ANIMASI GEOGRAFI-9

Struktur dan Komposisi BUMI
Berdasarkan gelombang seismic struktur internal bumi dapat dibedakan menjadi tiga komponen utama, yaitu inti (core), mantel (mantle) dan kerak (crust).


· Inti bumi (core)

Dipusat bumi terdapat inti yang berkedalaman 2900-6371 km. Terbagi menjadi dua macam yaitu inti luar dan inti dalam. Inti luar berupa zat cair yang memiliki kedalaman 2900-5100 km dan inti dalam berupa zat padat yang berkedalaman 5100-6371 km. Inti luar dan inti dalam dipisahkan oleh Lehman Discontinuity.

Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun oleh senyawa besi dan nikel.


· Mantel bumi (mantle)

Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity. Mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat plastis sampai semiplastis memiliki kedalaman sampai 400 km. Mantel bawah bersifat padat dan memiliki kedalaman sampai 2900 km.

Mantel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan litosfer. Mantel atas bagian bawah yang bersifat plastis atau semiplastis disebut sebagi asthenosfer.

· Kerak bumi (crust)

Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan memiliki ketebalan 5-80 km. kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh feldsfar dan mineral silikat lainnya. Kerak bumi dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

Kerak samudra, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, Fe, Mg yang disebut sima. Ketebalan kerak samudra berkisar antara 5-15 km (Condie, 1982)dengan berat jenis rata-rata 3 gm/cc. Kerak samudra biasanya disebut lapisan basaltis karena batuan penyusunnya terutama berkomposisi basalt.

Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al, oleh karenanya di sebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar antara 30-80 km (Condie !982) rata-rata 35 km dengan berat jenis rata-rata sekitar 2,85 gm/cc. kerak benua biasanya disebut sebagai lapisan granitis karena batuan penyusunya terutama terdiri dari batuan yang berkomposisi granit.

Disamping perbedaan ketebalan dan berat jenis, umur kerak benua biasanya lebih tua dari kerak samudra. Batuan kerak benua yang diketahui sekitar 200 juta tahun atau Jura. Umur ini sangat muda bila dibandingkan dengan kerak benua yang tertua yaitu sekitar 3800 juta tahun. Penyebab perbedaan umur ini akan dibahas pada bab selanjutnya.

Siklus batuan menggambarkan seluruh proses yang dengannya batuan dibentuk, dimodifikasi, ditransportasikan, mengalami dekomposisi, dan dibentuk kembali sebagai hasil dari proses internal dan eksternal Bumi. Siklus batuan ini berjalan secara kontinyu dan tidak pernah berakhir. Siklus ini adalah fenomena yang terjadi di kerak benua (geosfer) yang berinteraksi dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer dan digerakkan oleh energi panas internal Bumi dan energi panas yang datang dari Matahari.

Kerak bumi yang tersingkap ke udara akan mengalami pelapukan dan mengalami transformasi menjadi regolit melalui proses yang melibatkan atmosfer, hidrosfer dan biosfer. Selanjutnya, proses erosi mentansportasikan regolit dan kemudian mengendapkannya sebagai sedimen. Setelah mengalami deposisi, sedimen tertimbun dan mengalami kompaksi dan kemudian menjadi batuan sedimen. Kemudian, proses-proses tektonik yang menggerakkan lempeng dan pengangkatan kerak Bumi menyebabkan batuan sedimen mengalami deformasi. Penimbunan yang lebih dalam membuat batuan sedimen menjadi batuan metamorik, dan penimbunan yang lebih dalam lagi membuat batuan metamorfik meleleh membentuk magma yang dari magma ini kemudian terbentuk batuan beku yang baru. Pada berbagai tahap siklus batuan ini, tektonik dapat mengangkat kerak bumi dan menyingkapkan batuan sehingga batuan tersebut mengalami pelapukan dan erosi. Dengan demikian, siklus batuan ini akan terus berlanjut tanpa henti.

Dari kesimpulan diatas, jika kita hubungkan siklus batuan dengan sedimentologi, maka batua sedimen itu bisa berasal dari batuan apa saja, baik itu batuan beku, batuan metamorf, ataupun batuan sedimen itu sendiri
Stuktur Interior Bumi

Pada dasarnya kita tidak akan pernah mengerti bagaimana gempa bumi terjadi kalau kita tidak memahami bagaimana struktur bumi. Gempa terjadi di lapisan kerak dan mantel bagian atas oleh karena itu pada modul ini tidak akan diperdalam masalah struktur bumi secara keseluruhan.

Inti bumi terdiri dari inti dalam yang berwujud padat ( solid ) dan inti luar yang berwujud cair ( liquid ) yang diduga tersusun dari besi dan nikel. Lapisan terdalam setelah inti adalah mantel yang tersusun dari mineral silikat yang mengandung besi dan magnesium. Setelah mantel adalah kerak yang tersusun dari batuan dan dibagi menjadi kerak samudra dan kerak benua. Batas antara kerak bumi dengan mantel dinamakan moho , diambil dari nama penemunya Andrija Mohorovicic yang berkebangsaan Kroasia.

Berdasarkan sifat-sifat gelombang seismik, mantel terbagi menjadi beberapa bagian. Lapisan teratas mantel bersama-sama kerak bumi membentuk litosfer yang bersifat kaku (keras). Di bawah litosfer adalah astenosfer yang bersifat kurang kaku (lemah) dibandingkan litosfer. Walaupun bukan berwujud cair, astenosfer bersifat plastis sehingga memungkinkan litosfer yang berada di atasnya dapat bergerak. Di bawah astenosfer adalah mesosfer. Gambar 1 menunjukkan lapisan kerak dan mantel, serta lapisan litosfer, astenosfer dan mesosfer. Gambar 2 menunjukkan litosfer yang mengapung di atas astenosfer dan yang tersusun dari kerak dan mantel paling atas.

Pemahaman tentang struktur interior bumi, terutama mengenai dinamika litosfer dan astenosfer, merupakan sesuatu yang sangat penting untuk memahami masalah pergerakan lempeng dan untuk memahami aktivitas-aktivitas gempa serta gunung api. Oleh karena itu, bagian selanjutnya akan membahas hubungan litosfer dan astenosfer terutama yang berkaitan dengan persoalan kegempaan.
Lempeng Tektonik

Litosfer bersifat keras berada di atas astenosfer yang relatif lebih lunak. Menurut teori tektonik lempeng , litosfer yang menyelubungi bumi terpecah ke dalam beberapa bagian. Pecahan-pecahan litosfer tersebut disebut lempeng . Litosfer tersusun dari beberapa lempeng besar dan beberapa lempeng kecil. Lempeng-lempeng tersebut mengapung di atas lapisan astenosfer dan masing-masing bergerak dengan kecepatan (laju dan arah) yang berbeda dengan laju antara beberapa mm/tahun sampai belasan cm/tahun.

Litosfer terpecah menjadi beberapa lempeng besar dan beberapa lempeng kecil. Masing-masing nama lempeng ditampilkan pada Tabel 1. Letak dari lempeng-lempeng tersebut ditampilkan pada Gambar 3.

Tabel 2.1. Tabel nama lempeng besar dan lempeng

kecil yang membentuk litosfer.

No.Nama Lempeng-Keterangan

1.Lempeng Antartik-Lempeng Besar

2.Lempeng Pasifik-Lempeng Besar

3.Lempeng lndo-Australia-Lempeng Besar

4.Lempeng Eurasia-Lempeng Besar

5.Lempeng Afrika-Lempeng Besar

6.Lempeng Amerika Selatan-Lempeng Besar

7.Lempeng Amerika Utara-Lempeng Besar

8.Lempeng Filipina-Lempeng Kecil

9.Lempeng India-Lempeng Kecil

10.Lempeng Narca-Lempeng Kecil

11.Lempeng Cocos-Lempeng Kecil

12Lempeng Arab-Lempeng Kecil

Daerah pertemuan lempeng yang satu dengan lempeng yang lain merupakan daerah yang aktif secara tektonik. Pada daerah tersebut lebih sering terjadi gempa dibandingkan dengan daerah lain di dunia. Gambar 4 menunjukkan 358.214 kejadian gempa di seluruh dunia dalam selang tahun 1963 � 1998. Masing-masing gempa diwakili oleh satu pusat gempa yang digambarkan dengan satu titik.
Tipe-tipe Batas Lempeng

Batas lempeng adalah daerah dimana terjadi pertemuan lempeng-lempeng. Terdapat 3 tipe batas lempeng, yaitu konvergen , divergen dan transformasi .

• Tipe konvergen

Tipe kovergen adalah jika dua buah lempeng bertubrukan. Terdapat dua macam tipe konvergen, yaitu tumbukan dan subduksi. Gambar 5 dan Gambar 6 menggambarkan tipe konvergen tumbukan dan subduksi.
satu lempeng masuk ke bawah lempeng yang lain yang disebabkan oleh perbedaan masa jenis antara kedua lempeng tersebut.

Di daerah batas lempeng yang konvergen seringkali terbentuk pegunungan. Pegunungan Himalaya dan dataran tinggi Tibet merupakan contoh batas lempeng yang konvergen. Pegunungan Himalaya dan dataran tinggi Tibet terbentuk karena beradunya lempeng Eurasia dengan lempeng India.
Contoh dari tipe ini adalah saling menjauhnya antara lempeng Afrika dengan lempeng Arab yang menghasilkan laut Merah dan saling menjauhnya lempeng Eurasia, lempeng Amerika Utara, serta lempeng Afrika yang menjadikan samudra Atlantik bertambah luas.
Contoh dari tipe ini adalah sesar Andreas , terletak di daerah California , yang merupakan batas pertemuan lempeng Pasifik dan lempeng Amerika Utara. Kedua lempeng tersebut bergerak dengan arah yang sama tapi dengan laju yang berbeda. Lempeng Pasifik bergerak lebih cepat di bandingkan dengan lempeng Amerika Utara.
Batas Lempeng di Wilayah Indonesia

Wilayah Indonesia terletak pada pertemuan 3 lempeng besar yaitu lempeng Indo-Australia, Eurasia , dan Pasifik. Lempeng Eurasia dan Indo-Australia bertemu di lepas pantai barat pulau Sumatera, lepas pantai selatan pulau Jawa, lepas pantai selatan kepulauan Nusatenggara, dan berbelok ke arah utara ke perairan Maluku sebelah selatan. Lempeng Indo-Australia dan lempeng Pasifik bertemu sekitar pulau Papua.
Tipe batas lempeng di Indonesia merupakan tipe subduksi. Daerah-daerah di sekitar batas lempeng ini merupakan daerah-daerah yang sering terjadi gempa bumi. Gambar 13 mengilustrasikan pertemuan lempeng Indo-Australia dengan lempeng Eurasia.
Penyebab Gerakan Lempeng

Dari bukti-bukti seismik serta geofisik lainnya dan dari percobaan-percobaan yang dilakukan di laboratorium, para ilmuwan sepakat bahwa gaya /penyebab pergerakan lempeng adalah karena adanya pergerakan lambat dari mantel (astenosfer). Pergerakan di mantel sendiri menurut hipotesa adalah karena adanya arus konveksi. Arus konveksi di mantel dapat dianalogikan dengan arus konveksi pada zat cair yang bagian bawahnya dipanaskan. Bagian air yang panas akan naik. Setelah mencapai permukaan terjadi penurunan temperatur yang menyebabkan bagian air tersebut kembali turun. Setelah berada di bawah, bagian air tersebut terkena panas lagi yang menyebabkan ia naik lagi.Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.

Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain.

Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.

Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi.

Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.

Komposisi dan struktur

Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan, berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, dalam kedua arti, massa dan ukuran. Dari keempat planet kebumian, bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.

Bentuk

Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulatan gepeng (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian katulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Prancis.

Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi adalah gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan katulistiwa, bagian bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.

Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga bumi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal dari luar bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief bumi.

Komposisi kimia

F. W. Clarke’s Table kerak oksida
Senyawa Formula Komposisi
silika SiO2 59,71%
alumina Al2O3 15,41%
kapur CaO 4,90%
Magnesia MgO 4,36%
sodium oxide Na2O 3,55%
iron(II) oxide FeO 3,52%
potasium oxida K2O 2,80%
besi(III) oxida Fe2O3 2,63%
air H2O 1,52%
titanium dioxida TiO2 0,60%
phosphorus pentoxida P2O5 0,22%
Total 99,22%
Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi(32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%), dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%), dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]

Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur, dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil. [note 3]



Lapisan bumi

Menurut komposisi (jenis dari materialnya), Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :

Kerak Bumi
Mantel Bumi
Mantel bumi terletak di antara kerak dan inti luar bumi. Mantel bumi merupakan batuan yang mengandung magnesium dan silikon. Suhu pada mantel bagian atas ±1300 °C-1500 °C dan suhu pada mantel bagian dalam ±1500 °C-3000 °C

Inti Bumi
Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material) -nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :

Litosfir
Astenosfir
Mesosfir
Inti Bumi bagian luar
Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C

Inti Bumi bagian dalam
Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C