Yuli Ifana Sari, M.Pd

Sumber Keterangan Bagian Dalam Bumi

• Jari-jari bumi ke katulistiwa 6378km dan ke kutub 6357km. Pemboran kerak bumi di Oklahoma untuk meneliti bagian dalam bumi hanya mencapai 5253 meter, dan proyek Mohole dekat pulau Guadalupe (lepas pantai Meksiko) mengebor sampai kedalaman 9 km.

• Dari dalamnya pengeboran tersebut nampak bahwa hanya kulit luar dari bumi kita yang dapat diselidiki secara langsung. Meskipun demikian, kita mengetahui para ahli telah bercerita banyak tentang bagian dalam bumi, seperti: wujud, densitas batuan, temperatur, kecepatan gelombang melalui berbagai lapisan dan sebagainya.

• Dari mana para ahli memperoleh keterangan mengenai bagian dalam bumi? Patut dimaklumi bahwa bagian dalam dari bumi sulit sekali bahkan tidak mungkin diselidiki secara langsung, sehingga wajar pula kalau banyak hal yang tidak diketahui secara pasti.

• Para ahli melakukan penyelidikan secara tidak langsung, dimana tak dapat dilupakan bantuan dari ilmu Kosmologi, Geokimia, dan Geofisika.

• Lewat pengetahuan Kosmologi seperti gaya tarik menari antar benda-benda angkasa, massa, volume, diameter, jarak antar benda angkasa dan sebagainya, para ahli menganalisis sampai ke kesimpulan mengenai keadaan bagian dalam dari bumi.

• Penelitian geokimia atas sampel batuan, lava dan bahan-bahan lain yang dikeluarkan letusan gunung api mengantarkan ke kesimpulan mengenai komposisi batuan, densitas serta sifat-sifat batuan di lapisan dalam.

• Demikian juga batuan meteorit, sampel batuan dari bulan, diselidiki ahli geokimia dan dibandingkan dengan batuan bumi untuk sampai ke kesimpulan mengenai bagian dalam bumi.

• Hasil penyelidikan geofisika juga sangat membantu meramalkan keadaan bagian dalam bumi. Terutama keterangan yang disumbangkan oleh hasil penelitian gravitasi, kemagnetan bumi dan seisme. Berikut ini akan diuraikan secara singkat ketiga sumbangan geofisika tersebut.

Gravitasi Bumi

• Bumi mempunyai gaya tarik ke intinya sehingga semua benda yang ada di permukaan bumi tidak melayang ke ruang angkasa. Dasar dari pengetahuan tentang gravitasi adalah penemuan Isaac Newton yang mempelajari gerak-gerak planet dalam tatasurya yang menghasilkan Hukum Gravitasi Universal (Menard, 1974).

• Pada hakekatnya menimbang berat benda adalah menghitung besarnya gaya tarik bumi terhadap benda tersebut (berat adalah gaya tarik gravitasi terhadap suatu benda, sedang massa merupakan jumlah material dalam suatu benda; berat = massa x gravitasi).

• Besarnya gravitasi di permukaan bumi tidak sama di setiap tempat. Di katulistiwa berkisar 978 gal dan di kutub 983,1 gal (1 gal = percepatan 1 cm/det2).

• Karena perbedaan gravitasi di daerah katulistiwa dan kutub tersebut maka berat benda yang ditimbang di kutub lebih besar sekitar 0,5 % dibanding berat benda yang sama bila ditimbang di katulistiwa.

ISOSTASI(Kedudukan Seimbang)

• Dasarnya: Volume bumi yang besarnya selalu tetap.

• Bagian bumi yang rendah (lautan atau lembah) akandikompensasikan oleh adanya benua atau pegunungan agar volume bumi senantiasa tetap.

• Hal semacam inilah yang disebut “kedudukan seimbang atauISOSTASI”

• Kondisi inilah yang menyebabkan kerak bumi akan bergerakterus mencari keseimbangan yang merupakan salah satupenyebab “Gaya Tektonik”.

HIPOTESIS TENTANG ISOSTASI

1. Hipotesis PRATT (1859)

“ Perbedaan ketinggian antara daratan danlautan disebabkan oleh perbedaankepadatan batuan yang menyusun kerakbumi di kedua bagian bumi tersebut”

Densitas di daratan lebih ringan daripadadensitas batuan di dasarlaut.

PARRT’S HYPOTESIS

KERAK BUMI (2,7)

ASTHENOSFIR (3,1)

Perak

AIR RAKSA (13,0)

Besi

Pyrit

Zink

Hg

Nikel5

8,57,8

8,87,7

2. Hipotesis Airy’s (1855)

• Perbedaan ketinggian permukaan bumi bukandisebabkan oleh perbedaan densitas batuan, tetapi akibat dari perbedaan ketebalan lapisankerak bumi

• Pegunungan yang tinggi akarnya akan jauhlebih masuk kedalam bumi dibandingkandengan dasar laut yang dikenal dengan “ The Roots of Mountain Hypothesis of Isostasi” atau Teori Akar pegunungan

Tembaga (8,9)

Air Raksa (13,6)

AIRSY’S HYPOTESIS

Kerak Bumi (2,7)

Asthenosfir (3,1)

• Berdasarkan pengukuran gravitasi disetiap tempatdipermukaan bumi yang kemudian dibandingkandengan grafitasi teoritis yang seharusnya dimiliki, danselanjutnya teori ini dikenal dengan “AnomaliGravitasi / Anomali Isostasi”

• Gravitasi Teori: besarnya gravitasi pada “Speroid” yaitu permukaan bumi rata-rata yang berbentukeliposoidal (hanya dibayangkan atau dilukiskan diatas kertas guna perhitungan)

• Pada setiap titik di Speroid gravitasinya sama asalterletak pada lintang yang sama.

Catatan: 1. Dengan pengukuran gravitasi dipermukaan bumi kemudian

dianalisa dapat diramalkan peristiwa geologi yang akan terjadiContoh: pembentukan pegunungan, penurunan, dll.

2. Penelitian Vening Meinez:Di daerah Maluku kini sedang dalam proses pembentukanpegunungan tinggi (Anomali Apa?)

• Anomali Gravitasi Positif:

➢ Bila gravitasinya lebih besar dari pada gravitasi teori

➢ Daerahnya cenderung mengalami penurunan untuk mencapaikeseimbangan

• Anomali Gravitasi Negatif:

➢ Bila gravitasinya lebih kecil dari pada gravitasi teori

➢ Daerahnya cenderung mengalami pengangkatan untukmencapai keseimbangan

Foredeep

Foredeep

Non-vulcanicouler arc Extinet

volcanic

Foreland

Non-volcanicrange

Volcanic mean belt

Non-volcanicrange

Sidedeep Sidedeep

DEVELOPMENT OF A BIVERGENT OROGENIC SYSTEM

innersenke

Volcanic inner arc Extinet

volcanic

Foredeep

Non-vulcanicouler arc

Volcanic inner arc

Non-vulcanicouler arc

Foredeep

Volcanic inner arc

Non-vulcanicouler arc

Volcanic inner arcIntermountain

(Ekstinct vol.)

ForelandWide geosynclinal sea

(Geo Undation)

Foredeep

Foredeep

Meridian Ridge

MATURE

Dewasa Awal

EARLY MATURE

Dewasa

STAGES

OF OROGENIC

EVOLUTION

GEOSYNCLINAL

Masa Geosingklinal

(Geo Undasi)

EMBRYONIC

Masa Embrio

(Meso Undasi)

YOUNG

Masa Muda

Kemagnetan Bumi

• Bumi merupakan medan magnet yang luar biasa besarnya, suatu berita menakjubkan yang pertama kali dipublikasikan oleh William Gilbert tahun 1600 dan karenanya jarum kompas selalu menunjuk ke arah utara dan selatan Kutub Magnet Bumi.

• Menurut Gilbert bumi bersifat magnet karena inti bumi penuh dengan loadstone, batuan yng banyak mengandung magnetit. Dia membuat globe yang bagian intinya diisi dengan loadstone sehingga orang meyakini pendapatnya lebih dari dua abad lamanya.

• Akan tetapi belakangan orang mulai menolak pendapat Gilbert, yang anehnya justru bermula dari percobaan Gilbert sendiri dimana ia memanasi globenya sampai merah membara, dan ternyata berakibat globenya kehilangan sifat kemagnetan. Orang mulai sangsi karena tentunya inti bumi temperaturnya tinggi.

Seismik

• Apabila terjadi pelepasan energi didalam kerak bumi akibat patahan atau letusan gunungapi maupun longsor, maka energi tersebut akan diteruskan ke segala arah melalui materi batuan berupa perambatan getaran dalam bentuk gelombang.

• Perambatan gelombang inilah yang disebut gempa. Secara garis besar gelombang gempa dapat dibedakan atas dua macam yaitu Body wave dan Surface wave.