ASAL USUL BUMI

Bumi merupakan salah satu planet dalam sistem Tatasurya dan terdapat di dalam Jagadraya yang tak terhingga besarnya. Tatasurya atau solar system adalah suatu sistem yang terdiri dari matahari dan planet-planet serta benda-benda angkasa yang berputar mengitarinya, menurut orbit tertentu. Planet-planet tersebut dapat tetap pada orbitnya akibat adanya gaya tarik gravitasi.

Terbentuknya tatasurya kita sama dengan sistem matahari yang lain dalam Jagadraya. Di dalam Jagadraya yang tampaknya hampa, sebenarnya mengandung atom berbagai unsur, yang menyebar di mana-mana berupa "awan", berbentuk gas tipis yang bergolak dan berputar. Saat awan gas tipis tersebut secara perlahan-lahan memadat oleh mengelompoknya atom-atom yang tersebar, lahirlah pusat tatasurya yaitu matahari.

Energi kinetik gas-gas yang berputar dan bergolak meningkatkan rotasi matahari dan planet-planetnya. Mengelompoknya atom-atom itu disebabkan oleh gaya gravitasi dan bergeraknya atom-atom yang saling mendekat secara perlahan, membuat gas menjadi makin panas dan makin padat. Salah satu proses mengelompoknya gas ini membentuk bumi dan planet-planet yang lain (Gambar 2.1).

Lebih dari 99 persen atom-atom di ruang angkasa adalah hidrogen dan helium yang merupakan dua atom paling ringan. Dekat pusat awan gas, atom-­atom berada dalam tekanan dan suhu yang tinggi sehingga hidrogen dan helium mulai bergabung, membentuk unsur-unsur lebih berat. Bergabungnya unsur-unsur ringan menjadi unsur yang lebih berat menyebabkan lepasnya energi panas. Hidrogen dan helium mengalami pembakaran nuklir.

Matahari terbentuk pada saat pembakaran mulai di dalam awan gas, kira-kira 6000 juta tahun yang lalu. Pembakaran nuklir terbatas hanya di pusat awan gas. Sedangkan gas bertekanan rendah masih berputar dengan cepat di sekeliling matahari. Perputaran menimbulkan gaya sentrifugal, menarik ke arah luar, sedangkan gaya berat cenderung menarik gas-gas ke dalam, ke arah matahari. Akibat kedua gaya yang berlawanan ini perlahan-lahan menjadikan awan gas berbentuk datar, membentuk Piringan gas berputar di sekitar matahari, dan dinamakan nebular planetaria.

Bagian luar nebular planetaria yang lebih dingin, menjadi cukup padat dan memungkinkan bahan­-bahan padat terkondensasi. Yang akhirnya menjadi planet-planet (Gambar 2.2). Matahari dikelilingi 9 planet-planet, Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Pluto. Berdasarkan rapat massa dan jaraknya dari matahari, dikelompokkan menjadi planet-planet Terrestrial, 4 planet terdekat matahari dan yang lainnya Planet-planet Jovian.

Planet Terrestrial barsifat mirip dengan bumi, mempunyai rapat massa besar, 3 g/cm³ atau lebih dan berukuran kecil. Planet Jovian, mirip Jupiter, lintasannya lebih jauh dari matahari, rapat massanya lebih kecil, 0.7 – 1.3 g/cm³, namun massanya jauh lebih besar. Jupiter dan Saturnus misalnya, mempunyai massa 317 dan 95 kali massa bumi.

Planet-Planet terdekat matahari bersuhu paling tinggi, terdiri dari bahan-bahan yang hanya dapat terkondensasi pada suhu tinggi, seperti besi, silikon magnesium dan aluminium. Planet-planet yang jauh dari matahari bersuhu lebih rendah dan terdiri dari selain unsur-unsur seperti di atas, juga unsur-unsur volatil, seperti hidrogen, helium dan belerang yang dapat berbentuk gas meskipun pada suhu rendah.

GEOLOGI

Kata Geology pertama kali dipergunakan pada tahun 1473 oleh Richard de Bury, untuk hukum atau ilmu kebumian, sebagai kebalikan dari istilah teologi. Sebenarnya ada beberapa pendapat mengenai siapa yang pertama kali mempergunakan kata geologi ini. Antara lain seorang Inggris bernama Warren pada tahun 1640 menerbitkan Geologia. Dan tahun 1778 oleh Jean Andre' de Luc penasehat ratu Charlotte dan juga dalam karya seorang ahli kimia Swiss, S.B. de Saussure.

Kata geologi berasal dari kata Yunani, geos berarti bumi dan logos yang berarti ilmu. Jadi geologi adalah ilmu yang mempelajari bumi, dan merupakan kelompok ilmu yang mempelajari bumi secara menyeluruh, asal mula struktur, komposisi, sejarahnya (termasuk perkembangan kehidupan) dan proses-proses alam yang telah dan sedang berlangsung, menjadikan keadaan bumi seperti saat ini.

Cabang-cabang geologi terdiri dari:

Mineralogi, mempelajari mineral-mineral, komposisi, bagaimana terjadinya, struktur kristal dan sifat-sifat fisiknya.

Petrologi, ilmu yang mempelajari batuan, asal mula kejadiannya, struktur dan tekstur, klasifikasi atau pengelompokan berbagai macam batuan yang terdapat di atas permukaan bumi.

Stratigrafi, mendiskripsi dan mempelajari perlapisan batuan, mengenai penyebaran, komposisi, ketebalan, umur, keragaman dan korelasi lapisan batuan.

Paleontologi, merupakan studi mengenai fossil, sisa-sisa dan jejak kehidupan masa lalu, Himpunan fosil-fosil dapat dipergunakan untuk membuat korelasi lapisan-lapisan yang berumur sama di suatu wilayah yang luas.

Geologi Struktur, mempelajari bentuk dan konfigurasi batuan di kerak bumi yang terdeformasi dimana lapisan batuan terpatahkan, tergeser, atau terlipat menjadi pegunungan lipatan. Pengetahuan struktur dapat membantu dalam pencarian bahan galian.

Geomorfologi, mempelajari bentuk muka bumi dan proses-proses alam yang membentuknya. Menganalisis dan menginterpretasi sejarah bentang alam.

Geofisika, adalah studi mengenai sifat-sifat fisik bumi secara keselutuhan, termasuk kegempaan, gaya berat, kemagnetan, gradient suhu dsb.

Geokimia, pada dasarnya adalah studi mengenai komposisi (kimia) bumi. Mempelajari keberadaan unsur-unsur, isotop di bumi dan penyebaran unsur-­unsur tertentu di berbagai tempat.

Geologi Ekonomi, mempelajari adanya, penyebaran dan terjadinya mineral-mineral ekonomis. Menghitung cadangan serta nilai ekonomis cebakan mineral.

Geologi teknik, penggunaan geologi pada kerekaya­saan, erat hubungannya dengan rekayasa sipil. Ilmu-ilmu ini merupakan pengetahuan dasar yang sangat berguna dan diperlukan dalam melakukan eksplorasi atau pencarian baik bahan galian maupun hidrokarbon. Demikian pula bagi penentuan lokasi dan kondisi geologi daerah perencanaan ^­suatu bangunan besar.

SEJARAH ILMU GEOLOGI

Sifat dan material bumi, serta proses-proses yang berlangsung di permukaan bumi sudah menjadi pusat perhatian sejak beberapa abad. Bangsa Yunani sejak 2300 tahun yang lalu telah menulis mengenai fosil, batu permata, gempa bumi dan gunungapi. Yang sangat menonjol saat itu adalah Aristotle. Ia seorang filosof, oleh karena itu penjelasannya lebih banyak berupa pernyataan-­pernyataan sekehendaknya saja bukanlah hasil observasi atau percobaan-percobaan. Misalnya terbentuknya batuan, dikatakan merupakan akibat pengaruh bintang-bintang. Dan gempa bumi adalah meledaknya udara yang padat di bumi akibat pema­nasan oleh pusat api. Penjelasannya untuk masa itu cukup memadai. Akan tetapi karena ia seorang pemimpin para filosof dan disegani, pendapatnya lebih diterima dibandingkan dengan pendapat yang didasari observasi atau percobaan-percobaan. Oleh karena itu kemajuan ilmu pengetahuan agak menghambat. Kemudian dikenal beberapa doktrin yang termasuk revolusioner saat itu:

1. Katastrofisme;

Sepanjang abad ke 17 dan 18 doktrin katastrofisme sangat populer. Para pengikutnya percaya bahwa bentuk permukaan bumi dan segala kehidupan di asasnya terbentuk dan musnah dalam sesaat akibat suatu bencana (catastroph) besar. Pegunungan, lembah dan bentuk lainnya yang sekarang kita tahu pembentukannya memerlukan waktu yang sangat lama, dianggap terbentuk dalam sesaat saja.

2. Uniformitarianisme;

Akhir abad ke 18 dianggap sebagai permulaan geologi modern, karena pada masa ini, James Hutton, seorang ahli fisika Skotlandia menerbitkan bukunya: Theory of the Earth. Dimana ia mencetuskan doktrin Uniformitarianisme.

Uniformitarianisme merupakan konsep dasar geologi modern. Doktrin ini menyatakan bahwa hukum-hukun fisika, kimia dan biologi yang berlangsung saat ini berlangsung juga pada masa lampau. Artinya, gaya-gaya dan proses-proses yang membentuk permukaan bumi seperti yang kita amati saat ini telah berlangsung sejak lama. Doktrin ini lebih terkenal sebagai:

”Vie present is the key to the past”.

Dengan demikian jelaslah bahwa geologi sangat erat hubungannya dengan waktu.

APAKAH GEOLOGI ITU?

Secara tidak disadari pengetahuan geologi sudah diterapkan dari sejak zaman prasejarah. Manusia purba sudah mengetahui macam batuan yang baik bagi bahan baku senjatanya serta mengetahui pula dimana mereka bisa mendapatkan atau mencarinya. Kemudian bangsa Romawi mendirikan pyramid dan patung sphynks bukan di dataran banjir Sungai Nil tetapi di suatu dataran yang aman dari banjir serta mempunyai fondasi yang kuat sehingga tidak terjadi amblesan (subsidence), akibat beban yang sangat berat.

Selanjutnya rasa ingin tahu manusia tentang alam sekelilingnya, adanya gunungapi, bentang alam, perbukitan dan lembah-lembah. Terjadinya bencana gempabumi, tanah longsor, gunungapi dan bencana alam lainnya, mendorong manusia untuk mempelajarinya. Dan kemudian keinginan untuk hidup lebih nyaman, dengan mencari sumber energi. Minyak bumi dan batubara, yang sangat diperlukan sebagai bahan bakar. Baik untuk keperluan industri maupun untuk pemanas ruangan selama musim dingin.

Juga keperluan akan logam sebagai bahan baku industri dan logam mulia untuk perhiasan dan pelapis yang tahan karat, serta beberapa mineral yang diperlukan sebagai bahan baku semi konduktor dalam industri elektronika. Bertambahnya penduduk bumi yang sangat pesat memerlukan selain pemukiman juga kebutuhannya makin banyak ragamnya, termasuk masalah air dan lingkungan. Untuk memenuhi semua ini, rasa ingin tahu berkembang menjadi suatu kebutuhan untuk mengetahui lebih banyak serta memecahkan masalah-masalah kebumian dan mendaya-gunakan kekayaan bumi kita ini.

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan meningkatnya kebutuhan akan sumber energi, makin berkembang pula ilmu geologi, berkat dukungan dari cabang-cabang ilmu lainnya. Misalnya dengan geofisika, dapat dibuktikan bahwa teori pengapungan benua yang dicetuskan oleh Alfred Wegener (1912an), yang semula menjadi bahan tertawaan memang benar adanya, dan berkembanglah Teori Tektonik Lempeng, sejak tahun 1960an. Teori ini dapat menjelaskan banyak hal mengenai gejala-gejala alam yang semula belum diketahui, letak gunungapi yang membentuk jalur-jalur tertentu, adanya gempa bumi dan sebagainya. Selain itu juga mengembangkan metoda eksplorasi bahan galian dan hidrokarbon.

Dalam bab-bab selanjutnya akan diuraikan planet bumi, baik material pembentuknya maupun proses-­proses alamiah yang telah dan tengah berlangsung.