Geologi Struktur dan Proses

TENAGA ENDOGEN

Tenaga endogen adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi yang menyebabkan perubahan pada kulit bumi. Tenaga endogen ini sifatnya membentuk permukaan bumi menjadi tidak rata. Mungkin saja di suatu daerah dulunya permukaan bumi rata (datar) tetapi akibat tenaga endogen ini berubah menjadi gunung, bukit atau pegunungan. Pada bagian lain permukaan bumi turun menjadikan adanya lembah atau jurang.

Secara umum tenaga endogen dibagi dalam tiga jenis yaitu tektonisme, vulkanisme, dan seisme atau gempa.

A.    Tektonisme

Tektonisme adalah perubahan letak atau kedudukan lapisan kulit bumi secara horizontal maupun vertikal.

Ø  Berdasarkan kecepatan gerak dan luas daerah, tektonisme dibedakan atas epirogenesa dan orogenesa

1.      Epirogenesa

Adalah gerakan pada lapisan kulit bumi secara horizontal maupun vertical akibat pengangkatan dan penurunan permukaan bumi yang terjadi sangat lambat serta meliputi wilayah yang sangat luas. Epirogenesa dibagi menjadi dua yaitu :

a.       Epirogenesa positif, yaitu gerak turunnya permukaan bumi sehingga laut seolah-olah mengalami kenaikan. Epirogenesa positif terjadi di pantai Skandinavia dan pantai Timor

b.      Epirogenesa negatif yaitu gerak naiknya permukaan bumi sehingga laut seolah-olah mengalami penurunan. Epirogenesa negatif terjadi di Teluk Hudson

2.      Orogenesa

Adalah gerakan pada lapisan kulit bumi secara horizontal maupun vertikal akibat pengangkatan dan penurunan permukaan bumi yang terjadi sangat cepat dan meliputi wilayah yang sempit seperti pembentukan deretan sirkum pasifik.

Ø  Proses Tektonisme Berdasarkan Bentuknya dapat dibedakan menjadi:

1.      Lipatan

Lipatan terjadi akibat tanaga endogen yang mendatar dan bersifat liat (plastis) sehingga permukaan bumi mengalami pengerutan. Bagian yang terlipat diatas disebut punggung lipatan ( antiklinal ) dan yang terlipat ke bawah disebut lembah lipatan ( sinklinal ).

Jenis-jenis lipatan:

a.       Lipatan tegak ( symmetrical folds ), terjadi karena pengaruh tenaga horizontal sama atau tenaga radial sama dengan tenaga tangensial.

b.      Lipatan miring ( asymmetrical fold ), terjadi karena arah tenaga horizontal tidak sama

c.       Lipatan menutup ( recumbent folds ), terjadi karena tenaga tengensial saja yang bekerja.

d.      Lipatan rebah ( overtuned folds ), terjadi karena arah tenaga horizontal dari satu arah

e.       Sesar sungkup ( overthrust ), terjadi karena adanya pergerakan pada sepanjang kerak bumi.

2.      Patahan

Patahan terjadi karena tenada endogen yang relative cepat, baik secara vertical maupun horizontal. Ada beberapa jenis patahan yaitu :

a.       Tanah naik ( horst ) yaitu daratan yang terletak lebih tinggi dari daerah sekelilingnya akibat dataran di sekelilingnya patah. Horst terjadi akibat gerakan tektogenesa horizontal memusat, yaitu tekanan dari dua arah atau lebih yang menimbulkan kerak bumi terdorong naik.

b.      Tanah turun ( graben atau slenk ) yaitu kenampakan daratan yang letaknya lebih rendah dari daerah di sekelilingnya. Graben terjadi karena tarikan dari dua arah yang mengakibatkan kerak bumi turun.

c.       Sesar yaitu patahan yang diakibatkan oleh gerak horizontal yang tidak frontal dan hanya sebagian saja yang bergetar.

d.      Blok mountain yaitu kumpulan pegunungan yang terdiri atas beberapa patahan. Blok mountain terjadi akibat tenaga endogen yang berbentuk retakan-retakan di suatu daerah, ada yang naik ada yang turun da nada pula yang berbentuk miring sehingga terbentuk komplek pegunungan patahan yang terdiri atas balok-balok lithosfera.

Akibat dari patahan dan lipatan dapat membentuk keragaman muka bumi antara lain :

a.       Pegunungan adalah kumpulan dari gunung-gunung yang membentuk permukaan bumi seolah-olah bergelombang.dengan lembah dan lekukan di antara gunung-gunung tersebut. Contoh dua deretan pegunungan di Indonesia, yaitu : Sirkum Pasifik, yang melalui Sulawesi, Maluku, Papua dan Halmahera, Sirkum Mediterania yang melalui Sumatera, Jawa, Bali, Lombok, Sumbawa, Flores, Solor, Alor, Weter, Damar, Nila, Seua, Manuk, Kepulauan Banda dan berakhir di Pulau Ambon.

b.      Dataran tinggi adalah daerah datar yang berada pada ketinggian di atas 700m. Dataran ini bisa terbentuk dari daratan rendah yang mengalami pengangkatan dengan bentuk datar. Contoh: Dataran tinggi Karo di Sumatera Utara

c.       Plato atau plateau adalah permukaan bumi yang berupa dataran tinggi dengan bagian atas relative rata dan telah mengalami erosi.Contoh: Plato Dieng di Jawa Tengah

d.      Depresi adalah bagian permukaan bumi yang mengalami penurunan.Bentuk depresi yang memanjang disebut slenk, sedangkan yang membulat disebut basin. Misalnya depresi Jawa Tengah.

e.       Palung laut adalah bagian luar bumi yang terdapat di dasar laut dengan kedalaman lebih dari 5000 meter. Bentuknya memanjang dan sempit sebagai akibat dari proses penenggelaman terus-menerus. Seperti palung laut Mindanau

f.       Lubuk laut adalah bagian luar bumi yang terdapat di dasar laut yang membulat dengan kedalaman lebih dari 5000 meter. Misalnya Lubuk Laut Sulu

g.      Punggung laut adalah suatu bukit di dasar laut, sebagian dari punggung laut ada juga yang muncul ke permukaan air laut. Seperti Punggung Laut Sibolga.

h.      Ambang laut adalah pembatas pada dasar laut yang memisahkan dua laut dalam. Misalnya Selat Gilbatar

i.        Shelf adalah bagian laut yang dalamnya kurang dari 200 meter. Misalnya Shelf Laut Jawa.

B.     Vulkanisme

Vulkanisme adalah semua peristiwa yang berhubungan dengan magma yang keluar mencapai permukaan bumi melalui retakan dalam kerak bumi atau melalui sebuah pita sentral yang disebut terusan kepundan atau diatrema.

Magma yang keluar sampai ke permukaan bumi disebut lava. Magma dapat bergerak naik karena memiliki suhu yang tinggi dan mengandung gas-gas yang memiliki cukup energi untuk mendorong batuan di atasnya. Di dalam litosfer magma menempati suatu kantong yang disebut dapur magma. Kedalaman dapur magma merupakan penyebab perbedaan kekuatan letusan gunung api yang terjadi. Pada umumnya, semakin dalam dapur magma dari permukaan bumi, maka semakin kuat letusan yang ditimbulkannya. Lamanya aktivitas gunung api yang bersumber dari magma ditentukan oleh besar atau kecilnya volume dapur magma. Dapur magma inilah yang merupakan sumber utama aktivitas vulkanik.

Gambar bagian- bagian gunung api

1.      Material Hasil Aktivitas Vulkanisme

Sesuai wujudnya, ada tiga jenis bahan atau material yang dikeluarkan oleh adanya tenaga vulkanisme. Material tersebut adalah material padat , cir dan gas.

a.       Benda padat (efflata) adalah debu, pasir,lapili (batu kerikil) batu-batu besar (bom),dan batu apung.

b.      Benda cair (effusive) adalah bahan cair yang dikeluarkan oleh tenaga vulkanisme, yaitu lava, lahar panas, dan lahar dingin.

Lava adalah magma yang keluar ke permukaan bumi. Lahar panas adalah lahar yang berasal dari letusan gunung berapi yang memiliki danau kawah (kaldera), contoh kaldera yang terkenal di Indonesia adalah kawah Bromo. Lahar dingin adalah lahar yang berasal dari bahan letusan yang sudah mengendap, kemudian mengalir deras menuruni lereng gunung.

c.       Benda gas (ekshalasi), adalah bahan gas yang dikeluarkan oleh tenaga vulkanisme antara lain solfatar, fumarol, dan mofet. Solfatar adalah gas hidrogen sulfida (H2S) yang keluar dari suatu lubang yang terdapat di gunung berapi. Fumarol adalah uap air panas. Mofet adalah gas asam arang (CO2), seperti yang terdapat di Gunung Tangkuban Perahu dan Dataran Tinggi Dieng.

Proses keluarnya magma dinamakan letusan atau erupsi, ada yang berupa erupsi leleran (efusif), dan ada pula erupsi yang berupa ledakan (eksplosif).

Berdasarkan banyaknya celah pada permukaan bumi dan waktu keluarnya magma, erupsi dibedakan menjadi empat, yaitu erupsi linear, erupsi sentral, erupsi campuran, dan erupsi areal.

a.       Erupsi Linear

Gerakan magma menuju permukaan bumi melalui celah-celah atau retakan-retakan disebut erupsi linear atau erupsi belahan. Erupsi linear menghasilkan lava yang cair dan membentuk plato, misalnya Plato Sukadana (Lampung), Columbia (Afrika Selatan), serta daerah yang mengelilingi Kutub Utara, seperti Tanah Hijau, Iceland, Asia Utara, dan Spitsbergen.

b.      Erupsi Sentral

Erupsi sentral adalah lava yang keluar melalui terusan kepundan.

c.       Erupsi Campuran

Erupsi campuran menghasilkan gunung berapi strato atau gunung berapi berlapis. Erupsi ini terdiri atas bahan-bahan lepas dan lava. Hampir seluruh gunung api di Indonesia adalah gunung api strato.

d.      Erupsi Areal

Erupsi areal, yaitu letusan yang terjadi melalui lubang yang sangat luas. Sampai saat ini erupsi areal masih diragukan kejadiannya di bumi.

2.      Intrusi Magma

Penerobosan magma ke permukaan bumi tetapi belum sampai ke permukaan disebut intrusi magma. Intrusi magma menghasilkan bentukan-bentukan sebagai berikut:

a.       Keping intrusi atau sills, yaitu sisipan magma yang membeku di antara dua lapisan litosfer, relatif tipis, dan melebar.

b.      Batolit, yaitu batuan beku yang terbentuk di dalam dapur magma, karena penurunan suhu yang sangat lambat.

c.       Lakolit, yaitu batuan beku yang berasal dari resapan magma di antara dua lapisan litosfer dan membentuk bentukan seperti lensa cembung.

d.      Gang atau dikes, yaitu batuan hasil intrusi magma yang memotong lapisan-lapisan litosfer dengan bentuk pipih atau lempeng.

e.       Diatrema, yaitu batuan pengisi pipa letusan, berbentuk silinder mulai dari dapur magma sampai ke permukaan bumi.

3.      Tipe Letusan Gunung api

Tipe letusan gunung api dibedakan menjadi enam yaitu:

a.       Tipe Hawaii

Tipe gunung api ini dicirikan dengan lavanya yang cair dan tipis, dan dalam perkembangannya akan membentuk tipe gunung api perisai. Tipe ini banyak ditemukan pada gunung api perisai di Hawaii seperti di Kilauea dan Maunaloa. Contoh letusan tipe Hawai di Indonesia adalah pembentukan plato lava di kawasan Dieng, Jawa Tengah.

b.      Tipe Stromboli

Tipe ini sangat khas untuk gunung Stromboli dan beberapa gunung api lainnya yang sedang meningkat kegiatannya. Magmanya sangat cair, ke arah permukaan sering dijumpai letusan pendek yang disertai ledakan. Bahan yang dikeluarkan berupa abu, bom, lapilli dan setengah padatan bongkah lava. Contoh letusan tipe Stromboli di Indonesia adalah Gunung Raung di Jawa. Sifat semburan Gunung Raung menyemburkan lava tipe baraltik, namun terdapat erupsi-erupsi pendek yang bersifat eksplosif menyemburkan batuan-batuan piroklastik tipe bom dan lapili.

c.       Tipe Vulkano

Tipe ini mempunyai ciri khas yaitu pembentukan awan debu berbentuk bunga kol, karena gas yang ditembakkan ke atas meluas hingga jauh di atas kawah. Tipe ini mempunyai tekanan gas sedang dan lavanya kurang begitu cair. Di samping mengeluarkan awan debu, tipe ini juga menghasilkan lava. Berdasarkan kekuatan letusannya tipe ini dibedakan menjadi tipe vulkano kuat (Gunung Vesuvius dan Gunung Etna) dan tipe Vulkano lemah (Gunung Bromo dan Gunung Raung). Peralihan antara kedua tipe ini juga dijumpai di Indonesia misalnya Gunung Kelud dan Anak Gunung Bromo.

d.      Tipe Merapi

Dicirikan dengan lavanya yang cair-kental. Dapur magmanya relatif dangkal dan tekanan gas yang agak rendah. Contoh letusan tipe Merapi di Indonesia adalah Gunung Merapi di Jawa Tengah dengan awan pijarnya yang tertimbun di lerengnya menyebabkan aliran lahar dingin setiap tahun. Contoh yang lain adalah Gunung Galunggung di Jawa Barat.

e.       Tipe Perret (Tipe Plinian)

Letusan gunung api tipe perret adalah mengeluarkan lava cair dengan tekanan gas yang tinggi. Kadang-kadang lubang kepundan tersumbat, yang menyebabkan terkumpulnya gas dan uap di dalam tubuh bumi, akibatnya sering timbul getaran sebelum terjadinya letusan. Setelah meletus material-material seperti abu, lapili, dan bom terlempar dengan dahsyat ke angkasa. Contoh letusan gunung api tipe perret di Indonesia adalah Gunung Krakatau yang meletus sangat dahsyat pada tahun 1873, sehingga gunung Krakatau (tua) itu sendiri lenyap dari permukaan laut, dan mengeluarkan semburan abu vulkanik setinggi 5 km.

f.       Tipe Pelle

Gunung api tipe ini menyemburkan lava kental yang menguras di leher, menahan lalu lintas gas dan uap. Hal itulah yang menyebabkan mengapa letusan pada gunung api tipe ini disertai dengan guncangan-guncangan bawah tanah dengan dahsyat untuk menyemburkan uap-uap gas, abu vulkanik, lapili, dan bom. Contoh letusan gunung api tipe pelle di Indonesia adalah Gunung Kelud di Jawa Timur.

4.      Gejala Pravulkanik

Gejala pravulkanik atau ciri-ciri gunung api akan meletus antara lain sebagai berikut:

a.       Temperatur di area sekitar kawah mengalami peningkatan.

b.      Banyak sumber-sumber air atau mata air yang mulai mengering.

c.       Sering terjadi (terasa) adanya gempa.

d.      Banyak binatang-binatang dari puncak gunung yang turun ke daerah kaki gunung.

e.       Adanya suara gemuruh dari dalam gunung.

5.      Gejala Pascavulkanik

Setelah gunung api beristirahat atau bahkan mati, kadang-kadang masih terdapat gejala yang menunjukkan sisa aktivitas vulkanisme. Gejala itu dinamakan gejala pascavulkanik. Gejala tersebut antara lain:

a. munculnya sumber air panas, seperti yang terdapat di Cipanas dan Ciater di Jawa Barat, dan Baturaden di Jawa Tengah,

b. munculnya sumber air mineral, yaitu sumber air yang mengandung larutan mineral. Air dari tempat ini seringkali dijadikan obat karena mengandung belerang. Contohnya Maribaya dan Sangkanurip di Jawa Barat,

c. munculnya geiser, yaitu sumber air panas yang memancar berkala, seperti yang ditemukan di Cisolok dan Kamojang Jawa Barat dan The Old Faithful geiser yang terkenal di Yellowstone National Park Amerika Serikat, dan

d. munculnya sumber gas (ekhalasi), antara lain sumber gas belerang yang disebut solfatara yang terdapat di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah. Sumber gas uap air atau zat lemas (N2) disebut fumarol antara lain terdapat di Kamojang Jawa Barat, dan Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah. Sumber gas asam arang (CO2 atau CO) yang disebut mofet.

6.      Bencana dan Manfaat Keberadaan Gunung Api

Bencana yang ditimbulkan gunung api antara lain sebagai berikut:

a.       Bahaya langsung, berupa letusan yang disertai hamburan abu, bom, batu apung,    prioklastika, aliran lumpur, dan lava.

b.      Bahaya tidak langsung, merupakan bencana yang terjadi karena adanya aktivitas gunung api, misalnya gelombang pasang (tsunami), gempa vulkanik, perubahan muka tanah, hilangnya sumber air tanah dan sebagainya.

c.       Munculnya gas-gas yang berbahaya seperti asam sulfida (H2S), sulfur dioksida (SO2), dan monoksida (CO).

d.      Bahaya lanjutan seperti perubahan mutu lingkungan fisik (gerakan tanah, longsoran, guguran batuan dan sebagainya).

e.       Letusan besar sebuah gunung berapi dapat menyebabkan jatuhnya korban jiwa, dan hilangnya harta benda bagi penduduk daerah di sekitarnya.

f.       Letusan gunung berapi dapat menimbulkan banjir lahar, baik lahar panas maupun lahar dingin. Lahar ini dapat merusak semua benda di sekitar daerah yang dilaluinya.

Manfaat dari gunung api antara lain sebagai berikut:

a.                Sumber mineral, daerah mineralisasi dan potensi air tanah merupakan aspek-aspek positif yang dapat dimanfaatkan dari adanya aktivitas gunung api.

b.                Daerah tangkapan hujan.

c.                Daerah pertanian yang subur, kesuburan tanah di daerah tersebut diperoleh dari produk gunung api yang telah mengalami pelapukan. Bermacam-macam perkebunan dibuka di lereng gunung api yang subur dengan iklim yang sejuk. Antara lain teh, kina, kol, wortel, dan berbagai hortikultura diusahakan di lereng gunung api.

d.               Daerah objek wisata, keindahan panorama gunung api dengan kepundan yang aktif dengan lembah-lembah yang curam, fumarol serta danau kepundan menarik bagi para wisatawan nusantara maupun manca negara.

e.                Sumber energi, tenaga panas bumi yang dihasilkan dari aktivitas gunung api dapat diubah menjadi pembangkit tenaga listrik.

C.    Seisme

Gempa merupakan getaran keras dan terjadi secara tiba-tiba. Gempa ini merupakan peristiwa alam yang sangat menghancurkan. Pergeseran daratan di Bumi selalu diikuti dengan gempa.

Secara umum, penyebab gempa bumi dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis yaitu tektonik, vulkanik, dan runtuhan.

a.       Gempa Tektonik

Gempa bumi yang sering terjadi di Indonesia disebabkan oleh gejala tektonik, yaitu gerakan lempeng tektonik pada lapisan kulit Bumi. Lempeng tektonik merupakan bagian dari litosfer yang padat dan terapung di atas lapisan selubung bergerak satu sama lain. Gempa ini terjadi karena pelepasan tenaga yang dihasilkan oleh pergeseran lempeng tektonik.

Jika dua lempeng bertemu pada satu sesar (patahan), kadang dapat bergerak saling menjauhi, mendekati, atau saling bergeser. Selanjutnya, terjadi pengumpulan energi yang berlangsung terus sampai pada suatu saat batuan pada lempeng tektonik tidak lagi kuat menahan gerakan tersebut. Akibatnya, terjadi pelepasan secara tiba-tiba hingga dapat menggetarkan kulit Bumi dengan kekuatan besar yang kita kenal sebagai gempa bumi tektonik.

b.      Gempa Vulkanik

Gempa yang mengguncang Bumi juga dapat ditimbulkan oleh gejala vulkanik atau gunung api. Letusan gunung api yang terjadi disebabkan oleh aliran magma dari dalam Bumi menerobos ke atas lapisan kerak Bumi. Letusan gunung berapi yang keras menyebabkan getaran kulit Bumi, terutama di daerah sekeliling gunung berapi. Pengaruh gempa vulkanik tidak sampai radius jarak yang jauh. Intensitas gempa biasanya lemah sampai sedang. Akibat yang ditimbulkan oleh gempa vulkanik juga tidak sebesar gempa tektonik.

c.       Gempa Runtuhan

Selain gempa tektonik dan vulkanik, gempa bumi dapat terjadi karena runtuhan lapisan. Kegiatan penambangan bawah tanah menyisakan rongga-rongga di bawah tanah berupa gua-gua. Apabila runtuh, permukaan Bumi akan bergetar. Gempa jenis ini bersifat lokal dan kekuatannya paling lemah.

Berdasarkan bentuk episentrumnya, ada dua macam gempa:

a.       Gempa Linier

Episentrum gempa berbentuk garis/ linier. Gempa-gempa tektonik umumnya termasuk jenis gempa linier, karena patahan berbentuk garis

b.      Gempa Sentral

Episentrumnya berbentuk titik. Gempa Vulkanik dan gempa runtuhan termasuk kelompok ini karena episentrumnya berbentuk titik

Berdasarkan letak/ kedalaman hiposentrumnya, terdapat tiga macam gempa:

a.       Gempa dalam, Jika letak hiposentrumnya 300-700 km

b.      Gempa intermidiet/ menengah, Jika hiposentrumnya terletak antara100-300 km

c.       Gempa dangkal, Jika kedalaman hiposentrumnya kurang dari 100 km

Berdasarkan jarak episentrumnya, gempa dibedakan menjadi dua:

a.       Gempa dekat/ lokal, Jarak episentrumnya kurang dari 10.000 m

b.      Gempa jauh, Jarak episentrumnya lebih dari 10.000 m

Istilah-istilah yang berkaitan dengan gempa:

a.      Seismologi, yaitu Ilmu tentang gempa

b.      Hiposentrum, yaitu Pusat gempa di dalam bumi

c.       Episentrum, yaitu Tempat di permukaan bumi atau permukaan laut yang tepat di atas hiposentrum/ pusat gempa di permukaan bumi

d.      Gelombang gempa

1)      Gelombang longitudinal/ primer

Gelombang gempa yang dirambatkan dari hiposentrum melalui lipatan litosfer secara menyebar dengan kecepatan antara 7-14 km/ detik. Gelombang inilah yang pertama kali tercatat pada suatu seismograf, disebut “Gelombang Primer”.

2)      Gelombang transversal/ sekunder

Gelombang gempa yang dirambatkan dari hiposentrum ke segala arah dengan kecepatan 4-7 km/ detik

3)      Gelombang panjang

Gelombang gempa yang dirambatkan dengan kecepatan kurang dari 3,5 km/ detik dan merupakan gelombang perusak

e.       Seismograf, yaitu Alat pencatat gempa

f.       Seismogram, yaitu Hasil pencatatan gempa oleh seismograf

g.      Pleistoseista, yaitu Garis pada peta yang membatasi daerah yang mengalami kerusakan terhebat di sekitar episentrum

h.      Isoseista, yaitu Garis yang menghubungkan titik-titik pada permukaan bumi dimana intensitas gempanya sama

i.        Homoseista, Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mengalami/ mencatat gelombang primer pada waktu yang sama

j.        Makroseista, yaitu Daerah di permukaan bumi yang mengalami kerusakan terberat akibat gempa. Makroseista ini dibatasi oleh pleistoseista

Pengaruh positif gempa bagi kehidupan:

a.       Gempa tektonik dapat digunakan untuk mengetahui jenis mineral yang ada di bumi

2. Gempa tektonik dapat digunakan untuk mengetahui struktur lapisan kulit bumi
3. Gempa dapat digunakan untuk menentukan jenis konstruksi bangunan

Pengaruh negative gempa bagi kehidupan:

a.       Bangunan yang roboh/ ambruk

2. Terjadi kebakaran, karena terjadi sambungan pendek aliran listrik
3. Terjadi banjir karena bendungan dan tanggul-tanggul yang bobol
4. Saluran pipa air dan gas yang putus
5. Terjadi tsunami apabila pusat gempa berada di dasar laut
6. Sarana dan prasarana transportasi rusak
7. Distribusi barang dan jasa terhambat