Geologi Dinamik


Geologi Dinamik = Ilmu Pengetahuan Alam kebumian mempelajari/membahas DINAMIKA kerak bumi …… (suatu cabang Geologi).
Ø  Cakupan :
F Dinamika EKSOGEN
-          Pelapukan ß Fenomena Troposfer
-          Erosi dan Gerak Tanah
-          Dinamika Air Permukaan dan Air Tanah
F Dinamika ENDOGEN
-          Tektonik
-          Orogenik
-          Vulkanik
-          Seismik
Ø  Fenomena Troposfer à Pelapukan
F Fluktuasi suhu udara à Pelapukan FISIK terutama di zona beriklim SEDANG.
F Hujan à Pelapuk FISIK dan KIMIA di kawasan beriklim tropis dan sedang.
              à Pengikis à Erosi *)
F + Angin à Pengikis à KORASI dan Deplasi *)
& Petir   à (?)
Hujan, sungai dan angin =  Pengikis  dan Pengangkut

DINAMIKA EKSOGEN                PELAPUKAN

                                                   Pelapuk                  ?
Apakah yang dimaksud dengan        Pelapukan               ?
                                              Lapukan                  ?

Apakah bedanya DESINTEGRASI dan DEKOMPOSISI dari aspek Kareakteristik produknya ?
Pada dasarnya Pelapukan ada 2 macam, yaitu :

   Pelapukan Fisik (Pelapukan Mekanis)
        # Mengakibatkan desintegrasi MINERAL/BATUAN.
 Pelapukan Kimia
   # Mengakibatkan dekomposisi Mineral.
dalam hal ini PELAPUKAN ORGANIK adalah BAGIAN dari kedua Pelapukan tersebut: Pelapukan BIOMEKANIK = Bagian dari PELAPUKAN MEKANIS
&
Pelapukan BIOKIMIA = Bagian dari PELAPUKAN KIMIA

PELAPUKAN MEKANIS (FISIK)

Ø  KEKUATAN PELAPUK
  1. Pembekuan air.
Pembentukan ES dalam pori batuan dan rekahan batuna à mengakibatkan volume pori/rekahan tersebut bertambah 9% è batuan itu pecah.
v  Akibat Pembekuan air à terjadi DESINEGRASI M/B.
  1. Energi kinetik gerakan AIR (terutama hujan dan sungai) dan angin.
  2. Pemanasan dan pendinginan (cuaca/iklim) perubahan suhu udara (Panas à dingin atau sebaliknya) akan mengakibatkan batuan menjadi retak à pecah (terlebih lagi kalau perubahan suhu tersebut terjadi secara tiba-tiba).
Keajdian seprti ini dapat berlangsung pada :
                           i.                Daerah geografis beriklim sedang.
             ii.       Tempat yang tinggi, misalnya : puncak/lereng gunung yang gundul dant idak  ditutupi es. Batuannya retak/pecah dan oleh beratnya sendiri (Gravitasi) batuan tersebut runtuh à membentuk TALUS (= tumpukan sedimen di kaki  gunung atau di lembah).

  1. Pertumbuhan Kristal Adanya pengaruh O2, H2O dan CO2  pada MPB à menghasilkan mineral baru à berarti memperbesar volume batuan à akibatnya batu tersebut pecah.
  1. Gangguan organik (Biotik).
Ø  Akar tumbuhan – membesar à meretakkan batuan.
(Pertumbuhan akar (Pelapukan kimia)
Ø  Cacing, semut, binatang pengerat à menggerogoti MPB à batuan rusak.
Ø  Injakan Hewan besar à memecahkan batuan.
Ø  Manusia : Penambanga, Peledakan, Pengolahan Lahan, Pembangunan Fisik (Gedung, Terowongan, Jalan Raya & KA, Perambahan hutan, dll).
à merubah keseimbangan lingkungan à mempercepat erosi.
v  à mahluk à mengakibatkan DESINTEGRASI.

+?  Pemecahan Batuan terjadi pula oleh :
ü  Tabrakan dan pergesekan Lempeng Teknik, terutama pada Tepi Lempeng.
ü  Gempa Bumi, tertama Gempa Tektonik

TERJADINYA PELAPUKAN FISIK

*     EXFLOITATION
Batuan kompak yang permukaannya terbuka, bagian luarnya akan terlepas (mengelupas) berpa lembaran tipis – terus berulang.

*     SPHEROIDAL
ü  Terjadinya pada blok-blok kekar (joint)
ü  Batuan pada tepi blok Kekar à akan pecah menjadi/berbentuk butiran sep3rti spheroid.
è terus berulang à lempung, lanau, …..

*     GRANULAR DESINTEGRATION
ü  Perenggangan danpemisahan butiran (x-tal) MPB (terutama yang kasar), a.l. : MPB granit. MPB yang berbeda warna akan berbeda pula responnya terhadap gangguan luar, misalnya : MPB gelap lebih cepat menyerap dan melepaskan panas dari pada MPB terang. Kejadian ini mengakibatkan perenggangan – akhirnya pemisahan MPB tersebut.
à Produknya : butiran pecahan batuan (Pasir, …..)
v  Dari uraian di atas ini akan dapat dijawab pertanyaan berikut ini :
Ø  Apakah produk pelapukan MEKANIS (FISIK) ?
Ø  Apakah karakteristik produk pelapukan mekanik ?
Ø  Dimanakah produk tersebut diendapkan ?

TERJADINYA (PROSES) PELAPUKAN KIMIA

  1. HIDROLISIS
Air alam selain terurai : H2O                H+ + OH-  juga mengandung =
{HCO3-, SO4-2, Cl-,  Ca+2,  Mg+2, Na+,  K+ }.
Ion-ion ini dapt bereaksi/merusak X-tal MPB.
Ø  { Ca+2,  Mg+2, Na+, K+} à larut à berkarbonat
Ø  Garam (Al, Fe) à terhidrolisis à hidroksida.
Ø  Silika (SiO2) terlepas dari Silikat à Silika gel (koloidal) atau asam silikat.

Ø  à Feldspar teridrolisis sbb :
2KalSi3O8, 11H2O + 2CO2 à Al2Si2O5(OH)4+4H4SiO4 + 2KHCO3
ortoklas                                     Kaolinit
CaAl2Si2O8 + 3H2O + 2CO2 à Al2Si2O7, 2H2O + Ca(HCO3)2
  Anortit                              Kaolinit
Tanpa CO2 : CaAl2Si2O8 + 3H2O à Ca(OH)2 + Al2Si2O72H2O         

  1. HIDRASI (hidratisasi) à  Pertumbuhan Mineral.
= Terjadi air kristal pada MPB tertentu à Mineral baru
Ø  Mineral silikat   à      Silikat hidrat
Feldspar           à      Kaolin (Lih. Hidrolisis)
Ø  (Al, Fe) Oksida à      Oksida Hidrat
        Alumina              à          Bauksit
        Besi Oksida         à      Laterit
Ø  Mineral Sulfat    à      Sulfat hidrat
               Anhidrit            à         Gypsum

  1. KARBONATISASI
Kristal dari mineral Ca/Mg/Na/K bereaksi dengan
(H2O + CO2) à Bikarbonat à Karbonat
Lih. Hidrolisis : Ca Al, Si2O8 + 2H2O + CO2  à ……. + CaCO3
Selain Hidrolisis, Hidrasi dan Karbonatisasi à air alam adalah pelarut mineral Alkali dan alkali tanah. Misalnya pada pembntukan STALAKTIT dan STALAGNIT
CaCO3+H2O + CO2 à Ca+2 + HCO3- à   CaCO3 + H2O + CO2
Gamping  Ca(HCO3)2      Gamping dalam bentuk
                                                                        Stalaktit/Stalakmit
  1. OKSIDASI
Pada kondisi tertentu MPB dapat teroksidasi oleh udara (oksigen bebas) à Mineral baru (oksida/hidrat). Oksida ini umumnya dibantu oleh air/asam.
Misal :
Oksidasi Olivin :
2MgFeSiO4 + 2H2O + ½O2 + 4H2CO3 à FeSO3 + 2Mg(HCO3)2 + SiO22H2O
                                                                    Fe2O3H2O  atau FeO.n.H2O
Oksidasi Pirit
      FeS2  + H2O + 3½O2  à FeSC4  +  H2SO4 *)
  1. AKTIVITAS ORGANIK
Ø  Lumut yang menempel pada batuan à merusak MPB tertentu & à mineral baru.
Ø  Pertumbuhan akar à zat organik tambahan.
Ø  Pembusukan organisme à Asam Organik + CO2
Asam Organik ini dapat meningkatkan kelarutan Silika, Besi dan Aluminium Oksida
Ø  Bakteri à Amoniak, Asam Nitrat, CO2, dll.

*) H2SO4   à bereaksi dengan oksida logam/hidroksidanya.
              à Batuan ber-Pirit cepat rusak (lapuk).
              à Mengotori permukaan batuan.
v  Pelapukan Mekanik dan Kimia dipengaruhi oleh IKLIM.
à Iklim Kutub à PM lebih banyak dari pada PK
à Iklim Sedang/iklim Gurun à ?
à Iklim Tropis à PM ≈ PK


v  JELASKAN/DICARI PENJELASANNYA!
  1. Jika produk pelapukan mekanik berkaraktristik Detrital (Granular) yang ukurannya menurut Skala Wentworth, maka apakah karakteristik produk pelapukan kimia?
DINAMIKA EKSOGEN

GERAKAN TANAH    

Ä  Apakah bedanya EROSI dan Gerak Tanah ?
Ä  Apakah peran AIR pada kedua fenomena tersebut?
Ä  Apakah bedanya EARTH FLOW dan LANDSLIDES!
à EROSI = PENGIKISAN PERMUKAAN BATUAN (TANAH) *)
               = Pelapukan dan pemindahan lapukan sedikit demi sedikit – terus-menerus.
¨      Pengikisan dapat terjadi oleh :
Ø  Air yang bergerak (sungai, hujan dan air tanah).
Ø  Larutan kimiawi
Ø  Angin
Ø  Gletzer
Ø  Gelombang/ombak laut.

¨      PENGIKISAN oleh AIR (+ Larutan).
Ø  Mengapa air yang cair/lunak dapat mengikis batuan yang padat dan keras?
 FISIK
Air merupakan PELAPUK                     dan PENGANGKUT,
                                                 KIMIA
Karena :
o   Air yang bergerak memiliki Energi Mekanik
(Ek & Ep)   ~ masa air x Beda Potensial
o   Air adalah pelarut dan reagent.

*) Tanah adalah suatu jenis batuan, yaitu Batuan Sedimen.
Pengikisan Fisik oleh air = Erosi
Pengikisan kimia oleh air/larutan = Korosi
Pengikisan oleh material yang terbawa air (Slury) = Korasi = Abrasi
Erosi pada lereng Bukit/Gunung api/Pegunungan membentuk struktur Diatropisma/ Barranco.
Erosi di DAS : ...............  à Endapan BG Sekunder.
          Di hulu lebih kuat/cepat daripada di hilir
          Di hulu & tengah à Jeram/riam
          Di hilir à pengendapan à Delta.
          Pada sungai yang berkelok à Meander.
Denudasi = pengerjaan mekanis air, yaitu :
perataan/pelandaian relief daratan à Peneplain

v  PINGIKISAN DI DAS mengakibatkan/menimbulkan :
Ø  Pengerukan dasar dan tepi sungai.
Ø  Jeram / riam
Ø  Perubahan arah aliran sungai
Ø  Pendangkalan dan Delta
Ø  .................
Ø  Endapan Bahan Galian (Endapan Sekunder).

PENGIKISAN OLEH ANGIN (DEFLASI, KORASI/ABRASI)

Ä  Mempunyai energi Kinetik : à Pengikis dan Pengangkut :
                                                     Penumpuk à Dome
                                           Penyebar         
Ä  Pengangkutan : a. Suspensi : butiran harlus < 0,2 mm
b. Bed Load = Saltation Load
     = Butiran kasar menggelinding.
       [ material yang terangkut mengikis batuan yang di lewati = korasi/abrasi]


PENGIKISAN oleh GESTZER (Scouring/Eksarasi)
Ä  Mempunyai Ek dan Ep
Ä  Plucking (Sapping) : Gletzer masuk ke dalam rekahan à batuan tepi rekahan tersebut
Ä  Gouging : Pengikisan batuan dasar
           à Batuan dasar terkeruk, sehingga lereng semakin curam à menggantung

PENGIKISAN oleh OMBAK dan ARUS LAUT (ABRASI)
= Pengikisan oleh material (pasir) yang terbawa OMBAK/ARUS.
Ä  Mempunyai Energi Kenitik
Ä  Mengikis (merusak) pantai dan memecahkan Karang.
Ä  Mengangkut material kikisan ke :
  1. arah dalam/arah tengah
  2. Sejajar pantai
Apakah yang terjadi bila dilanda STUNAMI ?

GERAK TANAH (gerak massa batuan)
=  Gejala geologis yang dapat terjadi diberbagai tempat pada kerak Bumi, terutama di lapisan sedimen yang permukaannya miring atau menggantung.

v  FAKTOR UTAMA PEMICU GERAK TANAH
Ä  Gravitasi (Gaya Berat)
= Energi penggerak lapisan tanah ke arah bawah melalui lereng.
    [Pelajari Gerak pada Bidang Miring dan Jatuh]
Ä  AIR (air meterorit dan air tanah)

Peran air :
Ø  Pengerukan dasar dan tepi sungai.
Ø  Mengurangi Kohesi dan tahanan geser.
Ø  Momentum gerakan air menimbulkan Impuls dan momentum pada lapisan tanah.

Pengaruh gerakan air tanah :
Ø  Menekan butiran tanah à melemahkan kemantapan lereng.
Ø  Melarutkan dan menghanyutkan bahan perekat à melemahkan ikatan antar butir tanah.
Ø  Melepasi dan menghanyutkan butiran halus à memperbesar pori tanah.

v  PEMICU LAINNYA.
Ä  Iklim / Perubahan Cuaca
Ä  Gempa / Getaran.
Ä  Perubahan keadaan vegetasi.
Ä  Kekuatan pengikis lainnya.
Ä  Kultur (?).

MACAM GERAKAN TANAH

                                      Solifluction
A. EARTH FLOW               Creep
                                      Rapit Flows

                                      Debris Slides & Slump
B.  LANDSLIDES                Rock Slides
                                      Rock falls

                                      Plastic out flows
C.  SUBSIDENCE                Compaction
                                      Collapse

EARTH FLOW (RAYAPAN TANAH)
= Gerak tanah berbutir halus (basah atau kering) lambat (perlahan-lahan / merayap).
Penggerak : Gravitasi dan Air

v  Solifluction :
Ä  Gerakan perlahan lapisan tanah pada lereng.
Ä  Tanahnya berair : basah à seperti bubur
Ä  Terutama di daerah dingin (Permafrost)

v  Creep :
Ä  Gerakkan sangat perlahan (lebih lambat dari solifluction). Sukar diamati dalam waktu singkat.
Ä  Tanahnya relatif kering.
Ä  Terutama di daerah tropis.

v  Rapid Flows :
Ä  Gerakan sekikit lebih cepat dari solifluction.
Ä  Terjadi pada saat hujan lebat.
Ä  Lapisan tanah permeabel berselingan dengan tanah yang kurang permeabel (lapisan pasir / pasir kerikilan berselingan dengan lempung).
ó Jalan Raya dan KA pada Earth flow à akan bergeser secara perlahan-lahn.
ó Gedung dan Bangunan lainnya à akan retak / miring.

LAND SLIDES (Longsor)
=   Gerak lapisan tanah permukaan (bisa juga bersama batuan dasarnya) yang terletak di bagan atas lereng / tebing; gerakan relatif cepat.
       * Penggerak : Gravitasi & Hujan dan Gempa

v  Debris Slides & Slump
Ä  Gerakan lapisan batuan pada tebing yang curam, dapat juga terjadi pada lereng yang agak landai jika : kadar air tertambah atau susunan butir berubah atau beban di atasnya bertambah.
Ä  Debris = runtuh; Slump = melorot
v  Rock Slides
Ä  Gerakan batuan dasar pada lereng yang berlapis, atau bidang sesar, atau kekar yang searah lereng.
Ä  Umumnya terjadi karena :
Ø  Terputusnya bidang (Lereng) tersebut oleh penggalian dibagian bawah, misal : galian pembuatan jalan.
Ø  Lereng menjadi lebih curam oleh orogenik.
Ø  Proses pelapukan yang berlanjut.

Land Slides = A movement ofamass of soil or rock wich is usually visibly swift.
v  ROCK FALLS
Ø  Runtuhnya (jatuh) batuan dasar pada tebing yang curam.
Ø  Berhubungan erat dengan system Kekar (diaklas) dan air yang masuk ke dalam rekahnnya.

v  SUBSIDENCE
= Gerak turun lapisan tanah permukaan (bagian atas) karena di bawahnya :
Ø  Lapisan bersifat plastis (liat) atau
Ø  Kurang kompak atau
Ø  Berongga / ruang kosong (Gua).

v  PLASTIC out flows
Ø  Lapisan bawah permukaan bersifat plastik (a.l : lempung) – karena pembebanan (tertekan) bergerak kesamping/keluar dari bawah beban à lapisan di atasnya turun.
v  Compaction:
Ø  Lapisan bawah permukaan yang berporositas tinggi akan mengompak (memepat/menipis) karena beban dari atasnya à lapisan atas turun.
Ø  Lapisan tanah yang berporositas tinggi sebagin besar berisi air tanah. Jika air tanah tersebut di ambil secara berlebihan – terjadi juga kompaksi à subsidensi.

v  COLLAPSE
Ø  Terjadi pelarutan *) lapisan tanah bawah permukaan à Gua / Rongga bawah permukaan è Atap Gua (bagian atasnya) runtuh.
Ø  Runtuhnya (amblas) bagian atas (atap) dapat juga terjadi pada PENAMBANGAN BAWAH PERMUKAAN.

v  SISTEM LERENG ????
*) MPB / Batuan yang mudah larut adalah :
     - Halit (Salt), fluorit dan garam Alkali lainnya.
     - Kalsit (Gamping) dan garam Alkali tanah lainnya.
     - Batuan yang dominan Feldspar.
    


0 komentar:

Post a Comment