SUMBER: BUMI ANTARIKSA
SIFAT KELISTRIKAN BUMI
Sifat-sifat kelistrikan bumi menarik untuk diamati karena bisa digunakan sebagai metode untuk "melihat" intertior bumi yang tidak bisa dilihat dengan mata karena sifat cahaya yang tidak bisa menembus nya.
Sifat listrik yang bisa menembus interior bumi merupakan suatu pilihan untuk mengamati struktur dan fitur zona-zona ekonomis di bawah permukaan tanah. Metoda eksplorasi yang lazim digunakan adalah:
1. Metode Tahanan Jenis.(Resistivity Method)
2. Metode Polarisasi Induksi (Induced Polarization /IP)
3. Metode Self Potential (SP)
A. Metode Tahanan Jenis
Metode ini bertujuan untuk mendapatkan gambaran visual tahanan jenis batuan pada suatu bidang/penampang vertikal.
Sepasang elektroda sumber dengan kuat arus dan jarak tertentu(AB) ditancapkan di permukaan tanah. Sementara dua elektroda lain sebagai penerima ditancapkan pada di tengah kedua elektroda sumber dengan jarak tertentu(LM) dan diukur beda potensialnya.
Hasil pengukuran kemudian diolah untuk mendapatkan grafik Resistivitas Semu VS Kedalaman (AB/2). Tahap selanjutnya dilakukan interpretasi terhadap grafik tersebut sehingga diperoleh gambaran visual tahanan jenis
B. Metode IP
Metode Induksi Polarisasi biasanya digunakan untuk eksplorasi mineral. Metode ini merupakan suatu metode yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik pada permukaan mineral-mineral logam di bawah permukaan.
Metode ini dapat mendeteksi adanya anomali resistivitas meski dalam jumlah yang sangat kecil, yang tidak terdeteksi oleh metode lain.
C. Metode Self Potential
Potensial spontan (SP), juga disebut potensial diri,adalah beda potensial listrik alami di Bumi, diukur dengan elektroda relatif terhadap elektroda referensi tetap.
Potensi spontan sering diukur bawah lubang bor untuk mengevaluasi formasi di industri minyak dan gas, dan juga dapat diukur sepanjang permukaan bumi untuk eksplorasi mineral atau investigasi air tanah.
Fenomena dan aplikasi untuk geologi pertama kali diakui oleh Conrad Schlumberger, Marcel Schlumberger, dan Leonardon EG pada tahun 1931, dan contoh pertama yang diterbitkan berasal dari ladang minyak Rusia.
BENTANG ALAM AEOLIAN
Bentang alam Aeolian (Eolian) adalah bentang alam yang dihasilkan oleh tindakan erosif atau konstruktif angin. Kata Aeolian berasal dari Aeolus, dewa angin mitologi Yunani.
Proses erosi angin terdiri dari abrasi dan deflasi. Proses yang terbentuk menghasilkan berbagai skala: bentuk riak Aeolian (beberapa sentimeter lebar), bentuk gundukan (beberapa meter dengan diameter ), bukit (beberapa puluh sampai seratus meter dalam ukuran), dan ergs (beberapa kilometer persegi atau lebih). Lebih halus ukuran partikel lebih jauh jarak angkut turbulensi udara dan loess yang terbentuk lebih besar.
MINERAL
1. Terminologi
Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk)
2. Sistematika
Mineral Unsur Emas Au, Besi Fe, Tembaga Cu, Belerang S, Intan C
Mineral Sulfida Pirit FeS2, Kalkopirit CuFeS2, Galena PbS, Sfalerit ZnS
Mineral Halida Halit NaCl, Fluorit CaF2, Silvit KCl, Kriolit Na3AlF6
Mineral Oksida Hematit Fe2O3, Magnetit Fe3O4, Pirolusit MnO2
Mineral Karbonat Kalsit CaCO3, Dolomit CaMg(CO3)2, Malakit Cu2CO3(OH)2
Mineral Sulfat Barit BaSO4, Anhidrit CaSO4, Gipsum CaSO4.2H2O
Mineral Fosfat Apatit Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), Monazit (Ce,La,Y,Th)PO4
Mineral Silikat Kuarsa SiO2, Olivin (Mg,Fe)2SiO4, Topaz Al2SiO4(F,OH)2
BATUAN PENYUSUN BUMI
1. Terminologi
Menurut http://en.wikipedia.org/wiki/Rock_(geology) "In geology, rock or stone is a naturally occurring solid aggregate of minerals and/or mineraloids."
Menurut http://museum.bgl.esdm.go.id "Batuan (Rocks) adalah bahan padat bentukan alam yang umumnya tersusun oleh kumpulan atau kombinasi dari satu macam mineral atau lebih."
2. Jenis batuan
Batuan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu batuan beku (igneous rocks), batuan endapan (sedimentary rocks), dan batuan malihan (metamorphic rocks).
2.1 batuan beku (igneous rocks)
Batuan beku atau batuan igneus adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik).
Menurut letak pembekuannya
Batuan beku dalam = batuan plutonik, batuan yg membeku jauh di bawah permukaan bumi, contoh: granit
Batuan beku korok/gang = batuan intrusif / hipabisal,batuan yg membeku sebelum sampai ke permukaan bumi, contoh: granit porfir
Batuan beku luar/leleran = batuan ekstrusif / efusif, batuan yg membeku di permukaan bumi, contoh: batuan vulkanis
2.2 Batuan endapan (sedimentary rocks)
Batuan yang terbentuk dari proses pengendapan bahan lepas (fragmen) hasil perombakan/pelapukan batuan lain yang terangkut dari tempat asalnya oleh air, es atau angin, yang kemudian mengalami proses diagenesa/pembatuan (pemadatan dan perekatan).
Batuan sedimen klastik / mekanis = batuan yg terendapkan dari hasil rombakan batuan asal,contoh: konglomerat, breksi, batupasir, serpih, napal, batulempung
Batuan sedimen organik = batuan yg berasal dari endapan bahan organis (binatang & tumbuhan), contoh: batugamping, batubara, batu gambut, diatomit
Batuan sedimen kimiawi = batuan endapan akibat proses kimiawi, contoh: evaporit, travertin, anhidrit, halit, batu gips
Batuan sedimen piroklastik = batuan endapan hasil erupsi gunungapi berupa abu/debu,contoh: tufa
2.3 batuan malihan (metamorphic rocks).
Batuan metamorf (atau batuan malihan) adalah hasil transformasi atau ubahan dari suatu tipe batuan yang telah ada sebelumnya, protolith, oleh suatu proses yang disebut metamorfisme, yang berarti "perubahan bentuk". Protolith yang dikenai panas (lebih besar dari 150 °Celsius) dan tekanan ekstrem akan mengalami perubahan fisika dan/atau kimia yang besar. Protolith dapat berupa batuan sedimen, batuan beku, atau batuan metamorf lain yang lebih tua. Beberapa contoh batuan metamorf adalah gneis, batu sabak, batu marmer, dan skist.
Batuan metamorf kontak/sentuh/termal = batuan malihan akibat bersinggungan dengan magma, contoh: marmer, kuarsit, batutanduk
Batuan metamorf tekan/dinamo/kataklastik = batuan malihan akibat tekanan yang sangat tinggi, contoh: batusabak, sekis, filit
Batuan metamorf regional/dinamo-termal = batuan malihan akibat pengaruh tekanan dan temperatur yang sangat tinggi, contoh: genes, amfibolit, grafit
FAKTOR PEMBENTUK BENTANG ALAM
Faktor lingkungan atau alam seperti lempeng tektonik, erosi, deposisi, dan lain-lain akan menghasilkan bentang alam. Fitur hasil aktifitas manusia tidak termasuk bentang alam, juga fitur geografis tidak termasuk di dalamnya. Bentang alam tidak hanya biasa digunakan untuk bumi tetapi biasa dugunakan dalam planet di alam semesta. Sebagai contoh gunung, lembah, gunung berapi juga ditemukan di planet yang berbeda di alam semesta. Bentang alam dikategorikan oleh proses yang membuat mereka. Yaitu: Aeolian, pesisir, laut, erosi, fluvial, pegunungan, glasial dan vulkanik. Setiap kategori dibagi menjadi sub-kategori. Bentang alam Aeolian dibentuk oleh angin. Beberapa bentang alam yang kelas Aeolian:bukit pasir, playa, gurun trotoar. Coastal atau jenis samudera biasanya dibentuk oleh erosi. Laut, laut, teluk, teluk, terumbu karang, fjord, semenanjung adalah kategori Coastal. Kategori Erosi:Bench, Butte, ngarai, gua, tebing, barisan gunung yg terjal, sial, lavaka, mesa, peneplain, Potrero, ridge, formasi batuan, meja teh, tepui, lembah. Bentang alam Erosi dibentuk oleh faktor iklim. Gerak sedimen dan erosi merupakan penyebab bentang alam fluvial. Gua, tebing, dll sungai fluvial bentang alam adalah beberapa contoh.
Angin, air dan es ,pergerakan lempeng tektonik bumi adalah beberapa pembentuk utama bentang alam. Butuh jutaan tahun untuk membentuk bentang alam, tapi beberapa dari nya terbentuk dalam waktu 10.000 tahun sampai beberapa jam. Bentang alam vulkanik terbentuk dengan cepat. Pemandangan luas adalah kelompok dari bentang alam. Sebuah lanskap terdiri dari beberapa bentang alam seperti sungai, gunung, laut, bukit, dan lain-lain. Seperti disebutkan gunung bentang alam urutan tertinggi sementara cekungan samudera urutan terendah. Cekungan samudera yang sangat besar dan sebagian dari cekungan laut dapat ditemukan di manapun di bawah laut. Cekungan tanah juga sama seperti cekungan bawah air. Keduanya bentang alam. Proses pembentukan bentang alam bersangsung sejak hari pertama bumi dan proses tersebut masih terus berjalan. Beberapa dari nya memiliki keindahan alam yang merasuki semua orang.
BENTANG ALAM
Bentang alam adalah formasi batuan dan tanah yang ditemukan di permukaan bumi dengan ukuran dapat lebih besar dari benua atau bisa juga lebih kecil dari kolam. Order terbesar dari bentang alam adalah lautan atau benua.Bentang alam tercipta oleh banyak hal-hal seperti lempeng tektonik, erosi, deposisi, angin dll. Faktor biologis bisa juga mempengaruhi mereka. Sebagai contoh adalah karang dan jenis ganggang membentuk terumbu karang. Mereka membentuk unit geomorfologi. Samudera, laut, pantai, semenanjung, teluk, juga termasuk bentang alam. Bentang alam dikelompokkan oleh karakteristik fisik seperti elevasi, kemiringan, orientasi, dan lain-lain. Juga diklasifikasikan oleh singkapan batuan, jenis tanah, formasi, dan lain-lain. Gunung, lembah, lautan, teluk, gunung berapi, dan lain-lain semua termasuk nya.Semua yang dibentuk oleh penyebab alami.
MEDAN MAGNET BUMI
1. Medan magnetik bumi
Medan magnetik bumi menyerupai sebuah dipole magnetik. Kutub selatan medan magnet berada disekitar kutub utara geografis dan kutub utara medan magnet berada disekitar kutub selatan geografis.
Penyebab adanya medan magnet ini dijelaskan oleh teori dinamo sebagai berikut :
Diagram courtesy of Scientific American (December 1989Medan magnet bumi dibangkitkan didalam inti bumi (besi yang meleleh), berpadu dengan pergerakan panas, rotasi harian bumi, dan gaya listrik didalam bumi. Elemen-elemen tersebut membentuk dinamo yang memberi kontribusi medan magnet bumi sehingga menyerupai batang magnet.
Medan magnetik umumnya menyebar dalam jarak tak hingga. Semakin jauh kekuatannya semakin melemah. Medam magnetik bumi atau medangeomagnetic, yang secara efektif menyebar keruang angkasa sejauh puluhan ribu kili meter, membentuk magnetospere bumi.
2. Komponen medan magnetik
Arah dan kekuatan medan magnetik dapat diukur dipermukaan bumi. total medan magnetik dapat diuraikan menjadi beberapa komponen.
2.1 Declination (D) menunjukan perbedaan (dalam derjat), antara arah utara sebeharnya dan arah utara magnetik.
2.2 Inclination (I) Besar sudut (dalam derajat), dari arah medan magnet dengan bidang horisontal.
2.3 Horizontal Intensity (H) mendefinisikan komponen horisontal dari intensits medan magnet total.
2.4 Vertical Intensity (Z) mendefinisikan komponen vertikal dari intensits medan magnet total.
2.5 Total Intensity (F) adalah kekuatan medan magnet total.
Declination
Inclination
Total Intensity
GEMPA BUMI
1. Ring of Fire
Gempa bumi tidak terjadi disemua tempat dibumi, sumber gempa bumi berkaitan erat dengan daerah pertemuan lempeng tektonik (lihat Bagian I). Salah satunya dikenal dengan sebutan Ring of Fire.
Ring of Fire adalah zone mengelilingi basin samudera Pacifik dimana gempa bumi dan letusan gunung api sering terjadi. Berbentuk seperti tapal kuda dengan panjang sekitar 40,000 km.
90% kejadian gempa dunia dan 81% gempa bumi terbesar terjadi di Ring of Fire.
Zona sumber gempa lainnya (56% kejadian gempa dan 17% gempa bumi terbesar) disebut Alpide belt yaitu dimulai dari Jawa meluas ke Sumatera, Himalaya, Mediterranean, dan berujung di Samudera Atlantic. Zona Mid-Atlantic Ridge adalah sumber gempa ketiga terpenting.
2. Gempa bumi terbesar sepanjang jaman
Menurut USGS gempa bumi terbesar sejak tahun 1900 adalah sbb:
1. Mencatat gempa bumi.
Seismograf adalah perangkat yang digunakan ilmuwan untuk mengukur (sekaligus mencatat) gempa bumi . Alat ini ditujukan untuk mencatat secara akurat pergerakan tanah selama terjadi gempa.
Untuk mencegah kesalahan pencatatan, seismograf harus ditempatkan terisolasi dan terhubung kebedrock.
Anda bisa membuat seismograf yang sangat sederhana dengan menggantungkan bandul besar pada tali di atas meja. Dengan menyematkan pena pada bandul dan menempelkan kertas ke meja sedemikian rupa sehingga bila bandul berayun jejak pena dapat terekam di atas kertas. Jika anda menggunakan gulungan kertas serta ada motor yang dapat menarik kertas secara perlahan, anda akan merekam getaran dari waktu ke waktu.
Merekam getaran tanpa penguatan seperti ini akan menghasilkan jejak dengan simpangan yang kecil dan sulit diamati. Dalam seismograf yang sesungguhnya, digunakan penguat sinyal sehingga getaran sangat kecil dapat terdeteksi. Sebuah seismograf mekanik besar memiliki bandul yang beratnya bisa mencapai 450 kg atau lebih.
2. Skala pencatatan gempa
Skala standar yang digunakan untuk menctat gempa adalah skala Richter. Skala ini adalah skala logaritmik artinya bahwa skala 1 adalah lebih kuat sepuluh kali dari skala 0, skala 2 lebih kuat 10 kali dari skala 1, dan seterusnya.
Definisi dari skala Richter sendiri adalah sbb: Gempa dikatakan memiliki kekuatan 0 pada skala Richeter apabila gempa tersebut mampu membuat simpangan 1 micro meter pada seismograf Wood-Anderson, yang bejarak 100 km dari pusat gempa.
Gempa yang tersedeksi di bawah 2,0 pada skala Richter, tidak terdeteksi oleh orang normal dan disebut gempa mikro. Gempa mikro sesungguhnya terjadi terus-menerus. Gempa bumi dengan kekuatan diatas 2.0 sampai kurang dari 6.0 disebut gempa Moderat. Gempa bumi berkekuatan 6,0 atau lebih dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan. Gempa terbesar di dunia sejak tahun 1900 tercatat 9,5 pada skala Richter terjadi di Chili pada 22 Mei 1960.
3. Kerusakan bangunan akibat gempa bumi
Seperti disebutkan diatas bahwa gempa berkekuatan 6 atau lebih pada skala Richter dapat mengakibatkan kerusakan pada bangunan. Kerusakan yang ditimbulkan berbeda-beda dari suatu tempat ketempat yang lain. Hal ini tergantung dari kondisi geologi setempat serta kondisi bangunan itu sendiri.
Untuk menggambarkan tingkat kerusakan akibat gempa, didefinisikan Skala Intensitas Mercalli yang sekarang digunakan adalah skala intersitas yang telah dimodifikasi yan disebut ModifiedMercalli Intensity Scale. Skala ini secara luas digunakan oleh seismologis di Amerika Serikat untuk mencari informasi terntang seberapa parah kerusakan yang ditmbulkan oleh gempa. Tingkat intensitas dinyatakan oleh bilangan Romawi antara I dan XII.
Untuk keperluan disain bangunan, didefinisikan pula Percepatan Tanah Puncak (Peak Ground Acceleration) yaitu percepatan tanah maksimum yang dapat terjadi di wilayah geografis tertentu.
1. Gempa bumi dan penyebabnya
Gempa bumi adalah getaran yang terjadi di permukaan bumi.
Penyebab gempa :
Pelepasan energi pada kerak bumi (gempa teknonik)
Pergerakan magma gunung api (gempa vulkanik)
Aktifitas manusia (ledakan nuklir, injeksi air, dam, pertambangan)
2. Gempa tektonik Gempa tektonik terjadi karena pelepasan akumulasi energi pada kerak bumi. Teori plate tektonik menjelaskan bagai mana akumulasi energi ini bisa terjadi.
Postulat teori plate tektonik :
Litosfir (kerak bumi dan sebagian mantel atas) terdiri beberapa plate tektonik.
Plate tektonik mengapung di atas astenosfir (mantel atas di bawah litosfir).
Ada gerak relatif antar lempeng/plate yang teramati di perbatasan antara lempeng. Arah pergerakan bisa transformasi (kearah kiri atau kanan), divergen (saling menjauh), konvergen(saling mendekat).
Plat tektonik (Sumber en.wikipedia.org)
Akumuilasi energi terjadi jika kedua plate/lempeng bergerak transformasi atau konvergen. Pelepasan akumuasi energi ini terjadi pada pusat gempa berupa bidang patahan yang disebut sesar/fault . Ada tiga tipe sesar yaitu : Strike-slip, normal, thrust.
Sesar ditemukan di daerah deformasi dan lebih luas dari zona tumbukan.
3. Kedalaman pusat gempa
Kebanyakan gempa terjadi di daerah ring of fire yang kedalaman nya hanya beberapa puluh km.
Menurut kedalaman pusat gempa (episenter), gempa dikelompokkan menjadi :
Gempa dangkal : kedalaman < 70 km
Gempa sedang : antara 70 dan 300 km.
Gempa dalam : antara 300 - 700 km (terjadi didaerah subduksi/zone Wadati-Benioff)
INTERIOR BUMI
1. Meneliti interior bumi
Interior bumi dapat dipelajari dari gelombang seismik yang menembus bagian dalam bumi. Gelombang seismik ini berasal dari gempa bumi, tumbukan meteorit, atau ledakan buatan (percobaan bom nuklir).
Gelombang seismik mempunyai dua komponen yaitu gelombang P(primer) berupa gelombang kompresi dan komponen S(sekunder) berupa gelombang shear. Dari pengamatan ternyata hanya gelombang P yang bisa menembus interior bumi yang berarti bahwa ada fluida pada interior bumi.
Tipe gelombang seismik
(Adapted from, Beatty, 1990.)
2. Model interior bumi
Berdasarkan studi terhadap gelombang seismik ini, model interior bumi adalah sbb:
inti dalam
inti luar
D"
mantel bawah
daerah transisi
kerak bumi
Pembagian Interion Bumi
(Adapted from, Beatty, 1990.)
Catatan:
Inti dalam: 1,7% masa bumi; kedalaman 5.150-6.370 kilometer (3.219 - 3.981 mil)
Inti dalam padat, terlepas dari mantel, melayang di dalam inti luar yang melebur. Di percaya merupakan bagian padat akibat tekanan dan pendinginan.
Inti luar: 30,8% masa bumi; kedalaman 2.890-5.150 kilometer (1.806 - 3.219 mil)
Inti luar panas, merupakan fluida konduktif serta terjadi gerakan konveksi. Perpaduan lapisan konduktif dan rotasi bumi menghasilkan efek dinamo yang memelihara sistem kemagnetan bumi. Inti luar juga bertanggung jawab untuk menghaluskan lonjakan rotasi bumi.
D": 3% masa bumi; kedalaman 2.700-2.890 kilometer(1.688 - 1.806 mil)
Lapisan ini memiliki ketebalan 200 - 300 kilometer (125 - 188 mil) 4% masa mantel-kerak. D" berbeda secara kimiawi dari mantel bawah.
Mantel bawah: 49,2% masa bumi; kedalaman 650-2.890 kilometer (406 -1.806 mil)
Mantel bawah mengandung 72,9% masa mantel-kerak dan komposisinya sebagian besar silikon, magnesium,gan oksigen. Mungkin juga mengandung besi, kalsium, dan aluminium.
Daerah Transisi: 7,5% dari masa bumi; kedalaman 400-650 kilometer (250-406 mil)Daerah Transisi atau mesosphere ,kadang-kadan disebut juga fertile layer, mengandung 11,1% masa mantel-kerak, sumber magma basaltik. Daerah Transisi juga menngandung kalsium, aluminum, dan garnet, yaitu mineral kompleks aluminum-bearing silikat. Adanya garnet pada lapisan ini menyebabkan mudah padat jika dingin dan mengapung jika meleleh karena panas. Bagian yang meleleh bisa naik ke lapisan lebih tinggi sebagai magma.
Mantel Atas: 10,3% dari masa bumi; kedalaman 10-400 kilometer (6 - 250 mil)
Mantel atas mengandung 15,3% masa mantel-kerak. Fragmen dari lapisan ini pernah diamati pada sabuk pegunungan yang tererosi dan pada letusan gunung api. Olivine (Mg,Fe)2SiO4 dan pyroxene (Mg,Fe)SiO3 adalah mineral utama yang ditemukan disini. Bagian atas Mantel Atas disebut asthenosphere.
Kerak Samudra: 0,099% of dari masa bumi; Kedalaman 0-10 kilometer (0 - 6 mil)
Lempeng samudra mengandung 0,147% masa mantel-kerak. Sebagian besar kerak bumi terbentuk melalui aktivitas vulkanik.Sistem Punggung Samudra (oceanic ridge system), yaitu sebuah jaringan gunung api selebar 40.000-kilometer (25.000 mil) , membentuk kerak samudra baru dengan kecepatan 17 km3 per tahun, menutupi lantai samudra dengan basalt. Hawaii dan Iceland adalah contoh akumulasi onggokan basalt.
Kerak Benua: 0,374% dari masa bumi; kedalaman 0-50 kilometer (0 - 31 mil).
Kerak Benua mengandung 0,554% masa mantel-kerak. Lapisan ini adalah bagian terluar dari bumi dan berupa batuan crystalline.Terdiri dari mineral berdensitas rendah didominasi oleh kwarsa(SiO2) dan feldspars (metal-poor silicates). Kerak bumi (Kerak samudra dan benua) adalah permukaan bumi;yang merupakan bagian terdingin dari planet ini. Karena batuan dingin mengalami deformasi secara perlahan, kita menyebut lapisan ini sebagai lithosphere (lapisan yang kuat).
ATMOSFER BUMI
1. Selubung Gas
Atmosfir bumi adalah selubung gas yang menyelimuti bumi. Berdasarkan perubahan temperatur terhadap ketinggian kita mengenal struktur utama atmosfer bumi sebagai berikut :
Troposfir : Mulai dari permukaan sampai ketinggian 7 km di kutub and 17 km di ekuator, dengan sedikit variasi yang tergantung cuaca. Troposfir dipanasi oleh tranfer energi dari permukaan sehingga pada umumnya bagian terbawah troposfir merupakan bagian terhangat dan temperatur menurun dengan ketinggian. Troposfir mengandung 80% masa atmosfir. Tropopause adalah batas antara troposfir and stratosfir.
Stratosfir : Mulai dari tropopause sampai sekitar ketinggian 51 km. Temperatur naik terhadap ketinggian, sehingga menghambat terjadinya turbulensi dan pencampuran. Stratopause adalah batas stratosfir dan mesosfir, biasanya berada pada ketinggian 50 to 55 km. Tekanan udara di stratorfir adalah 1/1000 tekanan permukaan laut.
Mesosfir : Mulai dari stratopause sampai ketinggian 80–85 km. Ini adalah lapisan dimana meteor terbakar pada saat memasuki atmosfir. Di mesosfir temperatur menurun terhadap ketinggian. Mesopause adalah tempat suhu terendah yang menandai bagian atas dari mesosfir, yang merupakan tempat terdingin dibumi dengan temperatur rata −100 °C (−148,0 °F; 173,1 K).
Termosfir : Di termorfir temperature meningkat terhadap ketinggian. Lapisan ini mulai dari mesopause sampai ke thermopause, kemudian temperatur konstran terhadap ketinggian. Temperatur pada lapisan ini naik sampai ke 1.500 °C (2.730 °F). Orbits stasiun ruang angkasa internasional berada pada lapisan ini, pada ketinggian antara 320 and 380 km (200 and 240 mi). Bagian atas thermosfir adalah bagian bawah dari eksosfir, dan disebut exobase. Ketinggiannya bervariasi tergantung dari aktifitas matahari dengan range antara 350–800 km (220–500 mi; 1,100,000–2,600,000 ft).
Eksosfir : Merupakan lapisan terluar atmosfir bumi dimulai dari exobase kearah atas. Di sini partikel tepisah sangat jauh. Mereka dapat bergerak ratusan kilo meter tanpa terjadi tumbukan, disini atmosfir tidak ladi berprilaku seperti fluida. Komposisi utama eksosfir adalah hidrogen dan helium.
Kita juga mengenal struktur lain atmosfer sbb:
Lapisan Ozon terdapat di stratosfir. Ketinggian 15–35 km , Konsentrasi ozon 2 to 8 parts per million, Sekitar 90% ozon di atmosfir ditemukan di stratosfir.
Ionosfir, bagian dari atmosfir yang terionisasi oleh radiasi, ketinggian 50 to 1.000 km. Biasanya overlap antara eksososfir dan thermosfir. Mempengaruhi propagasi gelombang radio di bumi Earth. Juga penyebab terjadinya aurora.
Homosfir fan heterospfir mendefinisikan apakah campuran gas tercampur dengan baik atau tidak. Pada homosfir komposisi udara tidak tergantung ketinggian, homosfir mencakup troposfir, stratosfir, dan mesosfir. Di atas turbopause pada ketinggian 100 km kompisisi bervariasi terhadap ketinggian. Gas yang lebih berat sepertti oksigen and nitrogen berada padabagian dasar heterosfir. Sedangkan bagian atas heterosfir adalah gas yang legih ringan seperti hidrogen.
Lapisan batas planet bagian troposfir yang lebih dekat dengan permukaan bumi dan bagian yang sangat terpengaruh oleh permukaan bumi.
2. Komposisi
Kompisis gas atmosfir bumi:
Nitrogen (
)
Oksigen (
)
Argon (
)
Air (
)
Ozon (
)
Karbon dioksida (
)
3. Manfaat Atmosfer
Sumber gas-gas yang diperlukan mahluk hidup
Melindung bumi dari hujan meteorit
Menyerap radiasi elektromagnetik dari luar angkasa.
Menentukan cuaca dan iklim bumi.
PLANET BUMI
1. Bumi sebagai planet
Bumi adalah planet ke tiga terdekat ke matahari dalam tatasurya (solar system) setelah Merkurius dan Venus.
Ukuran planet bumi adalah terbesar ke 5 di tatasurya dengan diameter rata-rata 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π.
Jarak bumi-matahari yang sekitar 149.680.000 km serta adanya komposisi lapisan udara yang menyelimuti permukaan nya menyebabkan suhu dipermukaan bumi sangat ideal untuk perkembangan mahluk hidup.
(sumber gambar: artlibrary.wordpress.com)
2. Benua dan Samudra
Sebagian besar permukaan bumi (2/3 bagian) terturup air, bagian ini biasa disebut lautan sedangkan bagian yang tidak tertutup air (1/3 bagian) disebut daratan. Dasar lautan ini adalah bagian yang lebih rendah dari daratan.
Daratan di permukaan bumi terbagi dalam lempengan-lempengan tektonik (tectonic-plate) yang disebut benua (continent) yang tersebar tidak merata. Bumi bagian utara memiliki daratan lebih besar dibanding bagian selatan. Saat ini dikenal 5 benua berpenghuni yaitu;
Asia
Amerika
Afrika
Eropa
Australia
SIFAT KELISTRIKAN BUMI
Sifat-sifat kelistrikan bumi menarik untuk diamati karena bisa digunakan sebagai metode untuk "melihat" intertior bumi yang tidak bisa dilihat dengan mata karena sifat cahaya yang tidak bisa menembus nya.
Sifat listrik yang bisa menembus interior bumi merupakan suatu pilihan untuk mengamati struktur dan fitur zona-zona ekonomis di bawah permukaan tanah. Metoda eksplorasi yang lazim digunakan adalah:
1. Metode Tahanan Jenis.(Resistivity Method)
2. Metode Polarisasi Induksi (Induced Polarization /IP)
3. Metode Self Potential (SP)
A. Metode Tahanan Jenis
Metode ini bertujuan untuk mendapatkan gambaran visual tahanan jenis batuan pada suatu bidang/penampang vertikal.
Sepasang elektroda sumber dengan kuat arus dan jarak tertentu(AB) ditancapkan di permukaan tanah. Sementara dua elektroda lain sebagai penerima ditancapkan pada di tengah kedua elektroda sumber dengan jarak tertentu(LM) dan diukur beda potensialnya.
Hasil pengukuran kemudian diolah untuk mendapatkan grafik Resistivitas Semu VS Kedalaman (AB/2). Tahap selanjutnya dilakukan interpretasi terhadap grafik tersebut sehingga diperoleh gambaran visual tahanan jenis
B. Metode IP
Metode Induksi Polarisasi biasanya digunakan untuk eksplorasi mineral. Metode ini merupakan suatu metode yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik pada permukaan mineral-mineral logam di bawah permukaan.
Metode ini dapat mendeteksi adanya anomali resistivitas meski dalam jumlah yang sangat kecil, yang tidak terdeteksi oleh metode lain.
C. Metode Self Potential
Potensial spontan (SP), juga disebut potensial diri,adalah beda potensial listrik alami di Bumi, diukur dengan elektroda relatif terhadap elektroda referensi tetap.
Potensi spontan sering diukur bawah lubang bor untuk mengevaluasi formasi di industri minyak dan gas, dan juga dapat diukur sepanjang permukaan bumi untuk eksplorasi mineral atau investigasi air tanah.
Fenomena dan aplikasi untuk geologi pertama kali diakui oleh Conrad Schlumberger, Marcel Schlumberger, dan Leonardon EG pada tahun 1931, dan contoh pertama yang diterbitkan berasal dari ladang minyak Rusia.
BENTANG ALAM AEOLIAN
Bentang alam Aeolian (Eolian) adalah bentang alam yang dihasilkan oleh tindakan erosif atau konstruktif angin. Kata Aeolian berasal dari Aeolus, dewa angin mitologi Yunani.
Proses erosi angin terdiri dari abrasi dan deflasi. Proses yang terbentuk menghasilkan berbagai skala: bentuk riak Aeolian (beberapa sentimeter lebar), bentuk gundukan (beberapa meter dengan diameter ), bukit (beberapa puluh sampai seratus meter dalam ukuran), dan ergs (beberapa kilometer persegi atau lebih). Lebih halus ukuran partikel lebih jauh jarak angkut turbulensi udara dan loess yang terbentuk lebih besar.MINERAL
1. Terminologi
Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk)2. Sistematika
Mineral Unsur Emas Au, Besi Fe, Tembaga Cu, Belerang S, Intan C
Mineral Sulfida Pirit FeS2, Kalkopirit CuFeS2, Galena PbS, Sfalerit ZnS
Mineral Halida Halit NaCl, Fluorit CaF2, Silvit KCl, Kriolit Na3AlF6
Mineral Oksida Hematit Fe2O3, Magnetit Fe3O4, Pirolusit MnO2
Mineral Karbonat Kalsit CaCO3, Dolomit CaMg(CO3)2, Malakit Cu2CO3(OH)2
Mineral Sulfat Barit BaSO4, Anhidrit CaSO4, Gipsum CaSO4.2H2O
Mineral Fosfat Apatit Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), Monazit (Ce,La,Y,Th)PO4
Mineral Silikat Kuarsa SiO2, Olivin (Mg,Fe)2SiO4, Topaz Al2SiO4(F,OH)2
BATUAN PENYUSUN BUMI
1. Terminologi
Menurut http://en.wikipedia.org/wiki/Rock_(geology) "In geology, rock or stone is a naturally occurring solid aggregate of minerals and/or mineraloids."
Menurut http://museum.bgl.esdm.go.id "Batuan (Rocks) adalah bahan padat bentukan alam yang umumnya tersusun oleh kumpulan atau kombinasi dari satu macam mineral atau lebih."
2. Jenis batuan
Batuan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu batuan beku (igneous rocks), batuan endapan (sedimentary rocks), dan batuan malihan (metamorphic rocks).
2.1 batuan beku (igneous rocks)
Batuan beku atau batuan igneus adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik).Menurut letak pembekuannya
Batuan beku dalam = batuan plutonik, batuan yg membeku jauh di bawah permukaan bumi, contoh: granit
Batuan beku korok/gang = batuan intrusif / hipabisal,batuan yg membeku sebelum sampai ke permukaan bumi, contoh: granit porfir
Batuan beku luar/leleran = batuan ekstrusif / efusif, batuan yg membeku di permukaan bumi, contoh: batuan vulkanis
2.2 Batuan endapan (sedimentary rocks)
Batuan yang terbentuk dari proses pengendapan bahan lepas (fragmen) hasil perombakan/pelapukan batuan lain yang terangkut dari tempat asalnya oleh air, es atau angin, yang kemudian mengalami proses diagenesa/pembatuan (pemadatan dan perekatan). Batuan sedimen klastik / mekanis = batuan yg terendapkan dari hasil rombakan batuan asal,contoh: konglomerat, breksi, batupasir, serpih, napal, batulempung
Batuan sedimen organik = batuan yg berasal dari endapan bahan organis (binatang & tumbuhan), contoh: batugamping, batubara, batu gambut, diatomit
Batuan sedimen kimiawi = batuan endapan akibat proses kimiawi, contoh: evaporit, travertin, anhidrit, halit, batu gips
Batuan sedimen piroklastik = batuan endapan hasil erupsi gunungapi berupa abu/debu,contoh: tufa
2.3 batuan malihan (metamorphic rocks).
Batuan metamorf (atau batuan malihan) adalah hasil transformasi atau ubahan dari suatu tipe batuan yang telah ada sebelumnya, protolith, oleh suatu proses yang disebut metamorfisme, yang berarti "perubahan bentuk". Protolith yang dikenai panas (lebih besar dari 150 °Celsius) dan tekanan ekstrem akan mengalami perubahan fisika dan/atau kimia yang besar. Protolith dapat berupa batuan sedimen, batuan beku, atau batuan metamorf lain yang lebih tua. Beberapa contoh batuan metamorf adalah gneis, batu sabak, batu marmer, dan skist. Batuan metamorf kontak/sentuh/termal = batuan malihan akibat bersinggungan dengan magma, contoh: marmer, kuarsit, batutanduk
Batuan metamorf tekan/dinamo/kataklastik = batuan malihan akibat tekanan yang sangat tinggi, contoh: batusabak, sekis, filit
Batuan metamorf regional/dinamo-termal = batuan malihan akibat pengaruh tekanan dan temperatur yang sangat tinggi, contoh: genes, amfibolit, grafit
FAKTOR PEMBENTUK BENTANG ALAM
Faktor lingkungan atau alam seperti lempeng tektonik, erosi, deposisi, dan lain-lain akan menghasilkan bentang alam. Fitur hasil aktifitas manusia tidak termasuk bentang alam, juga fitur geografis tidak termasuk di dalamnya. Bentang alam tidak hanya biasa digunakan untuk bumi tetapi biasa dugunakan dalam planet di alam semesta. Sebagai contoh gunung, lembah, gunung berapi juga ditemukan di planet yang berbeda di alam semesta. Bentang alam dikategorikan oleh proses yang membuat mereka. Yaitu: Aeolian, pesisir, laut, erosi, fluvial, pegunungan, glasial dan vulkanik. Setiap kategori dibagi menjadi sub-kategori. Bentang alam Aeolian dibentuk oleh angin. Beberapa bentang alam yang kelas Aeolian:bukit pasir, playa, gurun trotoar. Coastal atau jenis samudera biasanya dibentuk oleh erosi. Laut, laut, teluk, teluk, terumbu karang, fjord, semenanjung adalah kategori Coastal. Kategori Erosi:Bench, Butte, ngarai, gua, tebing, barisan gunung yg terjal, sial, lavaka, mesa, peneplain, Potrero, ridge, formasi batuan, meja teh, tepui, lembah. Bentang alam Erosi dibentuk oleh faktor iklim. Gerak sedimen dan erosi merupakan penyebab bentang alam fluvial. Gua, tebing, dll sungai fluvial bentang alam adalah beberapa contoh.
Angin, air dan es ,pergerakan lempeng tektonik bumi adalah beberapa pembentuk utama bentang alam. Butuh jutaan tahun untuk membentuk bentang alam, tapi beberapa dari nya terbentuk dalam waktu 10.000 tahun sampai beberapa jam. Bentang alam vulkanik terbentuk dengan cepat. Pemandangan luas adalah kelompok dari bentang alam. Sebuah lanskap terdiri dari beberapa bentang alam seperti sungai, gunung, laut, bukit, dan lain-lain. Seperti disebutkan gunung bentang alam urutan tertinggi sementara cekungan samudera urutan terendah. Cekungan samudera yang sangat besar dan sebagian dari cekungan laut dapat ditemukan di manapun di bawah laut. Cekungan tanah juga sama seperti cekungan bawah air. Keduanya bentang alam. Proses pembentukan bentang alam bersangsung sejak hari pertama bumi dan proses tersebut masih terus berjalan. Beberapa dari nya memiliki keindahan alam yang merasuki semua orang.
BENTANG ALAM
Bentang alam adalah formasi batuan dan tanah yang ditemukan di permukaan bumi dengan ukuran dapat lebih besar dari benua atau bisa juga lebih kecil dari kolam. Order terbesar dari bentang alam adalah lautan atau benua.Bentang alam tercipta oleh banyak hal-hal seperti lempeng tektonik, erosi, deposisi, angin dll. Faktor biologis bisa juga mempengaruhi mereka. Sebagai contoh adalah karang dan jenis ganggang membentuk terumbu karang. Mereka membentuk unit geomorfologi. Samudera, laut, pantai, semenanjung, teluk, juga termasuk bentang alam. Bentang alam dikelompokkan oleh karakteristik fisik seperti elevasi, kemiringan, orientasi, dan lain-lain. Juga diklasifikasikan oleh singkapan batuan, jenis tanah, formasi, dan lain-lain. Gunung, lembah, lautan, teluk, gunung berapi, dan lain-lain semua termasuk nya.Semua yang dibentuk oleh penyebab alami.
MEDAN MAGNET BUMI
1. Medan magnetik bumi
Medan magnetik bumi menyerupai sebuah dipole magnetik. Kutub selatan medan magnet berada disekitar kutub utara geografis dan kutub utara medan magnet berada disekitar kutub selatan geografis.
Penyebab adanya medan magnet ini dijelaskan oleh teori dinamo sebagai berikut :
Diagram courtesy of Scientific American (December 1989Medan magnet bumi dibangkitkan didalam inti bumi (besi yang meleleh), berpadu dengan pergerakan panas, rotasi harian bumi, dan gaya listrik didalam bumi. Elemen-elemen tersebut membentuk dinamo yang memberi kontribusi medan magnet bumi sehingga menyerupai batang magnet.
Medan magnetik umumnya menyebar dalam jarak tak hingga. Semakin jauh kekuatannya semakin melemah. Medam magnetik bumi atau medangeomagnetic, yang secara efektif menyebar keruang angkasa sejauh puluhan ribu kili meter, membentuk magnetospere bumi.
2. Komponen medan magnetik
Arah dan kekuatan medan magnetik dapat diukur dipermukaan bumi. total medan magnetik dapat diuraikan menjadi beberapa komponen.
2.1 Declination (D) menunjukan perbedaan (dalam derjat), antara arah utara sebeharnya dan arah utara magnetik.
2.2 Inclination (I) Besar sudut (dalam derajat), dari arah medan magnet dengan bidang horisontal.
2.3 Horizontal Intensity (H) mendefinisikan komponen horisontal dari intensits medan magnet total.
2.4 Vertical Intensity (Z) mendefinisikan komponen vertikal dari intensits medan magnet total.
2.5 Total Intensity (F) adalah kekuatan medan magnet total.
Declination
Inclination
Total Intensity
GEMPA BUMI
1. Ring of Fire
Gempa bumi tidak terjadi disemua tempat dibumi, sumber gempa bumi berkaitan erat dengan daerah pertemuan lempeng tektonik (lihat Bagian I). Salah satunya dikenal dengan sebutan Ring of Fire.
Ring of Fire adalah zone mengelilingi basin samudera Pacifik dimana gempa bumi dan letusan gunung api sering terjadi. Berbentuk seperti tapal kuda dengan panjang sekitar 40,000 km.
90% kejadian gempa dunia dan 81% gempa bumi terbesar terjadi di Ring of Fire.
Zona sumber gempa lainnya (56% kejadian gempa dan 17% gempa bumi terbesar) disebut Alpide belt yaitu dimulai dari Jawa meluas ke Sumatera, Himalaya, Mediterranean, dan berujung di Samudera Atlantic. Zona Mid-Atlantic Ridge adalah sumber gempa ketiga terpenting.
2. Gempa bumi terbesar sepanjang jaman
Menurut USGS gempa bumi terbesar sejak tahun 1900 adalah sbb:
1. Mencatat gempa bumi.
Seismograf adalah perangkat yang digunakan ilmuwan untuk mengukur (sekaligus mencatat) gempa bumi . Alat ini ditujukan untuk mencatat secara akurat pergerakan tanah selama terjadi gempa.
Untuk mencegah kesalahan pencatatan, seismograf harus ditempatkan terisolasi dan terhubung kebedrock.
Anda bisa membuat seismograf yang sangat sederhana dengan menggantungkan bandul besar pada tali di atas meja. Dengan menyematkan pena pada bandul dan menempelkan kertas ke meja sedemikian rupa sehingga bila bandul berayun jejak pena dapat terekam di atas kertas. Jika anda menggunakan gulungan kertas serta ada motor yang dapat menarik kertas secara perlahan, anda akan merekam getaran dari waktu ke waktu.
Merekam getaran tanpa penguatan seperti ini akan menghasilkan jejak dengan simpangan yang kecil dan sulit diamati. Dalam seismograf yang sesungguhnya, digunakan penguat sinyal sehingga getaran sangat kecil dapat terdeteksi. Sebuah seismograf mekanik besar memiliki bandul yang beratnya bisa mencapai 450 kg atau lebih.
2. Skala pencatatan gempa
Skala standar yang digunakan untuk menctat gempa adalah skala Richter. Skala ini adalah skala logaritmik artinya bahwa skala 1 adalah lebih kuat sepuluh kali dari skala 0, skala 2 lebih kuat 10 kali dari skala 1, dan seterusnya.
Definisi dari skala Richter sendiri adalah sbb: Gempa dikatakan memiliki kekuatan 0 pada skala Richeter apabila gempa tersebut mampu membuat simpangan 1 micro meter pada seismograf Wood-Anderson, yang bejarak 100 km dari pusat gempa.
Gempa yang tersedeksi di bawah 2,0 pada skala Richter, tidak terdeteksi oleh orang normal dan disebut gempa mikro. Gempa mikro sesungguhnya terjadi terus-menerus. Gempa bumi dengan kekuatan diatas 2.0 sampai kurang dari 6.0 disebut gempa Moderat. Gempa bumi berkekuatan 6,0 atau lebih dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan. Gempa terbesar di dunia sejak tahun 1900 tercatat 9,5 pada skala Richter terjadi di Chili pada 22 Mei 1960.
3. Kerusakan bangunan akibat gempa bumi
Seperti disebutkan diatas bahwa gempa berkekuatan 6 atau lebih pada skala Richter dapat mengakibatkan kerusakan pada bangunan. Kerusakan yang ditimbulkan berbeda-beda dari suatu tempat ketempat yang lain. Hal ini tergantung dari kondisi geologi setempat serta kondisi bangunan itu sendiri.
Untuk menggambarkan tingkat kerusakan akibat gempa, didefinisikan Skala Intensitas Mercalli yang sekarang digunakan adalah skala intersitas yang telah dimodifikasi yan disebut ModifiedMercalli Intensity Scale. Skala ini secara luas digunakan oleh seismologis di Amerika Serikat untuk mencari informasi terntang seberapa parah kerusakan yang ditmbulkan oleh gempa. Tingkat intensitas dinyatakan oleh bilangan Romawi antara I dan XII.
Untuk keperluan disain bangunan, didefinisikan pula Percepatan Tanah Puncak (Peak Ground Acceleration) yaitu percepatan tanah maksimum yang dapat terjadi di wilayah geografis tertentu.
1. Gempa bumi dan penyebabnya
Gempa bumi adalah getaran yang terjadi di permukaan bumi.
Penyebab gempa :
Pelepasan energi pada kerak bumi (gempa teknonik)
Pergerakan magma gunung api (gempa vulkanik)
Aktifitas manusia (ledakan nuklir, injeksi air, dam, pertambangan)
2. Gempa tektonik Gempa tektonik terjadi karena pelepasan akumulasi energi pada kerak bumi. Teori plate tektonik menjelaskan bagai mana akumulasi energi ini bisa terjadi.
Postulat teori plate tektonik :
Litosfir (kerak bumi dan sebagian mantel atas) terdiri beberapa plate tektonik.
Plate tektonik mengapung di atas astenosfir (mantel atas di bawah litosfir).
Ada gerak relatif antar lempeng/plate yang teramati di perbatasan antara lempeng. Arah pergerakan bisa transformasi (kearah kiri atau kanan), divergen (saling menjauh), konvergen(saling mendekat).
Plat tektonik (Sumber en.wikipedia.org)
Akumuilasi energi terjadi jika kedua plate/lempeng bergerak transformasi atau konvergen. Pelepasan akumuasi energi ini terjadi pada pusat gempa berupa bidang patahan yang disebut sesar/fault . Ada tiga tipe sesar yaitu : Strike-slip, normal, thrust.
Sesar ditemukan di daerah deformasi dan lebih luas dari zona tumbukan.
3. Kedalaman pusat gempa
Kebanyakan gempa terjadi di daerah ring of fire yang kedalaman nya hanya beberapa puluh km.
Menurut kedalaman pusat gempa (episenter), gempa dikelompokkan menjadi :
Gempa dangkal : kedalaman < 70 km
Gempa sedang : antara 70 dan 300 km.
Gempa dalam : antara 300 - 700 km (terjadi didaerah subduksi/zone Wadati-Benioff)
INTERIOR BUMI
1. Meneliti interior bumi
Interior bumi dapat dipelajari dari gelombang seismik yang menembus bagian dalam bumi. Gelombang seismik ini berasal dari gempa bumi, tumbukan meteorit, atau ledakan buatan (percobaan bom nuklir).
Gelombang seismik mempunyai dua komponen yaitu gelombang P(primer) berupa gelombang kompresi dan komponen S(sekunder) berupa gelombang shear. Dari pengamatan ternyata hanya gelombang P yang bisa menembus interior bumi yang berarti bahwa ada fluida pada interior bumi.
Tipe gelombang seismik
(Adapted from, Beatty, 1990.)
2. Model interior bumi
Berdasarkan studi terhadap gelombang seismik ini, model interior bumi adalah sbb:
inti dalam
inti luar
D"
mantel bawah
daerah transisi
kerak bumi
Pembagian Interion Bumi
(Adapted from, Beatty, 1990.)
Catatan:
Inti dalam: 1,7% masa bumi; kedalaman 5.150-6.370 kilometer (3.219 - 3.981 mil)
Inti dalam padat, terlepas dari mantel, melayang di dalam inti luar yang melebur. Di percaya merupakan bagian padat akibat tekanan dan pendinginan.
Inti luar: 30,8% masa bumi; kedalaman 2.890-5.150 kilometer (1.806 - 3.219 mil)
Inti luar panas, merupakan fluida konduktif serta terjadi gerakan konveksi. Perpaduan lapisan konduktif dan rotasi bumi menghasilkan efek dinamo yang memelihara sistem kemagnetan bumi. Inti luar juga bertanggung jawab untuk menghaluskan lonjakan rotasi bumi.
D": 3% masa bumi; kedalaman 2.700-2.890 kilometer(1.688 - 1.806 mil)
Lapisan ini memiliki ketebalan 200 - 300 kilometer (125 - 188 mil) 4% masa mantel-kerak. D" berbeda secara kimiawi dari mantel bawah.
Mantel bawah: 49,2% masa bumi; kedalaman 650-2.890 kilometer (406 -1.806 mil)
Mantel bawah mengandung 72,9% masa mantel-kerak dan komposisinya sebagian besar silikon, magnesium,gan oksigen. Mungkin juga mengandung besi, kalsium, dan aluminium.
Daerah Transisi: 7,5% dari masa bumi; kedalaman 400-650 kilometer (250-406 mil)Daerah Transisi atau mesosphere ,kadang-kadan disebut juga fertile layer, mengandung 11,1% masa mantel-kerak, sumber magma basaltik. Daerah Transisi juga menngandung kalsium, aluminum, dan garnet, yaitu mineral kompleks aluminum-bearing silikat. Adanya garnet pada lapisan ini menyebabkan mudah padat jika dingin dan mengapung jika meleleh karena panas. Bagian yang meleleh bisa naik ke lapisan lebih tinggi sebagai magma.
Mantel Atas: 10,3% dari masa bumi; kedalaman 10-400 kilometer (6 - 250 mil)
Mantel atas mengandung 15,3% masa mantel-kerak. Fragmen dari lapisan ini pernah diamati pada sabuk pegunungan yang tererosi dan pada letusan gunung api. Olivine (Mg,Fe)2SiO4 dan pyroxene (Mg,Fe)SiO3 adalah mineral utama yang ditemukan disini. Bagian atas Mantel Atas disebut asthenosphere.
Kerak Samudra: 0,099% of dari masa bumi; Kedalaman 0-10 kilometer (0 - 6 mil)
Lempeng samudra mengandung 0,147% masa mantel-kerak. Sebagian besar kerak bumi terbentuk melalui aktivitas vulkanik.Sistem Punggung Samudra (oceanic ridge system), yaitu sebuah jaringan gunung api selebar 40.000-kilometer (25.000 mil) , membentuk kerak samudra baru dengan kecepatan 17 km3 per tahun, menutupi lantai samudra dengan basalt. Hawaii dan Iceland adalah contoh akumulasi onggokan basalt.
Kerak Benua: 0,374% dari masa bumi; kedalaman 0-50 kilometer (0 - 31 mil).
Kerak Benua mengandung 0,554% masa mantel-kerak. Lapisan ini adalah bagian terluar dari bumi dan berupa batuan crystalline.Terdiri dari mineral berdensitas rendah didominasi oleh kwarsa(SiO2) dan feldspars (metal-poor silicates). Kerak bumi (Kerak samudra dan benua) adalah permukaan bumi;yang merupakan bagian terdingin dari planet ini. Karena batuan dingin mengalami deformasi secara perlahan, kita menyebut lapisan ini sebagai lithosphere (lapisan yang kuat).
ATMOSFER BUMI
1. Selubung Gas
Atmosfir bumi adalah selubung gas yang menyelimuti bumi. Berdasarkan perubahan temperatur terhadap ketinggian kita mengenal struktur utama atmosfer bumi sebagai berikut :
Troposfir : Mulai dari permukaan sampai ketinggian 7 km di kutub and 17 km di ekuator, dengan sedikit variasi yang tergantung cuaca. Troposfir dipanasi oleh tranfer energi dari permukaan sehingga pada umumnya bagian terbawah troposfir merupakan bagian terhangat dan temperatur menurun dengan ketinggian. Troposfir mengandung 80% masa atmosfir. Tropopause adalah batas antara troposfir and stratosfir.
Stratosfir : Mulai dari tropopause sampai sekitar ketinggian 51 km. Temperatur naik terhadap ketinggian, sehingga menghambat terjadinya turbulensi dan pencampuran. Stratopause adalah batas stratosfir dan mesosfir, biasanya berada pada ketinggian 50 to 55 km. Tekanan udara di stratorfir adalah 1/1000 tekanan permukaan laut.
Mesosfir : Mulai dari stratopause sampai ketinggian 80–85 km. Ini adalah lapisan dimana meteor terbakar pada saat memasuki atmosfir. Di mesosfir temperatur menurun terhadap ketinggian. Mesopause adalah tempat suhu terendah yang menandai bagian atas dari mesosfir, yang merupakan tempat terdingin dibumi dengan temperatur rata −100 °C (−148,0 °F; 173,1 K).
Termosfir : Di termorfir temperature meningkat terhadap ketinggian. Lapisan ini mulai dari mesopause sampai ke thermopause, kemudian temperatur konstran terhadap ketinggian. Temperatur pada lapisan ini naik sampai ke 1.500 °C (2.730 °F). Orbits stasiun ruang angkasa internasional berada pada lapisan ini, pada ketinggian antara 320 and 380 km (200 and 240 mi). Bagian atas thermosfir adalah bagian bawah dari eksosfir, dan disebut exobase. Ketinggiannya bervariasi tergantung dari aktifitas matahari dengan range antara 350–800 km (220–500 mi; 1,100,000–2,600,000 ft).
Eksosfir : Merupakan lapisan terluar atmosfir bumi dimulai dari exobase kearah atas. Di sini partikel tepisah sangat jauh. Mereka dapat bergerak ratusan kilo meter tanpa terjadi tumbukan, disini atmosfir tidak ladi berprilaku seperti fluida. Komposisi utama eksosfir adalah hidrogen dan helium.
Kita juga mengenal struktur lain atmosfer sbb:
Lapisan Ozon terdapat di stratosfir. Ketinggian 15–35 km , Konsentrasi ozon 2 to 8 parts per million, Sekitar 90% ozon di atmosfir ditemukan di stratosfir.
Ionosfir, bagian dari atmosfir yang terionisasi oleh radiasi, ketinggian 50 to 1.000 km. Biasanya overlap antara eksososfir dan thermosfir. Mempengaruhi propagasi gelombang radio di bumi Earth. Juga penyebab terjadinya aurora.
Homosfir fan heterospfir mendefinisikan apakah campuran gas tercampur dengan baik atau tidak. Pada homosfir komposisi udara tidak tergantung ketinggian, homosfir mencakup troposfir, stratosfir, dan mesosfir. Di atas turbopause pada ketinggian 100 km kompisisi bervariasi terhadap ketinggian. Gas yang lebih berat sepertti oksigen and nitrogen berada padabagian dasar heterosfir. Sedangkan bagian atas heterosfir adalah gas yang legih ringan seperti hidrogen.
Lapisan batas planet bagian troposfir yang lebih dekat dengan permukaan bumi dan bagian yang sangat terpengaruh oleh permukaan bumi.
2. Komposisi
Kompisis gas atmosfir bumi:
Nitrogen (
) Oksigen (
) Argon (
) Air (
) Ozon (
) Karbon dioksida (
) 3. Manfaat Atmosfer
Sumber gas-gas yang diperlukan mahluk hidup
Melindung bumi dari hujan meteorit
Menyerap radiasi elektromagnetik dari luar angkasa.
Menentukan cuaca dan iklim bumi.
PLANET BUMI
1. Bumi sebagai planet
Bumi adalah planet ke tiga terdekat ke matahari dalam tatasurya (solar system) setelah Merkurius dan Venus.Ukuran planet bumi adalah terbesar ke 5 di tatasurya dengan diameter rata-rata 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π.
Jarak bumi-matahari yang sekitar 149.680.000 km serta adanya komposisi lapisan udara yang menyelimuti permukaan nya menyebabkan suhu dipermukaan bumi sangat ideal untuk perkembangan mahluk hidup.
(sumber gambar: artlibrary.wordpress.com)
2. Benua dan Samudra
Sebagian besar permukaan bumi (2/3 bagian) terturup air, bagian ini biasa disebut lautan sedangkan bagian yang tidak tertutup air (1/3 bagian) disebut daratan. Dasar lautan ini adalah bagian yang lebih rendah dari daratan.
Daratan di permukaan bumi terbagi dalam lempengan-lempengan tektonik (tectonic-plate) yang disebut benua (continent) yang tersebar tidak merata. Bumi bagian utara memiliki daratan lebih besar dibanding bagian selatan. Saat ini dikenal 5 benua berpenghuni yaitu;
Asia
Amerika
Afrika
Eropa
Australia
Tidak ada komentar:
Posting Komentar