BAB I

PENDAHULUAN

Konsep waktu (yang benar) ditemukan di Edinburgh pada dekade 1770-an

oleh sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh James Hutton. Mereka menantang

konsep waktu konvensional yang telah ada di sepanjang sejarah hidup manusia, yang

menyatakan bahwa unit waktu terukur adalah rentang hidup manusia dan bahwa umur

planet Bumi hanya 6000 tahun (yang dihitung oleh Uskup Ussher berdasarkan

kronologi alkitab). Hutton dan kawan-kawan telah mempelajari batuan di sepanjang

pesisir Skotlandia dan menyimpulkan bahwa setiap formasi batuan, betapapun tua,

adalah hasil erosi dari batuan lain, yang jauh lebih tua. Penemuan mereka

memperlihatkan bahwa waktu terentang sangat jauh melebihi manusia mampu

bayangkan. Penemuan tersebut merubah cara pandang manusia terhadap Bumi,

planet, bintang, dan juga terhadap kehadiran manusia itu sendiri. Sesungguhnya,

konsep waktu yang berdasarkan observasi formasi batuan tersebut berakar dari

prinsip paling dasar dalam ilmu Geologi, yaitu prinsip keseragaman

(uniformitarianisme), yang menjadi dasar Geologi modern.

Skala waktu geologi digunakan oleh para ahli geologi dan ilmuwan untuk

menjelaskan waktu dan hubungan antar peristiwa yang terjadi sepanjang sejarah

Bumi. Tabel periode geologi yang ditampilkan di makalah ini disesuaikan dengan

waktu dan tatanama yang diusulkan oleh International Commission on Stratigraphy

dan menggunakan standar kode warna dari United States Geological Survey. Bukti-

bukti dari penanggalan radiometri menunjukkan bahwa bumi berumur sekitar 4.570

juta tahun. Waktu geologi bumi disusun menjadi beberapa unit menurut peristiwa

yang terjadi pada tiap periode.

Pada dasarnya, bumi secara konstan berubah dan tidak ada satupun yang

terdapat di atas permukaan bumi yang benar-benar bersifat permanen. Bebatuan yang

berada diatas bukit mungkin dahulunya berasal dari bawah laut. Oleh karena itu,

untuk mempelajari bumi maka dimensi waktu menjadi sangat penting, dengan

demikian mempelajari sejarah bumi juga menjadi hal yang sangat penting pula.

Ketika kita berbicara tentang catatan sejarah manusia, maka biasanya ukuran

waktunya dihitung dalam tahun, abad atau bahkan puluhan abad, akan tetapi apabila

berbicara tentang sejarah bumi, maka ukuran waktu dihitung dalam jutaan tahun atau

milyaran tahun.

Waktu merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari kehidupan manusia

sehari-hari. Catatan waktu biasanya disimpan dalam suatu penanggalan (kalender)

yang pengukurannya didasarkan atas peredaran bumi di alam semesta. Sekali bumi

berputar pada sumbunya (satu kali rotasi) dikenal dengan satu hari, dan setiap sekali

bumi mengelilingi Matahari dikenal dengan satu tahun. Sama halnya dengan

perhitungan waktu dalam kehidupan manusia, maka dalam mempelajari sejarah bumi

juga dipakai suatu jenis penanggalan, yang dikenal dengan nama Skala Waktu

Geologi.

Terdapat 2 skala waktu yang dipakai untuk mengukur dan menentukan umur

Bumi. Pertama,adalah Skala Waktu Relatif, yaitu skala waktu yang ditentukan

berdasarkan atas urutan perlapisan batuan-batuan serta evolusi kehidupan organisme

dimasa yang lalu. Kedua adalah Skala Waktu Absolut (Radiometrik), yaitu suatu

skala waktu geologi yang ditentukan berdasarkan penarikan radioaktif dari unsur-

unsur kimia yang terkandung dalam bebatuan. Skala relatif terbentuk atas dasar

peristiwa-peristiwa yang terjadi dalam perkembangan ilmu geologi itu sendiri,

sedangkan skala radiometri (absolut) berkembang belakangan dan berasal dari ilmu

pengetahuan fisika yang diterapkan untuk menjawab permasalahan permasalahan

yang timbul dalam bidang geologi.

Sebelum adanya pentarikhan radiometri, yang mengukur kandungan unsur

radioaktif dalam suatu objek untuk menentukan umurnya, para ilmuwan

memperkirakan umur bumi berkisar dari 4000 tahun hingga ratusan juta tahun. Saat

ini, diketahui bahwa umur bumi adalah sekitar 4.6 milyar tahun.

Skala waktu geologi saat ini dibuat berdasarkan pada pentarikhan radiometri

dan rekaman kehidupan purba yang terawetkan di dalam lapisan batuan. Sebagian

besar batas pada skala waktu geologi sekarang berhubungan dengan periode

kepunahan dan kemunculan spesies baru.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Skala Waktu Geologi secara Absolut

Skala waktu geologi secara absolut adalah penentuan waktu geologi di bumi

berdasarkan umur sebenarnya. Metode penentuan skala waktu geologi secara absolut

ini dapat ditentukan menggunakan metode pentarikhan radiometri, yang

menggunakan sifat peluruhan unsur radioaktif dalam batuan untuk menentukan

umurnya. Unsur radioaktif meluruh untuk membentuk isotop unsur (atom unsur yang

memiliki massa yang berbeda namun memiliki sifat-sifat kimiawi yang sama). Waktu

paruh unsur adalah waktu yang diperlukan untuk meluruhkan separuh dari atom unsur

tersebut. Unsur yang berbeda memiliki waktu paruh yang berbeda pula.

Dua macam peluruhan radioaktif yang paling banyak digunakan oleh ahli

geologi adalah peluruhan Karbon-14 (C-14) menjadi Nitrogen-14 (N-14) dan

peluruhan Potasium-40 menjadi Argon-40. Karbon-14, atau radiokarbon, digunakan

pada penentuan umur material organik yang umurnya kurang dari 50.000 tahun yang

lalu. Ahli geologi mengukur banyaknya kandungan Karbon-14 dan Nitrogen-14 pada

kayu, arang, kertas, fosil benih dan sisa serangga, cangkang, bahkan pada air yang

mengandung karbon terlarut. Rasio Karbon-14 dan Nitrogen-14 menyediakan

estimasi yang bagus untuk penentuan umur dari sampel tersebut.

Ahli geologi juga menggunakan Potasium-Argon untuk menentukan umur

batuan yang berkisar dari 100.000 tahun yang lalu hingga setua umur bumi itu

sendiri. Rasio dari Potasium-40 menjadi Argon-40 menyediakan estimasi yang bagus

untuk menentukan umur batuan selama batuan tersebut tidak terpanaskan oleh

temperatur di atas 125°C (257°F). Panas akan menyebabkan Argon menguap dan

membuat umur batuan akan tampak lebih tua daripada sebenarnya.

Penentuan umur dengan menggunakan isotop radioaktif adalah pengukuran

yang memiliki kesalahan yang relatif kecil, namun demikian kesalahan yang

kelihatannya kecil tersebut dalam umur geologi memiliki tingkat kisaran kesalahan

beberapa tahun hingga jutaan tahun. Jika pengukuran mempunyai tingkat kesalahan 1

persen, sebagai contoh, penentuan umur untuk umur 100 juta tahun kemungkinan

mempunyai tingkat kesalahan lebih kurang 1 juta tahun. Teknik isotop dipakai untuk

mengukur waktu pembentukan suatu mineral tertentu yang terdapat dalam batuan.

Untuk dapat menetapkan umur absolut terhadap skala waktu geologi, suatu batuan

yang dapat di dating secara isotopik dan juga dapat ditetapkan umur relatifnya karena

kandungan fosilnya.

Beberapa teknik non-radiometri, seperti analisis varve, dendrokronologi dan

paleomagnetisme, juga dapat digunakan untuk penentuan umur absolut. Varve adalah

lapisan sedimen yang terendapkan setiap tahun pada danau glasial. Lapisan tebal dari

sedimen berukuran kasar terendapkan selama musim semi oleh aliran air permukaan,

dan lapisan sedimen halus yang lebih tipis terendapkan selama musim dingin,

keduanya membentuk lapisan yang disebut varve. Para ahli kebumian akan

mengekstrak inti sedimen dari danau glasial ini dan menghitung berapa banyak varve

pada sedimen tersebut. setiap satu varve menunjukkan umur satu tahun.

Dendrokronologi adalah teknik yang menggunakan lingkaran tahunan pada

batang pohon pada iklim yang hangat untuk menentukan umur batang pohon tersebut.

beberapa pohon dapat hidup hingga ribuan tahun, sehingga teknik ini berguna untuk

menentukan umur pohon yang berkisar antara 3.000 hingga 4.000 tahun yang lalu.

Namum, teknik ini juga digunakan pada fosil pohon dari Kala Holosen.

Paleomagnetisme melibatkan pengukuran sudut molekul magnetik pada

batuan. Ketika lava masih panas, mineral magnetik di dalamnya berorientasi kepada

medan magnetik bumi. Ketika lava mendingin hingga pada titik tertentu, mineral

magnetik ini akan tekunci ditempatnya dalam batuan. Karena medan magnetik bumi

selalu berubah orientasinya beberapa waktu sepanjang sejarah bumi, orientasi

magnetik dari batuan yang membeku selama waktu yang berbeda juga akan berbeda.

Ilmuwan mengetahui waktu pembalikan magnetik, sehingga orientasi magnetik dari

sampel batuan dapat menunjukkan estimasi umur batuan tersebut. (Sumber: E-book.com

untuk Malori, Cargo, “Physical Geology”, Mv, Graw-Hill Book Company, Northwest Missonri State

University, San Fransisco, USA, 1979, diterjemahkan oleh Irham Y)

2.2 Skala Waktu Geologi secara Nisbi (Relatif)

Sudah sejak lama sebelum para ahli geologi dapat menentukan umur bebatuan

berdasarkan angka seperti saat ini, mereka mengembangkan skala waktu geologi

secara relatif. Skala waktu relatif dikembangkan pertama kalinya di Eropa sejak abad

ke 18 hingga abad ke 19. Berdasarkan skala waktu relatif, sejarah bumi

dikelompokkan menjadi Eon (Masa) yang terbagi menjadi Era (Kurun), Era dibagi-

bagi kedalam Period (Zaman), dan Zaman dibagi-bagi menjadi Epoch (Kala). Nama-

nama seperti Paleozoikum atau Kenozoikum tidak hanya sekedar kata yang tidak

memiliki arti, akan tetapi bagi para ahli geologi, kata tersebut mempunyai arti tertentu

dan dipakai sebagai kunci dalam membaca skala waktu geologi.

Sebagai contoh, kata Zoikum merujuk pada kehidupan binatang dan kata

Paleo yang berarti purba, maka arti kata Paleozoikum adalah merujuk pada

kehidupan binatang-binatang purba, Meso yang mempunyai arti tengah/pertengahan,

dan Keno yang berarti sekarang. Sehingga urutan relatif dari ketiga kurun tersebut

adalah sebagai berikut, Paleozoikum, kemudian Mesozoikum, dan kemudian disusul

dengan Kenozoikum.

Sebagaimana diketahui bahwa fosil adalah sisa-sisa organisme yang masih

dapat dikenali, seperti tulang, cangkang, atau daun atau bukti lainnya seperti jejak-

jejak (track), lubang-lubang (burrow) atau kesan daripada kehidupan masa lalu diatas

bumi.

Gambar 2.1Kumpulan Foto-foto yang Menggambarkan Keanekaragaman dari Evolusi Kehidupan

Di atas Bumi Sepanjang 600 juta Tahun(Sumber: International Union of Geological Sciences (IUGS) Tahun 2004)

Skala waktu geologi yang ditetapkan oleh International Union of Geological

Sciences (IUGS) pada tahun 2004 membagi sejarah bumi ke dalam beberapa interval

waktu yang berbeda-beda panjangnya dan terukur dalam satuan tahun kalender.

Interval terpanjang adalah Kurun. Setiap Kurun terbagi menjadi beberapa Masa.

Setiap Masa terdiri dari beberapa Zaman, dan Zaman terbagi menjadi beberapa Kala.

Ada tiga Kurun, Arkaikum, Proterozoikum dan Fanerozoikum. Kurun

Arkaikum adalah kurun pertama, dimulai sekitar 3.8 milyar hingga 2.5 milyar tahun

yang lalu. Kurun sebelum Arkaikum, dikenal sebagai Pra-Arkaikum, ditandai oleh

pembentukan planet bumi. Kurun Proterozoikum dimulai sekitar 2.5 milyar tahun

yang lalu hingga 542 juta tahun yang lalu. Kurun Arkaikum dan Proterozoikum juga

disebut Pra-Kambrium. Kemunculan besar-besaran dari hewan invertebrata menandai

akhir dari Proterozoikum dan dimulainya Kurun Fanerozoikum.

Kurun Fanerozoikum dimulai sekitar 542 juta tahun yang lalu dan berlanjut

hingga sekarang. Terbagi menjadi tiga Masa, yaitu Paleozoikum (542 – 251 juta

tahun yang lalu), Mesozoikum (251 – 65 juta tahun yang lalu) dan Kenozoikum (65

juta tahun yang lalu hingga sekarang).

Masa Paleozoikum terbagi menjadi enam Zaman. Dari yang tertua hingga

termuda adalah Kambrium (542 – 488 juta tahun yang lalu), Ordovisium (488 – 444

juta tahun yang lalu), Silurium (444 – 416 juta tahun yang lalu), Devonium (416 –

359 juta tahun yang lalu), Karbon (359 – 299 juta tahun yang lalu), dan Permium

(299f – 251 juta tahun yang lalu). Masa Paleozoikum diawali dengan kemunculan

banyak bentuk kehidupan yang berbeda-beda, yang terawetkan sebagai kumpulan

fosil dalam sikuen batuan di seluruh dunia. Masa ini berakhir dengan kepunahan

massal lebih dari 90 persen organisme pada akhir Zaman Permium. Penyebab

kepunahan pada akhir Permium ini belum diketahui pasti hingga saat ini.

Masa Mesozoikum terbagi menjadi Zaman Trias (251 – 200 juta tahun yang

lalu), Zaman Jura (200 – 145 juta tahun yang lalu), dan Zaman Kapur (145 – 65 juta

tahun yang lalu). Masa Mesozoikum dimulai dengan kemunculan banyak jenis hewan

baru, termasuk dinosaurus dan ammonite, atau cumi-cumi purba. Masa Mesozoikum

berakhir dengan kepunahan massal yang memusnahkan sekitar 80 persen organisme

saat itu. Kepunahan ini kemungkinan disebabkan oleh tabrakan asteroid ke bumi yang

sekarang kawah bekas tabrakan ditemukan di sebelah utara Semenanjung Yucatan,

Meksiko.

Masa Kenozoikum terbagi menjadi dua Zaman, Paleogen (65 – 23 juta tahun

yang lalu) dan Neogen (mulai dari 23 juta tahun yang lalu hingga sekarang). Zaman

Paleogen terdiri dari tiga Kala: Kala Paleosen (65 – 56 juta tahun yang lalu), Kala

Eosen (56 – 34 juta tahun yang lalu) dan Oligosen (34 – 23 juta tahun yang lalu).

Zaman Neogen terbagi menjadi empat Kala, yaitu Kala Miosen (23 – 5.3 juta tahun

yang lalu), Pliosen (5.3 – 1.8 juta tahun yang lalu), Pleistosen (1.8 juta – 11,500 tahun

yang lalu) dan Holosen (dimulai dari 11,500 tahun yang lalu hingga sekarang). Kala

Holosen ditandai oleh penyusutan yang cepat dari benua es di Eropa dan Amerika

Utara, kenaikan yang cepat dari muka air laut, perubahan iklim, dan ekspansi

kehidupan manusia ke segala penjuru dunia.

Tabel 2.1Skala Waktu Geologi Nisbi dan Umur Radiometrik

Sumber : “International Commission on Stratigraphy” Tahun 2009.

Tabel 2.2Skala Waktu Geologi

(Sumber : “International Commission on Stratigraphy” pada tahun 2009. Adapun warna yang tertera dalam tabel Skala Waktu Geologi merupakan hasil spesifikasi dari “Committee for the

Geologic Map of the World” tahun 2009)

Penentuan umur relatif secara fisik dilakukan dengan bantuan kaidah-kaidah,

sebagai berikut :

1. Steno, original horizontality, pada awalnya sedimen diendapkan horizontal,

dan hukum superposisi, lapisan yang dibawah diendapkan lebih dahulu dari

pada yang diatasnya,

2. James Hutton, dengan hubungan potong memotong (cross cutting

relationship)

3. Dan terutama dengan fossil yang terdapat dalam batuan sedimen (tidak

terdapat dalam batuan beku atau metamorf).

4. Prinsip inklusi (priciple of inclusion), batuan asing yang terdapat dalam tubuh

atau lapisan batuan berumur lebih tua dari batuannya sendiri.

Berikut adalah penjelasan mengenai kaidah-kaidah pembantu dalam

penentuan skala geologi secara nisbi (relatif) :

1. Hukum Super Posisi

Hukum ini merupakan dasar penuntun untuk menentukan umur relatif tubuh

batuan. Prinsipnya adalah, pada suatu urutan lapisan batuan sedimen dalam keadaan

normal (belum terdeformasi), batuan tertua adalah yang paling bawah dan makin

muda kearah atas. Urutan umur relatifnya sesuai dengan saat pengendapan sedimen.

Pada penerapan hukum ini diasumsikan bahwa sedimen diendapkan secara

horizontal dan dalam keadaan normal. Perlu diperhatikan kedudukan perlapisannya,

mana yang diatas dan mana yang dibawah. Deformasi tektonik dapat membalikkan

susunan perlapisan-perlapisan. Urutan batuan yang sudah terbalik dapat mudah

dikenali dengan melihat struktur sedimennya, seperti lapisan silang siur (cross-

bedding), gelembur-gelombang (riple-mark) dan rekah kerut (mud cracs). (Dikutip dari

Diktat Penuntun Praktikum Geologi Umum, Teknik Pertambangan Unisba Tahun 2010)

2. Hukum Potong Memotong

Umur relatif suatu peristiwa tertentu diperlihatkan juga oleh hubungan potong

memotong (crosscutting relations). Tahun 1788 James Hutton mempublikasi kan

gagasannya mengenai hubungan batuan sebagai berikut. Bila suatu lapisan, atau

lapisan-lapisan batuan terpotong oleh batuan lain, maka umur batuan yang memotong

lebih muda dari pada batuan yang dipotongnya. Misalnya lapisan-lapisan batuan

sedimen diterobos batuan beku, yang berarti lapisan batuan sedimen dipotong oleh

batuan beku, maka umur batuan beku lebih muda dibandingkan dengan umur batuan

sedimen yang sudah ada sebelumnya.

Sebagai contoh, dalam diagram gambar 2.2 dapat dilihat urutan peristiwa

pengendapan sedimen dan penerobosan batuan beku sesuai dengan urutan abjad.

Batuan tertua adalah batuan metamorf (A), yang di-intrusi granit (B). Kontak granit

dan lapisan yang terangkat (D), tidak ada, sehingga hubungannya tidak diketahui

dengan pasti. Bidang erosi (C) berkembang diatas dataran metamorf yang disusul

pengendapan batuan sedimen (D). Batuan-batuan ini diterobos oleh korok dan sill

(E). Sesar (F) menggeser urutan (D). Kemudian terjadi bidang erosi luas atau

berkembangnya bidang ketidak selarasan (G) yang memotong seluruh satuan-satuan

(A sampai F). Lalu seri edapan horizontal (H) diendapkan. Intrusi (I) dan (J) terjadi,

(I) membentuk lakolit dan (J) membentuk korok dan sill.

Gambar 2.2 Urutan Penerobosan Batuan Beku

(Sumber: Diktat Penuntun Praktikum Petrologi dan Mineralogi, Tambang Unisba 2013)

3. Urutan Fossil (faunal succession)

Disamping hukum super-posisi, dalam suatu seri lapisan-lapisan batuan

sedimen pada kerak bumi mengandung elemen tersendiri lain yang dapat

dipergunakan untuk menentukan urutan kronologi peristiwa-peristiwa yaitu, urutan

keatas himpunan fossil yang terkandung dalam batuan. Banyaknya dan sangat

beragamnya fossil sangat menakjubkan. Beberapa batuan, seperti kapur (chalk) dan

batugamping tertentu berkomposisi seluruhnya dari fossil, dan lainnya mengandung

berjuta jenis. Yang paling umum adalah invertebrata laut, dan juga vertebrata

mamalia, reptil dalam beberapa formasi batuan. Dengan dikenalnya fossil

memungkinkan ahli geologi menyusun umur relatif, seperti halnya ahli arkheologi

dengan artifak. Keduanya memperlihatkan evolusi dan perubahan dengan bejalannya

waktu.

Saat ini pentarikhan dengan fossil telah dipercaya dan telah dipergunakan

secara luas dalam penentuan lokasi sumber daya alam ekonomis, seperti minyak bumi

dan endapan mineral ekonomis. Dan juga merupakan dasar penyusunan kolom

geologi.

Dengan mempelajari penyebaran fossil indeks dan stratigrafi, letak susunan

lapisan-lapisan batuan, disusunlah satu kolom waktu geologi (geologic time scale),

dimana umur-umurnya dinyatakan dalam masa kehidupan fossil. Dan masa ini diberi

nama sesuai dengan geografi dimana pertama kali fossil tersebut dijumpai. Misalnya

Jura, fossilnya dijumpai di pegunungan Jura di Eropa.

Metoda yang paling sering digunakan dan umum adalah metoda paleontologi

atau mikropaleontologi. Cara ini dilakukan dengan mengidentifikasi fossil indeks

atau himpunan fossil yang terdapat dalam batuan, dan diperoleh umur relatif batuan.

4. Prinsip Inklusi

Umur relatif batuan beku intrusif, terhadap batuan disekitarnya, biasanya

terlihat dari inklusinya, atau fragmen-fragmen batuan yang lebih tua didalam batuan

lebih muda. Saat magma bergerak keatas menembus kerak, menyingkap dan menelan

fragmen-fragmen besar material disekitarnya yang tetap sebagai inklusi asing yang

tidak meleleh.

Prinsip ini juga berlaku dalam konglomerat dimana kerakal yang relatif besar

dan bongkah dari batuan yang telah ada, tertransport dan terendapkan dalam formasi

baru. Konglomerat lebih muda dibandingkan kerakal dan bongkah yang ada

didalamnya. (Sumber: Diktat Penuntun Praktikum Petrologi dan Mineralogi, Tambang Unisba

2013)

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Skala Waktu Geologi secara Absolut

Skala waktu geologi secara absolut merupakan skala waktu geologi di bumi

ini yang didasari pada waktu yang sebenarnya. Metode penentuan skala waktu

geologi secara absolut ini dapat ditentukan menggunakan metode pentarikhan

radiometri, yang menggunakan sifat peluruhan unsur radioaktif dalam batuan untuk

menentukan umurnya. Unsur radioaktif meluruh untuk membentuk isotop unsur

(atom unsur yang memiliki massa yang berbeda namun memiliki sifat-sifat kimiawi

yang sama). Waktu paruh unsur adalah waktu yang diperlukan untuk meluruhkan

separuh dari atom unsur tersebut. Unsur yang berbeda memiliki waktu paruh yang

berbeda pula.

Dalam fisika dan kimia telah dipelajari bahwa nomor atom unsur tertentu

merupakan jumlah proton dalam inti atom unsur tersebut dan tidak berubah-ubah.

Sedangkan inti atom terdiri atas neutron yang jumlahnya dapat bervariasi tanpa

mengubah jumlah proton. Misalnya unsur carbon, terdiri atas 6 proton, tetapi dapat

disertai oleh 6, 7, atau 8 neutron. Atom suatu unsur yang mengandung jumlah neutron

yang berbeda-beda disebut Isotop. Suatu isotop dikenali dari nomor massanya, yang

merupakan jumlah neutron dan protonnya. Contoh di atas, carbon mempunyai 3

nomor massa 12, 13, dan 14, ditulis seperti 12C, 13C, dan 14C.

Umumnya unsur kimia merupakan gabungan beberapa isotop. Pada umumnya

isotop-isotop unsur kimia di bumi bersifat stabil, cenderung tidak berubah. Akan

tetapi ada beberapa yang tidak stabil, misalnya 14C bersifat radioaktif, sebab intinya

tidak stabil. Ketidakstabilan inti isotop disebabkan oleh karena keragaman nomor

massa ada batasnya. Inti isotop radioaktif akan berubah secara spontan menjadi isotop

yang lebih stabil dari unsur kimia yang sama atau isotop unsur kimia yang lain.

Proses perubahan ini disebut peluruhan (decay), contohnya 14C meluruh menjadi 14N

dan 238U menjadi 206Pb. 14C dan 238U dinamakan parents, sedangkan 14N dan 206Pb

disebut daughter.

Peluruhan radioaktif dapat juga disertai radiasi sinar elektromagnetik, disebut

sinar γ, tetapi tidak mempengaruhi nomor massa dan nomor atomnya. Kecepatan

peluruhan isotop tidak sama, banyak isotop radioaktif yang pernah ada di bumi yang

sekarang sudah punah karena meluruh dengan cepat. Beberapa isotop radioaktif yang

peluruhannya lambat masih ada.

Percobaan peluruhan unsur radioaktif ini membuktikan bahwa kecepatan

peluruhan tidak terpengaruh oleh perubahan kondisi kimia atau fisik. Jadi, kecepatan

peluruhan suatu isotop di selubung (mantle) atau magma, sama seperti dalam batuan

sedimen. Atau dapat dikatakan bahwa kecepatan peleburan tidak terpengaruh oleh

proses geologi. Hal ini penting artinya bagi umur absolut.

Peleburan setiap unsur radioaktif mempunyai waktu tertentu yang dapat

diukur, dan mengikuti hukum dasar, banyaknya bagian parent atoms yang meluruh

dalam setiap satuan waktu adalah sama. Jumlah parent atoms yang meluruh turun

secara kontinyu, sedangkan jumlah daughter atoms secara kontinyu pula.

Kecepatan peluruhan radioaktif dinyatakan dalam waktu paruh (half life),

yang artinya waktu yang dibutuhkan untuk meluruhkan sejumlah parent atoms

menjadi setengahnya. Sebagai gambaran, misalnya waktu paruh suatu isotop

radioaktif adalah satu jam, dan dimulai dengan 1000 atom (No). Setelah satu jam

maka tersisa 500 parent atoms (Np) dan terbentuk 500 daughter atoms (Nd). Maka

Sedangkan, untuk peluruhan Kalium-Argon (40K/40Ar) dapat dijelaskan

sebagai berikut. Sebagai gambaran penentuan umur dapat dilakukan terhadap

mineral, dipilih isotop radioaktif alamiah kalium-40 (40K). Kalium mempunyai 3

isotop, 39K, 40K dan 41K, tetapi hanya 40K yang bersifat radioaktif dan mempunyai

waktu paruh 1.3 x 109 tahun. Isotop kalium meluruh dengan dua cara berbeda, 12%

darinya menjadi gas argon (Ar) dan sisanya 88% menjadi kalsium (Ca).

Perbandingan persentasi ini tidak terpengaruh oleh perubahan kondisi kimia

atau fisik. Pada saat mineral yang mengandung kalium mengkristal, dari magma atau

berkembang pada bahan metamorf, termasuk 40K, dalam struktur kristalnya. Sejak

mineral terbentuk, saat itu pula mulai terakumulasi 40Ar dan 40Ca di dalam mineral.

Karena perbandingan 40Ar dan 40Ca selatu tetap, maka untuk mengetahui berapa

banyak 40K yang meluruh, dapat dipilih salah satu saja yang diukur. Isotop argon

lebih baik, karena merupakan unsur yang sifat atomnya berbeda dengan lainnya.

Selain itu juga argon tidak membentuk ikatan kimia dengan unsur lainnya,

sehingga merupakan sebagai argon bebas yang terperangkap dalam kristal. Kelebihan

lainnya adalah pada suhu tinggi argon akan keluar dari kristal, tetapi pada suhu

rendah ia akan tetap terperangkap. Artinya, argon yang diukur, hanya yang terbentuk

dan terakumulasi sejak pembentukan mineralnya. Walaupun dalam magma terdapat 40K yang menghasilkan 40Ar, tetapi suhunya masih sangat tinggi dan Argon tidak

terperangkap dan keluar.

Semua atom 40Ar dalam mineral yang mengandung kalium pada batuan

ekstrusif seperti diorit atau andesit haruslah berasal dan 40K yang terakumulasi sejak

suhunya rendah. Batuan ekstrusif mendingin dengan cepat, maka waktu ekstrusi sama

dengan saat terperangkapnya argon.

3.2 Skala Waktu Geologi secara Nisbi (relatif)

Penentuan umur relatif batuan pada 2 lapisan yang berbeda dalam 1

penampang dapat ditentukan dengan melihat lapisan yang terlebih dahulu

diendapkan, yang terendapkan pertama lebih tua umurnya daripada yang terendapkan

kemudian. Proses ini berlangsung terus sampai semua lapisan tersusun dalam suatu

skala umur relatif yang memperlihatkan urutan kejadiannya.

Setiap lapisan memperlihatkan sejarah geologi dari bumi. Proses sedimentasi

misalnya, merupakan suatu bagian dari proses pengendapan. Granit ataupun batuan

beku lainnya merupakan gambaran adanya intrusi batuan beku pada kerak bumi.

Batuan beku ekstrusif menunjukkan suatu kejadian vulkanisme. Batuan metamorf

merupakan akibat terjadinya kenaikan suhu dan tekanan di dalam bumi, yang berasal

dari aktivitas tektonik atau instrusi dari gunung berapi. Suatu proses geologi

merupakan suatu kejadian alam yang didalamnya termasuk pengendapan deformasi

dan instrusi. Umur relatif dari berbagai macam lapisan dapat dipecahkan dengan tiga

konsep yang mendasar, yaitu :

1. Prinsip superposisi

Dalam keadaan normal (belum mengalami gangguan), dalam suatu urutan

batuan yang diendapkan maka lapisan yang berada paling bawah umurnya paling tua.

2. Hukum cross cutting relation (memotong/diterobos)

Batuan yang memotong batuan yang lain berarti lebih muda. Misalnya, antara

batuan beku dengan batuan endapan atau antar batuan Beku. Lapisan batuan endapan

A dipotong (diterobos) oleh batuan beku B dan batuan beku B diterobos oleh batuan

beku C, sehingga urutannya A, B, C.

3. Pendeskripsian Fosil

Cara ini biasanya pada batuan endapan. Fosil adalah sisa – sisa binatang atau

tumbuhan purba yang sudah membatu. Dasar pemikirannya adalah evolusi. Pada

endapan yang terletak dibawah mempunyai fosil yang berbeda dengan endapan yang

terletak di atas. Dari fosil – fosil tersebut dapat diketahui evolusi dari binatang

maupun tumbuhan. Banyak binatang/tumbuhan yang baru muncul. Dengan

mengetahui evolusi binatang / tumbuhan tersebut dapat diketahui endapan yang tua

dan yang lebih muda. Tetapi umur yang didapat hanyalah umur kisaran (nisbi).

Gambar 3.1Ilustrasi Hukum Superposisi (Penentuan Skala Waktu Geologi secara Nisbi)

(http://tambangunp.blogspot.com/2013/09/umur-relatif-dan-umur-absolut-pada.html, diunduh Tanggal 01 Juni 2014)

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan penjelasan materi mengenai skala waktu geologi secara absolut

maupun secara nisbi (relatif) dapat disimpulkan bahwa skala waktu geologi secara

absolut merupakan penentuan umur yang dinyatakan dalam satuan waktu, ditentukan

dengan melakukan perhitungan alamiah. Untuk mengetahui umur bumi yang

sebenarnya, orang mencoba menghitung waktu yang dibutuhkan untuk

mengendapkan satu lapisan batuan sedimen. Dengan mengukur tebal lapisan dan

kecepatan pengendapan maka dapat dihitung waktu yang diperlukan untuk

mengendapkan lapisan tersebut.

Sedangkan, skala waktu geologi secara nisbi merupakan umur relatif

didasarkan pada material bumi (batuan, fossil dan sedimen) atau kejadian-kejadian

yang berlangsung di bumi, dinyatakan dengan dua cara yang berbeda. Pertama,

dengan membandingkan material bumi, yang satu lebih tua atan lebih muda

dibandingkan dengan yang lainnya. Meskipun umur sebenarnya tidak diketahui.

Misalnya batuan sedimen dengan fossil dinosaurus relatif lebih tua dibandingkan

dengan sedimen berfossil manusia, yang artinya lapisan yang satu diendapkan lebih

dulu dibandingkan yang lainnya.

Umur relatif dari berbagai macam lapisan dapat dipecahkan dengan tiga

konsep yang mendasar, yaitu :

1. Prinsip superposisi ,

2. Hukum cross cutting relation (memotong/diterobos),

3. Pendeskripsian fosil.

DAFTAR PUSTAKA

Beiser, Arthur. 1987. “Concepts of Modern Physics”. McGraww Hill.

Malori, Cargo, “Physical Geology”, Mv, Graw-Hill Book Company, Northwest

Missonri State University, San Fransisco, USA, 1979

Assisten Laboratorium Geologi, (2010), “Penuntun Praktikum Geologi Umum“ ,

Laboratorium Geologi, Universitas Islam Bandung, 2014

Alpha, (2009). “Prinsip dan Konsep Dasar Penentuam Umur Geologi”, diakses

dari: http://geologikita.blogspot.com/2009/11/prinsip-dasar-geologi-dalam-

penentuan.html, Tanggal 25 Mei 2014

Tambang UNP, (2013). “Skala Waktu Geologi Absolut dan Nisbi”, diakses dari:

http://tambangunp.blogspot.com/2013/09/umur-relatif-dan-umur-absolut-

pada.html, diunduh Tanggal 01 Juni 2014