ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA STRU

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

STRUKTUR BUMI

Disusun Oleh :
1. Fibryanti Arin Priandini

(4201414012)

2. M. Bagus Setiawan

(4201414011)

3. Syai’im

(4201414019)

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
SEMARANG
2016

STRUKTUR LAPISAN BUMI

A. Lapisan Bumi

Gambar 1.1 struktur lapisan bumi
Menurut komposisi (jenis dari materialnya), bumi dapat dibagi menjadi
lapisan-lapisan sebagai berikut :
1. Kerak Bumi (crust)
Merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi) dengan massa
0,3% dari massa keseluruhan bumi. Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70
km dan merupakan 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°C.
Kerakbumiiniterbagimenjadiduabagianyaitu :


Kerakbenua, merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di
bagian atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini
menempati sebagai benua..



Keraksamudera, 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. Memiliki massa jenis yang lebih besar daripada
kerak benua.

2. Selimut atau Selubung (mantle)

Gambar 1.2 aliran arus konveksi pada lapisan mantel bumi
Lapisan bumi selanjutnya adalah selimut bumi yang terletak tepat
dibawah kerak bumi. Lapisan ini disebut juga dengan selubung bumi dengan
ketebalan mencapai 2.900 km. Bagian atas dari lapisan ini merupakan lapisan
batuan padat dan di bagian bawah merupakan lapisan batuan yang likuid (caircair padat). Suhu di lapisan ini dapat mencapai 3000 derajat Celsius. Lapisan
ini berfungsi sebagai pelindung bagian dalam Bumi.

3. Inti Bumi (barisfer atau core)
Merupakan bahan padat yang tersusun dari lapisan nife (niccolum =
nikel dan ferrum = besi). Disebut barisfer karena inti bumi mempunyai massa

jenis yang besar yaitu 10,7 gram/cc dibandingkan dengan kulit bumi (litosfer).
Jari-jari ± 3.470 km dan batas luarnya ± 2.900 km di bawah permukaan bumi.
Temperatur di inti bumi diperkirakan tidak lebih dari 30000C. Adanya bahan
nikel dan besi ini yang menyebabkan bumi mempunyai sifat kemagnetan yang
luar biasa. Lapisan inti dibedakan menjadi inti luar dan inti dalam. Inti luar
tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai
2.200°C. 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°C.

B. Lithosfer
Istilah lithosfir berasal dari Bahasa Yunani yaitu lithos berarti batuan dan
sphera berarti lapisan. Lithosfer bumi meliputi kerak dan bagian teratas dari
mantel bumi yang relatif padat. Karena konveksi pada mantel bumi lithosfer
pecah menjadi lempeng yang bergerak.Lithosfer tersusun atas beberapa batuan.
Dimaksud batuan di sini bukanlah benda yang keras saja berupa batu dalam
kehidupan sehari hari, namun juga dalam bentuk tanah liat, abu gunung api, pasir,
kerikil dan sebagainya.
Bahan utama pembentuk kulit bumi adalah magma. Magma merupakan
batuan cair pijar yang bersuhu tinggi dan mengandung berbagai unsur mineral dan

gas. Litosfir tersusun oleh sekitar 90 jenis unsur kimia yang satu dengan lainnya
membentuk persenyawaan yang disebut Mineral. Campuran satu atau lebih
mineral disebut dengan batuan. Litosfir juga tersusun atas lapisan Sial dan lapisan
Sima. Lapisan Sialmemiliki berat jenis lebih ringan dari lapisan Sima karena
lapisan ini tersusun dari silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2
dan Al2O3. Sedangkan lapisan Sima tersusun dari silisium magnesium,
senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Mg O.
Batuan pembentuk kulit bumi berdasarkan proses terjadinya, dapat
diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu: batuan beku, batuan sedimen, dan batuan
malihan (metamorf).
a. Batuan Beku (Igneous Rock)
Batuan beku berasal dari bahasa latin Inis yang artinya api (fire). Batuan
beku terbentuk akibat pembekuan cairan magma baik di dalam maupun di atas
permukaan bumi yang mengalami pembekuan. Magma panas yang bergerak dari
dalam bumi ke permukaan melalui kepundan gunungapi, karena suhunya rendah
sehingga akan membeku. Aktifitas magma yang mengalami pembekuan akan
membentuk pada tempat berbeda dibagi menjadi 3 jenis, yaitu :
a. Batuan beku dalam atau plutonik;
b. Batuan beku korok atau porfirik; dan
c. Batuan beku luar (lelehan atau epusif ).

Material magma yang mengalami pembekuan di permukaan bumi disebut
batuan beku luar atau batuan ekstrusi atau batuan vulkanis. Material magma yang
membeku pada lubang kepundan atau retakan kulit bumi disebut batuan korok
atau porfirik. Material magma yang membeku berada jauh di dalam bumi (15-50
km) disebut batuan beku dalam atau plutonik yang memiliki ciri-ciri sebagai
berikut :
a. Umumnya berbutir lebih kasar dibandingkan batuan ekstrusi.
b. Jarang memperlihatkan struktur visikular (mengandung lubang-lubang
benda gas).
c. Batuan dapat merubah batuan yang berbatasan pada semua sisinya.
Berdasarkan ukurannya (diameter), batuan plutonik dapat dibedakan atas
dua jenis, yaitu plutonik tabular dan plutonik masif. Batuan beku plutonik tabular
berukuran relatif kecil dan biasanya terletak agak dekat ke permukaan bumi.
Kalau diperhatikan dari letak dan bentuknya di dalam batuan sekitarnya membeku
dikenal ada dua macam yaitu Sill dan Dike. Sill merupakan batuan plutonik
tabular yang jika dilihat dari posisinya bersifat concordant selaras dengan lapisan
batuan sekitarnya. Letaknya ada yang mendatar, miring atau tegak sesuai arah
lapisan. Sedangkan Dike merupakan tabular yang jika dilihat dari posisinya
bersifat discordant atau memotong lapisan batuan sekitar. Hal ini terjadi karena

dorongan magma ketika memasuki lapisan batuan itu cukup kuat sehingga batuan
sulit sekali untuk dihancurkan. Batuan korok atau gang, yaitu batuan yang
mengalami proses pembentukannya melalui pembekuan pada retakan dan rekahan
batuan. Batuan ini terdiri dari kristal besar, kristal kecil dan ada yang tidak
mengkristal, seperti granit fosfir.
Batuan beku luar, yaitu proses pembentukan batuan di luar permukaan
bumi, karena magma yang keluar dari permukaan bumi dan mengalami
pembekuan.

Pembekuan

yang

cepat

menyebabkan

magma

membentuk

kristalkristal kecil, seperti; andesit dan riolit, bahkan sama sekali tidak
mempunyai kristal (amorf), seperti; batu apung dan batu kaca. Batuan beku luar
memiliki ciriciri sebagai berikut :
a. Umumnya memiliki butir kristal yang halus bahkan amorf.

b. Memperlihatkan struktur visikular (adanya lubang-lubang bekas materi
gas yang terperangkap).
c. Kristal mineral batuannya menunjukan tekstur Aphanitis (kristal yang
halus dan amorf).
Adapun jenis-jenis batuan beku sangat penting yang tersebar di alam
ini adalah :
1) Granit

Granit merupakan batuan beku dalam, dengan mineral berbutir kasar
sampai sedang. Warna terang disebabkan karena kandungan feldspar, umumna
putih, kelabu, merah jambu atau merah. Granit dalam bumi dan tersingkap di
permukaan, karena erosi dan tektonik. Granit dapat digunakan sebagai bahan
pengeras jalan, galangan kapal, bahan pemoles lantai, pondasi serta pelapis
dinding.

2) Granodiorit

Granodiorit seperti granit yang termasuk batuan beku dalam, mineral
berbutir kasar sampai sedang, warna terang. Granodiorit dapat digunakan untuk
pengeras jalan, pondasi dan lain-lain. Granodiorit banyak terdapat di alam dalam
bentuk batolit, stock, sill dan retas.

3) Diorit

Diorit termasuk batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar sampai
sedang, warnanya agak gelap. Diorit merupakan batuan yang banyak terdapat di
alam yang digunakan untuk pengeras jalan, pondasi dan sebagainya.
4) Andesit

Andesit terbentuk dari dari leleran diorit, mineralnya berbutir halus,
komposisi mineral sama dengan diorit, warnanya kelabu. Gunungapi di Indonesia
umumnya mengeluarkan batuan andesit dalam bentuk lava maupun piroklastika.
Batuan mengandung mineral hornblenda dan ada yang mengandung piroksin.
Andesit digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konkresi beton, dan
yang berstruktur lembar banyak digunakan sebagai batu tempel.

5) Gabro

Gabro berwarna hitam, mineralnya berbutir kasar sampai sedang. Batuan
ini digunakan untuk pengeras jalan, pondasi dan baik untuk lantai atau pelapis
dinding.

6) Basal

Basal merupakan batuan leleran dari Gabro, mineralnya berbutir halus dan
berwarna hitam. Gunungapi di Indonesia sebagian besar mengeluarkan basal
dalam bentuk lava maupun piroklastik. Basal berstruktur lembar sebagai batu
tempel pada bangunan. Basal umumnya berlubang bekas gas, terutama bagian
muka. Batuan ini digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konkresi
beton dan bangunan lainnya.

7) Batukaca (Obsidian)

Batukaca merupakan batuan yang tidak memiliki susunan dan kristal
(metamorf). Batuan ini terbentuk akibat lava membeku tiba-tiba. Batukaca

berwarna coklat, kelabu, kehitaman atau putih seperti kaca. Batuan ini banyak
digunakan untuk membuat mata lembing dan mata panah pada zaman purba.

8) Batuapung

Batuapung terbentuk dari lava yang mengandung gas. Cairan lava
membeku, maka gas keluar, sehingga berlubang-lubang. Lubang-lubang bekas gas
menyebabkan batuapung ringan. Di Indonesia batuapung yang terkenal dihasilkan
oleh Gunung Krakatau. Batuapung dapat digunakan untuk memperhalus kayu.

b. Batuan Sedimen
Batuan sedimen atau endapan terbentuk karena proses pengendapan
material hasil erosi. Sekitar 80% permukaan benua tertutup oleh batuan sedimen.
Material batuan endapan terdiri dari berbagai jenis partikel, ada yang halus, kasar,
berat, dan ada juga yang ringan.
Berdasarkan Proses Pengendapannya, batuan endapan diklasifikasikan
menjadi: batuan sedimen klastik, batuan sedimen kimiawi, dan batuan sedimen
organik.
1) Batuan sedimen klastik
Batuan ini memiliki susunan kimia yang sama dengan susunan kimia

batuan asalnya. Artinya, proses pembentukan batuan hanya mengalami
penghancuran secara mekanik. Batu yang besar mengalami lapuk atau hancur
menjadi lebih kecil. Pecahan batu ini terangkut hujan, longsor atau
bergulingguling masuk ke dalam sungai. Arus sungai menghancurkan batu
menjadi kerikil, pasir, lumpur serta mengendapkan di tempat lain, seperti
konglomerat. Selain itu ada batuan sedimen non klastik yang dibedakan atas dasar
komposisinya. Batuan sedimen non klastik akibat batuan mengalami pemanasan,
sehingga air menguap, maka sisa material tersebut membeku, seperti; batu
gamping dan dolomit, batu garam, denhidrit dan gipsum dan batubara.

2) Batuan sedimen kimiawi
Batuan ini terbentuk karena proses kimia, seperti pelarutan, penguapan,
oksidasi, dehidrasi, dan sebagainya. Hasil pengendapan secara kimiawi, seperti;
batu kapur. Hujan yang mengandung CO2 terjadi di gunung kapurm air hujan
meresap ke dalam retakan halus (diaklas) batu gamping (CaCO3). Batu gamping
larut dengan air menjadi larutan air kapur atau Ca(HCO3)2 sampai ke atap gua
kapur. Tetesan air kapur itu membentuk stalaktit di atap gua dan stalagmit di dasar
gua. Kedua bentukan sedimen kapur tersebut disebut batuan sedimen kimiawi.
3) Batuan sedimen organik
Batuan ini terbentuk karena sebagian material berasal dari organisme,
seperti, daun, ranting atau bangkai binatang tertendapkan dan tertimbun di dasar
laut. Berdasarkan tenaga pengangkutnya, batuan sedimen dapat diklasifikasikan
menjadi 3, yaitu :
a. Angin membentuk Batuan sedimen aerik(aeolis),seperti; tanah los, tuf, dan
pasir di gurun.
b. Es membentuk Batuan sedimen glasial, seperti ; Moraine.
c. Air yang mengalir membentuk Batuan sedimen aquatik, seperti; batu pasir,
batu lempung dan sebagainya..
d. Air laut membentuk Batuan sedimen marin, seperti batu pasir.

Gambar 1.4 contoh jenis-jenis batuan sedimen

c. Batuan Metamorf
Batuan metamorf diakibatkan oleh proses metamorfosis. Batuan ini
berasal dari batuan beku atau sedimen, karena adanya tekanan atau temperatur,
sehingga susunan struktur maupun kimianya berubah. Batuan Metamorfik
diklasifikasikan menjadi 3, yaitu :
a. Metamorfik termik (kontak), terbentuk karena adanya kenaikan suhu,
seperti; batu pualam atau marmer.
b. Metamorfik Dinamik (sintektonik), terbentuk karena adanya tekanan
tinggi, biasanya tenaga tektonik. Jenis batuan metamorfisa banyak ditemui
di daerah patahan dan lipatan, seperti; batu sabak dan batubara.
c. Metamorfik termik pneumatolitik, terbentuk karena adanya kenaikan suhu
disertai masuknya zat bagian magma ke dalam batuan, seperti; azurit
mineral (pembawa tembaga), topas, dan turmalin (batu permata).

Gambar 1.5 contoh jenis-jenis batuan metamorf

C. Kekar dan Sesar
Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat
suatu gaya yang bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami
pergeseran.
Kekar akibat adanya gaya(tektonik) dijumpai pada batuan adalah :

1.

2.

3.

Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan / rekahan yang membentuk
pola saling berpotongan membentuk sudut lancip searah gaya utama.
Kekar ini umumnya bersifat tertutup.
Extension Joint adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan
searah gaya utama, Umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka dan
panjang.
Release Joint adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus
dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka.

Sesar merupakan retakan yang mempunyai pergerakan searah
dengan arah retakan.
Menurut Anderson (1942) ada tiga kategori utama sesar,
yaitu sesar normal atau sesar turun (normal fault), sesar sungkup/sesar naik
(reverse fault , thrust fault ) sesar mendatar (wrench fault atau strike-slip
fault).
D. Lempeng Tektonik
Lempeng Tektonik merupakan gabungan dari dua kata yaitu lempeng dan
tektonik. Lempeng adalah lembaran-lembaran raksasa berwujud kerak benua dan
kerak samudra yang bergerak dan mengapung dipermukaan bumi. Sedangkan
tektonik adalah proses gerakan pada kerak bumi yeng menimbulkan lipatan,
lekukan, rekahan atau patahan. Lempeng tektonik merupakan suatu teori yang

meninjau bagaimana kerak benua dan kerak samudra yang disebut lempeng
tersebut bergerak terpisah dan bertubrukan.
Dari penjelasan tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa lempeng
tektonik. adalah pergerakan lempeng-lenpeng bumi yang menimbulkan lekukan,
lipatan, rekahan dan patahan yang biasanya di iringi dengan goncangan yang
disebut gempa bumi. Lempeng tektonik adalah penyebab terbentuknya permukaan
bumi seperti yang kita lihat sekarang ini.
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. Lempeng litosfer yang kita kenal sekarang ini ada 6 lempeng
besar, yaitu lempeng Eurasia, Amerika utara, Amerika selatan, Afrika, Pasifik,
dan Hindia Australia.

Sebuah aspek kunci dari teori lempeng tektonik adalah bahwa skala waktu
geologis lantai samudera adalah fitur transient, membuka dan menutup saat
lempeng-lempeng 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.
Saat sebuah lempeng samudera bertabrakan dengan lempeng samudera
lain atau dengan sebuah lempeng yang membawa benua, satu lempeng akan
melengkung dan bergeser dibawah yang lainnya. Proses ini disebut sibduksi. Saat
lempeng tersubduksi tenggelam jauh kedalam mantel, ia menjadi begitu panas
sehingga mencairkan batuan sekitar. Batuan cair naik lewat kerak dan keluar pada
permukaan dari lempeng di atasnya. sebagian besar zona subduksi saat ini berada
di lantai samudera pasifik. Bila lantai pasifik sangat dekat, seperti diramalkan
dalam 350 juta tahun mendatang saat Amerika yang bergerak ke barat bertabrakan
dengan Eurasia, maka sebagian besar zona subduksi planet akan lenyap
bersamanya.
Lempeng tektonik adalah ide yang relatif baru. Teori lempeng tektonik
memperoleh penerimaan luas hanya pada tahun 1960. Sekitar 50 tahun
sebelumnya, ahli geofisika Jerman Alfred Wegener (1880-1930) mengembangkan
teori terkait dikenal sebagai pergeseran benua.
Wegener berpendapat bahwa posisi benua bumi tidak tetap. Dia percaya
sebaliknya bahwa mereka mobile dan dari waktu ke waktu melayang sekitar di
permukaan.
Bukti paling jelas Wegener untuk teorinya adalah fakta bahwa beberapa benua di
dunia cocok sama seperti potongan puzzle dalam jig-saw. Berdasarkan hal ini, ia
mengusulkan bahwa benua di dunia yang sebelumnya tergabung dalam satu massa
benua besar, superbenua Pangaea ia disebut (diucapkan pan-JEE-ah). Wegener
percaya bahwa superbenua ini telah kemudian dipecah menjadi enam benua masa
kini. Teori tentang pergeseran benua-benua atau teori apungan benua

dikemukakan oleh Alfred Lothar Wegener. Adapun yang mendasari teori
Wegener adalah sebagai berikut:
1. Adanya persamaan yang mencolok antara garis kontur pantai timur Benua
Amerika Utara dan Amerika Selatan dengan garis kontur pantai barat
Eropa dan Benua Afrika. Menurut teori ini kedua benua tersebut adalah
daratan yang berimpitan. Hal ini juga dapat dibuktikan dengan kondisi
geologi di bagian-bagian tertentu di antara kedua wilayah tersebut.
Formasi geologi di sepanjang pantai barat Sierra Leone sampai Tanjung
Afrika Selatan, sama dengan apa yang ada di Pantai Timur Amerika, dari
Peru sampai Bahia Blanca.
2. Daerah Greenland saat ini mengalami pergerakan yang semakin menjauhi
daratan Eropa dengan kecepatan kurang lebih 36 meter per tahun.
Demikian pula Kepulauan Madagaskar bergerak menjauhi Afrika Selatan
dengan kecepatan 9 meter per tahun. Menurut Wegener, benua-benua yang
ada sekarang ini, dulu merupakan satu Benua Pangea. Bukti-bukti adanya
pergeseran Benua Pangea, adalah sebagai berikut:
a.

Bentangan-bentangan samudra dan benua-benua yang mengapung
sendiri-sendiri. Menurut penelitian, lempeng-lempeng benua dan
lempeng samudra mengapung pada suatu lapisan yang agak cair
sehingga

lempeng-lempeng

tersebut

mudah

mengalamai

pergeseran. Akan tetapi pergeseran yang terjadi memerlukan waktu
yang relatif lama, bisa ribuan bahkan jutaan tahun.
b.

Samudra Atlantik menjadi semakin luas karena Benua Amerika
masih terus bergerak ke arah barat, semakin menjauh dari Benua
Afrika. Sehingga terjadi lipatan-lipatan kulit bumi yang menjadi
jajaran pegunungan utara-selatan, yang terdapat di sepanjang pantai
Amerika Utara bagian selatan. Hal ini bisa dilihan adanya
rangkaian Pegunungan Rocky, rangkaian Pegunungan Sierra
Madre, terus ke arah selatan (Amerika Latin) yaitu rangkaian
pegunungan Cordilleras de Losandes (Pegunungan Andes)

c.

Adanya kegiatan seismik (gempa bumi) yang luar biasa di
sepanjang pantai barat Amerika Serikat. Hal ini bisa terjadi akibat

pergerakan Benua Amerika ke arah barat menyebabkan tumbukantumbukan lempeng yang menimbulkan getaran gempa dan
menghasilkan pegunungan lipatan sepanjang pantai barat Benua
Amerika.
d.

Batas Samudra Hindia makin mendesak ke utara. Anak benua yang
semula diduga agak panjang, tetapi gerakannya ke utara. Maka
India makin menyempit dan makin mendekati Benua Eurasia.
Proses ini juga menimbulkan terjadinya Pegunungan Himalaya.
Proses

pergerakan

lempeng Samudra

Hindia

masih

terus

berlangsung sehingga rangkaian Pegunungan Himalaya terus
terangkat naik akibat adanya tumbukan lempeng Samudra Hindia
dengan lempeng Benua Asia-Eropa.
Proses pemisahan kedua benua ini dapat dilihat dengan beberapa bukti antara
pantai barat Benua Afrika dengan pantai timur Benua Amerika, sebagai berikut:
A. Terdapat persamaan jenis batuan di pantai barat Benua Afrika dengan
pantai timur Benua Amerika.
B. Adanya persamaan beberapa jenis tumbuh-tumbuhan.
C. Persamaan beberapa jenis hewan.
D. Terdapat tanggul dasar samudra di tengah Samudra Atlantik yang
memisahkan kedua benua tersebut.

E. Pergerakan Lempeng

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.
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.
Kebanyakan ahli geologi modern percaya arus konveksi di astenosfer
adalah kekuatan pendorong untuk gerakan lempeng. Kerak bumi (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 sehingga kerak bumi bergerak
mengikuti arah gerak dari astenosfer itu sendiri. Menurut teori konveksi proses
pergerakan lempeng disebabkan energi panas di pusat planet ini dibawa ke
permukaan oleh arus. Saat mereka mencapai permukaan, arus dingin dan mulai
tenggelam kembali ke tengah.
Di bawah kerak, tekanan yang diberikan pada bagian bawah piring oleh
arus konveksi membantu untuk mendorong piring bersama. Lempeng bergerak
pada tingkat sekitar 1 inci (2,5 cm) per tahun. Piring tercepat bergerak lebih dari 4
inci (10 cm) per tahun.
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. Zona Batas Divergen
Lempeng divergen adalah keadaan dimana suatu lempeng akan bergerak
saling menjauhi, sehingga pada pusat pergerakan lempeng akan terbentuk lapisan
astenosfer yang baru dan menyebabkan makin meluasnya area dari lempeng
tersebut.
Ada dua macam zona yang terbentuk akibat kejadian lempeng divergen, yaitu:
a. Zona divergen antara lempeng-lempeng pada lantai dasar samudera.

Model Zona Divergen. Sumber: Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein
(2012)


Tempat pertemuan dua batas lempeng dengan tipe Lempeng divergen
disebut seafloor spreadingatau spreading center. Contohnya terdapat pada
pertemuan antara lempeng Amerika Utara dan lempeng Eurasia di Samuera
Antartika, sedangkan
b. Zona divergen antara dua lempeng benua.

Zona divergen antara Lempeng Eurasia-Amerika Utara, Islandia. Sumber:
http://id.wikipedia.org
Ciri-ciri morfologi zona divergen:Keadaan ini menyebabkan terjadinya rekahan
yang cukup besar pada daratan. Rekahan itu akan terus meluas setiap tahunnya.
Sebagai contoh yang terjadi di Afrika Timur yang dikenal sebagai Great Rift
Valley.


Adanya bekas tarikan berlawanan arah antara kedua lempeng, yang bisa ditandai
dengan: celah antara kedua lempeng, atau bisa juga dengan adanya penipisan
lempeng di pertengahan kedua arah gaya.



Pada zona ini bisa terbentuk gunungapi, dimana magma di dalam bumi akan lebih
mudah mencapai permukaan (dikarenakan lempeng yang menipis). Dicirikan
gunungapi cenderung berbentuk landai.

2. Zona Batas Konvergen

Gunung Himalaya, salah satu bentuk morfologi alam hasil konvergensi lempeng
benua. Sumber: www.makegoodtime.com

Ada tiga model dari tipe lempeng konvergen, yaitu :Sesuai dengan
namanya, zona ini terbentuk akibat pergerakan lempeng yang sifatnya konvergen.
Pergerakan Lempeng kovergen yaitu gerakan yang merepresentasikan bahwa
terdapat lempeng-lempeng yang saling mendekat, bahkan bertumbukan. Pada
tipikal zona konvergen berupa penunjaman lempeng samudera-lempeng benua,
hal tersebut menyebabkan salah satu dari lempeng—yaitu lempeng samudera—
akan tersubduksi ke dalam mantel.

1. Pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng samudera.

Model Zona Batas Konvergen (Samudera – Samudera). Sumber: Handout
Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012)
Pada daerah konvergensi lempeng samudera-lempeng samudera, salah satu
lempeng yang beratnya lebih tinggi dari lempeng lainnya akan tersubduksi ke arah
mantel. Sehingga, pada daerah pertemuan tersebut akan terbentuk daerah
kepulauan yang terdiri dari gunung-gunung laut. Pertemuan lempeng yang seperti
ini biasanya terjadi di daerah laut dalam dengan kedalaman lebih dari 11000

meter, contohnya adalah rangkaian kepulauan yang dipenuhi gunung api
sepanjang Mariana Trench di bagian barat Samudera Pasifik.

2. Pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng benua.

Model Zona Batas Konvergen (Benua – Samudera). Sumber: Handout Tektonik
Lempeng, Salahuddin Husein (2012)

Karena densitas lempeng samudera lebih tinggi, lempeng samudera akan
tersubduksi ke arah mantel dan menyebabkan terbentuknya gunung-gunung api
aktif di daratan benua. Adapun terjadinya gunung-gunung aktif tersebut, adalah
karena adanya pergesekan antara lempeng samudera dengan batuan-batuan di
sekitarnya, dimana batuan akan leleh dan berubah fase menjadi cair (magma). Hal
itu terjadi karena pergerakan lempeng samudera. Akibatnya, magma akan
merambat ke permukaan melalui rekahan-rekahan, sehingga terbentuklah gunung
api. Daerah konvergen ini dicirikan dengan adanya aktivitas seismik yang cukup
tinggi, bahkan kebanyakan gelombang tsunami tak jarang terjadi akibat hal
tersebut. Contoh tipe konvergensi lempeng benua—lempeng samudera terdapat di

daerah zona penyusupan di sepanjang Pantai barat Sumatera dan di sepanjang
Pantai Selatan Jawa.

3. Pertemuan antara lempeng benua dengan lempeng benua.

Model Zona Batas Konvergen (Benua – Benua). Sumber: Handout Tektonik
Lempeng, Salahuddin Husein (2012)
Peristiwa konvergensi ini mengakibatkan terjadinya lipatan yang semakin
lama areanya semakin luas dan semakin tinggi, sebagai contoh adalah
pembentukan pegunungan Himalaya dan daerah dataran tinggi Tibet.

Ciri-ciri morfologi zona konvergen:


Jika salah satu lempeng menunjam ke dalam mantel, dapat kita lihat bahwa di
permukaan bumi tersebut, terdapat kenampakan batas penunjaman antara kedua
lempeng, dimana satu lapisan lempeng terlihat masuk ke dalam lapisan lempeng
lain. Batas antara kedua lempeng ini disebut



Terdapat bentang alam berupa busur pegunungan. Pegunungan tersebut akan
memanjang sesuai dengan jalur trench. Tipikal gunung biasanya berwujud tinggi.
Dapat dimungkinkan juga terjadi gunungapi, apabila pergerakan lempeng saat

menunjam dapat menyebabkan batuan sekitar menjadi leleh dan berwujud
magma, lalu magma mencapai permukaan bumi.


Jika terbentuk di laut, bisa memicu terjadinya busur kepulauan gunungapi.



Jika terbentuk di zona konvergensi samudera-benua, akan memicu busur
gunungapi tepi kerak benua.



Jika terbentuk di pertemuan lempeng benua, akan membentuk wilayah
pegunungan (mountain range) yang cukup tinggi.

3.

Zona Batas Transform

Model Zona Batas Transform. Sumber: Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin
Husein (2012)

Tipe pertemuan antara dua lempeng tektonik yang bergerak secara
horisontal dan berlawanan arahnya. Tidak seperti pola struktur yang terbentuk
dalam zona konvergen, pada tipe zona transform tidak ada pembentukan lapisan
astenosfer baru atau terjadinya penunjaman yang dilakukan oleh salah satu
lempeng terhadap lainnya. Tipe pergerakan transform bisa terjadi, baik di antara
lempeng samudera, maupun di antara lempeng benua. Sebagai contoh adalah

pergerakan transform yang terjadi pada dua buah lempeng benua di

California,mengakibatkan terjadinya Patahan San Andreas.
Patahan San Andreas, Los Angeles, Amerika Serikat.
Sumber: www.geologiundip.blogspot.com
Ciri-ciri morfologi zona transform:
Pergerakan lempeng yang saling berlawanan arah akan membentuk
struktur geologi yang berbentuk seperti patahan/sesar secara horizontal.

E. Gempabumi
1. Pengertian Gempabumi
Gempabumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan
energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya
lapisan batuan pada kerak bumi. Akumulasi energi penyebab terjadinya
gempabumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-lempeng tektonik. Energi
yang dihasilkan dipancarkan kesegala arah berupa gelombang gempabumi
sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi.

2. Karakteristik Gempabumi
Adapunkarakteristikgempabumiadalahsebagaiberikut:


Berlangsung dalam waktu yang sangat singkat



Lokasi kejadian tertentu



Akibatnya dapat menimbulkan bencana



Berpotensi dapat terulang lagi



Belum dapat diprediksi



Tidak dapat dicegah, tetapi akibat yang ditimbulkan dapat
dikurangi

3. Jenis-jenis Gempabumi
Jenis-jenisgempabumidapatdigolongkanmenjadi :
a. Gempa bumi vulkanik. Gempa bumi ini terjadi akibat adanya
aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api meletus.
Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan
timbulnya ledakan yang juga akan menimbulkan terjadinya
gempabumi. Gempa bumi tersebut hanya terasa di sekitar gunung
api tersebut.
b. Gempa bumi tektonik. Gempa bumi ini disebabkan oleh adanya
aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng lempeng tektonik
secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil
hingga yang sangat besar. Gempabumi ini banyak menimbulkan
kerusakan atau bencana alam di bumi, getaran gempa bumi yang
kuat mampu menjalar keseluruh bagian bumi. Gempa bumi tektonik
disebabkan oleh perlepasan [tenaga] yang terjadi karena pergeseran
lempengan plat tektonik seperti layaknya gelang karet ditarik dan
dilepaskan dengan tiba-tiba. Tenaga yang dihasilkan oleh tekanan
antara batuan dikenal sebagai kecacatan tektonik. Teori dari
tectonic plate (lempeng tektonik) menjelaskan bahwa bumi terdiri
dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area dari lapisan kerak
itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti salju. Lapisan
tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan
satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya gempa
tektonik.

4. Penyebab Terjadinya Gempabumi
Berikutiniadalahbeberapapenyebabterjadinyagempabumi, yaitu:
a. Proses tektonik akibat pergerakan kulit/lempeng bumi
b. Aktivitas sesar di permukaan bumi
c. Pergerakan geomorfologi secara lokal, contohnya terjadi runtuhan
tanah
d. Aktivitas gunung api
e. Ledakan Nuklir
Mekanisme

perusakan

terjadi

karena

energi

getaran

gempa

dirambatkan ke seluruh bagian bumi. Di permukaan bumi, getaran tersebut
dapat menyebabkan kerusakan dan runtuhnya bangunan sehingga dapat
menimbulkan korban jiwa. Getaran gempa juga dapat memicu terjadinya
tanah longsor, runtuhan batuan, dan kerusakan tanah lainnya yang merusak
permukiman penduduk. Gempa bumi juga menyebabkan bencana ikutan
berupa kebakaran, kecelakaan industri dan transportasi serta banjir akibat
runtuhnya bendungan maupun tanggul penahan lainnya.

5. Terjadinya Gempabumi

Menurut teori lempeng tektonik, permukaan bumi terpecah menjadi
beberapa lempeng tektonik besar. Lempeng tektonik adalah segmen keras
kerak bumi yang mengapung diatas astenosfer yang cair dan panas. Oleh
karena itu, maka lempeng tektonik ini bebas untuk bergerak dan saling
berinteraksi satu sama lain. Daerah perbatasan lempeng-lempeng tektonik,
merupakan tempat-tempat yang memiliki kondisi tektonik yang aktif, yang
menyebabkan gempa bumi, gunung berapi dan pembentukan dataran
tinggi. Teori lempeng tektonik merupakan kombinasi dari teori
sebelumnya yaitu: Teori Pergerakan Benua (Continental Drift) dan
Pemekaran Dasar Samudra (Sea Floor Spreading). Lapisan paling atas
bumi, yaitu litosfir, merupakan batuan yang relatif dingin dan bagian
paling atas berada pada kondisi padat dan kaku. Di bawah lapisan ini
terdapat batuan yang jauh lebih panas yang disebut mantel. Lapisan ini
sedemikian panasnya sehingga senantiasa dalam keadaan tidak kaku,
sehingga dapat bergerak sesuai dengan proses pendistribusian panas yang
kita kenal sebagai aliran konveksi. Lempeng tektonik yang merupakan
bagian dari litosfir padat dan terapung di atas mantel ikut bergerak satu
sama lainnya. Ada tiga kemungkinan pergerakan satu lempeng tektonik
relatif terhadap lempeng lainnya, yaitu apabila kedua lempeng saling
menjauhi (spreading), saling mendekati(collision) dan saling geser
(transform).
Jika dua lempeng bertemu pada
suatu

sesar,

keduanya

dapat

bergerak saling menjauhi, saling
mendekati atau saling bergeser.
Gerakan ini berlangsung lambat
dan tidak dapat dirasakan oleh manusia namun terukur sebesar 0-15cm
pertahun. Kadang-kadang, gerakan lempeng ini macet dan saling
mengunci, sehingga terjadi pengumpulan energi yang berlangsung terus
sampai pada suatu saat batuan pada lempeng tektonik tersebut tidak lagi
kuat menahan gerakan tersebut sehingga terjadi pelepasan mendadak yang
kita kenal sebagai gempa bumi.

6. Jalur Gempabumi Dunia

Indonesia merupakan daerah rawan gempabumi karena dilalui oleh
jalur pertemuan 3 lempeng tektonik, yaitu: Lempeng Indo-Australia,
lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik. Lempeng Indo-Australia bergerak
relatip ke arah utara dan menyusup kedalam lempeng Eurasia, sementara
lempeng Pasifik bergerak relatip ke arah barat. Jalur pertemuan lempeng
berada di laut sehingga apabila terjadi gempabumi besar dengan
kedalaman dangkal maka akan berpotensi menimbulkan tsunami sehingga
Indonesia juga rawan tsunami.
Belajar dari pengalaman kejadian gempabumi dan tsunami di Aceh,
Pangandaran dan daerah lainnya yang telah mengakibatkan korban ratusan
ribu jiwa serta kerugian harta benda yang tidak sedikit, maka sangat
diperlukan upaya-upaya mitigasi baik ditingkat pemerintah maupun
masyarakat untuk mengurangi resiko akibat bencana gempabumi dan
tsunami. Mengingat terdapat selang waktu antara terjadinya gempabumi
dengan tsunami maka selang waktu tersebut dapat digunakan untuk
memberikan peringatan dini kepada masyarakat sebagai salah satu upaya
mitigasi bencana tsunami dengan membangun Sistem Peringatan Dini
Tsunami Indonesia (Indonesia Tsunami Early Warning System/ InaTEWS).

7. Sejaarah Besar Gempabumi Dunia


30 September 2009, Gempa bumi Sumatera Barat merupakan
gempa tektonik yang berasal dari pergeseran patahan Semangko,
gempa ini berkekuatan 7,9 Skala Richter(BMG Amerika)
mengguncang

Padang-Pariaman,

Indonesia.

Menyebabkan

sedikitnya 1.100 orang tewas dan ribuan terperangkap dalam
reruntuhan bangunan.


2

September

2009,

Gempa

Tektonik

7,3

Skala

Richter

mengguncang Tasikmalaya, Indonesia. Gempa ini terasa hingga
Jakarta dan Bali, berpotensi tsunami. Korban jiwa masih belum
diketahui jumlah pastinya karena terjadi Tanah longsor sehingga
pengevakuasian warga terhambat.


12 September 2007 - Gempa Bengkulu dengan kekuatan gempa 7,9
Skala Richter



9 Agustus 2007 - Gempa bumi 7,5 Skala Richter



6 Maret 2007 - Gempa bumi tektonik mengguncang provinsi
Sumatera Barat, Indonesia. Laporan terakhir menyatakan 79 orang
tewas [3].



27 Mei 2006 - Gempa bumi tektonik kuat yang mengguncang
Daerah Istimewa Yogyakarta dan Jawa Tengah pada 27 Mei 2006
kurang lebih pukul 05.55 WIB selama 57 detik. Gempa bumi
tersebut berkekuatan 5,9 pada skala Richter. United States
Geological Survey melaporkan 6,2 pada skala Richter; lebih dari
6.000 orang tewas, dan lebih dari 300.000 keluarga kehilangan
tempat tinggal.



8 Oktober 2005 - Gempa bumi besar berkekuatan 7,6 skala Richter
di Asia Selatan, berpusat di Kashmir, Pakistan; lebih dari 1.500
orang tewas.



26 Desember 2004 - Gempa bumi dahsyat berkekuatan 9,0 skala
Richter mengguncang Aceh dan Sumatera Utara sekaligus

menimbulkan gelombang tsunami di samudera Hindia. Bencana
alam ini telah merenggut lebih dari 220.000 jiwa.


26 Desember 2003 - Gempa bumi kuat di Bam, barat daya Iran
berukuran 6.5 pada skala Richter dan menyebabkan lebih dari
41.000 orang tewas.



21 Mei 2002 - Di utara Afganistan, berukuran 5,8 pada skala
Richter dan menyebabkan lebih dari 1.000 orang tewas.



26 Januari 2001 - India, berukuran 7,9 pada skala Richter dan
menewaskan 2.500 ada juga yang mengatakan jumlah korban
mencapai 13.000 orang.



21 September 1999 - Taiwan, berukuran 7,6 pada skala Richter,
menyebabkan 2.400 korban tewas.



17 Agustus 1999 - barat Turki, berukuran 7,4 pada skala Richter
dan merenggut 17.000 nyawa.



25 Januari 1999 - Barat Colombia, pada magnitudo 6 dan
merenggut 1.171 nyawa.



30 Mei 1998 - Di utara Afganistan dan Tajikistan dengan ukuran
6,9 pada skala Richter menyebabkan sekitar 5.000 orang tewas.



17 Januari 1995 - Di Kobe, Jepang dengan ukuran 7,2 skala
Richter dan merenggut 6.000 nyawa.



30 September 1993 - Di Latur, India dengan ukuran 6,0 pada skala
Richter dan menewaskan 1.000 orang.



12 Desember 1992 - Di Flores, Indonesia berukuran 7,9 pada skala
richter dan menewaskan 2.500 orang.



21 Juni 1990 - Di barat laut Iran, berukuran 7,3 pada skala Richter,
merengut 50.000 nyawa.



7 Desember 1988 - Barat laut Armenia, berukuran 6,9 pada skala
Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.



19 September 1985 - Di Mexico Tengah dan berukuran 8,1 pada
Skala Richter, meragut lebih dari 9.500 nyawa.



16 September 1978 - Di timur laut Iran, berukuran 7,7 pada skala
Richter dan menyebabkan 25.000 kematian.



4 Maret 1977 - Vrancea, timur Rumania, dengan besar 7,4 SR,
menelan sekitar 1.570 korban jiwa, diantaranya seorang aktor
Rumania Toma Caragiu, juga menghancurkan sebagian besar dari
ibu kota Rumania, Bukares (Bucureşti).



28 Juli 1976 - Tangshan, Cina, berukuran 7,8 pada skala Richter
dan menyebabkan 240.000 orang terbunuh.



4 Februari 1976 - Di Guatemala, berukuran 7,5 pada skala Richter
dan menyebabkan 22.778 terbunuh.



29 Februari 1960 - Di barat daya pesisir pantai Atlantik di
Maghribi pada ukuran 5,7 skala Richter, menyebabkan kira-kira
12.000 kematian dan memusnahkan seluruh kota Agadir.



26 Desember 1939 - Wilayah Erzincan, Turki pada ukuran 7,9, dan
menyebabkan 33.000 orang tewas.



24 Januari 1939 - Di Chillan, Chile dengan ukuran 8,3 pada skala
Richter, 28.000 kematian.



31 Mei 1935 - Di Quetta, India pada ukuran 7,5 skala Richter dan
menewaskan 50.000 orang.



1 September 1923 - Di Yokohama, Jepang pada ukuran 8,3 skala
Richter dan merenggut sedikitnya 140.000 nyawa

8. Upaya Pengurangan Bencana Gempabumi
Untukmenghadapibencanagempabumi, makadiperlukanstrategi yang
tepat, diantaranya:
a. Harus dibangun dengan konstruksi tahan getaran/gempa khususnya
di daerah rawan gempa.
b. Perkuatan bangunan dengan mengikuti standar kualitas bangunan.
c. Pembangunan fasilitas umum dengan standar kualitas yang tinggi.
d. Perkuatan bangunan-bangunan vital yang telah ada.
e. Merencanakan penempatan pemukiman untuk mengurangi tingkat
kepadatan hunian di daerah rawan gempa bumi.
f. Zonasi daerah rawan gempa bumi dan pengaturan penggunaan
lahan.

g. Pendidikan dan penyuluhan kepada masyarakat tentang bahaya
gempa bumi dan cara - cara penyelamatan diri jika terjadi gempa
bumi.

Sumber :


Panduan Pengenalan Karakteristik Bencana Dan Upaya Mitigasinya
di Indonesia, Set BAKORNAS PBP dan Gempa bumi dan Tsunami,
Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Departemen
Energi dan Sumberdaya Mineral. 2010.



Modul Bumi dan Antariksa. UPI.



Handout Tektonik Lempeng, Salahuddin Husein (2012).



www.makegoodtime.com



www.geologiundip.blogspot.com



http://id.wikipedia.org