dwistbiologyworld: STRUKTUR BUMI DAN AKTIVITASNYA

Kita mendiami lapisan kerak bumi, tempat kita membangun tempat tinggal. Bagaimana strukturnya? Apa saja aktivitas yang terjadi pada struktur bumi tersebut. Ayo kita pelajari sumber belajar berikut!

A. Struktur Lapisan Bumi

Berikut adalah penjelasan mengenai struktur bumi :

1. Kerak bumi (crush)

Kerak bumi atau Crush merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan dan masam. Lapisan menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 derajat Celcius. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalamn 100 km dinamakan litosfer. Kerak dean mantel dibatasi oleh Mohorovivic Discontinuity. Susunan kerak bumi yaitu terdiri dari feldsfar dan mineral silikat. Lapisan bagian atas kerak bumi yang berada di daerah daratan, biasanya dilapisi oleh tanah. Tanah, yang terdiri atas kandingan partikel batuan yang telah ditimpa cuaca, dan juga mengandung banyak zat organik yang berasal dari pembusukan makhluk hidup pada zaman purba.Tanah bisa mendukung kehidupan tanaman di bumi dan juga binatang karena makanan hewan, baik langsung maupun tidak berasal dari tanaman.

2. Selimut atau selubung bumi (mantle)

Lapisan ini juga disebut juga astenosfer. Selimut atau selubung merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tebal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Selimut bumi terdiri dari campuran berbagai bahan yang memiliki baik cair,padat dan gas dengan suhu yang tinggi. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 derajat celcius. Mantel atau selimut bumi ini yang membungkus inti bumi. adapun komposisinya kaya dengan magnesium. Mantel bumi terdiri atas dua yaitu mantel atas yang memiliki sifat plastis hingga semiplastis dengan kedalaman sampai 400 km sedangkan mantel bagian bawah memiliki sifat padat dengan kedalaman hingga 2.900 km.

3. Inti bumi (core)

Inti bumi yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90 %),nikel (8 %), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900-5200 km. Lapisan ini dibedakan menjadi dua yaitu lapisan inti luar (outer core) dan lapisan inti dalam (innner core). Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 derajat Celcius. Adapun inti bagian 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 derajat Celcius. Pada penelitian geofisikia,inti bumi memiliki material dengan berat jenis yang sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri atas material besi dan nikel. Sehingga para ahli percaya inti bumi tersusun dari beberapa senyawa besi dan nikel. Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa karakteristik lapisan bumi paling dalam (inti) memiliki sifat pejal atau keras yang diselubungi lapisan cair relatif kental, sedangkan pada bagian luar atau atasnya berupa litosfer yang pejal dan keras pula.

Berdasarkan susunan kimianya,bumi dapat dibagi menjadi empat bagian,yakni bagian padat (lithosfer) yang terdiri dari tanah dan batuan,bagian cair (hidrosfer) yang terdiri dari berbagai bentuk ekosistem perairan seperti laut,danau,dan sungai dan bagian udara (atmosfer) yang menyelimuti seluruh permukaan bumi serta bagian yang ditempati oleh berbagai jenis organisme (biosfer). Keempat komponen tersebut berinteraksi secara aktif satu sama lain,misalnya dalam siklus biogekimia dari berbagai unsur kimia yang ada di bumi,proses transfer panas dan perpindahan materi padat. Dari empat macam susunan kimia yang terdapat pada bumi yang bisa dijelaskan yakni dua yaitu:

Atmosfer – Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi secara menyeluruh dengan ketebalan lebih dari 650 km. Gerakan udara dalam atmosfer terjadi terutama karena adanya pengaruh pemanasan sinar matahari serta perputaran bumi. Fungsi atmosfer adalah pada perputaran bumi ini akan mengakibatkan bergeraknya massa udara, sehingga terjadilah perbedaan tekanan udara di berbagai tempat di dalam atmosfer yang dapat menimbulkan arus angin. Pada lapisan atmosfer terdapat kandungan berbagai jenis gas. Berdasarkan volumenya,jenis gas yang paling banyak terkandung berturut-turut adalah nitrogen (N2) sebanyak 78,08 %,oksigen (O2) sebanyak 20,95%,argon sebanyak 0,93 %,serta karbon dioksida (CO2) sebanyak 0,03%. Berbagai jenis gas lainnya juga terkandung dalam atmosfer,tetapi dalam konsentrasi yang jauh lebih rendah,misalnya neon (Ne),helium (He),kripton (Kr),hidrogen (H2),xenon (Xe),ozon (O3), metan dan uap air
Hidrosfer – Hidrosfer merupakan wilayah perairan yang mengelilingi bumi. hidrosfer meliputi samudra, laut, danau, air, tanah,mata air, hujan, dan air yang berada di atmosfer. Sekitar tiga perempat dari permukaan bumi ditutupi oleh air. Air di bumi bersirkulasi dalam lingkaran hidrologi, dimana air jatuh sebagai hujan dan mengalir ke samudra-samudra sebagai sungai dan menguap kembali ke atmosfer.

Air di alam terbagi menjadi tiga,sebagai berikut

Air di permukaan bumi, meliputi laut, sungai, danau, rawa,salju, es dan glester
Air di udara, meliputi uap air, kabut,dan berbagai macam awan
Air di dalam tanah, meliputi air tanah,air kapiler,geiser dan artois

Jumlah air di bumi tidak bertambah dan tidak berkurang, namun wujud dan tempatnya sering mengalami perubahan. Perubahan wujud air (padat,cair,dan gas) membentuk suatu siklus atau daur yang disebut siklus/daur hidrologi. Siklus hidrologi adalah proses perputaran air, seperti proses terjadinya hujan dari air menguap menjadi awan, dan apabila sudah mencapai titik jenuh awan tersebut akan jatuh dalam bentuk air hujan begitu seterusnya. Dalam siklus hidrologi air mengalami perubahan bentuk.

Lapisan Pada Bumi

Sejauh yang diketahui, bumilah satu-satunya tempat tinggal di jagatraya ini yang dihuni makhluk hidup, di mana manusia berada. Bumi pada dasarnya adalah sebuah bola batuan raksasa yang melakukan pergerakan di angkasa dengan kecepatan hampir mencapai 3000 m per detik. Adapun Berat bumi sekitar 6000 juta ton. Hampir dua pertiga bagian permukaan bumi yang berbatu-batu tertutupi oleh air. Pada bagian batuan yang tidak tertutup air inilah akan membentuk bagian bumi yang lain lalu kemudian disebut sebagai daratan. Bumi diselimuti oleh lapisan gas yang dinamakan atmosfer dengan ketinggian lapisan sejumlah 700 km dari permukaan bumi. Dari luar batas atmosfer inilah, di situlah lapisan yang disebut lapisan luar angkasa.

Bumi terdiri atas beberapa lapisan yaitu:

Atmosfer – merupakan lapisan udara yang mengelilingi bumi. Tebalnya ± 2.000 km. Lapisan udara ini terutama mengandung nitrogen, oksigen,dan gas. Lapisan atmosfer menjaga bumi agar tidak terlalu panas kena sinar matahari dan tidak terlalu dingin. Lapisan udara ini juga melindungi bumi terhadap sinar ultra ungu dari matahari, sinar ini berbahaya bagi berlangsungnya kehidupan. Di lapisan bawah atmosfer terdapat awan yang mengandung butir-butir air yang berasal dari uap air lautan dan uap air daratan turun ke bumi sebagai hujan.
Hidrosfer lautan perairan – Lautan merupakan cekungan besar yang berisi air dengan kedalaman rata-rata 3.500 m. Luas lautan mencapai dua per tiga permukaan bumi.
Litosfer – yaitu lapisan yang terletak di atas lapisan pengantara, dengan ketebalan 1200 km, berat jenisnya rata-rata 2,8 gr/cm3. Suhu di bagian kerak bumi mencapai sekitar 1.050º C. Litosfer biasa juga disebut sebagai lapisan batuan pembentuk kulit bumi atau crust .

Litosfer berasal dari dua kata yaitu katalithos yangberarti batu dan katasfhere/sphaira dengan arti bulatan atau lapisan. Dengan demikian Litosfer dapat dimaknai sebagai suatu lapisan batuan pembentuk kulit bumi. Dalam kata lain, litosfer merupakan bagian lapisan bumi paling atas dengan ketebalan lebih kurang 70 km yang tersusun dari batuan penyusun kulit bumi.

Kulit bumi atau litosfer terdiri atas :

Lapisan sial (si – silica – al – aluminium) – Yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan aluminium,senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2o3. Dalam lapisan ini anatra lain terdapat batuan sedimen, granit, andesit, jenis batuan metamorf dan batuan lain di daratan benua. Lapisan sial disebut juga lapisan kerak yang bersifat padat dan kaku dengan ketebalan rata-rata kurang lebih 35 km.
Kerak benua – Merupakan benda padat yang terdiri dari betuan beku granit ada bagian tasnya dan batuan beku basalt ada bagian bawahnya. Kerak ini yang menempati sebagai benua. Kerak benua terdiri kandungan mineral berupa Si,Al. Adapun ketebalannya sekitar 30-80 km (Condie,1982) dan rata-rata 35 km sedangkan berat jenisnya yaitu sekitar 2,85 mg/cc. Biasanya kerak benua disebut juga lapisan granitis karena terdiri dari susunan batuan yang berkomposisi batuan granit.
Kerak samudera – Merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut ada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan-batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun dari batuan beku gabro dan peridotit. Kerak ini yang menempati samudra. Kerak samudra terdiri atas mineral yakni Si,Fe,Mg. Ketebalan kerak samudra sekitar 5-15 km (Condie,1982). Berat jenisnya rata-rata sebanyak 3 mg/cc. Nama lain dari kerak samudra yaitu lapisan basaltis karena penyusunnya berupa batuan yang berkomposisi basalt.

Perbedaan dari kedua kerak ini bukan hanya dari ketebalan dan berat jenisnya namun juga terdapat perbedaan umur. Batuan kerak benua telah diketahui sekitar 200 juta tahun yang lalu. Umur inilah yang muda dibanding dengan kerak benua karena kerak benua telah ditemukan pada 3800 juta tahun yang lalu. Lapisan sima, yaitu lapisan kulit bumi yang disusun oleh logam-logam silisium dan megnesium dalam bentuk senyawa siO2 dan Mgo. Lapisan ini mempunyai berat jenis lebih besar daripada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium,yaitu mineral ferromagnesium dan batuan basalt. Lapisan sima merupakan bahan yang bersifat elastis dan mempunyai ketebalan rata-rata 65 km.

Kulit bumi memiliki lapisan batuan dengan ketebalan 4-80 km. Adapun batuan kulit bumi adalah:

1. Batuan beku – Batuan jenis ini ialah batuan yang terbentuk karena magma pijar yang mendingin menjadi padat. Berdasarkan tempat pendinginannyaada tiga macam batuan beku.

Batuan tubir/batu beku dalam. Batuan ini terbentuk jauh di dalam kulit bumi dan hanya terdiri atas kristal saja. Karena pendinginannya lambat sekali maka kristalnya besar-besar, misalnya granit.
Batuan leleran/batu beku luar, Batuan ini membeku di luar kulit bumi sehingga temperatur turun cepat sekali. Zat-zat dari magma hanya dapat membentuk kristal-kristal kecil, dan sebagian ada yang sama sekali tidak dapat menjadi kristal. Itu sebabnya batuan leleran ada yang terdiri atas kristal-kristal besar, kristal-kristal kecil dan bahan amorf, misalnya liparit. Ada yang hanya terdiri atas bahan amorf, misalnya batu apung.
Batuan korok/batu beku gang. Batuan ini terbentuk di dalam korok-korok atau gang-gang. Karena tempatnya dekat permukaan, pendinginannya lebih cepat.Itu sebabnya batuan ini terdiri atas kristal besar, kristal kecil, dan bahkan ada yang tidak mengkristal. Misalnya bahan amorf dan granit fosfir.

Bila batuan beku lapuk maka bagian-bagiannya yang lepas mudah diangkut oleh air, angin, atau es, dan diendapkan di tempat lain.Batuan yang mengendap ini disebut batuan sedimen. Batuan ini mula-mula lunak, tetapi lama-kelamaan menjadi keras karena proses pembatuan.

Dilihat dari perantara atau mediumnya, batuan sedimen dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut:

Batuan sedimen aeris atau aeolis .Pengangkut batuan ini adalah angin. Contohnya tanah los, tanah tuf, dan tanah pasir di gurun.
Batuan sedimen glasial, Pengangkut batuan ini adalah es. Contohnya moraine.
Batuan sedimen aquatis (aqua = air). Batuan ini terdiri dari:
Breksi, yakni batuan sedimen yang terdiri atas batu-batu yang bersudut tajam yang sudah direkat satu sama lain.
Konglomerat, yakni batuan sedimen yang terdiri atas batu-batuyang bulat-bulat yang sudah direkat satu sama lain
Batu pasir, yakni batuan sedimen yang terdiri atas kristal-kristal.

Pengendapan pada batuan sedimen

Batuan sedimen lakustre, yakni batuan sedimen yang diendapkan di danau. Contoh : turf danau dan tanah liat danau.
Batuan sedimen kontinental, yakni batuan sedimen yang diendapkan di laut. Contoh : tanah los dan tanah gurun pasir.
Batuan sedimen marine, yaitu batuan sedimen yang diendapkan di laut. Contoh: lumpur biru di pantai, endapan radiolaria di laut dalam, dan lumpur merah.

2. Batuan metamorf – Batuan ini merupakan batuan yang mengalami perubahan yang dahsyat. Asalnya dapat dari batuan beku atau batuan sedimen.Perubahan itu dapat terjadi karena bermacam-macam sebab sebagai berikut:

Karena suhu tinggi – Suhu tinggi berasal dari magma, sebab batuan itu berdekatan dengan dapur magma sehingga metamorfosa ini disebut metamorfosa kontak. Contoh: marmer dari batu kapur dan antrasit dari batu bara.
Karena tekanan tinggi – Tekanan tinggi dapat berasal dari adanya endapan-endapan yang tebal sekali di atasnya. Contoh: batu pasir dari pasir.

Karena tekanan dan suhu tinggi – Tekanan dan suhu tinggi kalau ada pelipatan dan geseran waktu terjadi pembentukan pegunungan, metamorfosa seperti ini disebut metamorfosa dinamo.Contoh: batu asbak, schist, dan shale

3. Mesosfer atau mantel bumi – Di bawah kerak bumi terdapat lapisan mantel bumi. Mantel ini merupakan lapisan batuan setebal sekitar 2.900 km. Suhu di bagian bawah lapisan mantel mencapai 3.700º C, tetapi batuan tetap padat karena berada di bawah tekanan tinggi.

4. Barisfer – Yaitu lapisan inti bumi berupa bahan padat yang tersusun dari lapisan ini (niccolum =nikel dan ferrum= besi). Jari-jari +- 3.470 km dan batas luarnya ada kurang lebih 2.900 km di bawah permukaan bumi. Inti bumi terdiri atas dua lapisan, yaitu inti dalam dan inti luar.1) Inti luar tebalnya ± 2.000 km terdiri atas besi cair, suhunya mencapai 2.200ºC.2) Inti dalam terdapat di pusat bumi, merupakan sebuah bolaberdiameter 2.740 km. Bola ini terdiri atas besi dan nikel padat.Suhu di pusatnya menjadi ± 4.500ºC.

5. Lapisan pengantara – Yaitu lapisan yang terdapat di atas lapisan nife setebal 1.700 km. Berat jenisnya rata-rata 5 gr/cm3. Lapisan pengantara, disebut juga asthenosfer (mantle), merupakan bahan cair bersuhu tinggi dan berpijar.

B. Aktivitas pada Lapisan Bumi

Tenaga endogen dan eksogen ialah tenaga yang membentuk dan mengubah permukaan muka bumi ini. Jika tenaga endogen ialah tenaga yang berasal dari dalam bumi yang memiliki sifat membentuk, maka tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar bumi yang sifatnya merusak ( baca : Proses Pembentukan Muka Bumi ). Secara umum tenaga eksogen berasal dari 3 sumber, yaitu atmosfer, air dan makhluk hidup. Sumber tenaga eksogen dari lapisan atmosfer adalah dari perubahan suhu dan angin, sedangkan pada air adalah berupa aliran air, hujan, gelombang air laut dan glester, kemudian makhluk hidup yang berupa tumbuh-tumbuhan, hewan dan manusia.

Adapun macam-macam dari tenaga eksogen adalah pelapukan, erosi dan sedimentasi. Dari 3 macam tersebut masing-masing memiliki contoh-contohnya. Adapun contoh-contoh tenaga eksogen adalah sebagai berikut :

1. Pelapukan Kimia

Pelapukan kimia merupakan pelapukan yang terjadi karena zat yang memiliki unsur kimia, pelapukan jenis ini menyebabkan terjadinya perubahan susunan kimia pada batuan beku. Pelapukan ini biasanya terjadi dengan sangat cepat di daerah yang memiliki suhu ekstream. Pelapukan kimia juga terjadi karena reaksi unsur kimia tertentu dengan batuan. Contohnya disini adalah batuan gamping yang melapuk karena terkena air hujan secara terus menerus.

2. Pelapukan Fisika

Pelapukan fisika merupakan hancurnya suatu batuan yang disebabkan oleh aktivitas fisika. Pelapukan jenis ini tidak menyebabkan komposisi dan sifat dasar pada batuan menjadi berubah. Pelapukan fisika terjadi karena 2 faktor utama, yaitu perbedaan suhu dan celah batuan. Perbedaan temperatur udara pada siang dan malam yang ekstream akan mempengaruhi kecepatan pelapukan, yang mana bila siang hari batuan akan memuai, sedangkan pada malam hari ketika temperatur turun akan menyebabkan batuan menyusut.

Hal inilah yang menyebabkan terjadinya retakan dan membuat batuan tersebut hancur. Pelapukan fisika yang dipengaruhi oleh faktor udara ini biasa disebut dengan granular disintegration. Sedangkan celah batuan juga merupakan faktor dalam memecah batuan. Yang mana apabila terdapat celah kecil pada batuan di daerah tertentu yang kemasukan oleh air hujan maka batuan tersebut perlahan akan terdesak dan mengalami retakan kemudian akan pecah. Peristiwa ini sering disebut sebagai eksfoliations.

3. Pelapukan Biologi

Pelapukan biologi adalah penghancuran batuan yang disebabkan oleh kegiatan suatu organisme. Dalam pelapukan ini terjadi proses penghancuran batuan yang disebabkan oleh berkembangnya suatu makhluk hidup pada batuan tersebut. Contoh pada pelapukan biologi adalah retaknya bangunan ataupun batuan yang disebabkan oleh akar tanaman yang berusaha masuk ke dalam bangungan atau batuan tersebut dan juga retaknya batuan yang disebabkan oleh lumut yang menempel pada batuan tersebut.

4. Ablasi

Ablasi atau erosi sungai adalah peristiwa erosi yang disebabkan oleh aliran air yang membuat batuan menjadi terkikis akibat jalur yang dilewatinya, biasanya ablasi terjadi disekitaran aliran sungai. Pada umumnya ablasi yang terjadi pada sungai terbagi atas 2 macam, yaitu erosi sungai dasar dan erosi sungai tepi.

Erosi dasar sungai adalah erosi yang terjadi di dasar sungai yang mengakibatkan dasar suatu sungai menjadi semakin dalam, sedangkan erosi tepi sungai adalah erosi yang terjadi pada tepian sungai yang mengakibatkan sisi bagian kanan dan bagian kiri dari sungai menjadi melebar.

5. Deflasi

Deflasi merupakan pengikisan pada bagian permukaan bumi yang disebabkan oleh angin yang bertiup. Contohnya disini adalah angin laut yang berhembus dari laut ke daratan yang dapat mengikis batuan dan pasir yang ada disekitar pantai dan pengikisan yang dialami oleh batu jamur di daerah gurun pasir.

6. Korosi

Korosi adalah proses erosi yang disebabkan oleh angin yang bertiup dengan membawa butiran pasir atau memindahkan butiran pasir. Korosi ini berbeda dengan deflasi. Jika deflasi merupakan pengikisan yang sepenuhnya karena angin, maka korosi adalah pengikisan yang terjadi karena pasir yang dibawa oleh angin. Pada peristiwa korosi, angin yang berhembus akan membawa butir-butir pasir yang kemudian akan mengenai batuan yang dilewatinya sehingga batuan yang dilewati tadi perlahan akan mengalami peristiwa pelapukan.

7. Abrasi

Abrasi adalah pengikisan pada bagian tepi pantai yang disebabkan oleh pergerakan gelombang yang berasal dari air laut. Hasil dari abrasi ini dapat ditemukan di sekitaran pantai. Contoh hasil abrasi pantai adalah terbentuknya gua-gua kecil disekitaran pantai dan juga terdapat karang di pantai yang berlubang-lubang akibat dari pasang surut gelombang air laut.

8. Eksarasi

Eksarasi adalah peristiwa erosi yang terjadi akibat es yang mengalami pencairan atau yang sering disebut sebagai gletser. Peristiwa ini biasanya dapat ditemukan di daerah gunung yang bersalju dan di kutub. Peristiwa ini terjadi karena adanya es atau salju yang mencair dan bergerak vertikal ke bawah melalui lembah pegunungan sehingga lembah yang dilewati tersebut mengalami pengikisan.

9. Sedimentasi Akuatis

Sedimentasi akuatis adalah proses sedimentasi suatu material yang terbawa oleh aliran air dari tempat terlalui aliran tersebut. Adapun hasil dari sedimentasi jenis ini adalah delta dan bantaran sungai. Delta merupakan daratan yang ada di dekat pantai yang terbentuk akibat pengendapan lumpur, pasir, tanah dan batuan yang terbawa oleh air sungai yang mengalir. Sedangkan bantaran sungai adalah daratan yang menyerupai delta yang terbentuk di tepian sungai.

Sedimentasi aeolis adalah proses sedimentasi suatu material yang terbawa oleh angin yang berhembus di tempat tertentu yang dilewati oleh hembusan angin tadi. Adapun hasil dari sedimentasi aeolis adalah gumuk pasir di padang pasir. Pada sedimentasi ini terkadang terjadi badai di gurun pasir sehingga banyak gumuk pasir yang terbentuk akibat peristiwa tersebut.

11. Sedimentasi Marine

Sedimentasi marine adalah proses sedimentasi material padat yang terbawa karena adanya air laut yang menggelombang. Adapun hasil dari sedimentasi marine diantaranya yaitu kumpulan karang yang berada di pantai, bar adalah pasir yang mengendap dengan panjang tertentu di sekitar pantai, tombolo adalah suatu kumpulan endapan pasir yang berada di dekat pantai dan berdekatan dengan daratan serta karang yang bentuknya terputus-putus (berlubang-lubang).

12. Mass Wasting

Mass wasting adalah terangkutnya massa batuan yang dibawa ke bawah menuruni tebing yang terjadi akibat gaya gravitasi. Tingkat kemiringan mass wasting didasarkan pada gaya gravitasi yang bergerak pada lereng yang telah melebihi batasnya dalam melawan beban. Biasanya mass wasting ini terjadi di daerah jalanan yang berdekatan dengan tebing curam yang sangat tinggi.

C. Video Struktur Lapisan Bumi