Pembentukan Muka Bumi

Bentuk-bentuk permukaan bumi terbentuk lewat proses pembentukan dan perombakan permukaan bumi yang berlangsung cukup lama. Perubahan permukaan bumi terjadi oleh tenaga geologi yang terdiri dari tenaga endogen dan tenaga eksogen.

Tenaga Endogen

Tengaga Endogaen juga bisa disebut juga tenaga tektonik. Tenaga Endogen adalah tenaga yangberasala dari dalam bumi. Tenaga Endogen terdiri dari proses diatropisme dan proses vulkanisme. Tenaga Endogen sering menekan di sekitar lapisan-lapisan batuan pembentuk kulit bumi (litosfer)

Proses Diastropisme

Proses Diastropisme adalah proses strutual yang mengakibatkan terjadinya lipatan dan patahan tanpa dipengaruhi magma tapi tenaga dari dalam bumi.

Proses lipatan

Kalau tenaga endogen yang menekan litosfer arahnya mendatar dan bertumpukan yang mengakibatkan permukaan bum melipat menybabkan terbentuknya puncak dan lembah.Bentuk permukaan bumi dari hasil proses ini ada dua, yaitu :
puncak lipatan (antiklin)
lembah lipatan (sinklin)

Proses Patahan

Proses datropisme juga dapat menyababkan truktur lapisan-lapian batuan retak-retak dan patah. Lapiasan batuan yang mengalami proses patahan ada yang mengalami pemerosotan yang membentuk lemdh patahan dan ada yang terangkat membentuk puck patahan. Lembah patahan disebut slenk atau graben sedangkan puncak patahan dinamakan horst.

Vulkanisme

Tenaga tektonik dapat mengakibatkan gejala vulaknisme. Gejala vulkanisme berhubungan dengan aktivtas keluarnya magma di gunungapi. Proses keluarnya magma ke permukaan bumi disebut erupsi gunungapi. Proses vulkanisme terjadi karena adanya magma yang keluar dari zona tumbukan antarlampang. Beberapa gunugapi ditemukan berada di tengah lempeng yang disebsbkan oleh tersumbatnya panas di kerak bumi gejala ini disebut titik panas (hotspot).Para ilmuan menduga aliaran magma mendesak keluar membakar kerak bumi dan melutus di permukaan.

Istilah-Istilah vulkanisme :

1. Vulkanologi : ilmu kebumian yang memplajari gunungapi
   
2. Magma : bahan silikat cair pijar yang terdiri atas bahan padat,cair,dan gas yang terdapat di lapisan litosfer bumi. Suhu normal magma bersikar              900 C-1200 C.
   
3. Erupsi : proses keluarnya magma dari lapisan litosfer sampai ke permukan bumi. Erupsi sebuah gunungapi dapdt berupa lelehan (efusif) melalui retakan pada lapisan-lapisan batu. Dan ledakan sumburan (ekaplosif) melalui kepundan atau corong gunung api.
   
4. Intrusi magma : proses penerobosan magma melalui retakan-retakan lapisan batuan, tetapi tidak sampai ke permukaan bumi. Apabila intrusi magma membeku maka akan terbentuk batuan intrusiva.
   
5. Lava : magama yang keluar sampai ke permukaan bumi.
   
6. Lahar : lava yang telah bercampur dengan bahan-bahan di permukaan bumu.
   
7. Eflata / bahan piroklastik : bahan-bahan yang lepas dari gunungapi ketika terjadi letusan eksplosif.
8. Kawah : lubang pada tubuh gunungapi sebagai tempat keluarnya magma. Kawah yang cukup besar disebut kaldera. Bila kaldera terisi air yang cukup banyak mak akan terbentuk danau kawah atau danau vulkanik. Kawah dan kaldera yang di Indonesia, antara lain Kawah Takubanperahu (Jawa Barat), Kawah Gunung Tengger (Jawa Tengah), dan Kaldera Gunung Batur (Bali).

Bentuk-Bentuk Gunungapi

Berdasarkan bentuk letusanya, gunung api dapat dibedakan menjadi tiga bentuk yang berbeda yaitu :

1. Gunungapi Prisai : Gunungapi perisai berbentuk seperti perisai (shields) terbentuk oleh letusan yang sangat cair (efusief), yaitu berupa lelehan lava yang sangat luas dan landai. Ciri gunungapi perisai adalah lerengnya sangat landai bahkan hampir datar, Contohnya, Gunung Mauna Loa dan Gunung Mauna Kea di Hawai.
2. Gunungapi Maar :Gunungapi maar terbentuk dari letusan berupa ledakan (eksplosif) yang dahsyat yang terjadi sekali, dengan mengeluarkan bahan-bahan berupa eflata. Gunung maar biasanya punya dapur magma yang dangkal dan magma yang terdiri dari bahan-bahan padat dan gas yang padat. Contoh gunung maar adalah : Gunung Lamongan (Jawa Timur), Gunung Pinakate (Meksiko), Gunung Monte Muovo (Italia), Gunungapi Starto (Kerucut)
3. Gunung api Starto : Gunung api starto terbentuk akibat letusan yang berulang-ulang dan berseling-seling antara bahan padat dan lelahan lava. Sebagian besar gunung di Indonesia adalah gunung starto seperti :Gunung Semeru, Gunung Merapi, Gunung Agung, Gunung Kerinci,
   

Gejala Vulkanisme

Gejala Vulakanik ada dua yaitu :

• Pravulkanik

Pravulkanik adalah tanda-tanda atau gejala di suatu daerah akan terjadi letusan gunungapi. Tanda-tanda akan terjadinya letusan gunungapi adalah :

1. Kenaikan suhu udara di sekitar gunungapi drastis (dari suhu rendah tiba-tiba naik jadi panas)
2. Banyak tumbuhan kering dan hewan turun dari gunung.
3. Meningkatnya bau belerang yang menyengat
4. Pascavulkanik (postvulcanic)
5. Pascavulkanik adalah gejala dimana gunungapi menampakan aktifitas atau sedang dalam fase istirahat. Gejalanya antara lain :
6. Ditemukannya mata air panas, yang bisa dijadikan obat kulit, seperti mata air di Banten (Jawa Tangah) dan di Ciatar (Jawa Barat)
7. Ditmuaknya gas gunungapi berupa :
8. Uap air (fumarola)
9. Gas belerang (sulfatar)
10. Gas karbondioksida (mofet)
11. adanya semburan air panas (geyser) yang keluar darirekahan batuan seperti di Cisolok Sukabumi (Jawa Barat)

Tenaga Eksogen

Proses eksogenmerupakan tenaga dari luar.

Pelapukan

Pelpukan merupakan tenaga perombak (pengkikisan) oleh media penghancur. Proses pelapukan dapat dikatakan sebagai proses penghancuran massa batuan melalui media penghancuran, berupa:

1. Sinar matahari
2. Air
3. Gletser
4. reaksi kimiawi
5. kegiatan makhluk hidup (organisme)

Peroses pelapukan terbagi jadi tiga, yaitu :
Pelapukan Mekanik
Pelapukan mekanik (fisik) adalah proses pengkikisan dan penghancuran bongkahan batu jadi bongkahan yang lebih kecil,tetapi tidak mengubah unsur kimianya. Proses ini disebabkan oleh sinar matahari, perubahan suhu tiba-tiba, dan pembekuan air pada celha batu
Pelapukan Kimiawi
Pelapukan adalah penghcuran dan pengkikisan batuan dengan mengubah susunan kimiaai batu yang terlapukkan. Jenis pelapukan kimiawi terdiridari dua macam, yaitu proses oksidasi dan proses hidrolisis.
Pelapukan Organik
Pelapukan organik dihasilkan oleh aktifitas makhluk hidup, seperti pelapukan oleh akar tanaman (lumut dan paku-pakuan) dan aktivitas haewn (cacing tanah dan serangga).

Erosi

Erosi seperti pelapukan adalah tenaga perombak (pengkikisan). Tapi yang membedakan erosi dengan pelapukan adalah erosi adalah pengkikisan oleh media yang bergerak, seperti air sungai, angin, gelombang laut, atau gletser. Erosi dibedakan oleh jenis tenaga perombaknya yaitu :Erosi air, Erosi angin (deflasi), Erosi gelombang laut (abarasi / erosi marin ), Erosi gletser (glasial)'

• Tahapan dalam Erosi Air
  

Proses pengkikisan oleh air yang mengalir terjadi dalam empat tingkatan yang berbeda sesuai dengan kerusakan tanah atau batuan yang terkena erosi, sebbagai berikut.

1. Erosi percik, yaitu proses pengkikisan oleh percikan air hujan yang jatuh ke bumi.
2. Erosi lembar, yaitu proses pengkikisan lapisan tanah paling atas sehingga kesuburannya berkurang. Pengkikisan lembar ditandai oleh :                              1. warna air yang mengalir berwarna coklat                                                                                                                                                                                        2. warna air yang terkikis menjadi lebih pucat                                                                                                                                                                                    3. kesuburan tanah berkurang
3. Erosi alur, adalah lanjutan dari erosi lembar. Ciri khas erosi alur adalah adanya alur-alur pada tanah sebsgai tempat mengalirnya air
4. 'Erosi 'parit, adalah terbentuknya parit-parit atau lembah akibat pengkikisan aliran air. Bila erosi parit terus berlanjut, maka luas lahan kritis dapat meluas, dan pada tingkat ini tanah sudah rusak.

• Bentuk Permukaan Bumi Akibat Erosi

Pengkikisan oleh air dapat mengakibatkan :

1. tebing sungai semakin dalam
2. lembah semakin curam
3. pembentukan gua
4. memperbesar badan sungai

Erosi angin biasanya terjadi di gurun. Bentuk permukaan bumi yang  terbentuk antara lain : 

1. Batu jamur
2. Ngarai

Abrasi biasanya terjadi di pantai, membentuk :

1. Dinding pantai yang curam
2. relung ( lekukan pada dinding tebing)
3. gua pantai
4. batu layar

Identifikasi Gunung Berapi di Greenland sebagai Tempat Lahirnya Kehidupan Awal di Bumi

Dengan menggunakan isotop seng sebagai indikator sifat dasar atau asam lingkungan, para peneliti menyoroti karakter dasar cairan termal yang merembeskan serpentinite Isua, sehingga menunjukkan bahwa mineral ini membentuk lingkungan yang menguntungkan bagi stabilisasi asam amino.

Gunung berlumpur di Isua, selatan-barat Greenland, telah diidentifikasi sebagai tempat kelahiran yang mungkin bagi kehidupan di bumi oleh sebuah tim internasional yang dipimpin para peneliti dari Laboratoire de Géologie de Lyon: Terre, Planètes et Environnement (CNRS/Université Lyon Claude Bernard 1/ENS de Lyon). Hampir empat miliar tahun yang lalu, gunung berapi ini melepaskan unsur kimia yang sangat diperlukan untuk pembentukan biomolekul pertama, di bawah kondisi yang menguntungkan bagi kehidupan. Ini pertama kalinya bahwa lingkungan yang memenuhi semua persyaratan bagi munculnya kehidupan, telah diidentifikasi oleh para ilmuwan dalam formasi-formasi berusia 3,8 miliar tahun.

Pekerjaan ini dipublikasikan minggu ini dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.
Serpentinite adalah mineral hijau gelap yang biasanya digunakan untuk dekorasi dan perhiasan. Di alam, mineral ini terbentuk ketika air laut merembes ke dalam mantel bagian atas bumi, pada kedalaman yang dapat mencapai 200 km di zona subduksi. Menurut para ilmuwan, mineral ini, yang sering ditemukan pada dinding sumber hidrotermal, dapat memainkan peran utama dalam memunculkan biomolekul pertama.

Sering dianggap bahwa kehidupan berkembang di dekat sumber-sumber hidrotermal yang dikenal sebagai black smoker(1), yang ditemukan di dasar lautan pada sepanjang pegunungan di tengah laut. Berlimpahnya hidrogen, metana dan amonia yang dihasilkan oleh geiser bawah air tampaknya menguntungkan bagi munculnya kehidupan primitif. Sayangnya, black smoker ini sangat asam, sehingga mencegah stabilisasi asam amino, dan dengan demikian mencegah pula pembentukan molekul organik.

Tim ilmuwan yang mempublikasikan artikel ini memfokuskan studi mereka pada serpentinite dari Isua, yang berdasarkan penanggalan berasal dari Arkean awal(2). Penanggalan bebatuan dari Isua yang berusia sekitar 3,8 miliar tahun, merupakan salah satu yang tertua di dunia. Dengan menggunakan isotop seng sebagai indikator sifat dasar atau asam lingkungan, para peneliti menyoroti karakter dasar cairan termal yang merembeskan serpentinite Isua, sehingga menunjukkan bahwa mineral ini membentuk lingkungan yang menguntungkan bagi stabilisasi asam amino.

Para peneliti juga membandingkan serpentinite ini dengan bahan-bahan setara terbaru dari pegunungan Samudera Artic, pegunungan Alpen dan Meksiko: bebatuan Isua secara mencolok terkuras dalam isotop berat seng dibandingkan dengan yang lain. Di sisi lain, unsur sengnya secara isotopis mirip dengan yang ada di gunung berapi lumpur Palung Mariana. Hampir empat miliar tahun yang lalu, pada saat benua hanya menempati bagian yang sangat kecil dari luas permukaan bumi, kerak samudera Isua dipenuhi cairan hidrotermal dasar, kaya karbonat, dan berada pada suhu berkisar 100-300°C. Fosfor, elemen lain yang diperlukan untuk kehidupan, sangat melimpah dalam lingkungan di mana serpentinisasi terjadi(3). Karena proses ini menghasilkan gunung lumpur, semua kondisi yang diperlukan terkumpul di Isua bagi molekul organik bisa terbentuk dan menjadi stabil. Gunung lumpur di Isua dengan demikian mewakili suasana yang sangat menguntungkan bagi munculnya kehidupan bumi primitif.
Catatan:

1. Black smoker terletak di pegunungan samudera. Penampilan hitam pada air berasal dari warna besi dan garam mangan yang dikandungnya.
2. Zaman Arkean membentang antara 4 dan 2,5 miliar tahun lalu.
3. Proses hidrasi yang memungkinkan pembentukan serpentinite.

Kredit: CNRS (Délégation Paris Michel-Ange)
Jurnal: M.-L. Pons, G. Quitte, T. Fujii, M. T. Rosing, B. Reynard, F. Moynier, C. Douchet, F. Albarede. Early Archean serpentine mud volcanoes at Isua, Greenland, as a niche for early life. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1108061108

Bumi di Masa Lalu dan Petunjuk Masa Depan

"Model yang kami kembangkan menjelaskan waktu pembentukan Andes dan fitur unik seperti kelengkungan rantai gunung."

Para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk bisa memprediksi kapan dan di mana gempa bumi akan terjadi setelah berfokus pada pembentukan Andes, yang dimulai 45 juta tahun yang lalu.

Dipublikasikan dalam jurnal Nature, penelitian yang dipimpin oleh Dr. Fabio Capitanio dari Sekolah Ilmu Bumi Universitas Monash ini menggambarkan pendekatan baru tentang lempeng tektonik. Ini adalah model pertama untuk melampaui penggambaran bagaimana lempeng bergerak, dan menjelaskan mengapa itu terjadi.

Dr. Capitanio mengatakan bahwa meskipun teori ini telah diterapkan hanya pada satu batas lempeng sejauh ini, namun ini adalah aplikasi yang lebih luas.
Dengan memahami kekuatan gerakan lempeng tektonik akan memungkinkan para peneliti memprediksi pergeseran dan konsekuensinya, termasuk pembentukan pegunungan, pembukaan dan penutupan lautan, serta gempa bumi.

Dr. Capitanio mengatakan bahwa teori yang ada tentang lempeng tektonik telah gagal menjelaskan beberapa fitur pengembangan rantai gunung terpanjang di dunia berbasis daratan, dan memotivasi dia untuk mengambil pendekatan yang berbeda.

“Kami tahu bahwa Andes dihasilkan dari subduksi satu lempengan, di bawah yang lainnya, namun banyak hal yang tidak dapat dijelaskan. Sebagai contoh, subduksi dimulai 125 juta tahun yang lalu, tapi pegunungan hanya mulai terbentuk 45 juta tahun yang lalu. Ketertinggalan inilah yang tidak dipahami,” kata Dr. Capitanio.
“Model yang kami kembangkan menjelaskan waktu pembentukan Andes dan fitur unik seperti kelengkungan rantai gunung.”

Dr. Capitanio mengatakan bahwa pendekatan tradisional terhadap lempeng tektonik, yang bekerja pada data, menghasilkan model dengan deskriptif yang kuat, tetapi tidak ada kekuatan prediktif.
“Model yang ada memungkinkan Anda menggambarkan pergerakan lempeng seperti yang terjadi, tetapi Anda tidak bisa mengatakan kapan pergerakan itu akan berhenti, atau apakah mereka akan mempercepat, dan sebagainya.

“Saya mengembangkan model fisika tiga-dimensi – saya menggunakan fisika untuk memprediksi perilaku lempeng tektonik. Kemudian, saya menerapkan data yang melacak Andes kembali hingga ke 60 juta tahun yang lalu. Ini begitu sesuai.”

Kolaborator pada proyek ini adalah Dr. Claudio Faccenna dari Universita Roma Tre, Dr. Sergio Zlotnik dari UPC-Barcelona Tech, dan Dr. David R Stegman dari University of California San Diego. Para peneliti akan terus mengembangkan model ini dengan menerapkannya pada zona-zona subduksi lainnya.

Kredit: Universitas Monash
Jurnal: F. A. Capitanio, C. Faccenna, S. Zlotnik, D. R. Stegman. Subduction dynamics and the origin of Andean orogeny and the Bolivian orocline. Nature, 23 November 2011. DOI: 10.1038/nature10596