Monday, May 31, 2010

Guthrie Govan

Guthrie Govan (born December 27, 1971 in Chelmsford, Essex, England) is a guitarist known for his work with the bands Asia (2001-2006), GPS, The Young Punx and The Fellowship as well as Erotic Cakes (a vehicle for his own music). He is a noted guitar teacher through his work with the U.K. magazine Guitar Techniques, Guildford’s Academy of Contemporary Music and currently the Brighton Institute of Modern Music. He is also a former winner of Guitarist Magazine's "Guitarist of the Year" competition.

Govan began playing guitar aged three, encouraged by his father but initially learning mainly by ear. At the age of nine he and his brother Seth played guitar on a Thames Television programme called 'Ace Reports'[1]. He then attended King Edward VI Grammar School (Chelmsford) where he was exposed, via older classmates, to ‘shred’ guitarists of the time.

After leaving school, Govan read English at the University of Oxford, though he left after a year to pursue a career in music. Around this time (by Govan’s own estimation, 1991[2]) he sent demos of his work to Mike Varney of Shrapnel Records. Varney was impressed and offered him a record deal; ultimately however, Govan declined. Regarding his reasons he has explained: ‘it was as though all I really wanted to know was that I was good enough […] I found I was getting a bit wary of the shred movement’[3].

In 1993 he won Guitarist magazine’s ‘Guitarist of the Year’ competition with his instrumental piece ‘Wonderful Slippery Thing’ (a version of which would eventually appear on his debut solo album); the demo of the track earned him a place amongst several other entrants in the live final, which he then won. Subsequently, he submitted a sample transcription (of a Shawn Lane piece) to Guitar Techniques magazine; this earned him a job as a contributor to the magazine, ending a spell working in fast food.[4]

Govan has since worked with ‘Guitar Techniques’, both on transcriptions of songs and on articles providing tuition to readers in particular techniques or styles. His work with the magazine enabled his belated solo album Erotic Cakes to reach a wider audience, not least because the magazine transcribed 'Wonderful Slippery Thing'.

Since the late 1990s, Govan has taught at the Guitar Institute in Acton, Thames Valley University, and the Academy of Contemporary Music; he currently teaches at Brighton Institute of Modern Music. In this context, he is known for his ability to teach a wide range of styles[5].

Govan has published three books on guitar playing: Creative Guitar Volume 1: Cutting Edge Techniques, Creative Guitar Volume 2: Advanced Techniques, and Creative Guitar Volume 3: Recording and Effects. As the names imply these books aim to teach innovative guitar techniques.

He has also been a special guest on Blues Jam Tracks, recording first-take leads over purchasable backing tracks as well as teaching with Guitar Break on Blues Rock guitar weekends around the UK. He also performs Master-Classes for the guitar holidays company Guitar Getaways.

Govan began his involvement with Asia playing on the album Aura. He came to Asia through the recommendation of Michael Sturgis, the band's long-time session drummer. Sturgis had been a colleague of Govan's at the UK's Academy of Contemporary Music. With his work on the album complete, Govan was added to the Asia line-up for the tour to support the new album. "Bad Asteroid", an instrumental in the live shows, was a Govan original composition; it dates back to his early 1990s demo[6]. He went on to play on the band’s 2004 album Silent Nation.

In 2006, Asia keyboardist Geoff Downes left to reform an earlier Asia line-up; Govan and the other two band members, John Payne and Jay Schellen, formed GPS (named after the members' initials). After the addition of Ryo Okumoto on keyboards the band released the album Window to the Soul (2006).

Govan performs on a number of tracks on Your Music Is Killing Me, the debut album of UK electronic dance music act The Young Punx and is part of their live act. He also appears in the music video for their track 'Rockall'.

Govan’s debut solo album, Erotic Cakes, was released through Cornford Records in August 2006. In the album's sleeve notes, Govan states the album is named after an episode of The Simpsons; he also explains that when playing live, the band is billed as ‘Erotic Cakes’ rather than simply Guthrie Govan.

In addition to bass by Govan’s brother Seth and drumming by Pete Riley, the album features guitar solos by Richie Kotzen (whose Los Angeles studio was used to record the guitar tracks on the album) and Bumblefoot on ‘Ner Ner’ and ‘Rhode Island Shred’ respectively. Seth Govan and Pete Riley also complete the Erotic Cakes live band.

Several of the tracks on the album existed in various incarnations previously. Notably, versions of ‘Waves’ and ‘Rhode Island Shred’ appeared on the compilation Guitar on the Edge, Vol 1. no.4 (Legato Records, 1993); his inclusion on the compilation was organised by Mike Varney's brother, Mark[7]. Furthermore a version of his ‘Guitarist of the Year’ winning piece, ‘Wonderful Slippery Thing’ appears on the album. While this is his first album, Govan had been collaborating with drummer Pete Riley on the music since the mid-1990s[8]

The Erotic Cakes band line up, with the addition of saxophonist Zak Barrett, also forms jazz-fusion band The Fellowship. The band plays at the Bassment club in Chelmsford, Essex every Thursday night and has done so for several years.

Govan’s earliest influences were Jimi Hendrix and Cream-era Eric Clapton; as such he describes himself as coming from a ‘blues rock background’[9]. While he is ‘wary’ of 1980s technique driven guitar music (‘shred’) he cites the imagination of Steve Vai (as well as Frank Zappa, whom Vai played with) and the passion of Yngwie Malmsteen as influences. Jazz and fusion elements are an important part of his style: he cites Joe Pass as a pivotal influence in this respect.[10]

Govan is known for his virtuoso command of the electric guitar, due to both his technical ability and proficiency in various styles. Govan’s ‘Myspace’ profile lists quotes from various guitarists to this effect[11]; elsewhere, fellow virtuoso Joe Satriani has called Govan an ‘amazing’ guitarist[12].

In his early days, Govan used PRS guitars; now he mainly uses various Suhr guitars: three custom Suhr Standards, a Suhr Modern 24-fret model, a Suhr Classic and Suhr Classic T.[13] Govan also favours Cornford amps: the sleeve notes of Erotic Cakes state he has used an RK100, MK50 and Hellcat.[14]

Thursday, May 13, 2010



Ada banyak teori yang berkembang di dalam geologi. Teori ini muncul untuk menjawab semua rasa keingin tahuan manusia dan rasa ketidak puasan manusia terhadap teori yang ada.

Teori ini berkembang sejalan dengan kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan. Bumi, te,pat kita hidup sekarang mempunyai banyak misteri. Untuk membuka sedikit misteri ini maka para ahli geologi dengan kolaborasi teknologi mengembangkan berbagai macam teori.

Teori tersebut seperti yang dijelaskan berikut.

Teori Geosinklin

Teori geosinklin menyatakan bahwa suatu daerah sempit pada kerak bumi mengalami depresi selama beberapa waktu sehingga terendapkan secara ekstrim sedimen yang tebal. Proses pengendapan ini menyebabkan subsidence (penurunan) pada dasar cekungan. Endapan sedimen yang tebal dianggap berasal dari sedimen akibat proses orogenesa yang membentuk pengunungan lipatan dan selama proses ini endapan sedimen yang telah terbentuk akan mengalami metamorfosa.

Batuan yang terdeformasi didalamnya dijelaskan sebagai akibat menyempitnya cekungan karena terus menurunnya cekungan, sehingga batuan terlipat dan tersesarkan. Pergerakan yang terjadi adalah pergerakan vertikal akibat gaya isostasi.

Teori ini mempunyai kelemahan tidak mampu menjelaskan asal-usul aktivitas vulkanik dengan baik dan logis. Keteraturan aktivitas vulkanik sangatlah tidak bisa dijelaskan dengan teori geosinklin.

Pada intinya, golongan ilmuwan menganggap bahwa gaya yang bekerja pada bumi merupakan gaya vertical. Artinya, semua deformasi yang terjadi diakibatkan oleh gaya utama yang berarah tegak lurus dengan bidang yang terdeformasi.

Teori Continental Drift

Tahun 1912, Alfred Wegener seorang ahli meteorologi Jerman mengemukakan konsep Pengapungan Benua (Continental drfit). Dalam The Origin of Continents and Oceans. Hipotesa utamanya adalah satu “super continent†yang disebut Pangaea (artinya semua daratan) yang dikelilingi oleh Panthalassa (semua lautan). Selanjutnya, hipotesa ini mengatakan 200 juta tahun yang lalu Pangaea pecah menjadi benua-benua yang lebih kecil. Dan kemudian bergerak menuju ke tempatnya seperti yang dijumpai saat ini.

Beberapa ilmuwan dapat menerima konsep ini namun sebagian besar lainnya tidak dapat membayangkan bagaimana satu massa benua yang besar dapat mengapung di atas bumi yang padat dan mengapa harus terjadi serta, pemahaman para ilmuwan bahwa gaya yang bekerja pada bumi adalah gaya vertical. Bagaimana mungkin gaya vertical ini bisa menyebabkan benua yang besar tersebut pecah. Pada masa itu belum dijumpai bukti-bukti yang meyakinkan. Wegener mengumpulkan bukti lainnya berupa kesamaan garis pantai, persamaaan fosil, struktur dan batuan. Namun, tetap saja usaha Wegener sia-sia. Karena Wagener tidak mampu menjelaskan dan meyakinkan para ahli bahwa gaya utama yang bekerja adalah gaya lateral bukan gaya vertical.

Teori Sea Floor Spreading

Teori pergerakan lempeng yang dinyatakan Wegener telah dilupakan orang. Namun pada tahun 1929 pakar geologi Inggris, Arthur Holmes melontarkan teori mengenai gaya konveksi inti bumi, yang mampu menerangkan mekanisme gerakan lempeng tektonik dari Wegener.

Menurut Holmes pergerakan (1931,1944) lempeng-lempeng benua akibat dari:

Ø Arus koveksi di dalam mantel bumi. Dan benua dianggap sebagai bongkah-bongkah pasif yang menumpang di atas arus konveksi tersebut dan bergerak secara bebas.

Ø Pungung tengah samudra (Mid Ocenic Ridge) merupakan tempat naiknya arus konveksi dari mantel ke permukaan. Palung samudra (Trench) merupakan tempat arus konveksi masuk kedalam mantel.

Daya penggerak utama yang bekerja dalam mekanisme pergerakan lempeng ialah :

  1. Slab - pull
  2. Push ridge

c. Basal drag

Pembuktian teori Wegener dilakukan pada tahun 1960, oleh pakar geologi AS Harry Hess. Ketika itu, Hess melakukan penelitian terhadap rangkaian gunung api di bawah Samudra Atlantik yang dijuluki “mid ocean ridge“ atau lazim dikenal sebaai zona pemekaran dasar samudra, yang ditemukan tahun 1953. Pada tahun 1960, Hess mempublikasikan hasil penelitiannya yang berisi hipotesa bahwa dasar samudera terus mengembang akibat aktivitas magmatis dari inti bumi dengan kecepatan luncuran 1,5-10 cm per tahun atau kira-kira 100 km per 10 juta tahun.

Teori tektonik lempeng

Pada tahun 1960-an terkumpul berbagai macam data yang memperlihatkan bahwa benua itu berpindah. Sejak itu berkembanglah teori tektonik lempeng.

Tektonik lempeng menjelaskan hubungan antara deformasi lapisan luar bumi skala besar dengan pergerakan lempeng/plates diatas selubung yang plastis Lithosfer dan dan astenosfer. Teori ini berprinsip bahwa gaya utama yang bekerja pada bumi adalah gaya lateral sedangkan gaya vertical juga ikut bekerja namun bukan gaya utamanya.

Kerak dan selubung bumi bagian atas bersifat padat dan disebut lithosfer. Ketebalan lithosfer tidak sama di seluruh bagian permukaan bumi. Lapisan dibawah lithosfer adalah astenosfer yang lapisannya bersifat lentur, tidak kaku atau plastis. Plastisitas bagian atas lapisan ini disebabkan sifatnya yang hampir lebur. Litosfer bergerak dan mengapung di atas astenosfer.

Litosfer terdiri dari lempeng samudera dan lempeng benua. Akibat dari pergerakan lempeng-lempeng inilah mengakibatkan terjadinya peristiwa tumbukan (konvergen), pemisahan (divergen) dan gesekan (strike-slip/ transform) antar lempeng.

Teori Fixisme

Di penghujung abad ke-18 dan permulaan abad ke-19, seorang ilmuwan ilmu alam berkebangsaan Prancis yang bernama Cuvier melontarkan sebuah teori tentang penciptaan makhluk hidup. Ia berkeyakinan bahwa makhluk hidup muncul selama masa yang beraneka ragam dalam tataran geologi. Lantaran revolusi-revolusi besar dan tiba-tiba yang pernah terjadi di permukaan bumi, seluruh makhluk hidup itu musnah. Setelah itu, Tuhan menciptakan kelompok binatang baru dalam bentuk yang lebih sempurna. Periode-periode makhluk selanjutnya juga muncul dengan cara yang serupa. Teori ini dalam ilmu Geologi dikenal dengan nama Catastrophisme; yaitu revolusi besar di permukaan bumi. Ia mengingkari seluruh jenis hubungan kefamilian antara makhluk hidup pada masa kini dan makhluk-makhluk yang pernah hidup sebelumnya. Ia meyakini teori Fixisme.

Ketika menjelaskan realita ini, Dampyer menulis, “Teori pertama yang sangat mengena dan begitu logis adalah teori Lamarck (1744 – 1829 M.). Ia menekankan bahwa faktor evolusi (makhluk hidup) adalah perubahan-perubahan menumpuk (accumulated transformations) yang disebabkan oleh faktor lingkungan hidup dan dimiliki oleh setiap makhluk hidup dengan cara warisan. Menurut Buffon, pengaruh perubahan lingkungan hidup terhadap komposisi seseorang sangat minimal. Tetapi Lamarck berkeyakinan bahwa jika perubahan-perubahan yang diperlukan dalam tindakan bersifat permanen, maka seluruh perubahan itu akan mengubah seluruh anggota tubuh yang telah kuno, atau jika tubuh membutuhkan sebuah anggota baru, maka perubahan itu akan menciptakannya.

Pada intinya, teori ini menjelaskan bahwa gaya yang bekerja pada bumi adalah gaya lateral.

Teori undasi

Terlipat dan mengalami gliding

Teori undasi dikemukakan oleh Van Bemmelen, teori ini menjelaskan terjadinya pelengseran batuan (gliding tectonics)

Kebanyakan dari kita tidak sadar bahwa bumi ini hidup. Definisi hidup disini adalah, bumi mampu bergerak dan beraktivitas hingga aktivitasnya itu mempengaruhi makhluk yang ada dipermukaan. Hal-hal seperti gunung berapi, gempa, tsunami, dan kawan-kawan itu adalah bukti bahwa “sesuatu” tengah terjadi didalam perut bumi. Apabila sebelumnya saya menceritakan sedikit tentang lapisan bumi dan strata-strata yang ada didalamnya, maka hari ini mari saya coba jelaskan tentang Lempeng Tektonik (plate tectonics).

Apakah itu lempeng tektonik? Lempeng Tektonik adalah bagian terluar dari bumi (litosfer) yang dengan aktifnya bergerak kesana-kemari akibat pengaruh konveksi panas didalam perut bumi. Didunia ini, terdapat beberapa lempeng tektonik utama yang dikategorikan dalam dua yang utama : Lempeng Benua dan Lempeng Samudera. Pembeda dari kedua lempeng itu pada dasarnya terletak pada kandungan mineral yang mereka miliki. Ingat Si-Ma dan Si-Al. Silika Magnesium dimiliki oleh Lempeng Samudera dan Silikon Aluminium dimiliki oleh Lempeng Benua. Belum lagi masalah densitas yang berbeda diantara keduanya.

Nah di Indonesia, kebetulan kita diapit oleh berbagai macam lempeng tektonik utama dunia. Dan bukan hanya diapit namun kita hidup diperbatasan antar lempeng. Diselatan ada Lempeng Samudera Indo-Australia, lalu Lempeng Pasifik, dan Lempeng Benua Eurasi. Belum lagi micro-plates yang ada di Filipina. Hmm.. seru juga ya!

Sebelum lebih dalam, mari kita pelajari tentang asal muasal ilmu ini dulu. Jaman dulu, orang-orang menganggap bahwa rupa bumi yang sedemikian rupa naik-turun-jurang-gunung muncul karena sebuah daerah sempit pada kerak bumi yang mengalami depresi selama beberapa waktu sehingga terendapkan secara ekstrim sedimen yang tebal. Pengendapan ini menyebabkan penurunan (subsidence) pada dasar cekungan. Endapan sedimen yang tebal dianggap berasal dari sedimen akibat proses orogenesa yang membentuk pegunungan lipatan dan dalam proses ini endapan sedimen yang telah terbentuk akan mengalami metamorfosa. Nah batuan menjadi terdeformasi dikatakan terjadi karena menyempitnya cekungan lalu menurunnya cekungan hingga batuan terlipat atau tersesar. Jadi pergerakan yang terjadi hanyalah gerakan vertikal. Intinya sih, semua gaya yang terjadi pada bumi hanya bersifat vertikal sajah. Nah, disini mereka lupa akan hadirnya gunung berapi dkk yang juga merupakan bagian penting dari deformasi bumi ini.

Lalu muncul Alfred Wegner di tahun 1912 dengan ide continental drift-nya artinya Benua yang mengapung. Dia percaya bahwa dulu dibumi ini dulu cuma ada satu benua namun ada sebuah gaya yang menggerakkan litosfer dari dalam sehingga terjadi pergerakan benua-benua di bumi. Seperti yang kita ketahui bahwa apabila di miss and match maka Afrika bagian barat dengan Amerika Selatan bagian timur apabila di gabung itu bakalan pas, nah dari sinilah Wegner memiliki ide tentang hal ini. Namun ia belum dapat memberikan bukti nyata secara ilmiah tentang hipotesa ini.

Baru pada tahun 1960-an ketika konsep sea floor spreading ditemukan dengan penggunaan teknologi dan data yang presisi, maka disimpulkanlah sebuah konsep baru bernama The Plate Tectonics. Teori ini menjelaskan tentang hubungan antara deformasi lapisan luar bumi dengan pergerakan lempeng akibat konveksi bumi yang menggerakan lapisan asthenosfir yang plastis dan terletak dibawah litosfer. So it’s some sort of wheel. Disini dijelaskan bahwa gaya utama yang utama adalah gaya lateral dengan bantuan gaya vertikal juga. Litosfer disini sebagai bagian yang rigid berada diatas ast

Kerak dan selubung bumi bagian atas bersifat padat dan disebut lithosfer. Ketebalan lithosfer tidak sama di seluruh bagian permukaan bumi. Lapisan dibawah lithosfer adalah astenosfer yang lapisannya bersifat lentur, tidak kaku atau plastis. Plastisitas bagian atas lapisan ini disebabkan sifatnya yang hampir lebur. Litosfer bergerak dan mengapung di atas astenosfer.

Litosfer terdiri dari lempeng samudera dan lempeng benua. Akibat dari pergerakan lempeng-lempeng inilah mengakibatkan terjadinya peristiwa tumbukan (konvergen), pemisahan (divergen) dan gesekan (strike-slip/ transform) antar lempeng.

Jadi apa sih yang menggerakan lempeng-lempeng itu? Jawabannya konveksi bumi. Kalau kita masak air, maka bagian bawah akan panas ya, nanti yang panas bakal naik dan yang dingin turun, begitu seterusnya. Didalam teori konveksi bumi ada tiga konsep dasar.

1. Konveksi hanya terjadi di ashtenosfir.

2. Konveksi terjadi di mantel atas.

3. konveksi terjadi diseluruh lapisan.



Teori Tektonik Lempeng (bahasa Inggris: Plate Tectonics) adalah sbh teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikan Teori Continental Drift yang lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20 dan konsep seafloor spreading yang dikembangkan pada tahun 1960-an.

Bagian terluar dari interior bumi terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat litosfer yang terdiri atas kerak dan bagian teratas mantel bumi yang kaku dan padat. Di bawah lapisan litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama karena viskositas dan kekuatan geser (shear strength) yang rendah. Lebih dalam lagi, bagian mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi.

Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik divergen (menjauh), konvergen (bertumbukan), ataupun transform (menyamping). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a. [1]

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\Tektonik_lempeng_files\magnify-clip.png

Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua abad ke-20

Perkembangan Teori

Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, geolog berasumsi bahwa kenampakan-kenampakan utama bumi berkedudukan tetap. Kebanyakan kenampakan geologis seperti pegunungan bisa dijelaskan dengan pergerakan vertikal kerak seperti dijelaskan dalam teori geosinklin. Sejak tahun 1596, telah diamati bahwa pantai Samudera Atlantik yang berhadap-hadapan antara benua Afrika dan Eropa dengan Amerika Utara dan Amerika Selatan memiliki kemiripan bentuk dan nampaknya pernah menjadi satu. Ketepatan ini akan semakin jelas jika kita melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana.[2] Sejak saat itu banyak teori telah dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya menemui jalan buntu karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya padat menyulitkan penemuan penjelasan yang sesuai.[3]

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\Tektonik_lempeng_files\magnify-clip.png

Peta dengan detail yang menunjukkan lempeng-lempeng tektonik dan arah vektor gerakannya

Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896 mendorong pengkajian ulang umur bumi,[4]karena sebelumnya perkiraan didapatkan dari laju pendinginannya dan dengan asumsi permukaan bumi beradiasi seperti benda hitam.[5] Dari perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa bahkan jika pada awalnya bumi adalah sebuah benda yang merah-pijar, suhu Bumi akan menurun menjadi seperti sekarang dalam beberapa puluh juta tahun. Dengan adanya sumber panas yang baru ditemukan ini maka para ilmuwan menganggap masuk akal bahwa Bumi sebenarnya jauh lebih tua dan intinya masih cukup panas untuk berada dalam keadaan cair.

Teori Tektonik Lempeng berasal dari hipotesis continental drift yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912.[6] dan dikembangkan lagi dalam bukunya The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915. Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada dulu adalah satu bentang muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti 'bongkahan es' dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas lautan basal yang lebih padat.[7][8] Namun, tanpa adanya bukti terperinci dan perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa bagian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak. Di kemudian hari, dibuktikanlah teori yang dikemukakan geolog Inggris Arthur Holmes tahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini kemungkinan ada di bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya.[9][10][3]

Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun 1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi bumi [11], namun selanjutnya justeru lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling) batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman (subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason[12][13][14][15]menunjukkan dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru

Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan lajur-lajur sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua sisi mid-oceanic ridge, tektonik lempeng menjadi diterima secara luas. Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula di dalam dan sekitar zona Wadati-Benioff dan beragam observasi geologis lainnya tak lama kemudian mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi penjelasan dan prediksi.

Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan teori ini. Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi

Prinsip-prinsip Utama

Bagian luar interior bumi dibagi menjadi litosfer dan astenosfer berdasarkan perbedaan mekanis dan cara terjadinya perpindahan panas. Litosfer lebih dingin dan kaku, sedangkan astenosfer lebih panas dan secara mekanik lemah. Selain itu, litosfer kehilangan panasnya melalui proses konduksi, sedangkan astenosfer juga memindahkan panas melalui konveksi dan memiliki gradien suhu yang hampir adiabatik. Pembagian ini sangat berbeda dengan pembagian bumi secara kimia menjadi inti, mantel, dan kerak. Litosfer sendiri mencakup kerak dan juga sebagian dari mantel. Suatu bagian mantel bisa saja menjadi bagian dari litosfer atau astenosfer pada waktu yang berbeda, tergantung dari suhu, tekanan, dan kekuatan gesernya. Prinsip kunci tektonik lempeng adalah bahwa litosfer terpisah menjadi lempeng-lempeng tektonik yang berbeda-beda. Lempeng ini bergerak menumpang di atas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat seperti fluida. Pergerakan lempeng biasanya bisa mencapai 10-40 mm/a (secepat pertumbuhan kuku jari) seperti di Mid-Atlantic Ridge, ataupun mencapai 160 mm/a (secepat pertumbuhan rambut) seperti di Lempeng Nazca.[16][17] Lempeng-lempeng ini tebalnya sekitar 100 km dan terdiri atas mantel litosferik yang di atasnya dilapisi dengan hamparan salah satu dari dua jenis material kerak. Yang pertama adalah kerak samudera atau yang sering disebut dengan "sima", gabungan dari silikon dan magnesium. Jenis yang kedua yaitu kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan dari silikon dan aluminium. Kedua jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan di mana kerak benua memiliki ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera. Ketebalan kerak benua mencapai 30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km.

Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan pembentukan kenampakan topografis seperti gunung, gunung berapi, dan palung samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti Cincin Api Pasifik (Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik yang paling aktif dan dikenal luas.

Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi biasanya satu lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya, Lempeng Afrika mencakup benua itu sendiri dan sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia. Perbedaan antara kerak benua dan samudera ialah berdasarkan kepadatan material pembentuknya. Kerak samudera lebih padat daripada kerak benua dikarenakan perbedaan perbandingan jumlah berbagai elemen, khususnya silikon. Kerak samudera lebih padat karena komposisinya yang mengandung lebih sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Dalam hal ini, kerak samudera dikatakan lebih bersifat mafik ketimbang felsik.[18] Maka, kerak samudera umumnya berada di bawah permukaan laut seperti sebagian besar Lempeng Pasifik, sedangkan kerak benua timbul ke atas permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal dengan isostasi.

Jenis-jenis Batas Lempeng

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\Tektonik_lempeng_files\magnify-clip.png

Tiga jenis batas lempeng (plate boundary).

Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:

  1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California.
  2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen
  3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc).

Kekuatan Penggerak Pergerakan Lempeng

Pergerakan lempeng tektonik bisa terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera dan karakter astenosfer yang relatif lemah. Pelesapan panas dari mantel telah didapati sebagai sumber asli dari energi yang menggerakkan tektonik lempeng. Pandangan yang disetujui sekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan kepadatan litosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi adalah sumber terkuat pergerakan lempeng. Pada waktu pembentukannya di mid ocean ridge, litosfer samudera pada mulanya memiliki kepadatan yang lebih rendah dari astenosfer di sekitarnya, tetapi kepadatan ini meningkat seiring dengan penuaan karena terjadinya pendinginan dan penebalan. Besarnya kepadatan litosfer yang lama relatif terhadap astenosfer di bawahnya memungkinkan terjadinya penyusupan ke mantel yang dalam di zona subduksi sehingga menjadi sumber sebagian besar kekuatan penggerak pergerakan lempeng. Kelemahan astenosfer memungkinkan lempeng untuk bergerak secara mudah menuju ke arah zona subduksi [19] Meskipun subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat penggerak pergerakan lempeng, masih ada gaya penggerak lain yang dibuktikan dengan adanya lempeng seperti lempeng Amerika Utara, juga lempeng Eurasia yang bergerak tetapi tidak mengalami subduksi di manapun. Sumber penggerak ini masih menjadi topik penelitian intensif dan diskusi di kalangan ilmuwan ilmu bumi. Pencitraan dua dan tiga dimensi interior bumi (tomografi seismik) menunjukkan adanya distribusi kepadatan yang heterogen secara lateral di seluruh mantel. Variasi dalam kepadatan ini bisa bersifat material (dari kimia batuan), mineral (dari variasi struktur mineral), atau termal (melalui ekspansi dan kontraksi termal dari energi panas). Manifestasi dari keheterogenan kepadatan secara lateral adalah konveksi mantel dari gaya apung (buoyancy forces) [20] Bagaimana konveksi mantel berhubungan secara langsung dan tidak dengan pergerakan planet masih menjadi bidang yang sedang dipelajari dan dibincangkan dalam geodinamika. Dengan satu atau lain cara, energi ini harus dipindahkan ke litosfer supaya lempeng tektonik bisa bergerak. Ada dua jenis gaya yang utama dalam pengaruhnya ke pergerakan planet, yaitu friksi dan gravitasi.

Gaya Gesek

Basal drag

Arus konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer, sehingga pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer.

Slab suction

Arus konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di zona subduksi di palung samudera. Penyerotan lempengan (slab suction) ini bisa terjadi dalam kondisi geodinamik di mana tarikan basal terus bekerja pada lempeng ini pada saat ia masuk ke dalam mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak bekerja pada kedua sisi lempengan, atas dan bawah


Runtuhan gravitasi: Pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin menjadi lebih padat daripada mantel panas yang merupakan sumbernya, maka dengan ketebalan yang semakin meningkat lempeng ini tenggelam ke dalam mantel untuk mengkompensasikan beratnya, menghasilkan sedikit inklinasi lateral proporsional dengan jarak dari sumbu ini. :Dalam teks-teks geologi pada pendidikan dasar, proses ini sering disebut sebagai sebuah doronga. Namun, sebenarnya sebutan yang lebih tepat adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi sangat berbeda-beda dan topografi pematang (ridge) yang melakukan pemekaran hanyalah fitur yang paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan litosfer sebelum ia turun ke bawah lempeng yang bersebelahan menghasilkan kenampakan yang bisa mempengaruhi topografi. Lalu, mantel plume yang menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga mengubah topografi dasar samudera.

Slab-pull (tarikan lempengan)

Pergerakan lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat lempeng yang dingin dan padat yang turun ke mantel di palung samudera.[21] Ada bukti yang cukup banyak bahwa konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar. Pergerakan ke atas materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi ini. Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-lempeng ini menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan ilmuwan sekarang percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara langsung menyebabkan pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slab pull sendiri sangat mungkin menjadi gaya terbesar yang bekerja pada lempeng. Model yang lebih baru juga memberi peranan yang penting pada penyerotan (suction) di palung, tetapi lempeng seperti Lempeng Amerika Utara tidak mengalami subduksi di manapun juga, tetapi juga mengalami pergerakan seperti juga Lempeng Afrika, Eurasia, dan Antarktika. Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan lempeng dan sumber energinya itu sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang berlangsung

Gaya dari luar

Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari buletin Geological Society of America Bulletin, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan Amerika Serikat berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi dan gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Mereka berkata karena Bumi berputar ke timur di bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan permuikaan bumi kembali ke barat. Beberapa juga mengemukakan ide kontroversial bahwa hasil ini mungkin juga menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik, yaitu karena ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang di bumi.[22] Pemikiran ini sendiri sebetulnya tidaklah baru. Hal ini sendiri aslinya dikemukakan oleh bapak dari hipotesis ini sendiri, Alfred Wegener, dan kemudian ditentang fisikawan Harold Jeffreys yang menghitung bahwa besarnya gaya gesek oasang yang diperlukan akan dengan cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti sejak waktu lama. Banyak lempeng juga bergerak ke utara dan barat, bahkan banyaknya pergerakan ke barat dasar Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut pandang pusat pemekaran (spreading) di Samudera Pasifik yang mengarah ke timur. Dikatakan juga bahwa relatif dengan mantel bawah, ada sedikit komponen yang mengarah ke barat pada pergerakan semua lempeng

Signifikansi relatif masing-masing mekanisme

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\Tektonik_lempeng_files\magnify-clip.png

Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini menunjukkan arah dan magnitudo gerakan.

Vektor yang sebenarnya pada pergerakan sebuah planet harusnya menjadi fungsi semua gaya yang bekerja pada lempeng itu. Namun, masalahnya adalah seberapa besar setiap proses ambil bagian dalam pergerakan setiap lempeng Keragaman kondisi geodinamik dan sifat setiap lempeng seharusnya menghasilkan perbedaan dalam seberapa proses-proses tersebut secara aktif menggerakkan lempeng. satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan melihat laju di mana setiap lempeng bergerak dan mempertimbangkan bukti yang ada untuk setiap kekuatan penggerak dari lempeng ini sejauh mungkin. Salah satu hubungan terpenting yang ditemukan adalah bahwa lempeng litosferik yang lengket pada lempeng yang tersubduksi bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng yang tidak. Misalnya, Lempeng Pasifik dikelilingi zona subduksi (Ring of Fire) sehingga bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng di Atlantik yang lengket pada benua yang berdekatan dan bukan lempeng tersubduksi. Maka, gaya yang berhubungkan dengan lempeng yang bergerak ke bawah (slab pull dan slab suction) adalah kekuatan penggerak yang menentukan pergerakan lempeng kecuali untuk lempeng yang tidak disubduksikan. Walau bagaimanapun juga, kekuatan penggerak pergerakan lempeng itu sendiri masih menjadi bahan perdebatan dan riset para ilmuwan

Lempeng-lempeng utama

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\Tektonik_lempeng_files\magnify-clip.png

Peta lempeng-lempeng tektonik

Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:

Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.

Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1 miliar tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua di Bumi dan terpecah menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu. Delapan benua ini selanjutnya tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang disebut Pangaea yang pada akhirnya juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia), dan Gondwana (yang menjadi benua sisanya)


Menurut teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi kita terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap yang lain. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini tercipta hingga sekarang. Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun 1960-an, dan hingga kini teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra.

Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth's mantle). Kerak benua dan kerak samudra, beserta lapisan teratas mantel ini dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding kepadatan pada kerak benua. Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik).

Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan astenosfer. Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi, batu-batuan di lapisan ini bergerak mengalir seperti cairan (fluid).

Litosfer terpecah ke dalam beberapa lempeng tektonik yang saling bersinggungan satu dengan lainnya. Berikut adalah nama-nama lempeng tektonik yang ada di bumi, dan lokasinya bisa dilihat pada Peta Tektonik.

Lempeng Tektonik



Amerika Utara





Juan de Fuka





Amerika Selatan




Peta Tektonik yang dibuat berdasarkan kondisi bumi pada abad 20.

Sumber: The Dynamic Earth, USGS

Pergerakan Lempeng (Plate Movement)

Berdasarkan arah pergerakannya, perbatasan antara lempeng tektonik yang satu dengan lainnya (plate boundaries) terbagi dalam 3 jenis, yaitu divergen, konvergen, dan transform. Selain itu ada jenis lain yang cukup kompleks namun jarang, yaitu pertemuan simpang tiga (triple junction) dimana tiga lempeng kerak bertemu.

1. Batas Divergen

divergenTerjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memberai (break apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas divergen.

Pada lempeng samudra, proses ini menyebabkan pemekaran dasar laut (seafloor spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya celah antara kedua lempeng yang saling menjauh tersebut.

Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge) adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membujur dari utara ke selatan di sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika dengan Benua Amerika.

2. Batas Konvergen

konvergenTerjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi, yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain (one slip beneath another).

Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona tunjaman (subduction zones). Di zona tunjaman inilah sering terjadi gempa. Pematang gunung-api (volcanic ridges) dan parit samudra (oceanic trenches) juga terbentuk di wilayah ini.

3. Batas Transform

transformTerjadi bila dua lempeng tektonik bergerak saling menggelangsar (slide each other), yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah. Keduanya tidak saling memberai maupun saling menumpu. Batas transform ini juga dikenal sebagai sesar ubahan-bentuk (transform fault).

*Gambar-gambar diambil dari The Dynamic Earth, USGS.

Batas transform umumnya berada di dasar laut, namun ada juga yang berada di daratan, salah satunya adalah Sesar San Andreas (San Andreas Fault) di California, USA. Sesar ini merupakan pertemuan antara Lempeng Amerika Utara yang bergerak ke arah tenggara, dengan Lempeng Pasifik yang bergerak ke arah barat laut.

Sumber: The Dynamic Earth, USGS

Batas Konvergen

Batas konvergen ada 3 macam, yaitu 1) antara lempeng benua dengan lempeng samudra, 2) antara dua lempeng samudra, dan 3) antara dua lempeng benua.

Konvergen lempeng benua—samudra (Oceanic—Continental)

Ketika suatu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng benua, lempeng ini masuk ke lapisan astenosfer yang suhunya lebih tinggi, kemudian meleleh. Pada lapisan litosfer tepat di atasnya, terbentuklah deretan gunung berapi (volcanic mountain range). Sementara di dasar laut tepat di bagian terjadi penunjaman, terbentuklah parit samudra (oceanic trench).

Pegunungan Andes di Amerika Selatan adalah salah satu pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng Nazka dan Lempeng Amerika Selatan.

Konvergen lempeng samudra—samudra (Oceanic—Oceanic)

2 samudra

Salah satu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng samudra lainnya, menyebabkan terbentuknya parit di dasar laut, dan deretan gunung berapi yang pararel terhadap parit tersebut, juga di dasar laut. Puncak sebagian gunung berapi ini ada yang timbul sampai ke permukaan, membentuk gugusan pulau vulkanik (volcanic island chain).

Pulau Aleutian di Alaska adalah salah satu contoh pulau vulkanik dari proses ini. Pulau ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng Pasifik dan Lempeng Amerika Utara.

Konvergen lempeng benua—benua (Continental—Continental)

2 benua

Salah satu lempeng benua menunjam ke bawah lempeng benua lainnya. Karena keduanya adalah lempeng benua, materialnya tidak terlalu padat dan tidak cukup berat untuk tenggelam masuk ke astenosfer dan meleleh. Wilayah di bagian yang bertumbukan mengeras dan menebal, membentuk deretan pegunungan non vulkanik (mountain range).

Pegunungan Himalaya dan Plato Tibet adalah salah satu contoh pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng India dan Lempeng Eurasia.

*Gambar-gambar diambil dari MSN Encarta Encyclopedia.

Bagaimana Dengan Indonesia?

Negeri kita tercinta berada di dekat batas lempeng tektonik Eurasia dan Indo-Australia. Jenis batas antara kedua lempeng ini adalah konvergen. Lempeng Indo-Australia adalah lempeng yang menunjam ke bawah lempeng Eurasia. Selain itu di bagian timur, bertemu 3 lempeng tektonik sekaligus, yaitu lempeng Philipina, Pasifik, dan Indo-Australia.

Peta Tektonik dan Gunung Berapi di Indonesia. Garis biru melambangkan batas antar lempeng tektonik, dan segitiga merah melambangkan kumpulan gunung berapi.

Sumber: MSN Encarta Encyclopedia

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, subduksi antara dua lempeng menyebabkan terbentuknya deretan gunung berapi dan parit samudra. Demikian pula subduksi antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia menyebabkan terbentuknya deretan gunung berapi yang tak lain adalah Bukit Barisan di Pulau Sumatra dan deretan gunung berapi di sepanjang Pulau Jawa, Bali dan Lombok, serta parit samudra yang tak lain adalah Parit Jawa (Sunda).

Lempeng tektonik terus bergerak. Suatu saat gerakannya mengalami gesekan atau benturan yang cukup keras. Bila ini terjadi, timbullah gempa dan tsunami, dan meningkatnya kenaikan magma ke permukaan. Jadi, tidak heran bila terjadi gempa yang bersumber dari dasar Samudra Hindia, yang seringkali diikuti dengan tsunami, aktivitas gunung berapi di sepanjang pulau Sumatra dan Jawa juga turut meningkat.


Pergerakan Benua Menurut Perspektif Sains.

Dahulukala orang-orang beranggapan bumi adalah sesuatu yang rigid atau kaku sementara benua-benua berada pada kedudukannya yang tetap tidak berpindah-pindah. Belakangan setelah orang-orang dapat melakukan pemetaan pantai ternyata terdapat kesesuaian morfologi dari pantai-pantai yang dipisahkan oleh Samudera. Hal ini menjadi titik tolak dari konsep-konsep yang menerangkan bahwa benua-benua tidak tetap akan tetapi selalu bergerak. Kecepatan pergerakan benua bervariasi antara 1 – 10 cm/tahun, tergantung lokasinya. Kalkulasi kecepatan pergerakan lempeng

Berdasarkan kecepatan pergerakan ini maka diperkirakan pada sekitar 200 – 250 juta tahun lalu semua benua menyatu dan disebut pangea.

Tahun 1857 dua orang ahli kebumian Owen dan Snider mengemukakan bahwa terpisahnya benua disebabkan oleh adanya bencana luar biasa (katastrofik) dalam sejarah bumi. Tahun 1912 Alfred Wegener memperkenalkan konsep apungan benua atau continental drift yang mengemukakan bahwa benua-benua bergerak secara lambat melalui dasar samudera. Akan tetapi teori ini tidak bisa menerangkan adanya dua sabuk gunung api di bumi.

Konsep paling mutakhir yang dianut oleh para ilmuwan sekarang yaitu Teori Tektonik Lempeng. Teori ini lahir pada pertengahan tahun enampuluhan. Teori ini terutama didukung oleh adanya Pemekaran Tengah Samudera (Sea Floor Spreading) dan bermula di Pematang Tengah Samudera (Mid Oceanic Ridge : MOR) yang diajukan oleh Hess (1962). Teori Tektonik Lempeng adalah penyempurnaan dari teori yang diajukan oleh Alfred Wegener tahun 1912. Teori tektonik lempeng ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra

Kerakbumi menutupi seluruh permukaan bumi, namun akibat adanya aliran panas yang mengalir di dalam astenofer menyebabkan kerakbumi ini pecah menjadi beberapa bagian yang lebih kecil yang disebut lempeng kerakbumi. Dengan demikian lempeng dapat terdiri dari kerak benua, kerak samudera atau keduanya. Arus konvensi tersebut merupakan sumber kekuatan utama yang menyebabkan terjadinya pergerakan lempeng. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini tercipta hingga sekarang.

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\12-pergerakan-benua-perspektif-sains_files\Picture3.jpgD:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\12-pergerakan-benua-perspektif-sains_files\Picture2.jpgD:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\12-pergerakan-benua-perspektif-sains_files\Picture11.jpg

Lempeng dan pergerakannya

Menurut teori ini kerakbumi (lithosfer) dapat diterangkan ibarat suatu rakit yang sangat kuat dan relatif dingin yang mengapung di atas mantel astenosfer yang liat dan sangat panas, atau bisa juga disamakan dengan pulau es yang mengapung di atas air laut.

Ada dua jenis kerak bumi yakni kerak samudera yang tersusun oleh batuan bersifat basa dan sangat basa, yang dijumpai di samudera sangat dalam, dan kerak benua tersusun oleh batuan asam dan lebih tebal dari kerak samudera.

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\12-pergerakan-benua-perspektif-sains_files\Picture9.jpg

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\12-pergerakan-benua-perspektif-sains_files\Picture4.jpg

Kedalaman akar (root) lempeng benua dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang diturunkan dari hukum Pascal & hukum Archimedes sbb:

Kedalaman Lempeng Benua = (ρ1 X h)/( ρ2 - ρ1)

ρ1 = Densitas Lempeng Benua =2.8 gram/cc
ρ2 = Densitas Lempeng Samudra = 3.3 gram/cc
h = Ketinggian puncak benua dari permukaan laut (meter atau km).

Contoh; misal ketinggian suatu benua adalah 2 km di atas permukaan laut, maka benua itu ”tertanam” atau ”terpasak” ke dalam lempeng samudra sedalam : (2.8 gram/cc X 2 km)/(3.3 – 2.8) gram/cc = 11.2 km

Jenis Pergerakan Lempeng

Pergerakan lempeng kerakbumi ada 3 macam yaitu pergerakan yang saling mendekati (convergen), saling menjauh (divergen) dan saling berpapasan/bergeseran (transform).

Pergerakan lempeng saling mendekati akan menyebabkan tumbukan dimana salah satu dari lempeng akan menunjam ke bawah yang lain. Daerah penunjaman membentuk suatu palung yang dalam, yang biasanya merupakan jalur gempa bumi yang kuat. Dibelakang jalur penunjaman akan terbentuk rangkaian kegiatan magmatik dan gunungapi serta berbagai cekungan pengendapan. Salah satu contohnya terjadi di Indonesia, pertemuan antara lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia menghasilkan jalur penunjaman di selatan Pulau Jawa dan jalur gunungapi Sumatera, Jawa dan Nusatenggara dan berbagai cekungan seperti Cekungan Sumatera Utara, Sumatera Tengah, Sumatera Selatan dan Cekungan Jawa Utara.

Pergerakan lempeng saling menjauh akan menyebabkan penipisan dan peregangan kerakbumi dan akhirnya terjadi pengeluaran material baru dari mantel membentuk jalur magmatik atau gunungapi. Contoh pembentukan gunungapi di Pematang Tengah Samudera di Lautan Pasific dan Benua Afrika. Pergerakan saling berpapasan dicirikan oleh adanya sesar mendatar yang besar seperti misalnya sesar (patahan) Semangko di Sumatera atau sesar Besar San Andreas di Amerika.

Pergerakan Benua Menurut Perspektif Quran.

[QS Ar-Rald (13):4] Dan di bumi ini terdapat bagian-bagian yang berdampingan, dan kebun-kebun anggur, tanaman-tanaman dan pohon korma yang bercabang dan yang tidak bercabang, disirami dengan air yang sama. Kami melebihkan sebahagian tanam-tanaman itu atas sebahagian yang lain tentang rasanya. Sesungguhnya pada yang demikian itu terdapat tanda-tanda (kebesaran Allah) bagi kaum yang berfikir.

Ayat ini dengan sangat jelas menginformasikan apa yang sekarang dikenal dengan "plate tectonic", adanya lempengan-lempemgan samudra dan lempengan-lempemgan benua yang berdampingan. Kebun-kebun dan pohon-pohon mempunyai arti adanya daerah-daerah atau tempat-tempat yang subur, dan ini terbukti di perbatasan pertemuan lempeng samudra dan lempeng benua terbentuk barisan pegunungan berapi yang karenanya tempat-tempat itu menjadi subur.

[QS An-Naml (27):88] Dan kamu lihat gunung-gunung itu, kamu sangka dia tetap di tempatnya, padahal ia berjalan sebagai jalannya awan. (Begitulah) perbuatan Allah yang membuat dengan kokoh tiap-tiap sesuatu; sesungguhnya Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan.

[QS Ath-Thuur (52):10] dan gunung benar-benar berjalan.

Sains membuktikan bahwa baik benua maupun gunung-gunung (berapi) memang bergerak, sejak semua benua masih menyatu (pangea) pada sekitar 250 juta tahun lalu hingga kini.

[QS An-Nahl (16):15] Dan Dia menancapkan gunung-gunung di bumi supaya bumi itu tidak goncang bersama kamu, (dan Dia menciptakan) sungai-sungai dan jalan-jalan agar kamu mendapat petunjuk.

[QS An-Nabaa’ (78):7] dan gunung-gunung sebagai pasak ?,

[QS An-Naazi’at (79):32] Dan gunung-gunung dipancangkan-Nya dengan teguh,

[QS Al-Anbiya 21:31] Dan telah Kami jadikan di bumi ini gunung-gunung yang kokoh supaya bumi itu (tidak) goncang bersama mereka dan telah Kami jadikan (pula) di bumi itu jalan-jalan yang luas, agar mereka mendapat petunjuk.


Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Langsung ke: navigasi, cari

D:\Imran puny@\Mata Kuliah Semester I\BUMI\geologi dinamik\Lempeng_Indo-Australia_files\magnify-clip.png

██ Lempeng Indo-Australia, ditunjukkan dalam warna kuning pudar

Lempeng Indo-Australia ialah nama untuk 2 lempeng tektonik yang termasuk benua Australia dan samudra di sekelilingnya yang memanjang ke barat laut sampai termasuk anak benua India dan perairan di sekelilingnya. Terbagi atas 2 lempeng sepanjang perbatasan yang kurang aktif: lempeng Australia dan lempeng India yang lebih kecil. Kedua lempeng itu bergabung bersama antara 50 sampai 55 juta tahun abad, sebelum masa itu, kedua lempeng itu bergerak sendiri-sendiri.

India, Meganesia (Australia, Nugini, dan Tasmania), Selandia Baru, dan Kaledonia Baru adalah fragmen benua kuno Gondwana. Penyebaran dasar lautan memisahkan benua-benua itu satu sama lain, namun seperti pusat penyebaran ini tidak aktif yang diperkirakan telah bergabung menjadi lempeng tunggal. Penelitian terkini mengindikasikan bahwa lempeng-lempeng itu sedang memisah, namun akan memakan waktu untuk mempublikasikan fakta ini dengan benar. [1], [2]

Pengukuran GPS terkini di Australia menyatakan bahwa gerakan lempeng sebesar 35 derajat timur utara dengan kecepatan 67 mm/th. Catat juga arah dan kecepatan yang sama untuk titik di Auckland, Pulau Natal dan India selatan. Kemungkinan perubahan kecil ke arah Auckland karena lengkungan kecil lempeng di sana, di mana lengkungan itu ditekan lempeng Pasifik.

Bagian timur ialah batas konvergen dengan lempeng Pasifik yang mensubduksi. Lempeng Pasifik yang mensubduksi di bawah lempeng Australia membentuk Parit Kermadec, busar laut Tonga dan Kermadec. Selandia Baru membujur sepanjang batas tenggara lempeng. Selandia Baru dan Kaledonia Baru ialah ujung selatan dan utara bekas benua Tasmantis, yang berpisah dari Australia 85 juta tahun lalu. Bagian tengah Tasmantis tenggelam di laut, dan kini merupakan Tanjakan Lord Howe.

Bagian selatannya ialah batas divergen dengan lempeng Antarktika. Batas barat dibatasi dengan lempeng India yang membentuk perbatasan dengan dengan lempeng Arab ke utara dan lempeng Afrika ke selatan. Batas utara lempeng India ialah batas konvergen dengan lempeng Eurasia yang membentuk pegunungan Himalaya dan Hindu Kush.

Bagian timur laut lempeng Australia membentuk batas subduksi dengan lempeng Eurasia di batas Lautan Hindia dari Bangladesh, ke Myanmar (bekas Burma) ke barat daya pulau Sumatera dan Kalimantan di Indonesia. Batas subduksi yang melalui Indonesia dibelokkan di garis Wallace biogeografis yang memisahkan fauna asli Asia dari Australasia.


LUANGKAN waktu sebentar saja. Perhatikan peta dunia yang ada. Lihatlah topografi pantai barat Afrika, dan lihat pula pantai timur Amerika Latin. Perhatikan sekali lagi. Kalau dipertemukan keduanya, pantai timur Amerika Latin itu akan pas dengan pantai barat Afrika. Memang, pada mulanya kedua benua yang kini sangat berjauhan itu ratusan juta tahun yang lalu masih bersatu. Bagaimana lempeng berukuran dunia itu pecah-pecah, saling menjauh atau saling mendekat lalu bertumbukan, telah membawa pengaruh yang luar biasa terhadap keadaan bumi kita. Bagaimana lempeng berukuran benua itu bergerak, mari kita simak tulisan ini.

Revolusi ilmu kebumian muncul pada saat ilmuwan ahli bumi mendukung sebuah teori, yang sekarang dikenal sebagai teori Tektonik Lempeng.

Pada mulanya ahli meteorologi Jerman, Alfred Wegener mencoba menjawab teka-teki kehanyutan benua. Dari tahun 1912 hingga meninggalnya tahun 1930, Wegener terus mencoba mencari jawaban atas teorinya. Menurutnya, semua benua itu berasal dari satu massa daratan raksasa yang bernama Pangaea, kemudian berbagai kekuatan dari dalam bumi telah memecahkannya menjadi pecahan-pecahan yang mirip mainan puzzle, memencar ke kedudukannya seperti sekarang, dan bentuk puzzle benua itu terus bergerak.

Pada dasarnya, teori Tektonik Lempeng adalah bahwa bumi yang padat ini terdiri dari banyak lempengan yang pecah-pecah, yang merupakan pembalut keras bumi, yang terus bergerak: mendorong, menjauh, berpapasan, menggilas, menindih tiada hentinya. Lempengan ini sedikitnya ada delapan lempeng yang besar, dan delapan lagi lempeng berukuran kecil, yang semuanya terus bergerak berarak-arak tiada hentinya hingga kini.

Teori ini semakin banyak diyakini setelah data dari berbagai dunia dianalisis, yang meyakinkan bahwa telah terjadi pergerakan lempeng sejagat. Misalnya, pada saat batuan kuno di kepulauan Inggris diukur kemagnetannya, tercatat penyimpangan sejauh 300 dari kutub magnet sekarang. Pertanyaan timbul, apakah kutub magnet bumi yang telah berpindah sejauh itu, ataukah kepulauan Inggris yang telah bergeser dari waktu ke waktu hingga pada posisinya seperti sekarang?

Dengan bantuan komputer, peta topografi dasar samudra terus dianalisis. Paparan Benua Amerika Selatan dan Afrika, ternyata mendekati sempurna bila kedua garis paparan benua keduanya disatukan.

Para ahli gempa menemukan 80% sumber gempa di seluruh dunia terdapat pada jalur sempit, dekat palung samudra, serta rangkaian kepulauan vulkanik berbentuk busur.

Data dari berbagai sumber itu kemudian diformulasikan kembali oleh Harry Hess dari Universitas Princenton. Teori kehanyutan benua dari Wegener dapat diterima oleh Hess dengan beberapa catatan. Hess berpendapat bahwa benua itu tidak hanyut tak tentu arah seperti balok es yang terapung, melainkan benua itu tertanam kuat pada basal dasar samudra. Ibarat kayu yang membeku dalam es, dan yang bergerak adalah esnya.

Titik perhatian beralih ke dasar samudra. Teori Hess mengemukakan, dasar samudra terus-menerus didesak ke atas dari astenosfer yang panas pada pematang samudra. Terjadilah apa yang dikenal sebagai pemekaran dasar samudra, dengan kecepatan luncuran 1,5-10 cm. per tahun, atau sekira 100 km per 10 juta tahun.

Pemekaran dasar samudra ini karena adanya panas dari dalam bumi yang menimbulkan arus konveksi, arus yang mendesak naik, kemudian turun, seperti air dalam cerek yang dipanaskan. Menurut Hess, arus konveksi yang berlangsung di bawah lempengan litosfer cukup raksasa energinya untuk menyeret lempengan ini.

Bagian lempeng yang tertumpangi lempeng yang lain akan menekuk ke bawah dengan kemiringan sudut sekira 450, terus tenggelam ke dalam astenosfer, yang karena proses waktu yang berjuta-juta tahun, disertai pemanasan yang kuat dari dalam, bagian yang menekuk ini lama kelamaan akan pecah, hancur-lebur, dan menjadi bagian dalam bumi kembali. Bagian-bagian litosfer yang bergerak, retak, runtuh inilah yang merupakan wilayah paling labil, yang menjadi salah satu penyebab terjadinya gempa, dan jalan yang lebih memungkinkan bagi magma untuk naik mencapai permukaan bumi, membangun tubuhnya menjadi gunung api.

Teori Hess tentang pemekaran dasar samudra mendapat dukungan bukti dari mahasiswa tingkat sarjana di Inggris, Frederick J. Vine dan D. H. Matthews. Pendapat keduanya sebenarnya bukan hal yang baru. Vine dan Matthews berpendapat bahwa saat lava meluap dan memadat di retakan tengah samudra, lava basal mendapatkan perkutuban magnet sesuai dengan keadaan pada saat lava ini memadat.

Penelitian tentang kemagnetan mendukung teori pemekaran dasar samudra. Demikian juga penelitian yang terkenal tahun 1968 dengan kapal Glomar Challenger, semakin banyaknya bukti-bukti yang meyakinkan, bahwa kosep Tektonik Lempeng itu sudah terbukti.

Teori Tektonik Lempeng ini terus disempurnakan dengan semakin banyaknya bukti dan analisis baru, sehingga semakin diterima, karena dapat menjawab berbagai gejala geologis, apakah itu kejadian gunung api, gempa bumi, sesar, atau pegunungan lipatan yang menjulang tinggi.

Bila dua lempeng benua dan lempengan samudra saling bertemu, saling menekan, mendorong, pada umumnya lempeng samudra akan menekuk ke dalam astenosfer, kemudian meleleh. Bahan lelehan terus ditekan kembali ke atas dengan kekuatan yang luar biasa, sehingga ada bagian yang mencapai permukaan, dan terbentuklah gunung api, dan daerah ini pun merupakan pusat gempa.

Lempeng yang saling mendekat dan menjauh

Prinsip dasar tektonik lempeng adalah bahwa lempeng litosfer yang padat itu “terapungâ€
di atas selubung bagian atas yang bersifat plastis.

Litosfer merupakan kerak bumi dan selubung teratas yang padat. Ketebalan di setiap tempat tidaklah sama. Di bawah samudra, misalnya, ketebalannya sekira 50 km, sedangkan di bawah benua sampai 100 km. Lapisan di bawah litosfer adalah astenosfer, ketebalannya mencapai 500 km, yaitu lapisan yang lentur, sebagian melebur, dan suhunya mendekati titik lebur. Di bawah tekanan yang tinggi, semua batuan dapat bergerak di atas astenosfer ini.

Litosfer itu terdiri dari lempeng-lempeng yang besar dan lempeng yang kecil yang “terapungâ€
di atas astenosfer, apakah itu lempeng samudra, atau pun lempeng benua.

Ada enam lempeng besar, yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng Amerika Utara, Lempeng Amerika Selatan, Lempeng Afrika, Lempeng Pasifik, dan Lempeng Indo-Australia. Lempeng-lempeng tersebut bergerak di dalam bola bumi yang bulat, maka terjadilan gerakan lempeng yang saling mendekat dan saling menjauh. Di batas-batas lempeng itulah terjadi interaksi antar lempeng dalam bentuk divergen, konvergen, dan transform.

Divergen bila lempeng-lempeng bergerak saling menjauh, sehingga membentuk celah, mengakibatkan material lelehan dari astenosfer terinjeksi naik ke atas, mendingin, lalu membentuk lantai samudra baru yang berupa pematang tengah samudra, seperti yang terjadi di Samudra Atlantik. Kecepatan lempeng yang saling menjauh ini bergerak antara 2-10 cm per tahun.

Konvergen bila lempeng bertemu yang menyebabkan salah satu lempeng menekuk melengkung masuk ke lempeng yang lain. Pada kesempatan inilah ada lempeng yang dihancurkan di dalam astenosfer, sehingga lempeng yang padat dan kaku itu menjadi lebur di dalam astenosfer yang sangat panas. Ini merupakan salah satu hukum keseimbangan, ada lempeng yang saling menjauh dengan menambah lebarnya samudra Atlantik, misalnya, maka harus ada bagian lain dari kelebihan itu yang harus dihancurkan.

Ketika lempeng samudra bertumbukan dengan lempeng benua, maka lempeng samudralah yang tertekuk ke bawah dengan sudut 450 atau lebih, kemudian menyusup ke dalam lempeng benua menuju astenosfer. Zona inilah yang disebut zona subduksi.

Pada zona subduksi ini terdapat busur kepulauan atau busur magmatik, juga terbentuknya batuan bancuh atau melange, serta busur pegunungan dan cekungan. Batuan bancuh terdapat di Ciletuh, Sukabumi, Jawa Barat.

Pada busur magmatik itu litosfer menyusup masuk astenosfer sehingga membentuk magma baru, dan bila sudah cukup energinya akan naik hingga beberapa kilometer di bawah kerak benua, mendingin, dan mengkristal di sana. Sisa magma yang lainnya, bisa terus menerobos ke permukaan berupa erupsi gunung api seperti yang terjadi di sepanjang Pulau Sumatra, Jawa, dan Nusa Tenggara. Rangkaian aktivitas gunung api yang berhubungan dengan penunjaman lempeng disebut busur kepulauan atau island arch yang jaraknya antara 100-400 km dari palung samudra, bergantung pada sudut kemiringan penunjamannya.

Dua lempeng yang saling bertumbukan ini bukan hanya antara lempeng samudra dengan lempeng benua, tetapi juga tumbukan terjadi antara dua lempeng samudra, atau tumbukan antara dua lempeng benua.

Penumbukan antara dua lempeng samudra, contohnya antara lain Kepulauan Aleutian, Mariana, dan Tonga. Sedangkan contoh penumbukan antara dua lempeng benua adalah Pegunungan Himalaya, Pegunungan Alpina, dan Andes.

Transform terjadi bila lempeng saling bergesekan ketika lempeng itu bergerak berlawanan arah, dengan tidak menyebabkan dampak seperti yang dialami oleh pergerakan divergen ataupun konvergen. Batas lempengnya berbentuk sesar transform, pada umumnya terjadi di samudra.

Waspada selamanya

Selagi energi panas dari inti bumi masih ada dan mampu menekan ke atas, selama itu pula lempeng-lempeng sejagat akan terus bergerak berarak-arak. Indonesia secara alami berada di zona tempat lempeng samudra dan lempeng benua saling bertemu. Karenanya jangan heran, sepanjang Pulau Sumatra, Selat Sunda, Pulau Jawa, Kepulauan Nusa Tenggara, terus melingkar hingga ke Laut Banda merupakan sabuk gunung api aktif yang sewaktu-waktu akan metelus. Dan di zona itu pula terdapat pusat-pusat gempa yang melengkung mengitari Indonesia. Waspada terhadap bencana, dan berusaha untuk memahami perilaku alam, sehingga mengetahui upaya-upaya penyelematannya merupakan langkah yang sangat bijaksana.

Harus diingat, pusat gempa itu bukan hanya di Samudra Hindia dekat Aceh, tetapi terus ke selatan sepanjang tepi barat Pulau Sumatra, sepanjang selatan Pulau Jawa, sepanjang selatan Kepulauan Nusa Tenggara, serta tempat-tempat lainnya.

Tahun 1883 tsunami setinggi 30 meter telah meluluh-lantakkan Pantai Banten, pulau-pulau kecil di Selat Sunda, dan Pantai Lampung. Mungkin terlalu lama untuk mengingat bencana yang memilukan itu. Akhir tahun 2004, pantai barat Aceh dilanda tsunami, dan kita bisa menyaksikannya di televisi atau membacanya di koran-koran. Betapa banyaknya korban dalam peristiwa ini. Tsunami bisa datang kapan saja, siang atau pun malam. Masyarakat pantai di sepanjang Jawa bagian selatan pun perlu terus waspada karena penyelamatan manusia adalah hal yang harus didahulukan.

Masyarakat di kawasan rawan bencana gempa bumi dan tsunami harus mengetahui tempat-tempat tinggi untuk berlindung. Masyarakat harus mengetahui apa yang harus dilakukan, serta mengetahui apa yang tidak boleh dilakukan.

Tak ada salahnya bila sewaktu-waktu diadakan simulasi penyelamatan. Masyarakat harus mengetahui bahwa mereka tinggal di kawasan yang rawan bencana, sehingga perilaku hidup dalam membangun sarana dan prasarana daerah harus disesuaikan dengan perilaku bumi yang terjadi di sana.

Lempeng-lempeng sejagat tak pernah berhenti bergerak. Seharusnya manusia penghuni bumi ini pun tak pernah berhenti berpikir dan bertindak, bagaimana mengurangi risiko yang akan ditimbulkannya.***


Secara teori tektonik lempeng, pembentukan Kepulauan Indonesia dimulai sekitar 55 juta tahun yang lalu. Indonesia dibentuk oleh interaksi setidaknya tiga lempeng penyusun bumi; Lempeng Samudera India, Lempeng Laut Filipina, dan Lempeng Eurasia yang merupakan lempeng kontinen. Perbedaan antara lempeng yang disusun oleh lempeng samudera dan kontinen adalah lempeng samudera bersifat basah karena disusun oleh material yang kaya akan unsur Fe, Mg dan Ni, bersifat kaku dan brittle, mempunyai berat jenis yang tinggi, sementara lempeng kontinen merupakan lempeng benua yang secara kimia bersifat relatif asam dan mempunyai berat jenis lebih rendah dibandingkan lempeng samudera.

Lempeng-lempeng tadi bergerak satu sama lain di mana Lempeng Samudera India bergerak relatif ke arah utara dengan kecepatan 7 cm per tahun, Lempeng Laut Filipina bergerak ke arah barat daya dengan kecepatan 8 cm per tahun dan lempeng Eurasia yang cenderung stabil. Pergerakan lempeng-lempeng ini kemudian bertemu pada satu zona tumbukan yang disebut dengan zona subduksi.

Interaksi ketiga lempeng tadi mengakibatkan pengaruh pada hampir seluruh kepulauan yang ada di Indonesia, kecuali Kalimantan. Pengaruh dari pergerakan lempeng tadi ada yang langsung berupa pergerakan kerak bumi di batas pergerakan lempeng tadi, yang akan menimbulkan gempa bumi dan tsunami apabila pergerakannya terdapat di dasar laut, maupun tidak langsung. Gempa bumi dan tsunami yang terjadi setahun lalu di Aceh dan Sumatera Utara merupakan contoh nyata.

Gempa dan tsunami Aceh dihasilkan tunjaman Lempeng Samudera India ke bawah Lempeng Eurasia. Tunjaman tersebut menghasilkan getaran yang menimbulkan gempa bumi berkekuatan sekitar 8,9 skala richter. Pusat gempa tersebut terdapat di Samudera Hindia, tepatnya sekitar 200 km sebelah barat daya Pulau Sumatera. Getaran gempa yang sangat keras itu kemudian sampai ke permukaan laut dan menimbulkan gerakan osilasi pada air laut dengan kecepatan sekitar 700?800 km/jam (setara dengan kecepatan pesawat komersil), yang akhirnya sampai ke daerah Aceh dan Sumatera Utara dalam bentuk tsunami.

Selain itu pertemuan Lempeng Samudera India dengan Lempeng Eurasia juga menghasilkan lajur gunung api yang memanjang dari Sumatera sampai Nusa Tenggara dan membentuk sebuah rangkaian gunung api. Rangkaian gunung api ini dikenal dengan istilah busur vulkanik dan berhenti di Pulau Sumbawa, kemudian berbelok arah ke Laut Banda menuju arah utara ke daerah Maluku Utara, Sulawesi Utara dan terus ke Filipina. Busur gunung api ini sendiri ada yang masih aktif seperti Gunung Merapi, Gunung Krakatu di Selat Sunda, Gunung Galunggung dan Gunung Papandayan di Jawa Barat, Gunung Merapi di Jogjakarta, Gunung Agung di Bali, Gunung Rinjani dan Tambora di Nusa Tenggara, Gunung Gamalama dan Tidore di Maluku Utara, dan Gunung Klabat di Sulawesi Utara.

Pergerakan ketiga lempeng tadi juga dapat menimbulkan patahan atau sesar yaitu pergeseran antara dua blok batuan baik secara mendatar, ke atas maupun relatif ke bawah blok lainnya. Patahan atau sesar ini merupakan perpanjangan gaya yang ditimbulkan oleh gerakan-gerakan lempeng utama. Patahan atau sesar inilah yang akan menghasilkan gempa bumi di daratan dan tanah longsor. Akibatnya, bangunan yang ada di atas zona patahan ini sangat rentan mengalami runtuhan

Patahan atau sesar-sesar ini akan mempengaruhi resistensi atau kekuatan pada batuan yang dilewatinya, menyebabkan batuan- batuan tadi menjadi rapuh dan mudah mengalami erosi. Apabila jenis batuan tersebut merupakan batuan yang porous( berongga), maka akan menimbulkan hal yang lebih fatal lagi. Curah hujan yang tinggi akan menyebabkan air hujan masuk ke dalam rongga batuan dan menyebabkan lama kelamaan batuan tersebut akan menjadi jenuh yang berujung pada terjadinya pergerakan massa batuan dalam bentuk blok besar yang menimbulkan tanah longsor, terutama daerah dengan kemiringan lereng yang curam.

Faktor manusia juga sangat mempengaruhi terjadinya tanah longsor ini, terutama yang disertai dengan bencana banjir bandang. Adanya penggundulan hutan terutama illegal logging dan pembukaan lahan yang tidak memperhatikan kaidah lingkungan, menjadi salah satu yang memicu terjadinya tanah longsor disertai dengan banjir bandang. Permukaan tanah yang telah gundul menyebabkan air hujan yang turun ke permukaan tanah tidak dapat diserap oleh tanah (tidak terjadi infiltrasi), akibatnya air tersebut akan mengalir di permukaan, dan membawa material di atas tanah tadi dalam bentuk sedimen. Sedimen tadi kemudian diangkut ke sungai dan dibawa ke hilir, yang menyebabkan pendangkalan dan kemudian terjadi banjir di hilir sungai, yang nota bene umumnya merupakan wilayah pemukiman

Pengembangan wilayah yang juga tidak memperhatikan aspek lingkungan juga mempengaruhi volume dan frekuensi banjir. Manusia mendirikan pemukiman yang pada dasarnya merupakan dataran banjir, yaitu daerah yang akan tergenang oleh air sungai apabila terjadi banjir. Hal ini yang terjadi di Gunung Leuser (Aceh), Gunung Bawakaraeng dan di Desa Manipi (Sulawesi Selatan) , serta kejadian tanah longsor dan banjir bandang di Jember dan Banjarnegara yang baru-baru ini.

Sebenarnya sebelum bencana longsor dan banjir bandang di Jember dan Banjarnegara terjadi, Direktorat Vulkanologi dan Bencana Alam Geologi telah memberikan warning kepada pemerintah setempat bahwa daerahnya sangat rawan bencana longsor dan banjir bandang. Kedua daerah tersebut masuk dalam peta rawan bencana alam longsor yang dibuat pada tanggal 31 Oktober 2005. Di Pulau Jawa dan Madura sendiri telah dipetakan ada 23 titik bencana alam geologi yang tersebar, ada yang dalam kondisi sedang, rawan sampai sangat rawan.

Dari pemaparan di atas jelas tergambar bahwa kejadian bencana alam yang akhir-akhir ini menjadi sebuah fenomena, sangat erat hubungannya dengan proses pembentukan Kepulauan Indonesia secara geologi. Pelajaran berharga yang dapat kita ambil adalah bahwa kita tidak bisa lari dari kenyataan bahwa kita hidup di daerah yang rawan akan bencana alam, khususnya bencana alam geologi, yaitu gempa bumi, tsunami, tanah longsor, gunung api dan banjir. Olehnya itu, pemahaman tentang bagaimana sebenarnya kondisi Indonesia dalam perspektif kebencanaan harus disosialisasikan ke masyarakat mengingat ilmu kebumian utamanya ilmu geologi merupakan ilmu yang kurang diketahui oleh masyarakat luas. Kita harus tidak gengsi mencontoh Jepang yang juga secara geologi proses pembentukannya tidak jauh berbeda bahkan lebih kompleks lagi. Di negeri matahari terbit ini, pemahaman dini tentang bencana alam atau lebih dikenal dengan early warning system telah diterapkan dari bangku taman kanak-kanak. Pemerintah yang merupakan pengambil kebijakan harus lebih aware akan hal ini, sehingga korban bencana alam bisa ditekan dan diminimalkan, terutama korban jiwa.

Pengertian Tektonik Lempeng

Lempeng tektonik, proses gelologis yang bertanggung jawab untuk penciptaan benua, pegunungan dan lantai samudera bumi, mungkin adalah semacam on-off. Ilmuan telah menganggap bahwa pergeseran lempeng kerak telah melambat namun terus terjadi pada sebagian besar sejarah bumi, namun studi terbaru dari peneliti2 di Carnegie Institution menyarankan bahwa tektonik lempeng pernah berhenti paling tidak sekali dalam sejarah planet bumi dan dapat terjadi lagi.

Tektonik lempeng adalah suatu teori yang menerangkan proses dinamika bumi tentang pembentukan jalur pegunungan, jalur gunung api, jalur gempa bumi, dan cekungan endapan di muka bumi yang diakibatkan oleh pergerakan lempeng.

Sebuah aspek kunci dari teori tektonik lempeng adalah bahwa skala waktu geologis lantai samudera adalah fitur transient, membuka dan menutup saat lempeng2 bergeser. Lantai samudera dikonsumsi oleh sebuah proses yang disebut subduksi, dimana lempeng tektonik menurun kedalam mantel bumi. Zona subduksi adalah lokasi dari palung samudera, aktivitas gempa bumi tinggi, dan sebagian besar gunung api utama dunia.


Setting Lempeng Tektonik Papua telah diulas oleh beberapa ahli geologi seperti Dow dkk (1985), Smith (1990) dan Mark Closs (1990) dapat dijadikan sebagai kerangka dalam menerangkan posisi dan sejarah tektonik. Konfigurasi Tektonik Pulau Papua pada saat ini berada pada bagian tepi utara Lempeng Australia, yang berkembang akibat adanya pertemuan antara Lempeng Australia yang bergerak ke utara dengan Lempeng Pasifik yang bergerak ke barat. Dua lempeng utama ini mempunyai sejarah evolusi yang diidentifikasi yeng berkaitan erat dengan perkembangan sari proses magmatik dan pembentukan busur gunung api yang berasoisasi dengan mineralisasi emas phorpir dan emas epithermal. Menurut Smith (1990), perkembangan Tektonik Pulau Papua dapat dipaparkan sebagai berikut:

Periode Oligosen sampai Pertengahan Miosen (35� 5 JT)

Pada bagian belakang busur Lempeng kontienental Australia terjadi pemekaran yang mengontrol proses sedimentasi dari Kelompok Batugamping New Guinea selama Oligosen � Awal Miosen dan pergerakan lempeng ke arah utara berlangsung cepat dan menerus.

Pada bagian tepi utara Lempeng Samudera Solomon terjadi aktivitas penunjaman, membentuk perkembangan Busur Melanesia pada bagian dasar kerak samudera selama periode 44 � 24 Juta Tahun yang (JT). Kejadian ini seiring kedudukannya dengan komplek intrusi yang terjadi pada Oligosen � Awal Miosen seperti yang terjadi di Kepatusan Bacan, Komplek Porphir West Delta � Kali Sute di Kepala Burung Papua. Selanjutnya pada Pertengahan Miosen terjadi pembentukan ophiolit pada bagian tepi selatan Lempeng Samudera Solomon dan pada bagian utara dan Timur Laut Lempeng Australia. Kejadian ini membentuk Sabuk Ofiolit Papua dan pada bagian kepala Burung Papau diekspresikan oleh adanya Formasi Tamrau.

Pada Akhir Miosen terjadi aktivitas penunjaman pada Lempeng Samudera Solomon ke arah utara, membentuk Busur Melanesia dan ke arah selatan masuk ke lempeng Australia membentuk busur Kontinen Calc Alkali Moon � Utawa dan busur Maramuni di New Guinea.

Periode Miosen Akhir � Plistosen (15 � 2 JTL)

Mulai dari Miosen Tengah bagian tepi utara Lempeng Australia di New Guinea sangat dipengerahui oleh karakteristik penunjaman dari Lempeng Solomon. Pelelehan sebagian ini mengakibatkan pembentukan Busur Maramuni dan Moon-Utawa yang diperkirakan *berusia 18 � 7 Juta Tahun. Busur Vulkanik Moon ini merupakan tempat terjadinya prospek emas sulfida ephitermal dan logam dasar seperti di daerah Apha dan Unigolf, sedangkan Maramuni di utara, Lempeng Samudera Solomon menunjam terus di bawah Busur Melanesia mengakibatkan adanya penciutan ukuran selama Miosen Akhir.

Pada 10 juta tahun yang lalu, pergerakan lempeng Australia terus berlanjut dan pengrusakan pada Lempeng Samudra Solomon terus berlangsung mengakibatkan tumbukan di perbatasan bagian utara dengan Busur Melanesia. Busur tersebut terdiri dari gundukan tebal busur kepulauan Gunung Api dan sedimen depan busur membentuk bagian �Landasan Sayap Miosen� seperti yang diekspresikan oleh Gunung Api Mandi di Blok Tosem dan Gunung Api Batanta dan Blok Arfak. Kemiringan tumbukan ini mengakibatkan kenampakan berbentuk sutur antara Busur Melanesia dan bagian tepi utara Lempeng Australia yang diduduki oleh Busur Gunung Api Mandi dan Arfak terus berlangsung terus hingga 10 juta tahun yang lalu dan merupakan akhir dan penunjaman dan perkembangan dari busur Moon � Utawa. Kenampakan seperti jahitan ditafsirkan dari bentukan tertutup dari barat ke timur mulai dari Sorong, Koor, Ransiki, Yapen, dan Ramu � Zona Patahan Markam. Pasca tumbukan gerakan mengiri searah kemiringan ditafsirkan terjadi sepanjang Sorong, Yapen, Bintuni dan Zona Patahan Aiduna, membentuk kerangka tektonik di daerah Kepala Burung. Hal ini diakibatkan oleh pergerakan mencukur dari kepala tepi utara dari Lempeng Australia. Kejadian yang berasosiasi dengan tumbukan busur Melanesia ini menggambarkan bahwa pada Akhir Miosen usia bagian barat lebih muda dibanding dengan bagian timur. Intensitas perubahan ke arah kemiringan tumbukan semakin bertambah ke arah timur.

Akibat tumbukan tersebut memberikan perubahan yang sangat signifikan di bagian cekungan paparan di bagian selatan dan mengarahkan mekanisme perkembangan Jalur Sesar Naik Papua. Zona Selatan tumbukan yang berasosiasi dengan sesar serarah kemiringan konvergensi antara pergerakan ke utara lempeng Australia dan pergerakan ke barat lempeng Pasifik mengakibatkan terjadinya resultante NE-SW tekanan deformasi. Hal itu mengakibatkan pergerakan evolusi tektonik Papua cenderung ke arah Utara � Barat sampai sekarang. Kejadian tektonik singkat yang penting adalah peristiwa pengangkatan yang diakibatkan oleh tumbukan dari busur kepulauan Melanesia. Hal ini digambatkan oleh irisan stratigrafi di bagian mulai dari batuan dasar yang ditutupi suatu sekuen dari bagian sisi utara Lempeng Australia yang membentuk Jalur Sesar Naik Papua. Bagian tepi utara dari jalur sesar naik ini dibatasi oleh batuan metamorf dan teras ophilite yang menandai kejadian pada Miosen Awal. Perbatasan bagian selatan dari sesar naik ini ditandai oleh adanya batuan dasar Precambrian yang terpotong di sepanjang Jalur Sesar Naik. Jejak mineral apatit memberikan gambaran bahwa terjadi peristiwa pengangkatan dan peruntuhan secara cepat pada 4 � 3,5 juta tahun yang lalu (Weiland, 1993).

Selama Pliosen (7 � 1 juta tahun yang lalu) Jalur lipatan papua dipengaruhi oleh tipe magma I � suatu tipe magma yang kaya akan komposisi potasium kalk alkali yang menjadi sumber mineralisasi Cu-Au yang bernilai ekonomi di Ersberg dan Ok Tedi. Selama pliosen (3,5 � 2,5 JTL) intrusi pada zona tektonik dispersi di kepala burung terjadi pada bagian pemekaran sepanjang batas graben. Batas graben ini terbentuk sebagai respon dari peningkatan beban tektonik di bagian tepi utara lempeng Australia yang diakibatkan oleh adanya pelenturan dan pengangkatan dari bagian depan cekungan sedimen yang menutupi landasan dari Blok Kemum. Menurut Smith (1990), Sebagai akibat benturan lempeng Australia dan Pasifik adalah terjadinya penerobosan batuan beku dengan komposisi sedang kedalam batuan sedimen diatasnya yang sebelumnya telah mengalami patahan dan perlipatan. Hasil penerobosan itu selanjutnya mengubah batuan sedimen dan mineralisasi dengan t*mbaga yang berasosiasi dengan emas dan perak. Tempat � tempat konsentrasi cebakan logam yang berkadar tinggi diperkiraakan terdapat pada lajur Pegunungan Tengah Papua mulai dari komplek Tembagapura (Erstberg, Grasberg , DOM, Mata Kucing, dll), Setakwa, Mamoa, Wabu, Komopa � Dawagu, Mogo Mogo � Obano, Katehawa, Haiura, Kemabu, Magoda, Degedai, Gokodimi, Selatan Dabera, Tiom, Soba-Tagma, Kupai, Etna Paririm Ilaga. Sementara di daerah Kepala Burung terdapat di Aisijur dan Kali Sute. Sementara itu dengan adanya busur kepulauan gunungapi (Awewa Volkanik Group) yang terdiri dari :Waigeo Island (F.Rumai) Batanta Islamd (F.Batanta), Utara Kepala Burung (Mandi & Arfak Volc), Yapen Island (Yapen Volc), Wayland Overhrust (Topo Volc), Memungkinkan terdapatnya logam, emas dalam bentuk nugget


Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Bumi merupakan planet dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat dengan matahari. Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km. Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup. Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :

1. Kerak bumi atau crust merupakan lapisan paling atas dari susunan bumi dan sangat tipis dibanding dengan lapisan lainnya. lapisan kerak bumi adalah lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer Lapisan kerak bumi memiliki lapisan yang bervariasi antara 25-40 km di daratan dan bisa mencapai 70 km di pegunungan, sedang di bawah samudra ketebalannya lebih tipis yaitu mencapai 5 km. Lapisan ini dibagi menjadi dua bagian yang dipisahkan oleh lapisan diskontinuitas conrad, berturut-turut dari permukaan adalah lapisan yang mewakili batuan basal. Di bawah samudra lapisan granit umumnya tidak ditemui. Kerak bumi berbentuk materi padat, terdiri dari sedimen, batuan beku, dan metarmofosis dengan unsur utama oksigen dan silikon. Densitas rata-rata 3.9 gr/cm3, merupakan 0.3 % dari masa bumi dan 0.5 % dari volume bumi secara keseluruhan. Antara kerak dan mantel terdapat lapisan diskontinuitas yang disaebut lapisan Mohorovicic dan sering disebut dengan lapisan M. Kecepatan gelombang longitudinal atau gelombang kompresi pada lapisan ini berkisar antara 6.5 km/detik sampai 8 km/detik.

2. Lapisan mantel bumi membujur kedalam mulai dari lapisan moho sampai lapisan inti bumi pada kedalaman sekitar 2900 km. Mantel sebagian besar dipertimbangkan sebagai lapisan padat. Lapisan ini dapat dibagi dua bagian masing-masing mantel atas atau astenosfer dan mantel bawah. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC. Mantel atas membujur sampai kedalaman 1000 km di bawah permukaan. Kecepatan gelombang kompresi pada lapisan bumi semakin dalam semakin cepat mulai dari 8 km/detik sampai13.7 km/detik di bawah lapisan moho. Pada kedalaman 100 km sampai 250 km di bawah permukaan bumi terdapat lapisan berkecepatan rendah (LVL). Lapisan LVL diperkirakan berupa liquid atau materi cair yang panas, dengan rigiditas rendah serta kecepatan gelombang seismik bisa turun 6 % dari kecepatan lapisan moho. Mantel bawah kecepatan gelombang seismiknya secara gradual naik sesuai dengan kedalamannya. Pada lapisan mantel bawah tidak ada lapisan diskontinuitas yang berfungsi sebagai pembias dan pemantul gelombang seismik. Mantel bumi terdiri dari oksigen, magnesium silikat dan sedikit ferum. mantel merupakan 68.4 % dari massa bumi dan 83.3 % dari volume bumi.

3. Inti bumi adalah lapisan paling dalam dari bumi. Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain. Lapisan ini diperkirakan mempunyai jari-jari 3500 km dan terdiri dari dua bagian masing-masing inti luar (oute core) dan inti dalam (inner core). Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC. inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC. Lapisan inti luar membujur sampai kedalaman sekitar 5100 km di bawah permukaan bumi dan diperkirakan berupa fluida, karena dari catatan seismogram gelombang shear tidak teridentifikasi. Kecepatan gelombang kompresi pada lapisan inti luar naik sesuai kedalaman antara 8-10 km/detik, sedang pada lapisan inti dalam kecepatannya juga naik antara 10-13,7 km/detik.

Pada inti dalam gelombang shear dapat teridentifikasi kembali sehingga diperkirakan tersusun dari material padat. Materi inti luar terdiri dari besi dan nikel dalm bentuk cair/fluida sedang inti dalam dengan materi yang sama tetapi dalam bentuk padat.

Inti luar yang berupa materi tak padat dengan densitas 10.5 gr/cm3 merupakan 15.4 % dari volume bumi dan 29.2 % dari massa bumi. Materi yang tak padat ini diapit oleh dua materi padat (mantel dan inti dalam) yang seolah-olah membentuk sandwich dan bergerak terus akibat efek rotasi dan revolusi bumi. Hal ini terutama yang menjadi sumber medan magnet bumi.

Inti dalam merupakan bagian kecil dibanding mantel dan inti luar, yaitu 0.8 % dari volume bumi dan 2.1 % dari massa bumi tetapi mempunyai densitas paling besar yaitu rata-rata 14.53 gr/cm3.

Berdasarkan susunan kimianya, bumi dapat dibagi menjadi empat bagian, yakni bagian padat (lithosfer) yang terdiri dari tanah dan batuan; bagian cair (hidrosfer) yang terdiri dari berbagai bentuk ekosistem perairan seperti laut, danau dan sungai; bagian udara (atmosfer) yang menyelimuti seluruh permukaan bumi serta bagian yang ditempati oleh berbagai jenis organisme (biosfer).

Keempat komponen tersebut berinteraksi secara aktif satu sama lain, misalnya dalam siklus biogeokimia dari berbagai unsure kimia yang ada di bumi, proses transfer panas dan perpindahan materi padat.


. Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi secara menyeluruh dengan ketebalan lebih dari 650 km. Gerakan udara dalam atmosfer terjadi terutama karena adanya pengaruh pemanasan sinar matahari serta perputaran bumi. Perputaran bumi ini akan mengakibatkan bergeraknya masa udara, sehingga terjadilah perbedaan tekanan udara di berbagai tempat di dalam atmosfer yang dapat menimbulkan arus angin.

Pada lapisan atmosfer terkandung berbagai macam gas. Berdasarkan volumenya, jenis gas yang paling banyak terkandung berturut-turut adalah nitrogen (N2) sebanyak 78,08%, oksigen (O2) sebanyak 20,95%, argon sebanyak 0,93%, serta karbon dioksida (CO2) sebanyak 0,03%. Berbagai jenis gas lainnya jufga terkandung dalam atmosfer, tetapi dalam konsentrasi yang jauh lebih rendah, misalnya neon (Ne), helium (He), kripton (Kr), hidrogen (H2), xenon (Xe), ozon (O3), metan dan uap air.

Di antara gas-gas yang terkandung di dalam atmosfer tersebut, karbon dioksida dan uap air terkandung dalam konsentrasi yang bervariasi dari tempat ke tempat, serta dari waktu ke waktu untuk uap air.

Keberadaan atmosfer yang menyelimuti seluruh permukaan bumi memiliki arti yang sangat penting bagi kelangsungan hidup berbagai organisme di muka bumi. Fungsi atmosfer antara lain :

1. Mengurangi radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi pada siang hari dan hilangnya panas yang berlebihan pada malam hari.

2. Mendistribusikan air ke berbagai wilayah permukaan bumi

3. Menyediakan okisgen dan karbon dioksida.

4. Sebagai penahan meteor yang akan jatuh ke bumi.

Peran atmosfer dalam mengurangi radiasi matahari sangat penting. Apabila tidak ada lapian atmosfer, suhu permukaan bumi bila 100% radiasi matahari diterima oleh permukaan bumi akan sangat tinggi dan dikhawatirkan tidak ada organisme yang mampu bertaham hidup, termasuk manusia.

Dalam mendistribusikan air antar wilayah di permukaan bumi, peran atmosfer ini terlihat dalam siklus hidrologi. Tasnpa adanya atmosfer yang mampu menampung uap air, maka seluruh air di permukaan bumi hanya akan mengumpul pada tempat yang paling rendah. Sungai-sungai akan kering, seluruh air tanah akan merembes ke laut, sehingga air hanya akan mengumpul di samudera dan laut saja. Pendistribusian air oleh atmosfer ini memberikan peluang bagi semua mahluk hidup untuk tumbuh dan berkembang di seluruh permukaan bumi.

Selain itu, atmosfer dapat menyediakan oksigen bagi mahluk hidup. Kebutuhan tumbuhan akan CO2 juga dapat diperoleh dari atmosfer.

Berdasarkan perbedaan suhu vertikal, atmosfer bumi dapat dibagi menjadi lima lapisan, yaitu :

a. Troposfer

Lapisan ini merupakan lapisan yang paling bawah, berada antara permukaan bumi sampai pada ketinggian 8 km pada posisi kutub dan 18 – 19 km pada daerah ekuator. Pada lapisan ini suhu udara akan menurun dengan bertambahnya ketinggian. Setiap kenaikan 100 meter temperaturnya turun turun 0,5 oC. Lapisan ini dianggap sebagai bagian atmosfer yang paling penting, karena berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat dari berbagai jenis mahluk hidup termasuk manusia, serta karena sebagain besar dinamika iklim berlangsung pada lapisan troposfer.

Susunan kimia udara troposfer terdiri dari 78,03% nitrogrn, 20,99 oksigen, 0,93% argon, 0,03% asam arang, 0,0015% nenon, 0,00015% helium, 0,0001% kripton, 0,00005% hidrogen, serta 0,000005% xenon.

Di dalam lapisan ini berlangsung semua hal yang berhubungan dengan iklim. Walaupun troposfer hanya menempati sebagian kecil saja dari atmosfer dalam, akan tetapi, 90% dari semua masa atmosfer berkumpul pada lapisan ini. Di lapisan inilah terbentuknya awan, jatuhnya hujan, salju, hujan es dan lain-lain.

Di dalam troposfer terdapat tiga jenis awan, yaitu awan rendah (cumulus), yang tingginya antara 0 – 2 km; awan pertengahan (alto cumulus lenticularis), tingginya antara 2 – 6 km; serta awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 – 12 km.

Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :

  1. Lapisan Udara Dasar

Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.

  1. Lapisan Udara Bawah

Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag, planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.

  1. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)

Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah.

  1. Lapisan Udara Tropopouse

Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang paling rendah, yakni antara - 46 o C sampai - 80o C pada musim panas dan antara - 57 o C sampai - 83 o C pada musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan es).

b. Stratosfer

Merupakan bagian atmosfer yang berada di atas lapisan troposfer sampai pada ketinggian 50 – 60 km, atau lebih tepatnya lapisan ini terletak di antara lapisan troposfer dan ionosfer.

Pada lapisan stratosfer, suhu akan semakin meningkat dengan meningkatnya ketinggian. Suhu pada bagian atas stratosfer hampir sama dengan suhu pada permukaan bumi. Dengan demikian, profil suhu pada lapisan stratosfer ini merupakan kebalikan dari lapisan troposfer.

Ciri penting dari lapisan stratosfer adalah keberadaan lapisan ozon yang berguna untuk menyerap radiasi ultraviolet, sehingga sebagian besar tidak akan mencapai permukaan bumi.

Serapan radiasi matahari oleh ozon dan beberapa gas atmosfer lainnya menyebabkan suhu udara pada lapisan stratosfer meningkat. Lapisanstratosfer tidak mengandung uap air, sehingga lapisan ini hanya mengandung udara kering. Batas lapisan stratosfer disebut stratopouse.

Lapisan stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu :

  1. Lapisan udara isoterm; terletak antara 12 – 35 km dpl, dengan suhu udara - 50o C sampai -55o C.
  2. Lapisan udara panas; terletak antara 35 – 50 km dpl, dengan suhu - 50o C sampai + 50o C.
  3. Lapisan udara campuran teratas; terletak antara 50 – 80 km dpl, dengan suhu antara +50o C sampai -70o C. karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian 30 km oksigen diubah menjadi ozon, hingga kadarnya akan meningkat dari 5 menjadi 9 x 10-2 cc di dalam 1 m3.

c. Mesosfer

Mesosfer terletak di atas stratosfer pada ketinggian 50 – 70 km. Suhu di lapisan ini akan menurun seiring dengan meningkatnya ketinggian. Suhunya mula-mula naik, tetapi kemudian turun dan mencapai -72 oC di ketinggian 75 km. Suhu terendah terukur pada ketinggian antara 80 – 100 km yang merupakan batas dengan lapisan atmosfer berikutnya, yakni lapisan mesosfer. Daerah transisi antara lapisan mesosfer dan termosfer disebut mesopouse dengan suhu terendah - 110o C .

d. Lapisan Termosfer

Berada di atas mesopouse dengan ketinggian sekitar 75 km sampai pada ketinggian sekitar 650 km. Pada lapisan ini, gas-gas akan terionisasi, oleh karenanya lapisan ini sering juda disebut lapisan ionosfer. Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkaknya ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu :

1. Lapisan Udara E

Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suu udara di sini berkisar - 70o C sampai +50o C .

2. Lapisan udara F

Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.

  1. Lapisan udara atom

Pada lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan diduga suhunya mencapai 1200o C .

e. Ekosfer atau atmosfer luar

Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer dengan angkasa luar disebut magnetopause.

Ozon Dalam Atmosfer

Ozon adalah zat oksidan yang kuat, beracun, dan zat pembunuh jasad renik yang kuat juga. Ozon biasanya digunakan untuk mensterilkan air isi ulang, serta dapat juga digunakan untuk menghilangkan warna dan bau yang tidak enak pada air.

Ozon terbentuk secara alamiah di stratosfer. Pembentukan dan perusakan ozon di stratosfer merupakan mekanisme perlindungan bumi dari sinar UV dari matahari. Di troposfer ozon terbentuk melalui reaksi fotokimia pada berbagai zat pencemar udara.

Ozon terdapat dalam lapisan stratosfer dan juga dalam lapisan troposfer. Ozon yang terdapat dalam stratosfer berfungsi melindungi manusia dan mahluk hidup di bumi dari penyinaran sunar UV. Sedangkan ozon yang terdapat pada lapisan troposfer memiliki efek yang berbeda terhadap bumi dan mahluk hidup di dalamnya, walaupun susunan kimianya sama. Ozon di troposfer ini bersifat racun dan merupakan salah satu dari gas rumah kaca. Selain itu, ozon di troposfer juga menyebabkan kerusakan pada tumbuhan, cat, plastik dan kesehatan manusia.

Ozon memiliki rumus kimai O3, menyerupai rumus kimia molekul oksigen O2 dengan sebuah atom oksigen lebih banyak. Pada suhu kamar ozon berupa gas, terkondensasi pada suhu -112 oC menjadi zat cair yang berwarna biru. Ozon yang cair ini akan membeku pada -251,4 oC, sedangkan pada suhu di atas 100 oC ozon dengan cepat mengalami dekomposisi.

Dari molekol O2, melalui reaksi. Ozon yang terbentuk akan kembali pecah menjadi molekul oksigen. Dalam alam, pembentukan dan destruksi ozon ada dalam keadaan seimbang, sehingga kadar ozon terdapat dalam keseimbangan dinamik. Kedua reaksi ini secara efektif dapat menghalangi sinar UV ekstrem dan UV-C serta sebagian besar sinar UV-B untuk sampai ke bumi. Inilah mekanisme alam yang melindungi bumi dan penghuninya dari penyinaran UV gelombang pendek yang berbahaya bagi kehidupan. Kedua reaksi ini juga mengakibatkan naiknya suhu di dalam stratosfer dibandingkan suhu di troposfer.

Kira-kira 3 milyar tahun yang lalu, sebagai hasil evolusi di bumi muncul mahluk hidup yang berklorofil, mulailah terjadi proses fotosintesis yang salah satu hasilnya adalah O2. semakin lama, kadar O2 semakin tinggi, sehingga semakin meningkat kadar ozon yang terbentuk. Dengan demikian, semakin banyak pula sinar UV gelombnag pendek yang terhalang oleh lapisan ozon untuk sampai ke permukaan bumi. Dan inilah cikal bakal kehidupan di daratan.

Akan tetapi, seiring berjalannya waktu, pertambahan jumlah oenduduk dan kemajuan industri serta pembangunan mengakibatkan lapisan ozon ini mulai berlubang. Lubang ozon ini sangat merisaukan karena dengan berkurangnya kada ozon berarti semakin bertambah sinar UV-B yang akan sampai ke bumi. Dampak bertambahnya sinar UV-B ini akan sangat besar terhadap mahluk hidup di bumi.

Terjadinya lubang ozon ini diakibatkan adanya peningkatan kadar NOx dari pembakaran bahan bakar pesawat, naiknya kadar N2O karena akibat pembakaran biomassa dan oenggunaan pupuk, dimana N2O ini merupakan sumber terbentuknya NO.

Selain itu, zat kimia yang kita kenal clorofuorocarbon atau CFC berpengaruh sangat besar terhadap perusakan ozon. CFC ini adalah segolongan zat kimia yang terdiri atas tiga jenis unrus, yaitu klor (Cl), fluor (F) dan karbon (C). CFC inilah yang mendominasi permasalahan perusakan ozon dan menjadi zat yang sangat dicurigai sebagai penyebab terjadinya kerusakan ozon. CFC ini tidak ditemukan di alam, melainkan merupakan zat hasil rekayasa manusia. CFC tidak beracun, tidak terbakar dan sangat stabil karena tidak mudah bereaksi. Karenanya menjadi zat yang sangat ideal untuk industri. CFC banyak digunakan sebagai zat pendingin dalam kulkas dan AC mobil (CFC-12), sebagai bahan untuk membuat plastik busa, bantal kursi dan jok mobil (CFC-11), campuran CFC-11 dan CFC-12 digunakan untuk pendorong aerosol, serta CFC-13 yang biasa digunakan dalam dry cleaning.

Dampak Lubang Ozon

Lapisan ozon di stratosfer dapat menyerap seluruh sinar UV ekstrem dan UV-C serta sebagian besar sinar UV-B. Di katulistiwa, pada keadaan terang tak berawan sekitar 30% sinar UV-B dapat sampai ke bumi. Semakin jauh dari katulistiwa, UV-B yang sampai ke bumi semakin berkurang. Akan tetapi, pada musim panas penyinaran UV-B di daerah yang jauh dari katulistiwa tidak berbeda jauh dengan di katulistiwa.

Dengan semakin berkurangnya lapisan ozon, maka sinar UV-B yang diserap bumi semakin besar. Karena sinar yang bergelombang pendek ini memiliki energi yang tidur, maka berpengaruh besar terhadap sel hidup dan mengakibatkan kematian jasad renik.

Sinar UV-B juga mempunyai dampak negatif pada mahluk tingkat tinggi, baik hewan maupun tumbuhan. Pada tumbuhan, menipisnya lapisan ozon akan mengakibatkan terganggunya proses fotosintesis yang selanjutnya menyebabkan turunnya laju pertumbuhan daun dan batang serta penurunan berat kering total sehingga hasilnya akan berkurang. Selain itu dapat juga mempengaruhi produktivitas hutan, mengakibatkan gangguan pada ekosistem akuatik, serta mengakibatkan penyakit kanker kulit, penyakit katarak serta menurunnya daya imunitas pada manusia. Dengan berkurangnya daya imunitas oranng menjadi lebih peka terhadap serangan infeksi termasuk virus herpes dan lepra.

Mekanisme Pembentukan Lubang Ozon di Antartika

Pada bulan Agustus – Oktober 1987 diadakan penelitian untuk mengetahui apa yang menyebabkan terjadinya lubang ozon di Antartika. Penelitian ini dilakukan oleh sebuah tim Internasional, yang dikenal dengan Airborne Antartic Ozone Experiment. Dari penelitian ini menunjukkan bahwa pada musim dingin, daerah lubang ozon dibatasi oleh pusaran angin pada 60o Lintang Selatan. Dengan adanya pusaran angin itu, daerah di atas Antartika merupakan daerah dengan udara yang tenang yang terisolasi dari daerah sekitarnya. Daerah ini disebut botol kungkungan (containment vessel). Kerusakan ozon terutama terjadi pada ketinggian 14 dan 24 km. Di daerah ini terdapat kadar CFC yang rendah dan ClO (klormonoksida) yang merupakan perusak ozon yang berasal dari CFC.

Pada musim dingin, di Antartika matahari tidak bersinar selama berbulan-bulan. Karena udara terisolasi oelh adanya pusaran angin dan karena udara terus memancarkan radiasi inframerah ke angkasa, sedangkan matahri tidak bersinar, suhunya terus turun. Pada suhu -78 oC, terjadilah awan yang terutama terdiri dari kristal asam nitrat.

Terjadinya lubang ozon di Antartika ini dimungkinkan karena kondisi atmosfer yang khusus. Suhu yang sangat rendah pada musim dingin ini memungkinkan terjadinya reaksi kimia peusakan ozon dalam musim semi berikutnya.

Terbentuknya pusaran angin itu dimungkinkan juga karena naiknya kadar gas rumah kaca yang menghalangi lepasnya panas dari bumi ke angkasa, sehingga suhu stratosfer lebih dingin.

Di samping daerah utama perusakan ozon terdapat pula â€lubang mini†di luar daerah botol kungkungan sampai pada garis lintang 45o Selatan di atas ujung selatan Amerika Selatan, Australia dan Selandia Baru.. Masing-masing lubang mini hanya berumur beberapa hari saja, kemudian menghilang. Akan tetapi, pada pertengahan bulan September beberapa lubang mini muncul bersamaan dan bergabung menjadi satu.


Air adalah senyawa gabungan dua atom hidrogen dengan satu atom oksigen menjadi H2O. Sekitar 71% permukaan bumi merupakan wilayah perairan. Lapisan air yang menyelimuti permukaan bumi disebut hidrosfer.

Energi matahari yang datang di permukaan bumi menyebabkan penguapan air ke bagian atmosfer. Kemudian di atmosfer uap air ini mengalami kondensasi dan selanjutnya akan jatuh sebagai hujan.

Pemanasan oleh sinar matahari menyebabkan suhu air laut di darah tropis lebih panas dibandingkan suhu air laut yang terletak di belahan bumi lainnya. Akibatnya, timbul arus vertikal ke arah permukaan laut di daerah tropis serta arus ke arah dasar laut di daerah kutub. Adanya arus vertikal ini juga mengakibatkan perbedaan tekanan teanan air laut antara daerah tropis dengan daerah kutub. Perbedaan ini bersamaan dengan perputaran bumi serta arus angin akan menimbulkan arus air di permukaan air laut yang membantu distribusi organisme-organisme di laut.

Hidrosfer meliputi samudera, laut, sungai, danau, gletser, salju, air tanah, serta uap air di atmosfer.

1. Samudera-samudera dan laut-laut

Samudera-samudera dan laut-laut menempati 71% permukaan bumi. Bila di lihat dari luar bumi, terlihat seperti bulatan air. Tubir samudera yang paling dalam 10 km, dengan rata-ratanya 4 km. Bila semua air ini diratakan di permukaan bumi dapat mencapai dalamnya 2,84 km.

Pada dasarnya yang dimaksud dengan laut adalah masa air asin yang menggenangi sebagian besar permukaan bumi. Secara langsung maupun tidak, laut sangat berpengaruh terhadap kehidupan di permukaan bumi.

Berat jenis air laut adalah 1,027, disebabkan oleh larutan garam-garamair laut rata-rata mempunyai kandungan garam dan berbagai jenis mineral dengan konsentrasi yang relatif lebih tinggi dibandingkan air sungai atau danau, yaitu sekitar 35%. Hal inilah yang mengakibatkan organisme laut memiliki struktur tubuh maupun kondisi fisiologis yang sangat berbeda dengan organisme yang hidup di air tawar.

Besarnya kadar bagi masing-masing garam di laut adalah sebagai berikut : NaCl 77,76%, MgCl2 10,88%, MgSO4 4,74%, CaSO4 3,60%, K2SO4 2,64%, CaCO3 0,34%, MgBr2 0,22% dari sejumlah garam yang ada di dalam air laut.

Garam-garam ini terlarut dalam air sungai. Air hujan yang jatuh di daratan meresap ke dalam tanah dan ke dalam lapisan-lapisan di bawahnya, melarutkan garam-garam yang dapat dilarutkan dan semua ini diangkut sebagai larutan yang amat encer yang mengalir ke laut.

Kemudian air diuapkan, melalui peredarannya lagi dan garam tinggal di samudera. Pada dasarnya, kandungan garam kapur yang dilarutkan oleh air hujan sangat besar, akan tetapi kandungan garam kapur di laut amat sedikit. Hal ini dikarenakan jasad-jasad laut membutuhkan banyak garam kapur untuk menyusun tubuhnya.

Susunan kimia air laut dalam persen (%) adalah sebagai berikut :











































Laut terasing, yaitu laut yang berhubungan dengan laut terbuka yang belum putus, mengandung lebih banyak garam daripada laut terbuka. Laut Tengah memiliki kadar garam lebih tinggi daripada Laut Antlantik; Laut Hitam kadar garamnya lebih tinggi daripda Laut Tengah. Laut Kaspi dan Laut Mati memiliki kadar garam yang lebih tinggi lagi.

Hal ini disebabkan pada laut yang terasing kadar garamnya tidak dialirkan lagi ke tempat lain seperti halnya laut terbuka.

Selain mengandung garam, air laut juga mengandung gas, terutama CO2 yang terdapat di laut 27 kali lipat lebih banyak daripada di hawa udara. Karenanya, samudera dianggap sebagai suatu pengatur kadar CO2 udara.

Suhu di permukaan air laut berkisar antara +32oC sampai -3 oC. Pada kedalaman sekitar 75 – 1100 m, suhu udara mencapai +4 oC.

Air di permukaan bumi jumlahnya selalu tetap, meskipun berubah bentuk dari cair menjadi uap, kemudian menjadi cair kembali. Distribusi air di samudera dan laut dapat dilihat pada tabel berikut :

Samudera dan Laut

% Wilayah

Luas (000 km2)

Volume (000 km2)

















Wilayah laut dapat dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu :

  1. Berdasarkan letaknya, terbagi menjadi laut tepi yang terletak di antara tepi benua dan kepulauan yang memisahkannya dengan samudera, contohnya laut Jepang yang terletak antara Kepulauan Jepang dan Benua Asia yang memisahkannya dnegan Samudera Pasifik; Laut Tengah yang terletak di antara dua benua, misalnya Laut Karibia yang t erletak di antara Benua Amerika Utara dan Amerika Selatan; serta Laut Pedalaman, yang hampir seluruhnya dikelilingi daratan, seperti Laut Hutam, Laut Baltik dan Laut Kaspia.
  2. Berdasarkan proses terjadinya, terbagi menjadi laut transgresi yang terjadi karena naiknya permukaan laut; laut ingresi yang terjadi karena turunnya daratan akibat proses patahan; serta laut regresi yang terjadi karena turunnya permukaan laut.
  3. Berdasarkan kedalamannya, terbagi menjadi zona litoralyang merupakan wilayah laut yang terletak antara zona pasang naik dan pasang surut; zona neritik yang terletak dari wilayah pasang surut sampau kedalaman 200 meter; zona batial yang terletak pada kedalaman antara 200 – 2.000 meter di bawah permukaan laut serta zona abisal yang merupakan wilayah laut yang terletak pada kedalaman lebih dari 2.000 meter di bawah permukaan laut.

2. Sungai

Sungai adalah aliran air tawar melalui suatu saluran menuju laut, danau dan atau sungai lain yang lebih besar. Air sungai dapat berasal dari gletser (es), danau yang meluap atau mata air pegunungan. Dalam perjalanannya, aliran air sungai mempunyai tiga aktivitas, ayitu melakukan erosi, transportasi dan sedimentasi.

Beberapa manfaat sungai bagi kehidupan kita adalah :

  1. Sebagai sarana transportasi.
  2. Sebagai sumber air irigasi.
  3. Aliran sungai dapat digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.
  4. Sebagai prasarana oleh raga.
  5. Sebagai tempat budidaya perikanan.

3. Danau

Danau adalah masa airdalam jumlah besar yang berada dalam satu cekungan atau basin diwilayah daratan. Berdasarkan proses terjadinya, danau terbagi menjadi :

  1. Danau alam; terbentuk secara alami tanpa campur tangan manusia.
  2. Danau buatan (waduk) yang merupakan buatan manusia untuk keperluan tertentu. Misalnya waduk Jatiluhur dan Saguliang di Jawa Barat. Waduk ini antara lain manfaatkan untuk pembangkit listrik, pengairan lahan pertanian, pengendali banjir, rekreasi dan budidaya ikan.

4. Rawa

Rawa adalah tanah rendah yang selalu tergenang air karena tidak ada pelepasan air (drainase). Oleh karena itu, air rawa bersifat asam. Berdasarkan sifatnya, rawa dapat dibedakan menjadi :

a. Rawa air asin, yaitu rawa yang terdapat di daerah pantai.

b. Rawa air payau, yang terdapat di sekitar muara air sungai di dekat laut.

c. Rawa air tawar, yang terdapat di sekitar sungai-sungai besar.

4. Air Tanah

Merupakan air yang terdapat di lapisan tanah di bawah permukaan bumi, berasal ari air hujan yang meresap ke dalam tanah. Semakin banyak air hujan yang meresap ke dalam tanah, semkain banyak pula air yang tersimpan di dalam tanah. Secara umum air tanah dibedakan menjadi dua, yaitu :

  1. Air tanah dangkal, yang terdapat di atas lapisan batuan kedap air.
  2. Air tanah dalam, yang terletak di antara dua lapisan batuan kedap air.

Air tanah dapat juga keluar ke permukaan bumi dalam bentuk sumber air panas yang disebut geyser. Geyser merupakan sumber air panas yang erat hubungannya dengan aktivitas vulkanisme.


Lithosfer berasal dari bahasa yunani yaitu lithos artinya batuan, dan sphera artinya lapisan. Lithosfer merupakan lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km. Lithosfer adalah lapisan kulit bumi paling luar yang berupa batuan padat. Lithosfer tersusun dalam dua lapisan, yaitu kerak dan selubung, yang tebalnya 50 sampai 100 km. Lithosfer merupakan lempeng yang bergerak sehingga dapt menimbulkan persegeran benua.

Penyusun utama lapisan lithosfer adalah batuan yang terdiri ari campuran antar mineral sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat. Induk batuan pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar yang bersuhu sangat tinggi dan terdapat di bawah kerak bumi. Magma akan mengalami beberapa proses perubahan sampai menjadi batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.

Lithosfer memegang peranan penting dalam kehidupan tumbuhan. Tanah terbentuk apabila batu-batuan di permukaan litosfer mengalami degradasi, erosi maupun proses fisika lainnya menjadi batuan kecil sampai pasir. Selanjutnya bagian ini bercampur dengan hasil pemasukan komponen organis mahluk hidup yang kemudian membentuk tanah yang dapat digunakan sebagai tempat hidup organisme.

Tanah merupakan sumber berbagai jenis mineral bagi mahluk hidup. Dalam wujud aslinya, mineral-mineral ini berupa batu-batuan yang treletak berlapis di permukaan bumi. Melalui proses erosi mineral-mineral yang menjadi sumber makanan mahluk hidup ini seringkali terbawa oleh aliran sungai ke laut dan terdeposit di dasar laut.

Lithosfer terdiri dari dua bagian utama, yaitu :

1. Lapisan sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3.
Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan
sedimen, granit andesit jenis-jenis batuan metamorf, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak, bersifat padat dan batu bertebaran rata-rata 35 km. 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 samudera, 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 .

Batuan Pembentuk Lithosfer

Semua batuan pada mulanya dari magma yang keluar melalui puncak gunung berapi. Magma yang sudah mencapai permukaan bumi akan membeku. Magma yang membeku kemudian menjadi batuan beku, yang dalam ribuan tahun dapat hancur terurai selama terkena panas, hujan, serta aktifitas tumbuhan dan hewan.

Selanjutnya hancuran batuan tersebut tersangkut oleh air, angin atau hewan ke tempat lain untuk diendapkan. Hancuran batuan yang diendapkan disebut batuan endapan atau batuan sedimen. Baik batuan sedimen atau beku dapat berubah bentuk dalam waktu yang sangat lama karena adanya perubahan temperatur dan tekanan. Batuan yang berubah bentuk disebut batuan malihan atau batuan metamorf.

a. Batuan beku

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma yang membeku. Secara umum batuan beku mempunyai ciri-ciri homogen dan kompak, tidak ada pelapisan, dan umumnya tidak mengandung fosil. Berdasarkan tempat pembekuannya, batuan beku dibagi menjadi :

1. Batuan Beku Dalam ; adalah batuan beku yang terbentuk jauh di bawah permukaan bumi, pada kedalaman 15 sampai 50 km. Karena tempat pembekuannya dekat dengan astenofer, pendinginan magmanya sangat lambat.

2. Batuan Beku Gang, terbentuk di bagian celah/gang dari kerak bumi, sebelum sampai ke permukaan bumi. Proses pembekuan magma ini agak cepat sehingga membentuk batuan yang mempunyai cristal yang kurang sempurna.

3. Batuan Beku Luar, adalah batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi. Magma yang keluar dari bumi mengalami proses pendinginan dan pembekuan Sangat cepat sehingga tidak menghasilkan cristal batuan. Contohnya riolit dan basalt.

b. Batuan Sedimen

Batuan redimen adalah batuan yang terbentuk karena adanya proses pengendapan. Batir-butir batuan sedimen berasal dari berbagai macam batuan melalui proses pelapukan, baik oleh angin maupun air. Proses pembentukan batuan sedimen disebut diagenesis yang menyatakan perubahan bentuk dari bahan deposit menjadi batuan endapan.

Ada beberapa macam batuan sedimen, yaitu batuan sedimen klastik, sedimen kimiawi dan sedimen organik. Sedimen klastik berupa campuran hancuran batuan beku, contohnya breksi, konglomerat dan batu pasir. Sedimen kimiawi berupa endapan dari suatu pelarutan, contohnya batu kapur dan batu giok. Sedimen organic berupa endapan sisa sisa hewan dan tumbuhan laut contohnya batu gamping dan koral.

c. Batuan Malihan (Batuan Metamorf)

Batuan malihan atau metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimiawi sehingga menjadi batuan yang berbeda dari batuan induknya. Faktor yang mempengaruhi perubahannya adalah suhu yang tinggi, tekanan yang kuat serta waktu yang lama. Contohnya adalah batu kapur (kalsit) yang berubah menjadi marmer, atau batuan kuarsa menjadi kuarsit

Lithosfer merupakan bagian bumi yang langsung berpengaruh terhadap kehidupan dan memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan di bumi. Lithosfer bagian atas merupakan tempat hidup bagi manusia, hewan dan tanaman.

Manusia melakukan aktifitas di atas lithosfer. Selanjutnya lithosfer bagian bawah mengandung bahan bahan mineral yang sangat bermanfaat bagi manusia. Bahan bahan mineral atau tambang yang berasal dari lithosfer bagian bawah diantaranya minyak bumi dan gas, emas, batu bara, besi, nikel dan timah.

D. Biosfer

Biosfer merupakan sistem kehidupan paling besar karena terdiri dari gabungan ekosistem yang ada di planet bumi. Sistem ini mencakup semua mahluk hidup yang berinteraksi dengan lingkungannya sebagai kesatuan utuh.

Secara entimologi, biosfer berasal dari dua kata, yaitu bio yang berarti hidup dan sphere yang berarti lapisan. Dengan demikian dapat diartikan biosfer adalah lapisan tempat tinggal mahluk hidup. Termsuk semua bisofer adalah semua bagian permukaan bumi yang dapat dihuni oleh mahluk hidup.

Pemahaman mengenai biosfer sangat penting untuk pengelolaan sumberdaya hayati, terutama karena perkembangan flora dan fauna yang semakin berkurang. Salah satu penyebabnya adalah terjadinya degradasi hutan akibat kebakaran ataupun pembukaan hutan untuk pemukiman.

Organisme hidup tersusun oleh berbagai unsur yang berasal dari biosfer, baik air, mineral maupun komponen-komponen penyusun atmosfer. Secara fisik biosfre ini terbagi tiga, yaitu litosfer, hidrosfer dan atmosfer.

Salah satu bentuk dari lingkungan hidrosfer adalah terbentuknya gambut. Gambut terletak di antara atosfre dan litosfer, pada lain pihak tumbuh juga dalam hidrosfer. Gambut merupakan suatu bentuk organis sebagai asal mula pembentukan batu bara. Di dalamnya hidup beraneka ragam mikro-plankton yang amat cepat pertumbuhannya, sedangkan umur jasad-jasad tersebut sangat pendek dan ketika mati akan terendap dalam rawa.

Lapisan gambut mengandung semua macam garam makanan tanaman yang terlarut dalam air tanah. Gambut dibagi menjadi beberapa daerah, yaitu :

a. Gambut ombrogin, sebagai gambut pantai, terdapat di dataran tanah Sumatera, Kalimantan dan Irian.

b. Gambut topogin, terdapat pada tanah dataran Jawa (Pangandaran) dan Sumatera serta di tanah pegunungan Jawa dan Sulawesi.

Sumber :

Heddy, Suwasono., Sutiman B. Soemitro dan Sardjono Soekartomo. 1986. Pengantar Ekologi. CV. Rajawali. Jakarta.

Lakitan, Benyamin. 1993. Dasar-Dasar Klimatologi. Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya. Palembang.

Pamungkas, Putra. 2006. Lithosfer. (, diakses 27 September 2007).

Soemarwoto, Otto. 1992. Indonesia Dalam Kancah Isu Lingkungan Global. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta