NAMA : KUKUH DIALOSA

NPM : 1215051030

JURUSAN : TEKNIK GEOFISIKA

TUGAS : GEOLOGI DASAR

WAKTU GEOLOGI DAN METODE PENENTUAN UMUR GEOLOGI

  Waktu adalah satuan yang didasarkan atas suatu daur (siklus) dari suatu gejala

perputaran bumi terhadap matahari. Kapan waktu itu dimulai? Sampai sekarang

belum banyak diketahui oleh para pakar. Ada pula orang mengatakan bahwa waktu

berupa periode selama suatu proses berlangsung, terjadi perubahan-perubahan, atau

suatu rangkaian suatu peristiwa-peristiwa yang tidak dapat diubah lagi.

    Waktu memegang peranan penting dalam kehidupan manusia, dalam ilmu

pengetahuan, termasuk dalam geologi. Dan karena begitu pentingnya mengetahui

waktu, manusia berusaha menciptakan alat pengukur waktu.

    Mengingat pentingnya waktu, maka para ahli geologi berusaha menaksir dan

menghitung bumi, umur unit-unit batuan, dan semua kejadian yang berhubungan

dengan bumi. Waktu dalam geologi diperhitungkan sejak terbentuknya bumi sekitar

450 juta tahun yang lalu. Satuan waktu dalam geologi adalah juta-tahun.

1. Umur Relatif

 

Pengertian relatif dalam waktu geologi menunjukkan bahwa dalam

mengemukakan umur suatu lapisan bautan atau unit-unit batuan, belum

dinyatakan secara tegas dengan menggunakan skala waktu melainkan hanya

membandingkan mana yang lebih tua dan mana yang lebih muda. Umur

relatif didasarkan pada material bumi (batuan, fosil, sedimen) atau kejadian-

kejadian yang berlangsung dibumi, dinyatakan dengan dua cara yang berbeda.

Pertama, dengan membandingkan material bumi, yang satu lebih tua atau

lebih muda dibandingkan dengan yang lainnya.

Umur relatif material bumiatau kejadian-kejadian di bumi merupakan

perbandingan umur yang satu dengan yang lainnya. Ada beberapa metoda

yang umum dipergunakan metode yang paling sering dipergunakan dan

umum adalah paleontologi dan mikropaleontologi. Cara ini dilakukan dengan

mengidentifikasi fossil indeks atau himpunan fossil yang terdapat dalam

batuan, dan diperoleh umur relatif bumi.

Beberapa metode lain yang digunakan dalam menentukan umur geologi

adalah sebagai berikut ;

 

1.1 Superposisi

 

Superposisi (superposition), dapat diartikan kedudukan diatas. Metode

ini digunakan umur relatif batuan sedimen yang belum mengalami

gangguan, baik oleh pelipatan ataupun dari erosi.

 

1.2 Intertonguing

 

Intertonguing adalah batuan yang paling memasuki/menembus satu

sama lain. Dua macam batuan sedimen, misalnya sandstone dan shale

yang berbentuk dari bahan yang berbeda dan lingkungan yang

berlainan pada suatu lapisan, saling memasuki karena mengalami

proses geologi.

1.3 Intrusi

 

Intrusi merupakan masuknya magma kedalam batuan kerak bumi

kemudian membeku di dalam. Batuan beku tersebut disebut batuan

intrusi. Dalam hal demikian ditafsirkan bahwa batuan intrusi umurnya

lebih muda daripada batuan yang dimasuki.

 

1.4 Deformasi

 

Deformasi adalah unit batuan yang mengalami perubahan formasi

karena adanya proses geologis, seperti pelipatan, patahan.

 

1.5 Metamorfisme

 

Metamorfisme adalah batuan yang telah mengalami perubahan bentuk.

Dalam hal yang demikian dapat ditafsirkan bahwa batuan-batuan

metamorf umurnya lebih muda dari pada batuan asalnya.

 

1.6 Perubahan Binatang

 

Perubahan binatang dapat diartikan pergantian dalam binatang. Setiap

lapisan biasanya mengandung fossil dengan karakteristik sendiri-

sendiri manurut tempat dan waktu organisme itu hidup. Dengan

bantuan fossil yang dikandungnya dapat menunjukkan kepada kita

umur dari masing-masing lapisan tersebut. Atau katakanlah didasarkan

pada perkembangan evolusi kehidupan, dimana spesies tertentu akan

digantikan oleh spesies berikutnya setelah melewati interval waktu

tertentu.

 

1.7 Horizonasi Tanah

 

Tanah sebagai bagian integral dari sistem bumi juga mengalami

perkembangan. Terbentuknya lapisan/horizon atas maupun bawah

merupakan suatu proses panjang. Karena itu banyaknya horizon tanah

dapat dijadikan indikasi umur tanah.

 

.

2. Umur Absolut

 

Istilah absolut atau mutlak menunjukkan bahwa para pakar telah melangkah

lebih maju dengan menyatakan umur suatu lapisan batuan secara tegas, yaitu

dengan menggunakan skala waktu yang kita kenal sehari-hari seperti tahun

dan sebagainya. Umur absolute dinyatakan dalam satuan waktu, ditentukan

dengan melakukan perhitungan alamiah. Hal ini mungkin lebih mudah

dipahami jika kita menyadari bahwa pengukuran yang kita lakukan setiap saat

dengan usaha yang sangat teliti masih mengalami kesalahan-kesalahan.

Beberapa metode pengukuran absolut akan dibicarakan berikut ini secara

singkat, dari yang paling sederhana sampai yang paling modern.

 

2.1 Pendinginan Bumi

 

Umumnya para pakar astronomi pada abad XIX percaya bahwa bumi

berasal dari kabut panas yang kemudian mengalami pemadatan akibat

pendinginan. Atas dasar pandangan tersebut maka para pakar fisika

pada akhir abad itu mempelajari dengan seksama bagaimana proses

pendinginan tersebut berlangsung sehingga dapat diperkirakan

lamanya waktu yang dibutuhkan bumi dari keadaan yang mula-mula

sampai ke keadaan sekarang ini.

 

2.2 Kadar Garam Air Laut

 

Penetapan umur melalui pengukuran kadar garam pada air laut

didasarkan pada pandangan bahwa garam yang terkandung di dalam

laut asalnya dari daratan yang terbawa oleh air sungai. Kemudian para

ahli menghitung jumlah keseluruhan garam yang terbawa oleh air

sungai ke laut setiap tahunnya, sehingga dengan mengetahui berapa

kadar garam air laut sekarang umur atau kapan proses tersebut mulai

berlangsung dapat di hitung.

 

2.3 Tingkat Sedimentasi

 

Metode ini dapat digunakan mengukur umur batuan sedimen yang

belum mengalami gangguan seperti pelipatan, patahan, dan erosi.

Dengan cara ini tebal lapisan seluruhnya diukur, demikian pula tingkat

sedimentasi setiap tahun dihitung.

 

2.4 Tingkat Erosi

 

Pada prinsipnya pengukuran ini identik dengan metode pengukuran

sedimentasi yaitu tebal lapisan yang tererosi dihitung, demikian juga

tingkat erosi rata-rata tiap tahun diukur.

 

2.5 Lingkaran Pertumbuhan Batang

 

Pengukuran lingkaran pertumbuhan atau sering disebut dengan

lingkaran tahun (Growth Rings). Pada pohon-pohon tertentu akan

terlihat dengan jelas lingkaran pertumbuhannya setiap tahun, dimana

pada musim pertumbuhan akan berbentuk lingkaran tersebut, tetapi

pada masa istirahat tidak akan terbentuk.

 

2.6 Radioaktif

 

Pengukuran umur berdasarkan radioaktif merupakan pengukuran yang

dianggap paling cangggih karena dengan alat ini manusia dapat

mendeteksi umur jutaan bahkan milyaran tahun yang silam. Metode

ini dianggap yang paling baik yang dimiliki sampai sekarang ini,

untuk mengukur umur mutlak bumi. Unsur radioaktif sifatnya stabil,

sehingga berusaha mencapai kestabilannya dengan jalan memancarkan

sinarnya berupa partikel-partikel sinar alpha, beta, dan gamma.

 

2.7 Penetapan Bercak Radioaktif

 

Penetapan umur berdasarkan bercak pada radioaktif disebut pula

dengan fission-Track Dating (penentuan umur lewat bercak-bercak

yang dihasilkan oleh radioaktif).

 

3 Isotop dan Absolut Pentarikan

 

Isotop adalah atom dari unsur yang sama tetapi memiliki jumlah neutron yang

berbeda pada intinya. Neutron adalah bagian dari inti atom yang tidak

bermuatan tetapi mempunyai berat (bobot). Pada umunya isotop-isotop unsur

kimia di bumi bersifat stabil, cenderung tidak berubah. Dengan memancarkan

sinarnya antara lain sinar alpha yaitu inti aton helium yang mengandung 2

neutron dan 2 proton, sehingga bermuatan positif. Sinar beta yaitu partikel-

partikel elektron yang bermuatan negatif, dengan kecepatan sedikit di bawah

kecepatan cahaya sehingga mampu menembus 1.000 lembar kertas. Dan sinar

gamma yaitu radiasi energi berupa gelombang elektromagnetik dengan

panjang gelombang sangat pendek.

Berikut ini akan diuraikan secara garis besar beberapa metode radioaktif

dalam pengukuran unsur mutlak umur bumi.

 

3.1 Uranium

 

Metode uranium sering disebut dengan lead system (metode uranium-

timah hitam). Unsur radioaktif uranium terdiri atas dua isotop yaitu

uranium dengan isotop 238 (U 238) dan uranium 235 (U 235). Dengan

menghitung berapa kadar timah hitam yang terbentuk dan berapa

kadar uranium yang masih sisa di dalam batuan, para ahli dapat

menghitung umur batuan yang mengandung unsur radioaktif tersebut.

 

3.2 Metode Potassium

 

Metode ini sering disebut peluruhan Argon (K 40 – Ar 40). Metode ini

diketemukan tahun 1948, dan banyak digunakan karena unsur

radioaktif ini banyak terdapat di dalam batuan beku dan batuan

metamorf. Dengan membandingkan jumlah Kalium 40 yang masih

sisa dalam batuan dan Argon 40 yang terbentuk, maka umur batuan

dapat dihitung.

 

3.3 Metode Rubidium

 

Metode rubidium sering disebut dengan Stronsium (Rb 87 – Sr 87).

Rubidium akan berubah menjadi Stronsium dengan cara memancarkan

partikel-partikel elektron (sinar beta). Dengan menghitung

perbandingan jumlah rubidium yang masih sisa dan stronsium yang

terbentuk, dapat ditentukan umur batuan yang mengandung unsur

radioaktif tersebut.

 

3.4 Metode Carbon-14

 

Sering pula disebut dengan radiocarbon dating. Carbon 14 bereaksi

dengan Oksigen membentuk CO (gas asam arang). Gas asam arang ini

sangat dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan dalam pertumbuhan, yang

setelah diisap dan digunakan dilepas kembali. Karena itu jumlah C 14

di dalam tubuh tumbuh-tumbuhan dianggap tetap selama tumbuhan

tersebut masih hidup. Pada saat organisme itu mati, terjadilah

pengurangan C-14 dalam organisme itu karena tidak ada lagi

tambahan C-14 yang masuk ke dalam organisme tersebut.

Dengan mengukur kadar karbon-14 yang masih ada didalam fosil kayu

yang diketemukan pada lapisan batuan tertentu, dapat dihitung sejak

kapan organisme itu mati dan sekaligus menunjukkan umur dari

lapisan batuan dimana fosil kayu itu ada.

 

Berdasarkan analisa berbagai sampel batuan yang diperoleh dari daerah

terbesar yang tersebar luas di bumi, akhirnya para pakar menyusun suatu

daftar/tabel saat terbentuknya beberapa kejadian alamiah penting seperti :

3.5 Bumi mulai memadat/terbentuk sekitar 4,5 milyar tahun yang lalu.

3.6 Massa batuan yang meluas di bumi terbentuk sekitar 3,5 milyar

tahun yang lalu.

3.7 Adanya fossil sekitar 3,3 milyar tahun yang lalu.

3.8 Berlimpahnya "fossil record" bersamaan dengan periode Cambrium

sekitar 600 juta tahun yang lalu.

 

4 Metode Pentarikan Lain

 

Sebagai gambaran penentuan umur dapat dilakukan terhadap mineral, dipilih

isotop radioaktif alamiah kalium-40. Isotop kalium meluruh dengan dua cara

berbeda, 12% darinya menjadi gas argon (Ar) dan sisanya 88% menjadi

kalsium (Ca). dibawah ini memperlihatkan isotop radioaktif lain yang

dipergunakan untuk penentuan umur bumi secara absolute selain kalium

argon.

 

Isotop      

Presen

t

System

Peluruhan

Daughter

Waktu

paruh

(tahun)

Pentarikan

Efektif

(tahun)

Mineral

U-238

U-235

U-232

α+β

α+β

α+β

Pb-206

Pb-207

Pb-208

4.5 109

710 106

14 109

10 104-4.6

109

10 106-4.6

109

10 106-4.6

109

Zirkon dan Uraninit

Zirkon dan Uraninit

Zirkon dan Uraninit

K-40

Penangkapan

β

Peluruhan β

Ar-40

Ca-40

13 10350.000-4.6

103

Muskovit

Biotit

Homblende

Batuan vulkanik

Rb-87 Peluruhan β Sr-87 47 10310 104-4.6

103

Muskovit

Biotit

Kalium Felspar

Bat. Metamorfbeku

C-14 Peluruhan β N-14 5,730±30 100 –

70.000

Kayu, arang, peal dan

material tumbuhan,

tissue, material

binatang, pakaian,

cangkang, stalaktit, air

tanah, air laut, es

gletser.

 

Sedangkan metode-metode lainnya yang juda dapat dipergunakan untuk

menentukan umur absolut batuan dapat dilihat pada tabel berikut :

Metoda Ketelitian

Jangkauan

(tahun)

Yang diukur

Silisium-32 (Si-32)±300

tahun500-2000 Aktivitas Si-32

Tritium (H-3) ±5% s/d 150 Kandungan H-3

Argon-39 ±5% 50-1200 Aktivitas Ar-39

Chlor-36 (Cl-36)   s/d 2.5 106 Aktivitas Cl-36

Beryllium-10 (Be-

10)±25%

10 103-15

106Aktivitas Be-10

Alluminium-26 (Al-

26)±50.000 3.5 106 Aktivitas Al-26

Timbal-210 (Pb-210)   s/d 150 Pengukuran Pb-210, Po-210

Uranium / Helium

(U/He)  103-250 103 Kandungan Helium

Thorium-230/

Uranium-234±3%-10% 103-5 103 Perbandingan Aktivitas peluruhan

Protaktinium-231/

Uranium-235

±10%-

20%3 103-25 104

Perbandingan Protaktitium dan

Uranium

Luminescens (TL

dan IROSL)

±5%-25% 200-106 Akumulasi dosis luminescent

tahunan pada kuarsa dalam

sedimen

Electron Spin

Resonance (ESR)±10% 103-1.5 106 Akumulasi dosis tahunan

Fission Track ±2%-10% 3 103-10 106Kerapatan jejak dan kandungan U-

238

Palco Magnet  10 103-250

106Suseptibilitas remanen magnet

Isotop Stabil oxygen

O-16/O-18±1%-5% 10 103-106 Perbandingan Oxigen dalam CO2

Asam Amino±10%-

25%103-106 Sisa asam amino dalam tulang

 

1. Ketidakselarasan

 

Proses sedimentasi normal mengendapkan sedimen secara teratur dan

bertahap, lapisan demi lapisan mengikuti hokum superposisi sejak lahirnya

bumi. Demikian pula hasilnya setelah menjadi batuan sedimen, urutannya

tidak berubah, lapisan diatas selaras dengan lapisan dibawahnya, selama

belum mengalami proses geologi lainnya, tektonik misalnya. Bidang

ketidakmenerusan pengendapan disebut ketidakselarasan, yang menunjukkan

suatu periode panjang dimana selama itu tidak berlangsung pengendapan,

erosi, batuan yang semula ada, kemudian pengendapan berlangsung kembali.

Ada tiga jenis ketidakselarasan yang utama yang dijumpai pada batuan

sedimen. Yang sangat nyata adalah ketidakselarasan bersudut (angular

unconformity) yang ditandai oleh tidak selarasnya lapisan lebih tua dengan

yang muda. Jenis kedua adalah ketidak selarasan sejajar (disconformity)

merupakan bidang erosi diantara dua lapisan sejajar. Dan jenis yang ketiga

adalah nonconformity dimana lapisan sedimen bautan beku atau metamorf.

1. Penetapan Umur Geologi

 

Umur bumi atau konkritnya umur batuan sangat diperlukan dalam mengulas

tingkat kesuburan tanah, batuan sebagai bahan induk perlu diketahui umurnya.

Para pakar menyebut umur batuan sebagai tarikh geologi.

Pembagian zaman pada waktu itu adalah :

Palaezoicum    : zaman kehidupan tua (primer)

Mesozoicum    : zaman kehidupan pertengahan (sekunder)

Caenozoicum    : zaman kehidupan baru (tertier)

 

Nama-nama tersebut tetap dipakai sebagai dasar dalam pembuatan skala waktu

geologi modern. Waktu geologi dinyatakan dengan beberapa skala :

Era (masa)    :    didasarkan pada perkembangan

kehidupan di dunia dan kegiatan pembentukan

pegunungan yang menyeluruh.

Periode (jaman)    :    didasarkan pada kegiatan

pembentukan pegunungan secara regional/lokal.

Epoch (kala)    :    didasarkan pada kandungan fossil.

Age (waktu)    :    didasarkan pada fauna dan

flora/zaman es.

 

Era terdiri dari beberapa periode, periode terdiri dari beberapa epoch, epoch

terdiri dari beberapa age, dan seterusnya.

Berdasarkan batuan yang terbentuk dalam masing-masing skala waktu geologi

tadi, disusun pula skala batuannya dengan nama :

Group, yaitu formasi batuan yang terbentuk selama waktu era.

Sistem, yaitu formasi batuan yang terbentuk selama waktu periode.

Seri, yaitu formasi batuan yang terbentuk selama waktu epoch.

Stage, yaitu batuan yang terbentuk selama waktu age.

 

Pengertian Tarikh Geologi

 

Beberapa pengertian yang sering digunakan dalam geologi yang berkaitan

dengan penetapan dengan penetapan umur batuan antara lain :

AZOIKUM    :    Belum ada kehidupan (A= tidak; zoo

= hewam/kehidupan)

ARCHEOZOIKUM    :    Sudah mulai ada kehidupan

berupa mahluk sederhana bersel satu.

PROTEROZOIKUM    :    Sudah diketemukan tanda-

tanda kehidupan, tetapi fossil belum banyak

ditemukan.

PALAEZOIKUM    :    Zaman kehidupan pertama/tua.

Sudah banyak peristiwa ssedimentasi yang

mengandung fossil.

MESOZOIKUM    :    Zaman kehidupan pertengahan

(kedua). Terkenal sebagai zaman reptil dimana fossil-

fossil binatang dari zaman ini ukurannya besar-besar.

Terdiri atas 3 periode. Yang terpenting dari zaman ini

adalah periode kapur, banyak foraminifera yang

membentuk lapisan kapur.

NEOZOIKUM    :    Zaman kehidupan baru.

-Tersier    :    terjadi peristiwa-peristiwa orogenetik

dan vulkanisme. Terbentuk rangkaian-rangkaian

pegunungan muda didunia yaitu sirkum pasifik dan

sirkum mediteran. Diikuti oleh pembentukan gunung

api di daerah tersebut.

        Batu bara yang berasal dari zaman ini termasuk

batu bara muda yang banyak mengandung gas

sehingga kualitasnya kurang baik.

-Kuarter    :    Pleistosen (dilivium) : suhu permukaan

bumi turun 20C sehingga menyebabkan zaman es.

Permukaan air laut turun kira-kira 70 m. Zaman ini

berlangsung 4 kali diselingi zaman interglasial,

manusia pertama muncul di zaman ini.

 

 DAFTAR PUSTAKA

 

Magetsari, Noer Aziz, dkk. Geologi Fisik. Bandung : ITB.

Munir, Mochtar. 1996. Geologi dan Mineralogi Tanah. Jakarta : PT.

Dunia Pustaka Jaya.