Ilmu Geologi: Belajar Tentang Asal Usul, Struktur, dan Proses Bumi

1.1 Definisi Ilmu Geologi

Secara Etimologis Geologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Geo yang artinya bumi dan Logos yang artinya ilmu. Katili (1970), Geologi adalah Pengetahuan menyelidiki lapisan batuan geologi di kerak bumi. Menurut Noer Aziz M., dkk (2002), geologi merupakan ilmu tentang bumi yang berkaitan dengan struktur, sejarah, komposisi, asal, proses alami terbentuknya dan perkembangan kehidupan di bumi baik sebelum terbentuk, yang sedang berlangsung dan juga saat ini. Jadi, ilmu geologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari material penyusun kerak bumi, proses-proses yang berlangsung selama dan/atau setelah pembentukannya, serta makhluk hidup yang pernah ada atau hidup disekitarnya.

1.2 Ruang Lingkup Geologi

Ruang lingkup pembelajaran geologi atau batasan pembelajaran geologi tidak terlepas dari konsep ruang dan waktu. Geologi adalah ilmu yang mempelajari tentang material dan segala proses yang terjadi di bumi. Hubungan konsep ruang dan waktu dengan geologi adalah segala proses yang terjadi di bumi, yang mengubah bentuk bumi, yang terjadi sesuai skala waktu geologi. Jadi ruang disini adalah bumi, sedangkan waktu adalah skala waktu geologi.

Ilmu yang mempelajari bumi sangat beragam, beberapanya adalah geologi dan geografi. Perbedaan dari kedua ilmu ini adalah objek pembahasannya. Geografi membahas permukaan bumi, sedangkan geologi membahas bawah permukaan bumi, dari material hingga proses-proses yang menghasilkan bentuk bumi hingga sekarang.

Bumi yang menjadi ruang atau tempat terjadi proses geologi, memiliki beberapa lapisan, yaitu :

• Atmosfer, yaitu lapisan udara yang menyelimuti bumi.

• Hidrosfer, yaitu wilayah yang tertutup dan atau mengandung air yang berada di permukaan bumi.

• Biosfer, yaitu berkaitan dengan kehidupan makhluk hidup di bumi.

• Litosfer, yaitu lapisan batuan penyusun bumi.

Sesuai pengertian geologi, ruang untuk pembelajaran geologi adalah litosfer. Litosfer adalah lapisan batuan penyusun bumi, baik itu batuan yang berada di bawah permukaan bumi maupun batuan yang tersingkap di permukaan bumi.

Pada hakikatnya bumi ini berevolusi sejak awal terbentuknya. Evolusi yang terjadi sangat lambat dan berlangsung sangat lama sehingga perubahannya tidak terlihat oleh manusia. Perubahan-perubahan tersebut terjadi selama waktu geologi atau disebut dengan Skala Waktu Geologi. Skala waktu geologi dibuat untuk merekam proses dan kejadian-kejadian yang terjadi sejak bumi terbentuk hingga saat ini. Sejarah geologi diawali sejak terbentuknya bumi yang telah dibagi menjadi beberapa bagian dengan rentang waktu yang bervariasi. Bagian-bagian utama dari skala waktu geologi ini telah ditentukan sejak abad ke 19. Karena penentuan umur absolut belum dikenal pada waktu itu, maka pembagian skala waktu geologi ditentukan berdasarkan prinsip-prinsip penentuan umur relatif. Penentuan umur absolut baru ditambahkan pada tahun-tahun terakhir setelah penentuan umur absolut berkembang dengan luas. Umur relatif diperoleh berdasarkan Hukum Steno yang dicetuskan oleh Nicolas Steno (1669). Sedangkan umur absolut diperoleh dari metode dating.

1.3 Sejarah Ilmu Geologi

Katastrofisme dan Uniformitarianisme (abad ke-17 dan 18)

Abad 17 hingga 18. Dalam teorinya “Theory of the Earth with Proofs and Illustrations,” James Hutton (1726–1797) mengusulkan konsep uniformitarianism. Sejak publikasi bukunya pada 1785, buku ini menjelaskan tentang konsep proses geologi yang terjadi sekarang, terjadi juga pada masa lampau. Konsep inilah yang kemudian merupakan konsep dasar dalam mempelajari ilmu geologi modem. Dan kini konsep tersebut dikenal dengan ‘The present is the key to the past’. Proses geologi yang terjadi sesuai konsep ini berlangsung lambat dan lama. Namun, terdapat beberapa pertentangan, salah satunya membahas bahwa perubahan bentuk muka bumi juga dapat terjadi dengan cepat.

Sepanjang abad 17 dan 18, Baron Georges Cuvier, mencetuskan bahwa doktrin Catastrophism sangat berpengaruh dalam menjelaskan pembentukan bentuk muka bumi. Doktrin Catastrophism menerangkan bahwa perubahan muka bumi serta bentuk-bentuk yang terdapat di atasnya, itu terjadi sekaligus, secara tiba-tiba, tidak secara evolusi.

Penganut Catastrophism  percaya bahawa wujudnya peristiwa yang tiba-tiba berlaku  dalam bentuk malapetaka yang berupaya menghancurkan dan memberi kesan yang hebat pada permukaan bumi. Contohnya seperti gempa bumi, letusan gunung berapi dan sebagainya. Ini bermaksud , proses-proses yang berlaku di permukaan bumi berlaku dengan sangat cepat melalui penghancuran yang berlaku. Teori ini juga mempunyai kaitan kepercayaan mereka pada masa itu iaitu melalui peristiwa-peristiwa yang diceritakan dalam kitab bible seperti banjir besar yang berlaku dan sebagainya,

Teori Geosinklin (1873)

Teori ini dikonsep oleh Hall pada tahun 1859 yang kemudian dipublikasikan oleh Dana pada tahun 1873. Teori ini bertujuan untuk menjelaskan terjadinya endapan batuan sedimen yang sangat tebal, ribuan meter dan memanjang seperti pada Pegunungan Himalaya, Alpen dan Andes.

Konsep tersebut menyatakan bahwa geosinklin terbentuk memanjang atau seperti cekungan dalam skala ribuan meter, yang terus menurun akibat dari akumulasi batuan sedimen dan vulkanik.Sedangkan geosinklin adalah suatu daerah sempit pada kerak bumi mengalami depresi selama beberapa waktu sehingga terendapkan secara ekstrim sedimen yang tebal. Proses pengendapan ini menyebabkan subsidence (penurunan) pada dasar cekungan. Endapan sedimen yang tebal dianggap berasal dari sedimen akibat proses orogenesa yang membentuk pegunungan lipatan dan selama proses ini endapan sedimen yang telah terbentuk akan mengalami metamorfosa.

Terdeformasi Nya batuan di dalamnya dapat dijelaskan sebagai akibat dari menyempitnya cekungan, sehingga batuan di dalamnya terlipat dan tersesarkan. Pergerakan ini terjadi akibat adanya gaya penyeimbang atau isostasi.

Kelemahan dari teori yakni tidak bisanya menjelaskan asal-usul vulkanik. Pada intinya, golongan ilmuwan menganggap bahwa gaya yang bekerja pada bumi merupakan gaya vertikal. Artinya, semua deformasi yang terjadi diakibatkan oleh gaya utama yang berarah tegak lurus dengan bidang yang terdeformasi.

Teori Apungan Benua (1912)

Pada tahun 1912 Alfred Wegener mencetuskan Teori Apungan Benua. hipotesa utamanya adalah adanya satu “supercontinent” yang dinamakan Pangea (semua daratan), yang dikelilingi Panthalassa (semua lautan). Pangea ini mulai berpisah menjadi dua kontinen yang relatif lebih kecil, yaitu Laurasia (belahan bumi utara) dan Gondwana (belahan bumi selatan), pada periode Yura, hingga pada akhir Kapur, dua kontinen ini memisahkan diri kembali menjadi daratan-daratan yang terlihat seperti kontinen pada saat sekarang.

Wegener memberikan bukti-bukti untuk membenarkan teori apungan benua tersebut, beberapa diantaranya ditemukannya bentuk fosil tumbuhan dan hewan yang memiliki umur yang sama ditemukan di sekitar pantai kontinen yang berbeda, menandakan bahwa kontinen tersebut pernah bersatu. Misalnya, fosil buaya air tawar ditemukan di Brazil dan Afrika selatan juga fosil reptil air Lystrosaurus juga ditemukan pada batuan berumur sama dari  berbagai lokasi di Amerika Selatan, Afrika, dan Antartika.

Kekurangan teori ini adalah tidak mampu menjelaskan mekanisme pergeseran benua – benua tersebut. Hal ini karena dalam teori tersebut benua diumpamakan sebagai bahan ringan dengan susunan Si – Al, yang mengapung diatas bahan yang mempunyai densitas yang lebih besar dan dianggap sebagai bahan yang bersifat plastis yang membentuk kerak samudra.

Teori Tektonik Lempeng (Akhir 1960)

Teori ini lahir pada pertengahan tahun enampuluhan. Teori ini terutama didukung oleh adanya Pemekaran Tengah Samudera dan bermula di Pematang Tengah Samudera yang dicetuskan oleh Hess (1962).

Menurut teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi kita terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif terhadap yang lain. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini tercipta hingga sekarang. Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun 1960-an, dan hingga kini teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga tentang bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra. Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust) ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari mantel bumi (earth’s mantle). Kerak benua dan kerak samudra, beserta lapisan teratas mantel ini dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak samudra lebih tinggi dibanding kepadatan pada kerak benua. Demikian pula, elemen-elemen zat pada kerak samudra (mafik) lebih berat dibanding elemen-elemen pada kerak benua (felsik). Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan astenosfer. Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi, batu-batuan di lapisan ini bergerak mengalir seperti cairan (fluid). Litosfer terpecah ke dalam beberapa lempeng tektonik yang saling bersinggungan satu dengan lainnya.

1.4 Interior Bumi dan Keterbentukan Bumi

• Teori Nebula

Teori diciptakan berdasarkan kesamaan dua pendapat dari Immanuel Kant dan Pierre Simon de laplace. Menurut Kant: Di Jagat raya terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan sehingga lama kelamaan bagian tengan kabut itu berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian membentuk matahari, dan bagian kabut di sekelilingnya membentuk planet-planet, satelit, dan benda-benda langit lainnya. Sedangkan Menurut Laplace: Tata surya berasal dari kabut panas yang berputar sehingga membentuk gumpalan kabut yang pada akhirnya menjadi berbentuk bulat seperti bola besar. Akibatnya putarannya itu, bentuk bola itu memepat pada kutubnya dan melebar pada bagian equatornya. Kemudian, sebagian massa gas pada ekuatornya menjauh dari gumpalan intinya membentuk cincin-cincin yang melingkari intinya. Dalam jangka waktu yang cukup lama cincin-cincin itu berubah menjadi gumpalan padat. Gumpalan kecil-kecil inilah yang membentuk planet-planet dengan satelitnya dan benda langit lainnya, sedangkan inti kabut tersebut tetap berbentuk gas pijar yang akhirnya disimpulkan menjadi matahari.

• Teori Planetesimal

Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton adalah dua ilmuwan yang mencetuskan Teori Planetesimal yang artinya planet kecil. Disebut sebagai planet kecil karena menurut teori ini planet terbentuk dari benda padat atau unsur-unsur kecil yang memang telah ada sebelumnya.

Menurut teori ini, matahari yang ada sekarang sudah ada sebelumnya, kemudian pada suatu saat ada sebuah bintang melintas pada jarak yang tidak terlalu jauh dari matahari. Akibatnya, terjadi peristiwa pasang naik pada permukaan matahari maupun bintang itu, sehingga sebagian dari massa matahari tertarik ke arah bintang mirip lidah raksasa. Pada saat bintang menjauhi matahari, sebagian dari massa yang tertarik itu jatuh kembali ke permukaan matahari dan sebagian lagi terhambur ke ruang angkasa, disekitar matahari menjadi planet-planet dan benda langit lainnya.

• Teori Pasang Surut

Sir James Jeans dan Harold Jeffreys, mengemukakan Teori Pasang Surut. Teori ini hampir sama dengan teori planetesimal. Mereka mengemukakan bahwa :

Setelah bintang yang mendekat itu berlalu, massa matahari yang lepas membentuk benda menyerupai cerutu yang terbentang ke arah bintang. Karena bintang yang bergerak makin jauh, maka massa cerutu terputus-putus dan membentuk gumpalan gas di sekitar matahari. Gumpalan-gumpalan gas membeku dan terbentuklah planet-planet.

• Teori Bintang Kembar

Hipotesis bintang kembar dikemukakan oleh Fred Hoyle pada tahun 1956. Hipotesis ini menyatakan bahwa : 

Pada awalnya tata surya berupa dua bintang yang berukuran hampir sama dan letaknya berdekatan. Dari kedua batang tersebut, dengan salah satunya belum stabil. Pada bintang yang tidak stabil ini suatu saat terjadi reaksi yang sangat cepat sehingga menghasilkan energi berupa panas, dan akhirnya bintang tersebut meledak menjadi serpihan-serpihan kecil. Serpihan-serpihan tersebut terperangkap oleh gaya gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai bergerak mengelilinginya. Karena adanya gaya gravitasi serpihan yang letaknya berdekatan bergabung sedikit demi sedikit dan akhirnya membentuk planet, dan terbentuklah susunan tata surya.

Interior Bumi

• 

Bumi berbentuk seperti bola yang besar jari-jari dari kutub ke inti dan ekuator ke inti berbeda. Bumi memiliki interior bawah permukaan dengan lapisan-lapisan yang bervariasi sampai ke pusat bumi. Bumi memiliki densitas dengan persebaran yang bervariasi di segala tempat. Permukaan bumi tidak rata melainkan bertopografi yang bervariasi. Keberadaan gunung-gunung merupakan contoh kecil yang menunjukkan permukaan bumi tidak rata. Kesetimbangan sistem gunung pada pada posisinya (sehingga dapat bertahan kokoh) disebabkan oleh adanya isostasi. Isostasi adalah suatu kesetimbangan antara batuan-batuan berat dan ringan dalam kerak bumi.

Dengan seismologi, manusia dapat memperkirakan lapisan bawah permukaan bumi. Dengan melihat karakteristik gelombang, interior bumi dapat diketahui. Gelombang yang dihasilkan oleh gempa bumi, misalnya gelombang P yang bisa melewati segala medium dan gelombang S yang hanya bisa melewati medium dalam fase padat.

Bumi terdiri atas lapisan-lapisan yang memiliki karakteristik tertentu. Lapisan-lapisan Bumi sebagai berikut:

• Kerak Bumi (Crust)

Kerak Bumi merupakan lapisan Bumi terluar yang keras dan sangat tipis dibanding lapisan mantel dan inti Bumi. Ketebalan kerak Bumi sekira 6-40 km. Kerak Bumi tersusun atas material padat yang kaya silisium dan aluminium. Kerak Bumi dan sebagian lapisan di bawahnya (lapisan mantel Bumi paling atas) membentuk lapisan litosfer. Ketebalan litosfer sekitar 100 km. Suhu di bagian bawah kerak Bumi mencapai 1.100°C. 

Litosfer dapat dibedakan atas lapisan sial (silium dan aluminium) dan lapisan sima (silium dan magnesium). Senyawa penyusun lapisan sial adalah SiO2, dan AI2O3 yang berbentuk batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf. Senyawa penyusun lapisan sima adalah SiO2, dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar daripada lapisan sial.

Kerak Bumi mengambang di atas mantel Bumi yang lembek. Kerak Bumi dibedakan menjadi kerak benua dan kerak samudra. Kerak Bumi selalu bergerak atau bergeser. Pergeseran kerak Bumi berdampak pada kehidupan di Bumi.

Kerak Benua

Kerak benua menyusun daratan dan mengisi sekitar 79% volume kerak Bumi. Kerak benua berumur lebih tua daripada kerak samudra. Kerak benua memiliki ketebalan sekitar 30-40 km (maksimum 70 km). Ketinggian permukaannya sekira 800 meter dari permukaan laut. Beberapa jenis batuannya berumur sekitar 3,8 miliar tahun. Tempat tertinggi kerak benua adalah puncak Gunung Everest (8.848 m).

Kerak Samudra

Kerak samudra berada di bawah samudra dan ketebalannya sekira 6-11 km. Kerak samudra menyusun lantai dasar samudra dengan luas sekitar 65% dari luas kerak Bumi. Kedalaman kerak samudra rata-rata 4.000 meter dibawah permukaan laut dengan tempat terdalam berupa palung. Misalnya Palung Mariana (kedalaman 10.916 m). Bagian atas kerak samudra dengan ketebalan sekitar 1.500 km tersusun atas batuan bersifat basa (basaltik). Bagian bawahnya tersusun atas batuan metamorf dan batuan beku gabro. permukaan kerak samudra ditutupi oleh endapan sedimen dengan ketebalan rata-rata sekira 500 meter. Umur batuan kerak samudra tidak lebih dari 200 juta tahun atau lebih muda dibandingkan batuan kerak benua. Kerak samudra dengan berat jenis sekitar 3 gr/cm³ terbentuk dari lava cair yang mendingin cepat.

• Mantel/Selubung Bumi (Mantle)

Mantel/Selubung Bumi berada di bawah kerak Bumi, yaitu sekitar 10 km di bawah kerak samudra atau sekitar 30 km di bawah kerak benua. Lapisan mantel memiliki ketebalan sekitar 2.900 km dan mencakup sekitar 80% total isi Bumi. Sebagian besar berupa silikat/besi dan magnesium. Suhu mantel bagian bawah mencapai 3.000°C. Lapisan mantel dibedakan menjadi mantel luar dan mantel dalam.

Mantel Luar

Mantel luar lebih tipis dibanding mantel dalam. Mantel luar berada 10-300 km dibawah permukaan Bumi. Mantel luar memiliki suhu sekitar 1.400-3.000°C dan berat jenis 3,4-4,3 gr/cm³. Lapisan paling atas mantel luar dengan ketebalan 100-300 km disebut astenosfer. Astenosfer berada di bawah lapisan litosfer. Litosfer mengapung di atas astenosfer,seperti es di atas air. Astenosfer bersifat cair dan liat. Astenosfer mempengaruhi pergerakan kerak Bumi yang dapat membentuk pegunungan dan dataran tinggi serta menimbulkan gempa.

Mantel Dalam

Mantel dalam dengan suhu sekitar 3.000°C berada pada kedalaman 300-2.890 km di bawah permukaan Bumi. Batuan penyusun mantel dalam bersifat kental karena tekanan tinggi. Mantel dalam mempunyai berat jenis 4,3-5,4 gr/cm³.

• Inti Bumi (Core)

Inti Bumi merupakan lapisan Bumi paling dalam dan menjadi pusat Bumi. Inti Bumi berbentuk bola dan tersusun atas unsur utama besi (90%) dan nikel (8%). Inti Bumi berada sekira 2.900 km di bawah permukaan Bumi dan dibedakan menjadi inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core).

Inti Luar

Inti luar berada 2.890-5.150 km di bawah permukaan Bumi dengan ketebalan sekitar 2.200 km. Inti luar melapisi inti dalam. Inti luar tersusun atas unsur besi, sedikit nikel, serta 10% sulfur dan oksigen. Inti luar bersifat cair dengan suhu 4.000-5.000°C dan berat jenisnya 10-12 gr/cm³.

Inti Dalam

Inti dalam berada 5.150-6.370 km di bawah permukaan Bumi dengan ketebalan sekitar 1.250 km. Inti dalam tersusun atas besi, nikel, serta unsur ringan seperti sulfur, karbon, dan oksigen. Inti dalam dengan suhu sekitar 5.000-6.000°C bersifat padat karena tekanan sangat tinggi. Berat jenisnya sekira 15 gr/cm³.

1.5 Tenaga Pembentuk Bumi (Tenaga Geologi)

Tenaga Geologi adalah tenaga yang dapat mengubah bentuk permukaan bumi atau membentuk relief muka bumi. Pada umumnya tenaga geologi dibagi menjadi dua, yaitu tenaga eksogen dan tenaga endogen. Tenaga-tenaga tersebut memiliki peranan yang sangat penting dalam membentuk beragamnya lapisan kulit bumi. 

• Tenaga Eksogen

Tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar bumi. Tenaga eksogen bersifat membentuk atau membangun. Tenaga ini dapat menyebabkan perubahan bentuk permukaan bumi. air yang mengalir, angin yang bertiup, gletser yang bergerak, gelombang dan arus laut, penyinaran matahari, hujan turunnya salju merupakan kekuatan atau agen yang dapat merubah bentuk permukaan bumi. tenaga eksogen atau gradasi dibagi menjadi tiga proses, yaitu :

• Pelapukan

Pelapukan batuan adalah proses yang berhubungan dengan perubahan sifat baik itu fisik maupun kimiawi batuan di permukaan bumi oleh pengaruh cuaca. Selain cuaca, faktor yang mempengaruhi tingkat pelapukan adalah karakteristik batuan, iklim, topografi, dan aktivitas organisme. 

• Erosi dan Sedimentasi

Erosi dan sedimentasi merupakan serangkaian proses yang berkaitan dengan proses pelapukan, pelepasan, pengangkutan dan pengendapan material tanah/kerak bumi. Erosi dapat disebabkan oleh angin, air atau aliran gletser (es). Dalam hal ini yang akan dibahas adalah erosi oleh air.

• Gerakan Massa

Gerakan massa adalah proses berpindahnya tanah atau batuan yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi. gerakan massa ada beberapa macam, yaitu :

1. Creeping, yaitu gerakan tanah sepanjang bidang batas dengan batuan induknya. Gerakannya sangat lambat, sehingga tidak dapat dilihat secara langsung oleh mata.
2. Mudflow, yaitu gerakan massa yang relatif cair dan gerakannya relatif cepat, seperti aliran lahar.
3. Debris Flow, yaitu gerakan massa bahan rombakan yang kering dan bersifat lepas. Gerakannya relatif cepat.
4. Rock Fall, yaitu gerakan massa batuan yang jatuh bebas karena adanya tebing terjal menggantung. Gerakannya cepat.
5. Debris slide dan rock slide, yaitu gerakan massa batuan yang menggeser sepanjang bidang rata yang miring.
6. Slump, yaitu gerakan massa batuan yang melalui bidang lengkung.
7. Subsidence, yaitu gerakan massa tanah yang relatif vertikal secara perlahan-lahan.

• Tenaga Endogen

Tenaga endogen adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi. tenaga ini bersifat merusak. Tenaga-tenaga endogen dapat dikelompokan menjadi beberapa jenis, salah satu yaitu :

• Epirogenesa

Epirogenesa adalah proses pengangkatan jalur-jalur kerak bumi oleh tenaga tenaga endogen, sehingga dapat terbentuk pembubunan muka bumi yang berbentuk kubah. Proses ini terjadi pada daerah yang luas, misalnya benua dan gerakannya lambat.

• Orogenesa

Orogenesa adalah proses terangkat dan terlipatnya jalur kerak bumi oleh tenaga endogen, sehingga terjadi struktur antiklin dan sinklin. Proses ini dapat terjadi pada daerah yang relatif sempit.

Jenis Lempeng dan Pergerakannya

Lempeng benua merupakan lempeng bumi yang mempunyai sifat asam dengan berat jenis rendah, disusun oleh jenis batuan yang banyak mengandung potasium dan sodium, lempeng benua adalah lempeng yang menopang daratan, lempeng benua lebih tebal yaitu sekitar 40 km.

Lempeng samudera bersifat basa dengan berat jenis yang tinggi, lempeng samudera lebih cenderung mengandung batuan dengan komposisi utama magnesium dan besi, lempeng samudra adalah lempeng yang ada di bawah samudera, lempeng samudera lebih tipis dengan ketebalan kira–kira 10 km.

Dalam hal ini, lempeng samudera dikatakan lebih bersifat mafik ketimbang felsik. Maka, lempeng samudera umumnya berada di bawah permukaan laut seperti sebagian besar Lempeng Pasifik, sedangkan lempeng benua timbul ke atas permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal dengan isostasi.

Gerakan dan Interaksi Lempeng

• Divergen

Gerakan divergen adalah bentuk gerakan lempeng-lempeng tektonik yang saling menjauh sehingga timbul retakan-retakan yang menjadi jalan keluar magma. Magma ini kemudian mengalir sedikit demi sedikit sampai ke permukaan bumi. Dari magma tersebut, dapat muncul pulau-pulau vulkanik baru. Sementara adanya gerakan divergen yang terjadi di dasar lautan, juga dapat membentuk kenampakan hamparan dasar laut atau sea floor spreading. Gerakan divergen yang terjadi di daratan, dapat membentuk lembah retak besar seperti great rift valley di Afrika Timur.

• Konvergen

Gerakan Konvergen merupakan gerakan lempeng tektonik yang saling mendekat sehingga menimbulkan tabrakan antar lempeng. Jika lempeng samudra menabrak lempeng benua maka sisi lempeng samudra akan melengkung dan masuk ke bawah lempeng benua, karena lempeng benua memiliki berat jenis lebih ringan. Proses masuknya sisi lempeng samudra ke bawah lempeng benua disebut dengan penunjaman (Subduction).

• Transform

Transform adalah batas lempeng saling bergerak menyamping sepanjang transcurrent fault/transform fault. Kedua lempeng bergerak sejajar namun berlawanan arah bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat).

Siklus Wilson (Wilson Cycle) mengacu pada hipotesis siklus terbentuknya lempeng samudera, hingga kembali menunjamnya lempeng tersebut ke lapisan astenosfer. Siklus Wilson sendiri dinamakan berdasarkan nama pengaju teori ini, yakni Tuzo Wilson. Siklus ini terbagi menjadi fase bukaan (Opening phase) dan fase tutupan (Closing phase).

Fase Bukaan

• Fase A : Sebuah lempeng benua tunggal

• Fase B : Munculnya titik panas (hotspot) dan rifting (pemekaran lantai samudera) di tengah-tengah yang membelah lempeng tersebut menjadi dua, Laut merah dan dataran afar adalah salah satu contoh tempat terjadinya fase B.

• Fase C : Pembuatan Lempeng Samudera baru di antara kedua lempeng benua yang telah terbentuk sebelumnya.

• Fase D : Terjadinya divergen di salah satu lempeng benua yang tadi terpisah dengan kerak samudera, kerak samudra melebar, namun continental margin tetap (passive margin). Samudera atlantik merupakan contoh tempat terjadinya fase C dan D.

Fase Tutupan

• Fase E : Divergen terhenti, dan kedua lempeng benua yang tadinya menjauh berbalik mendekat, terbentuk Busur vulkanik karena pergerakan lempeng benua yang menelan lempeng samudra ke bawah seperti yang terjadi di samudera pasifik.

• Fase f : Terjadinya kolisi antara lempeng benua dengan busur vulkanik.dimana busur vulkanik (hinterland) naik ke atas lempeng benua (foreland). Seiring berjalannya waktu, hinterland tererosi dan meninggalkan dataran peneplain (datar) pada lempeng benua yang dinaikinya.

• Fase G : Pembentukan pegunungan cordillera, dimana merupakan pegunungan yang terbentuk akibat terjadinya penunjaman kedua, yakni ketika dataran peneplain dan lempeng benua pasangannya semakin mendekat.

• Fase H : Pembentukan pegunungan kolisi benua - benua,yakni ketika kedua lempeng benua telah bertabrakan satu sama lain seperti yang terjadi di Pegunungan Himalaya.

1.6  Cabang-Cabang Ilmu Geologi

Geologi modern membagi ilmu geologi dalam dua bagian dimana di dalam kedua bagian tersebut telah dikelompokkan cabang ilmu geologi yang saling berkaitan. Dua bagian tersebut, yaitu :

• Geologi Fisik (Physical Geology)

Geologi fisik yaitu ilmu geologi yang mempelajari sebab-sebab atau proses-proses yang berhubungan dengan aspek – aspek dinamika bumi. Geologi fisik lebih mengkaji fenomena yang terjadi tanpa memperhatikan hubungannya saat ini dengan masa lampau. Sehingga perubahan yang dikaji tidak dihubungkan dengan perubahan yang terjadi di masa lampau.

• Geofisika

Cabang dari ilmu geologi yang mempelajari bumi berdasarkan pendekatan fisika. Aspek – aspek yang dikaji umumnya bawah permukaan bumi dengan menggunakan metode fisika.

• Geokimia

Geokimia mempelajari bumi lewat material, sifat – sifat kimia pada batuan dengan prinsip dan teori kimia untuk dapat menjelaskan proses terbentuknya.

• Petrologi

Petrologi adalah cabang dari ilmu geologi yang mengkhususkan diri dalam mempelajari batuan mulai dari asal terbentuknya batuan, persebarannya, struktur batuan dan sejarah pembentukannya. Karena batuan umumnya tersusun atas mineral maka petrologi selalu berkaitan dengan mineralogi (cabang ilmu yang mempelajari mineral) dan kristalografi (cabang ilmu yang mempelajari sifat dan bentuk kristal pada mineral).

• Geologi Struktur

Geologi struktur mengkaji lebih dalam mengenai bentuk, susunan dan struktur bagian dalam dari batuan termasuk sejarah perubahan bentuknya baik itu karena terlipat dan tersesarkan. Geologi struktur juga erat kaitannya dengan lempeng tektonik.

• Geomorfologi

Cabang dari geologi fisik yang lainnya yaitu geomorfologi. Geomorfologi mempelajari bentuk muka permukaan bumi, itu berarti objek kajiannya dikhususkan pada bagian permukaannya saja. Fenomena – fenomena yang dikaji umumnya berkaitan dengan erosi, longsoran dan lain sebagainya.

• Geologi Terapan

Geologi terapan merupakan ilmu – ilmu aplikasi dari ilmu asli geologi yang digunakan untuk kepentingan umat manusia. Ilmu ini akan terus berkembang seiring dengan majunya teknologi yang ada. Contoh dari ilmu ini diantaranya Geologi Migas, Geologi Teknik, Geohidrologi dan Geothermal.

• Geologi Sejarah (Historical Geology)

Geologi sejarah yaitu ilmu geologi yang mempelajari perubahan-perubahan pada lapisan-lapisan bumi khususnya kerak bumi dari masa ke masa, dan hubungan antara perkembangan dunia organik dengan lapisan kulit (kerak) bumi. Historical geologi sangat memperhatikan waktu pada pengkajiannya.

• Sedimentologi

Sedimentologi secara khusus mempelajari batuan sedimen dan asal mula batuan pembentuk sedimen itu sendiri. Sedimentologi juga bisa diaplikasikan dalam pencarian sumberdaya migas dengan mengkaji dan mengetahui dimana batuan reservoir terbentuk.

• Stratigrafi

Stratigrafi adalah cabang dari ilmu geologi yang mempelajari lapisan dari kerak bumi juga sejarah terbentuknya.

• Paleontologi

Paleontologi merupakan cabang ilmu yang mengkaji fosil – fosil yang terendapkan dalam batuan. Fosil – fosil tersebut kemudian diteliti dan ditentukan usianya. Paleontologi juga digunakan dalam meneliti evolusi dari makhluk hidup yang ada di bumi.