang tertua, dan

seterusnya.

4. Fauna succession

Fosil khususnya binatang bisa untuk menentukan:

a. Umur perlapisan batuan ditemukan

b. Lingkungan pengendapan. Ex: fosil buaya, maka daerah tersebut sekitar

rawa, fosil laut, maka daerah tersebut adalah laut

5. Channel sedimentary

Sedimen akan terendapkan dan berhenti pada suatu cekungan sedimen.

Batas akhir dari channel biasanya berbentuk menjari. Batas lain adalah inter

tongue, pembeda antara 1 mineral dengan mineral lain, misal, antara batuan

pasir dan batuan sedimen.

6. The present is the key to the past

Kejadian saat ini adalah merupakan kunci kejadian masa lalu. Proses geologi

berulang sama terus. Pembentukan sebuah volkan akan berulang sehingga bisa

diduga.

News: Nglanggran, adl batuan sedimen klastik yang dibentuk oleh arus pekat.

Aktivitas vulkanisme difaktori oleh gejala

Kekar tiang (dike)

Kekar lempeng (sill)

7. Law of inclusion

Suatu tubuh batuan yang mengandung fragmen dari batuan yang lain selalu

lebih mudaa dari tubuh batuan yang menghasilkan fragmen tersebut. Artinya,

batuan sedimen lebih muda daripada batuan gamping. Gambar 1. Hukum ini

berlaku untuk kontak 2 batuan yang bukan salah 1 atau salah 2nya itu batuan

beku. Atau dua batuan yang tidak ada unsur-unsur batuan beku. (hukum ini

tidak ada batuan beku)

a. Granit lebih muda daripada batupasir karena batupasir terpanggang pada

bidang kontaknya dengan granit dan granit mengandung inklusi batupasir.

Contoh dalam Gambar 2.

b. Inklusi granit didalam batupasir menunjukkan granit lebih tua daripada

batupasir.

Breksi terbentuk dari ARUS PEKAT.

Inklusi ke-2, batuan bekunya adalah intrusi. adalah granit. Granit lebih muda

daripada batu pasir karena batu pasir terpanggang

8. Struktur kompleksitas

Kondisi tektonik yang lebih kompleks menunjukkan bahwa telah terjadi

gangguan

Keterangan sejarah ilustrasi pada Gambar 3:

a. JKFH merupakan struktur sedimentasi kemudian mengalami pelipatan,

lalu mengalami erosi sehingga bagian atapnya tergerus.

b. Dilanjutkan terjadinya sedimentasi B.

c. Proses berikutnya terjadi intrusi G.

d. Ada 2 fase, diatas B bisa ada lapisan, juga bisa jadi tidak ada lapisan tapi

syaratnya terjadi erosi karena ketebalan pada E.

e. Terjadi patahan D kemudian terjadi sedimentasi E.

f. Fase selanjutnya terjadi intrusi I.

g. Sama juga, terjadi 2 fase seperti diatas.

h. Berikutnya, terjadi sedimentasi C dan terakhir terjadi sedimentasi A.

Jika ada sebuah bukit, untuk menentukan batuan beku, caranya:

1. Cari kenampakan columnar joint

2. Jika ada bucking effect zone tanah lempung yang hitam (coklat tua)

di sekitar kaki bukit.

Contoh: Bukit Kendalisodo di belakang pabrik CocaCola arah Semarang.

Intrusi = proses penerobosan magma dimana dia belum sempat ke permukaan

bumi saat dia terbentuk.

Keterangan pada Gambar 4:

1. Mulanya terjadi lipatan A

2. Terjadi patahan naik diatas A

3. Terjadi intrusi batholit secara besar B

4. Terjadi sedimentasi C

5. Terjadi intrusi D

6. Terjadi erosi yang memotong D

7. Terjadi sedimentasi E

8. Terjadi patahan F yang memotong sedimen E, C, dan A termasuk batholit

B dan intrusi D.

Interpretasi Peta Topografi Dalam Menafsirkan Kondisi Geologi Suatu

Wilayah

3. Mengetahui resistensi batuan pada suatu daerah. Batuan yang

resisten terekspresikan pada kontur yang rapat. Semakin rapat konturnya,

semakin resisten batuan penyusunnya. Jika ada peta geologi, lihat batuan yang

berbukit! Jika batuan di bukit lebih tua dari batuan sekitarnya, disebut inlier

hill. Jika sebaliknya disebut outlier hill.

Sangat muda

Muda

Dewasa

Tua

4.

Literatur:

Danang Endarto. Geomorfologi Umum.

Pertemuan 29-09-12

Batuan Beku (Igneous Rock)

Cirinya:

a. Tidak ada fosil

b. Tidak ada perlapisan

c. Tidak ada batuan lain pada tubuhnya

d. Ada lubang-lubang gas, bisa berbentuk lingkaran/elips, bukan

berbentuk persegi karena bila seperti itu maka ada mineral atau kristal yang

lepas

e. Struktur gelasan (glassy)

f. Tidak mengandung karbonatan, diamati dengan HCl 0,1N, jika

tidak berbuih maka batuan tersebut menjadi batuan beku

Tekstur batuan beku

Tekstur merupakann hubungan antara mineral 1 dengan mineral lain.

Tekstur dalam batuan beku didefinisikan sebagai hubungan antara massa mineral

dan massa gelas yang membentuk massa yang menata dari batuan. Tekstur

berkaitan dengan ukuran, bentuk, dan susunan butiran mineral dalam batuan.

Tekstur ini sangat ditentukan oleh kecepatan dan periode kristalisasi (dimana

keduanya sangat dipengaruhi oleh komposisi kandungan gas, temperatur, tekanan

dan viskositas magma). Jadi, tekstur merupakan fungsi dari sejarah suatu

pembentukan batuan beku. Tekstur menunjukkan derajat kristalisasi (degree of

crystallinity), ukuran butir (grain size) atau granularitas dan kemas (fabric) atau

hubungan antara unsur-unsur itu (Williams, 1982).

Kristal akan terbentuk secara baik dan teratur jika magma mendingin perlahan.

Magma yang keluar dengan suhu 20000C

Suhu (0C) Mineral

2000 A

1990 A+

1900 A++

1800 B

Suhu batuan beku semakin turun semakin menciptakan mineral yang LENGKAP

dan kompleks.

Kasus lain, saat keluar suhunya 20000C, tiba-tiba terjadi hujan, maka suhu magma

turun drastis 18000C. Pendinginan yang sangat ekstrem akan terbentuk GELAS.

Contohnya batu obsidian.

Suhu (0C) Mineral

2000 A

1800 B

1600 D

Semakin cepat mendingin, perkembangan kristal mengalami loncatan/tidak urut.

Cenderung kristal apabila cepat mendingin, ukuran kristal cenderung kecil-kecil.

Jika ekstrem proses pendinginannya, akan muncul mineral-mineral gelas.

Kandungan gas dalam lava turut mempengaruhi. Jika kandungan gas tinggi, maka

volatil juga tinggi. Gelembung-gelembung gas karena perbedaan suhu ekstrem

maka mengalami pelepasan gas melalui pemecahan gelembung sehingga

massanya akan mengecil. Akhirnya berat jenisnya kecil/ringan dibandingkan air

sehingga mampu mengapung.

Komposisi magma mampu mempengaruhi bentuk batuan. Jika berasal dari

magma asam, dia cenderung akan berwarna terang bahkan putih seperti rhiolit dan

batu apung dengan catatan warnanya fresh/bukan warna lapuk. Sedangkan magma

yang berkomposisi sedang cenderung akan berwarna keabu-abuan. Magma yang

berwarna basa akan cenderung berwarna gelap. Untuk warna ultrabasa cenderung

berwarna hijau tua kehitam-hitaman.

Derajat Kristalisasi

Derajat kristalisasi merupakan keadaan proporsi antara massa kristal dan massa

gelas dalam batuan. Dikenal 3 kelas derajat kristalisasi, yaitu:

Holokristalin = apabila batuan tersusun seluruhnya oleh massa kristal

Holohyalin = apabila batuan seluruhnya tersusun oleh massa gelas

Hipokristalin = apabila batuan tersusun oleh massa gelas dan massa kristal

Granulasi

Merupakan tingkat kesamaan butir/kristal/mineral penyusun

Granularitas merupakan ukuran butir kristal dalam batuan beku, dapat sangat

halus yang tidak dapat dikenal meskipun menggunakna mikroskop, tetapi dapat

pula sangat kasar. Umumnya dikenal dua kelompok tekstur ukuran butir, yaitu

fanerik dan afanitik.

Fragmental

Fragmental adalah tekstur pada batuan beku yang tersusun oleh fragmen-fragmen

batuan beku hasil letusan (erupsi) gunung api yang bersifat eksplosif (misalnya

batuan piroklastik).

Fanerik = Besar-besar seragam. Mengalami pendinginan yang

lambat, terletak dibawah/didasar magma chamber.

Disebut batuan PLUTONIK.

Faneroporfiritik = Besar-besar tidak seragam. Mengalami pendinginan yang

sedang, terletak di daerah leher/neck. Disebut

HYPABISAL.

Porfiroafanitik = Besar-kecil tidak seragam. Perbedaan besar kecilnya

sangat jauh, bahkan yang terkecil dibawah ukuran

mikroskop. Mengalami pendinginan yang sedang,

terletak di daerah leher/neck. Disebut HYPABISAL

(sama dengan porfiroafanitik).

Afanitik = Kecil-kecil seragam. Terjadi di permukaan bumi. Disebut

batuan VOLKANIK.

Tekstur khusus biasanya bisa diamati langsung tanpa bantuan mikroskop.

Kristal terdiri dari:

a. Kristal yang berukuran besar (terbesar dan dominan) disebut fenokristal/

mineral sulung. Merupakan mineral yang terbentuk pada saat pertama kali

pada fase awal pendinginan magma.

b. Kristal yang berukuran kecil-kecil disebut massa dasar (ground mass).

Merupakan kristal-kristal yang terbentuk pada akhir pendinginan sehingga

tidak sempurna.

c. Kristal yang berbentuk gelas (glassy)

6 Oktober 2012

Struktur Batuan Beku

Struktur adalah kenampakan hubungan antar bagian batuan yang berbeda.

Struktur batuan beku adalah bentuk batuan beku dalam skala besar, seperti lava

bantal yang terbentuk di lingkungan air (laut) seperti lava bongkah, struktur aliran

dan lain-lainnya. Suatu bentuk

Struktur batuan beku dipengaruhi oleh:

Kondisi lingkungan saat terbentuk/proses pendinginan

Kondisi saat pendinginan

Kondisi/posisi/tempat terbentuknya

1. Struktur Masif

Struktur dimana batuan tersebut dalam kondisi sangat kompak, keras, pejal

(tidak ada retakan2, tidak ada lubang2).

2. Struktur Bantal

Struktur ini terjaid pada suatu tubuh lava. Struktur ini disebut juga struktur

lava bantal (“Pillow Lava”). Struktur yang dinyatakan pada batuan ekstrusi

tertentu dicirikan oleh massa dengan kenampakan seperti kubah-kubah yang

saling bersusun dan tumpang tindih. Dimana ukuran dari bentuk lava ini pada

umumnya antara 30-60 cm. Biasanya jaraknya berdekatan dan terisi oleh

bahan-bahan yang berkomposisi sama dengan “bantal” tersebut, dan juga oleh

sedimen-sedimen klastik. Ukurannya ada yang seukuran bola, ada yang

berukuran besar.

Yang bagian luar mengental sangat cepat sedangkan bagian dalam masih

panas. Akibatnya, bagian-bagiannya akan pecah. Lubang pengeluarannya

menjadi jalan keluar lava didalamnya sehingga membentuk gundukan-

gundukan berikutnya. Ex: didaerah Bayat. Ds Sekardoyo, Klaten terdapat fosil

mongolites seperti kerang dalam batuan.

Syaratnya:

a. Topografi/relief mempunyai sudut kemiringan

b. Terbentuk dalam tubuh air, bisa laut dan danau

c. Lava cenderung kental (asam)

3. Struktur vesicular

Dalam lava banyak terkandung gas-gas yagn segera dilepaskan setelah

tekanan menurun. Gas-gas ini disebabkan perjalanan magma ke permukaan

bumi. Keluarnya gas-gas dari lava akna menghasilkan lubang-lubang yang

berbentuk bulat, epils, silinder atau tidak beraturan.

Kenampakan berlubang dari seluruh tubuh batuan. Lubang tersebut harus

lubang gas, tidak boleh lubang yang bukan bukan keluarnya gas (yang tidak

berbentuk bulat/ellipse). Lubang harus dalam keadaan terbuka.

Kesimpulannya adalah batuan vulkanik yang banyak mengandung gas dan

mesti bukan batuan intrusi.

13 Oktober 2012

Kekar Lempeng “sheeting joint”

Retakan-retakan pada batuan beku, ada juga yang memotong sejajar dengan

permukaan bumi. Retakan-retakan itu menghasilkan struktur perlapisan.

Perlapisan ini pada umumnya akan semakin tipis pada bagian yang mendekati

permukaan bumi. Sheeting joint umumnya ada pada batuan-batuan ultra mafik.

Masing-masing lempeng tersusun banyak mineral.

Kekar lempeng terjadi oleh 2 proses:

1. Pendinginan

2. Beban

Terjadi pada sebuah tubuh sill, ceritanya:

1. Terjadi lapisan yang bertumpuk-tumpuk.

2. Penyisipan (intrusi concordan), terjadi penyusupan oleh magma kemudian

mengalami pendinginan.

3. Suatu ketika bagian C mengalami penghilangan, bisa diakibatkan oleh

EROSI.

4. Karena beban di C hilang, maka beban tumpukan B semakin rendah,

akibanya, intrusi yang belum sempat mendingin sempurna menyebabkan

seluruh tubuh intrusi sill mengalami pecah-pecah.

Struktur Amigdaloidal

Struktur vesikular yang berlubang karena lubang gas. Lubang diisi oleh material

karbonatan. Sekian ratus tahun lagi disusupi oleh endapan silika sehingga dalam 1

batuan terisi oleh berbagai macam batuan.

Struktur Weldeel

Struktur ini adalah struktur pada batuan beku dengan kenampakan lubang-lubang,

dimana lubang tersebut bukan lubang-lubang gas akna tetapi bekas-bekas mineral

yang terlepas dari batuan induknya akibat suatu proses pencucian. Kita harus

dapat membedakan lubang gas dengan lubang dari bekas mineral yang terlepas.

Kalau lubang gas biasanya lonjong atau bulat dan saling berhubungan, tetapi pada

bekas mineral akan mempunyai bentuk prismatik.

Lubang-lubang diakibatkan oleh lepasnya mineral atau kristal.

Info:

Conduit = pipa lubang kepundan

Ash plume = abu vulkanik yang terlontarkan dg cara eksplosif

Cinder cone/parasiticone = gunung api percabangan dari gunung utama

Recent lava flo = aliran lava baru berupa erupsi lava yang belum

bercampur dg batuan lain

Stock = sebuah lava yang muncul ke permukaan tetapi

tidak dalam bentuk kubah

Stock with radiating dikes = terjadi retakan, pada pusat retakan terbentuk stock,

pada retakan-retakan diintrusi lagi

Sill = intrusi yang sejajar dg bidang perlapisan

Dike = tidak peduli bidang lapisannya

Batholith = dapur magma yang sudah mati

Magma chamber = masih aktif

Pluton = batholit kecil

BATUAN METAMORF

Metamorfisme dalam keadaan PADAT ke PADAT.

Perubahan tersebut dikenai suhu, tekanan (pressure), dan waktu (time). Bisa salah

satu bisa keduanya (T dan P) secara seimbang.

Secara isokimia, tidak menghasilkan senyawa kimia baru. Contoh:

Karbon Batubara Intan (senyawa karbon tiap batuan tersebut sama)

C C C

Batu Gamping Scarn Marmer

CaCO3 CaCO3 CaCO3

Yang berubah hanya formasi ikatan kimianya, tapi jumlahnya (komposisi) sama.

Batuan beku asalnya langsung dari magma.

Batuan sedimen asalnya dari sedimentasi material lepas yang mengendap.

Batuan metamorf berasal dari rupa-rupa batuan (sembarang), asal kena proses

metamorfisme, langsung menjadi batuan metamorf.

Hasil dari proses metamorfosis akan menyebabkan:

1. Perubahan fisik

Contoh: karbon dengan intan, perubahan menjadi makin keras.

2. Perubahan struktur mineralogi

Yang berubah hanya susunannya.

10 November 2012

Setya Nugraha

08122609297

Aspek Geomorfologi (Karmono Mangunsukardjo, 1983)

Aspek Morfologi

1. Morfografi: deskripsi kualitatif

2. Morfometri: deskripsi kuantitatif

Aspek morfogenesa

1. Morfostruktur pasif: litologi

2. Morfostruktur aktif: tenaga endogen

3. Morfostruktur dinamik: tenaga eksogen

Bukan bersifat merusak, tapi menyeimbangkan.

Morfokronologi: evolusi bentuklahan

Kronologis terjadinya, dapat dilihat dari sejarah batuan dan stratigrafinya

Morfolingkungan: kaitannya dengan komponen lingkungan abiotik-biotik-

budaya

Mengkaitkan dengan aspek geosfer yang lain.

Kasus:

Sejak gunungapi merapi meletus tanggal 26 Agustus 2010, batas aman terjauh

yang pernah ditetapkan oleh BVMBG sejauh 20 km, ketidaksepakatannya

diantaranya:

Morfografi, kontur dan alur lereng yang bervariuasi sehingga radius 20 bersifat

relatif bagi masyarakat. Dampak abu dan awan berbeda tergantung faktor-faktor

eksogen seperti angin.

Proses dan tenaga geomorfologis

Proses geomorfologis adalah semua perubahan-perubahan secara fisik dan khemis

yang mempengarhui modifikasi permukaan bumi.

Tenaga geomorfologis adalah setiap medul alam yang mampu mengikis dan

Konsep dasar geomorfologi

1. Proses2 dan hukum2 fisik sama yang bekerja sekaang bekerja pula pada waktu

geologi walaupun tidak selalu dengan intensitas sama seperti sekarang.

Sekarang terjadi erupsi, dulu terjadi erupsi, namun intensitasnya

berbeda. Ekuilibriumnya mengikuti kondisi lingkungan, bersifat sementara.

2. Proses2 geomorfik meninggalkan bekas2 yang nyata pada bentuklahan dan

setiap proses geomorfik yang berkembang akan mempunyai karakteristik

bentuklahan tertentu.

Ex: longsor timbul sehinggga membentuk layer2 yang tidak teratur.

Sedimentasi, benda yang berat cenderung dibawah.

Beting gisik, di pantai selatan ditempati permukiman, kondisinya cocok untuk

tanaman kelapa karena dibawahnya terdapat cebakan air tawar yang

dibutuhkan oleh kelapa. Air asin terletak dibawah air tawar.

Proses geomorfik merupakan semua perubahan2 fisik dan khemis yang

mengalami modifikasi permukaan bumi.

Erosi

Pengertian Erosi

1. Penguraian dan pemindahan tanah atau batuan oleh air, angin, es, atau

gravitasi (Arnoldus dalam Asdak, 1995).

2. Peristiwa penguraian dan pemindahan tanah atau batuan oleh tenaga es atau

gravitasi (Brady, 1990).

3. Peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah dari

suatu tempat ke tempat lain oleh media alami.

Erosi melalui penguraian, longsor tidak mengalami penguraian

Erosi tidak perlu didahului proses

Prosesnya meliputi: Proses geomorfologi yang meliputi penguraian dan

pemindahan

Tenaganya: Air, angin, es, gravitasi

Materi: Tanah dan batuan

Macam2 erosi:

Berdasarkan kecepatan erosi:

1. Erosi alami (natural erosion)/erosi geologi (geological erosion)/erosi normal

(normal erosion) yaitu proses erosi kecepatannya < proses pembentukan

tanah.

2. Erosi dipercepat (accelerated erosion): proses erosi yang terjadi > daripada

proses pembentukan tanah.

Berdasarkan bentuk erosi:

Perkembangan sungai:

1. Perkembangan mundur, terjadi jika hulu2 sungai makin memanjang ke

belakang (disebut sungai tua)

2. Perkembangan maju, terjadi saat masih terjadi sedimentasi maka disebut

sungai muda, efek berikutnya karena sedimentasi identik dengan datar, maka

terjadi meandering (disebut sungai tua)

3. Perkembangan vertikal/horisontal, terjadi saat erosi kebawah, belum mencapai

stadium kesimbangan

08 Desember 2012

Setya Nugraha

GERAKAN TANAH

Erosi percik (splash erosion)

Erosi lembar (sheet erosion)

Erosi alur (rill erosion)

Erosi parit (gully erosion)

Erosi sungai (stream erosion)

Adalah suatu produk dari proses gangguan keseimbangan lereng yang

menyebabkan bergeraknya massa tanah dan batuan ke tempat/daerah yang lebih

rendha.

Gerakan massa tanah/batuan itu terjadi pada lereng-lereng yang hembat geser

tanah/batuannya lebih kecil dari berat massanya.

Gaya gesek lebih besar dari gaya berat sehingga menimbulkan gerakan massa.

Pembagian gerakan tanah

Menurut Dir. Geologi Tata Lingkungan

1. Aliran tanah/batuan, syaratnya saat jenuh air dan gerakannya didominasi oleh

debit air, semakin besar debitnya, gerakannya semakin besar. Orang awam

menyebutnya sebagai banjir bandang.

Informasi bencana dapat diakses melalui Rencana Umum Tata Ruang

Kota/Kabupaten (RUTRK) dan Rencana Detail Tata Ruang Kecamatan

(RDTRK)

15 Desember 2012

SEDIMENTASI

Erosi Transportasi Sedimentasi, terjadi sebagai akibat hukum keseimbangan

(equilibrium).

Sedimentasi terjaaadi pada topografi dataaar di wilayah hilir DAS. Akan

membentuk tanah yang lebih subur dibandingkan daerah asalnya. Namun bila

hulunya daerah karst, tingkat kesuburan di hilir tidak jauh lebih subur

dibandingkan dengan hulu daerah vulkan.

Sifat batuan sedimen, akan terjadi:

1. Sortasi/pemilahan

a. Secara vertikal, terjadi manakala material yang besar terendapkan

dibawah, semakin keatas semakin kecil dan lembut. Syaratnya, sedimen

tidak diganggu oleh DEBIT (Q)

b. Secara horisontal, terjadi manakala semakin jauh dari sumber sedimen,

material yang diendapkan semakin kecil.

Kasus: daerah pantai yang berbatasan dengan sungai, daerah yang semakin

menjauh dari sungai diameternya semakin kecil, begitupula daerah yang

semakin menjauh dari pantai materialnya makin kecil oleh sortasi angin.

2. Stratifikasi (perlapisan) akibat sortasi

3. Lapisan sejajar (paralel strata)

a. Struktur primer

b. Struktur sekunder, terbentuknya struktur batuan setelah terbentuknya

struktur primer oleh tenaga endogen baik lipatan ataupun patahan.

4. Bentuk silang (cross strata)

MITIGASI

5 Januari 2013

Bentuk lahan asal vluvial