Pokok Bahasan Litosfer

a)   Struktur Lapisan Kulit Bumi

Kata lithosfer berasal dari bahasa yunani yaitu lithos artinya batuan, dan sphera artinya lapisan lithosfer yaitu lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km. Yang dimaksud batuan bukanlah benda yang keras saja berupa batu dalam kehidupan sehari hari, namun juga dalam bentuk tanah liat, abu gunung api, pasir, kerikil dan sebagainya. Tebal kulit bumi tidak merata, kulit bumi di bagian benua atau daratan lebih tebal dari di bawah samudra.

Bumi tersusun atas beberapa lapisan yaitu:

1.      Barisfer yaitu lapisan inti bumi yang merupakan bahan padat yang tersusun dari lapisan nife (niccolum = nikel dan ferum besi) jari jari barisfer +- 3.470 km.

2.      Lapisan antara yaitu lapisan yang terdapat di atas nife tebal 1700 km. Lapisan ini disebut juga asthenosfer mautle/mautel), merupakan bahan cair bersuhu tinggi dan berpijar. Berat jenisnya 5 gr/cm3.

3.      Lithosfer yaitu lapisan paling luar yang terletak di atas lapisan antara dengan ketebalan 1200km berat jenis rata-rata 2,8 gram/cm3.

Gambar. Struktur Lithospheric

Litosfer disebut juga kulit bumi terdiri dua bagian yaitu:

1.      Lapisan sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan AL 2 O3. Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit andesit jenis-jenis batuan metamor, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak bersifat padat dan batu bertebaran rata-rata 35km.

Kerak bumi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu:

a.       Kerak benua: merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di  bagian atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini yang merupakan benua.

b.      Kerak samudra: merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut pada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun dari batuan beku gabro dan peridolit. Kerak  ini menempati dasar samudra.

2.    Lapisan sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh  logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa Si O2 dan Mg O  lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena   mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan   basalt. Lapisan merupakan bahan yang bersipat elastis dan mepunyai ketebalan  rata rata 65 km .

Gambar. Penampanmg bumi.

b)     Batuan Pembentuk Permukaan Bumi

Batuan merupakan benda alam yang menjadi penyusun utama lapisan litosfer. Batuan terdiri atas campuran antarmineral sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat. Oleh karena itu, kerak dan selubung atas bumi terdiri dari bermacam-macam batuan dan umur dan asalnya berbeda-beda.

Induk pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar dan bersuhu sangat tinggi yang terdapat di bawah kerak bumi. Magma mengalami beberapa proses perubahan sehingga menjadi batuan. Berdasarkan proses pembentukannya batuan dibedakan menjadi tiga macam, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf.

1.    Batuan Beku

Batuan beku (igneous rock) adalah batuan yang terbentuk dari magma yang membeku. Secara umum batuan beku mempunyai ciri-ciri homogen dan kelompok, tidak ada pelapisan, dan umumnya tidak mengandung fosil.

Batuan beku dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu berdasarkan tempat pembekuannya dan berdasarkan mineral penyusunnya.

a.    Berdasarkan tempat pembekuan

1)   Batuan beku dalam

Batuan beku dalam adalah batuan beku  yang terbentuknya jauh di bawah permukaan bumi, yaitu pada kedalaman 15 – 50 km. Karena tempat pembekuannya dekat dengan astenosfer, pendinginan magmanya sangat lambat sehingga menghasilkan batuan besar-besar dengan tekstur holokristalin, yaitu semua komposisi batuan disusun oleh kristal yang sempurna. Contoh batuan beku dalam adalah batu granit.

2)      Batuan beku korok (Gang)

Batuan beku korok adalah batuan beku yang terbentuk di daerah korok atau celah kerak bumi sebelum magma sampai ke permukaan bumi. Proses pembekuan magma itu agak cepat sehigga membentuk batuan yang mempunyai kristal-kristal yang kurang sempurna. Contoh batuan beku korok adalah batu porfiri granit.

3)      Batuan beku luar

Batuan beku luar atau juga disebut batuan lelehan adalah batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi. Magma yang keluar dari bumi mengalami proses pendingin dan pembekuan sangat cepat sehingga tidak menghasilkan kristal-kristal batuan. Contoh batuan beku luar adalah batuan riolit dan basalt.

b.   Berdasarkan mineral penyusunnya

1)      Batuan beku mineral ringan

Batuan beku yang tersusun atas mineral-mineral ringan biasanya berarna terang, mudah pecah, dan banyak mengandung silikat sehingga termasuk batuan yang bersifat asam.

2)      Batuan beku mineral berat

Batuan beku yang tersusun atas mineral-mineral berat biasanya berarna gelap, sukar pecah, dan kandungan silikitnya sedikit sehingga termasuk batuan yang bersifat basa.

2.    Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk karena adanya proses pengendapan (sedimentasi). Butur-butir batuan sedimen berasal dari berbagai macambatuan melalui proses pelapukan, baik pelapukan oleh angin maupun air. Butiran-butiran hasil pelapukan atau pengikisan mengendap secara berlapis yang semakin lama semakin tebal dan padat. Proses terbentuknya batuan sedimen disebut diagenesis. Diagenesis merupakan istilah untuk menyebut terjadinya perubahan bentuk (transformasi) dari bahan deposit menjadi batuan endapan.

Batuan sedimen dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu:

a.       Menurut tenaga yang mengendapkan

1)      Batuan sedimen akuatis, yaitu batuan sedimen yang berasal dari pengendapan butir-butir batuan oleh air sungai, danau, atau air hujan.

2)      Batuan sedimen aeolis (aeris), yaitu batuan sedimen yang berasal dari pengendapan butir-butir batuan oleh angin.

3)      Batuan sedimen glasial, yaitu batuan sedimen yang berasal dari pengendapan butir-butir batuan oleh gletser.

b.      Menurut tempat pengendapan

1)      Batuan sedimen teristris (darat)

2)      Batuan sedimen marine (laut)

3)      Batuan sedimen limnis (danau)

4)      Batuan sedimen fluvial (sungai)

5)      Batuan sedimen glasial (es/gletser)

c.       Menurut cara pengendapan

1)      Batuan sedimen mekanik, yaitu batuan sedimen yang diendapkan secara mekanik tanpa mengubah susunan kimianya. Contoh batuan krikil dan pasir.

2)      Batuan sedimen kimiawi, yaitu batuan sedimen yang diendapkan secara kimia mengubah susunan kimianya. Contoh batuan kapur.

3)      Batuan sedimen organik, yaitu batuan sedimen yang diendapkan melalui kegiatan organik. Contoh terumbu karang.

3.    Batuan Malihan (Metamorf)

Batuan metamorf adalah batuan yang mengalami perubahan, baik secara fisik maupun kimiawi sehingga menjadi berbeda dari batuan induknya. Faktor-faktor yang mempengaruhi adalah suhu yang tinggi, tekanan yang kuat, dan waktu yang lama.

Batuan metamorf dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

a.       Metamorf kontak (Metamorf termal), yaitu batuan yang berubah karena pengaruh suhu yang sangat tinggi. Contohnya batolit, stock, lakolit, sill, dan dike.

b.      Metamorf dinamo (Metamorf kinetis), yaitu batuan yang berubah karena pengaruh tekanan yang sangat tinggi, dalam waktu yang sangat lama, dan dihasilkan dari proses pembentukan kulit bumi oleh tenaga endogen. Contohnya, batu limpur (mudstone) menjadi batu tulis (slate).

c.       Metamorf pneumatolitis kontak, yaitu batuan yang berubah karena pengaruh gas-gas dari magma. Contohnya, kuarsa dengan gas borium berubah menjadi turmalin (sejenis permata) dan kuarsa dengan gas fluorium berubah menjadi topas (permata berwarna kuning).

c)      Tenaga Pengubah Bentuk Permukaan Bumi

1.      Tenaga Endogen

Tenaga endogen adalah tenaga yang berasal daridalam bumi dan bersifat membangun permukaan bumi. Tenaga endogen terdiri atas tenaga tektonis, vulkanis dan gempa bumi.

a.       Tenaga tektonis

Tenaga tektonik merupakan tenaga dari dalam bumi yang menyebabkan terjadinya perubahan letak lapisan permukaan bumi secara mendatar atau vertikal, baik yang menyebabkan putusnya hubungan batuan maupun tidak. Gerakan tektonis dibedakan menjadi dua yaitu:

1)      Tektonis epirogenesa

Tektonis epirogenesa adalah proses perubahan bentuk daratan yang disebabkan oleh tenaga yang lambat dari dalam dengan arah vertikal, baik ke atas (epirogenesa negatif) maupun ke bawah (epirogenesa positif) meliputi wilayah yang luas.

2)      Tektonis orogenesa

Tektonis orogenesa adalah pergerakan lempeng tektonis yang sangat cepat meliputi wilayah yang sangat sempit. Tektonis orogenesa biasanya disertai proses pelengkungan (warping), lipatan (folding), patahan (faulting), dan retakan (jointing).

a)    Pelengkungan (warping)

Gerak vertikal yang tidak merata pada  suatu daerah , khususnya yang berbatuan sedimen akan menghasilkan perubahan struktur lapisan yang semula horizontal menjadi melengkung.

b)   Lipatan (fold)

Lipatan yaitu gerakan pada lapisan bumi yang tidak terlalu besar dan berlangsung dalam waktu yang lama sehingga menyebabkan lapisan kulit bumi berkerut atau melipat, kerutan atau lipatan bumi ini yang nantinya menjadi pegunungan. Punggung lipatan dinamakan aliklinal, daerah lembah (sinklinal) yang sangat luas dinamakan geosinklinal, ada beberapa lipatan, yaitu lipatan tegak miring, rebah, menggantung, isoklin dan kelopak.

c)    Patahan (faul)

Patahan yaitu gerakan pada lapisan bumi yang sangat besar dan berlangsung yang dalam waktu yang sangat cepat, sehingga menyebabkan lapisan kulit bumi retak atau patah. Bagian muka bumi yang mengalami patahan seperti graben, horst dan fault scrap. Horst adalah tanah naik, terjadi bila terjadi pengangkatan. Graben/slenk adalah tanah turun, terjadi bila blok batuan mengalami penurunan. Fault scrap adalah dinding terjal (cliff) yang dihasilkan oleh patahan dengan salah satu blok bergeser ke atas menjadi lebih tinggi.

d)   Retakan (joint)

Retakan terjadi karena pengaruh gaya renggangan sehingga batuan retak-retak, tetapi masih bersambung. Retakan biasanya ditemukan pada batuan yang rapuh di daerah puncak antiklinal dan dikenal dengan nama tectonic joint.

b.      Tenaga vulkanis

Vulkanis atau bersifat gunung api dapat diartikan sebagai suatu gejala atau akibat adanya aktifitas magma di dalam litosfer hingga keluar sampai kepermukaan bumi. Sedangkan vulkanisme yaitu peristiwa yang sehubungan dengan naiknya magma dari dalam perut bumi. Magma adalah campuran batu-batuan dalam keadaan cair, liat serta sangat panas yang berada dalam perut bumi. Aktifitas magma disebabkan oleh tingginya suhu magma dan banyaknya gas yang terkandung di dalamnya sehingga dapat terjadi retakan-retakan dan pergeseran lempeng kulit bumi.Magma dapat berbentuk gas padat dan cair. Proses terjadinya vulkanisme dipengaruhi oleh aktivitas magma yang menyusup ke lithosfer (kulit bumi). Apabila penyusupan magma hanya sebatas kulit bumi bagian dalam dinamakan intrusi magma. Sedangkan penyusupan magma sampai keluar ke permukaan bumi disebut ekstrusi magma.

1)      Intrusi magma

Intrusi magma adalah peristiwa menyusupnya magma di antara lapisan batu-batuan, tetapi tidak mencapai permukaan bumi. Intrusi magma dapat dibedakan menjadi empat, yaitu:

a) Intrusi datar (sill atau lempeng intrusi), yaitu magma menyusup diantara dua lapisan batuan, mendatar dan pararel dengan lapisan batuan tersebut.

b) Lakolit,  yaitu magma yang menerobos di antara lapisan bumi paling atas. Bentuknya seperti lensa cembung atau kue serabi.

c) Gang (korok), yaitu batuan hasil intrusi magma yang menyusup dan membeku di sela sela lipatan (korok).

d) Diatroma adalah lubang (pipa) diantara dapur magma dan kepundan gunung  berapi bentuknya seperti silinder memanjang .

2)      Ekstrusi magma

Ekstrusi magma adalah peristiwa penyusupan magma hingga keluar kepermukaan bumi dan membentuk gunung api. Hal ini terjadi bila tekanan  gas cukup kuat dan ada retakan pada kulit bumi. Ekstrusi magma dapat di bedakan menjadi:

a) Erupsi linier, yaitu magma keluar melalui retakan pada kulit bumi, berbentukKerucut gunung api.

b) Erupsi sentral, yaitu magma yang keluar melalui sebuah lubang permukaan bumi dan membentuk gunung yang letaknya tersendiri.

c) Erupsi areal, yaitu magma yang meleleh pada permukaan bumi karena letak  Magma yang sangat dekat dengan permukaan bumi, sehingga terbentuk kawah gunung berapi yang sangat luas.

Berdasarkan tipe letusan gunung berapi dapat dibedakan menjadi tiga yaitu:

a)      Gunungapi strato atau kerucut.

Kebanyakan gunung berapi di dunia merupakan gunung berapai kerucut. Letusan pada gunung api kerucut  termasuk letusan kecil.letusan dapat berupa lelehan batuan yang panas dan cair. Seringnya terjadi lelehan menyebabkan lereng gunugn berlapis lapis. Oleh karena itu, gunung api ini disebut gunung api strato. Sebagian besar gunung berapi di sumatera, jawa, bali, Nusa Tenggara dan Maluku termasuk gunung api kerucut.

b)      Gunung api maar.

Bentuk gunung api maar seperti danau kering. Jenis gunung api maar seperti danau kering. Jenis gunung api maar tidak banyak. Gunung berapi ini terbentuk karena ada letusan besar yang membentuk lubang besar pada puncak yang di sebut kawah. Gunung api maar memiliki corong. Contohnya Gunung Lamongan jawa Timur dengan kawahnya Klakah.

c)      Gunung api perisai

Di Indonesia tidak ada gunung yang berbentuk perisai. Gunung api perisai contohnya Maona Loa Hawaii, Amerika Serikat. Gunung api perisai terjadi karena magma cair keluar dengan tekanan rendah hampir tanpa letusan. Lereng gunung yang terbantuk menjadi sangat landai.

Pada umumnya bentuk gunung berapi di Indonesia adalah strato (kerucut). Gunung berapi yang pernah meletus, umunya berpuncak datar. Oleh karena itu, di Indonesia sering terjadi peristiwa gunung meletus. Magma yang keluar ke permukaan bumi ada yang padat cair dan gas. Material yang digunakan oleh gunung api tersebut, antara lain:

1)      Eflata (material padat) berupa lapili, kerikil, pasir dan debu.

2)      Lava dan lahar, berupa material cair.

3)      Eksalasi (gas) berupa nitrogen belerang dan gas asam.

Ciri cirri gunung api yang akan meletus, antara lain:

1)      Suhu di sekitar gunung naik.

2)      Mata air mejadi kering.

3)      Sering mengeluarkan suara gemuruh, kadang kadang disertai getar (gempa).

4)      Tumbuhan di sekitar gunung layu, dan

5)      Binatang di sekitar gunung bermigrasi.

c.       Gempa bumi (seisme)

Gempa bumi atau seisme adalah getaran yang dapat dirasakan di permukaan bumi karena adanya gerkan, terutama yang berasal dari dalam lapisan-lapisan bumi. Secara umum penyebab terjadinya gempa bumi dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu gempa tektonis, gempa vulkanis, dan gempa runtuhan.

2.      Tenaga Eksogen

Tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar bumi dan bersifat merusak. Tenaga eksogen terdiri atas pelapukan, erosi, pengangkutan (mas wasting), dan sedimentasi.

a.    Pelapukan

Pelapukan adalah proses pegrusakan atau penghancuran kulit bumi oleh tenaga eksogen. Pelapukan di daerah daerah berbeda beda tergantung  unsur unsur dari daerah tersebut. Misalnya di daerah tropis yang pengaruh suhu dan air sangat dominan, tebal pelapukan dapat mencapai seratus meter, sedangkan daerah sub tropis pelapukannya hanya beberapa meter saja.

Menurut proses terjadinya pelapukan dapat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu:

1.    Pelapukan fisik dan mekanik.

Pada proses ini batuan akan mengalami perubahan fisik baik bentuk maupun ukuranya. Batuan yang besar menjadi kecil dan yang kecil menjadi halus. Pelapukan ini di sebut juga pelapukan mekanik sebab prosesnya berlangsung secara mekanik.

2.    Pelapukan organik

Penyebabnya adalah proses organisme yaitu binatang tumbuhan dan manusia, binatang yang dapat melakukan pelapukan antara lain cacing tanah, serangga. Dibatu-batu karang daerah pantai sering terdapat lubang-lubang yang dibuat oleh binatang. Pengaruh yang disebabkan oleh tumbuh tumbuhan ini dapat bersifat mekanik atau kimiawi. Pengaruh sifat mekanik yaitu berkembangnya akar tumbuh-tumbuhan di dalam tanah yang dapat merusak tanah disekitarnya. Pengaruh zat kimiawi yaitu berupa zat asam yang dikeluarkan oleh akar-akar serat makanan menghisap garam makanan. Zat asam ini merusak batuan sehingga garam-garaman mudah diserap oleh akar. Manusia juga berperan dalam pelapukan melalui aktifitas penebangan pohon, pembangunan maupun penambangan.

3.    Pelapukan kimiawi

Pada pelapukan ini batu batuan mengalami perubahan kimiawi yang umumnya berupa pengelupasan. Pelapukan kimiawi tampak jelas terjadi pada pegunungan kapur (Karst). Pelapukan ini berlangsung dengan batuan air dan suhu yang tinggi. Air yang banyak mengandung CO2 (Zat asam arang) dapat dengan mudah melarutkan batu kapur (CACO2). Peristiwa ini merupakan pelarutan dan dapat menimbulkan gejala karst. Di Indonesia pelapukan yang banyak  terjadi adalah pelapukan kimiawi. Hal ini karena di  Indonasia banyak turun hujan. Air hujan inilah yang memudahkan terjadinya pelapukan kimiawi.

b.   Erosi

Erosi adalah proses terlepasnya partikel batuan secara alamiah oleh tenaga pengangkut yang ada dipermukaan bumi, antara lain angin dan air.

1.      Erosi aliran, yaitu erosi yang terjadi apabila intensitas dan atau lamanya hujan melebihi kapasitas infiltrasi.

2.      Erosi angin, yaitu proses pengikisan batuan atau tanah yang dilakukan oleh angin disebut deflasi.

3.      Erosi gletser (erosi glasial), yaitu erosi yang terjadi akibat pengikisan masa es yang bergerak menuruni lereng.

4.      Erosi air laut, yaitu erosi yang disebabkan oleh gelombang yang mampu mengikisbatuan yang ada di panta, kemudian diendapkan di sekitar pantai tersebut. Contoh: cliff, relung, dan dataran abrasi.

c.    Mass wasting

Mass wasting (tanah bergerak) adalah perpindahan massa batuan atau tanah karena pengaruh gaya berat. Contoh: tanah longsor, tanah amblas, tanah nendat (teras), tanah mengalir, lumpur mengalir, dan rayapan tanah.

d.   Sedimentasi

Sedimentasi adalah terbawanya material hasil dari pengikisan dan pelapukan oleh Air, angin atau gletser ke suatu wilayah yang kemudian diendapkan. Semua batuan hasil pelapukan dan pengikisan yang diendapkan lama kelamaan akan menjadi batuan sedimen. Hasil proses sedimentasi di suatu tempat dengan tempat lain akan berbeda. Berikut ini akan dijelaskan ciri bentang lahan akibat proses pengendapan berdasarkan tenaga pengangkutnya.