geologi dinamik

GEOLOGI DINAMIK
Geologi Dinamik = Ilmu Pengetahuan Alam kebumian mempelajari/membahas
DINAMIKA kerak bumi …… (suatu cabang Geologi).
 Cakupan :
 Dinamika EKSOGEN
-
Pelapukan  Fenomena Troposfer
-
Erosi dan Gerak Tanah
-
Dinamika Air Permukaan dan Air Tanah
 Dinamika ENDOGEN
-
Tektonik
-
Orogenik
-
Vulkanik
-
Seismik
 Fenomena Troposfer  Pelapukan
 Fluktuasi suhu udara  Pelapukan FISIK terutama di zona beriklim SEDANG.
 Hujan  Pelapuk FISIK dan KIMIA di kawasan beriklim tropis dan sedang.
 Pengikis  Erosi *)
 + Angin  Pengikis  KORASI dan Deplasi *)
& Petir  (?)
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)
1
 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)
 KEKUATAN PELAPUK
a. Pembekuan air.
Pembentukan ES dalam pori batuan dan rekahan batuna  mengakibatkan
volume pori/rekahan tersebut bertambah 9%  batuan itu pecah.
 Akibat Pembekuan air  terjadi DESINEGRASI M/B.
b. Energi kinetik gerakan AIR (terutama hujan dan sungai) dan angin.
c. Pemanasan dan pendinginan (cuaca/iklim) perubahan suhu udara (Panas 
dingin atau sebaliknya) akan mengakibatkan batuan menjadi retak  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  membentuk TALUS (= tumpukan
sedimen di kaki gunung atau di lembah).
d. Pertumbuhan Kristal.
Adanya pengaruh O2, H2O dan CO2 pada MPB  menghasilkan mineral baru
 berarti memperbesar volume batuan  akibatnya batu tersebut pecah.
e. Gangguan organik (Biotik).
 Akar tumbuhan – membesar  meretakkan batuan.
(Pertumbuhan akar (Pelapukan kimia)
 Cacing, semut, binatang pengerat  menggerogoti MPB  batuan rusak.
2
 Injakan Hewan besar  memecahkan batuan.
 Manusia : Penambanga, Peledakan, Pengolahan Lahan, Pembangunan Fisik
(Gedung, Terowongan, Jalan Raya & KA, Perambahan hutan, dll).
 merubah keseimbangan lingkungan  mempercepat erosi.
  mahluk  mengakibatkan DESINTEGRASI.
+? Pemecahan Batuan terjadi pula oleh :
 Tabrakan dan pergesekan Lempeng Teknik, terutama pada Tepi Lempeng.
 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
 Terjadinya pada blok-blok kekar (joint)
 Batuan pada tepi blok Kekar  akan pecah menjadi/berbentuk butiran sep3rti
spheroid.
 terus berulang  lempung, lanau, …..
GRANULAR DESINTEGRATION
 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.
 Produknya : butiran pecahan batuan (Pasir, …..)
 Dari uraian di atas ini akan dapat dijawab pertanyaan berikut ini :
 Apakah produk pelapukan MEKANIS (FISIK) ?
 Apakah karakteristik produk pelapukan mekanik ?
 Dimanakah produk tersebut diendapkan ?
3
PELAPUKAN KIMIA (CHEMICAL ECOMPOSITION)
PERHATIAN :
Sebagian besar MPB adalah mineral silikat yang komponen kimianya sbb :
K2O
K. FELDSPAR
(Ortoklas)
 mudah larut sebagai (menjadi)
senyawa Karbonat, Klorida, dll.
Al2O3
&
SiO2
 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai
Alumina hidrat, maupun sebagai Al-Silikat hidrat
 Clay mineral (Kaolinit).
Na2O
 mudah larut sebagai (menjadi)
senyawa Karbonat, Klorida, dll.
Albit
Al2O3
&
SiO2
 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai
Alumina hidrat, maupun sebagai Al-Silikat hidrat
 Clay mineral (Kaolinit).
Na2O
Oligoklas
 mudah larut sebagai (menjadi)
senyawa Karbonat, Klorida, dll.
Al2O3
Bitounit
&
SiO2
 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai
Alumina hidrat, maupun sebagai Al-Silikat hidrat
 Clay mineral (Kaolinit).
H2O & K2O mudah larut sebagai (menjadi)
senyawa Karbonat, Klorida, dll.
Biotit
(Mg,Fe)O  Mudah larut sbagai senyawa karbonat dan klorida
Besikarbonat  Hematit/Limonit
Al2O3
 dapat menjadi senyawa Hidrat, baik sebagai
Alumina hidrat, maupun ebagai Al-Silikat hidrat
SiO2
 Clay mineral (Kaolinit).
 Apakah komponennya MPB berikut ini :
Anortit, Diopsit, Muskovit, Amfibol, Piroksen & Olivin?
4
TERJADINYA (PROSES) PELAPUKAN KIMIA
a. HIDROLISIS
H+ + OH- juga mengandung =
Air alam selain terurai : H2O
{HCO3-, SO4-2, Cl-, Ca+2, Mg+2, Na+, K+ }.
Ion-ion ini dapt bereaksi/merusak X-tal MPB.
 { Ca+2, Mg+2, Na+, K+}  larut  berkarbonat
 Garam (Al, Fe)  terhidrolisis  hidroksida.
 Silika (SiO2) terlepas dari Silikat  Silika gel (koloidal) atau asam silikat.
  Feldspar teridrolisis sbb :
2KalSi3O8, 11H2O + 2CO2  Al2Si2O5(OH)4+4H4SiO4 + 2KHCO3
ortoklas
Kaolinit
CaAl2Si2O8 + 3H2O + 2CO2  Al2Si2O7, 2H2O + Ca(HCO3)2
Anortit
Kaolinit
Tanpa CO2 : CaAl2Si2O8 + 3H2O  Ca(OH)2 + Al2Si2O72H2O
b. HIDRASI (hidratisasi)  Pertumbuhan Mineral.
= Terjadi air kristal pada MPB tertentu  Mineral baru
 Mineral silikat
Feldspar
 (Al, Fe) Oksida
Alumina

Silikat hidrat

Kaolin (Lih. Hidrolisis)

Oksida Hidrat

Bauksit
Besi Oksida 
Laterit
 Mineral Sulfat

Sulfat hidrat
Anhidrit

Gypsum
c. KARBONATISASI
Kristal dari mineral Ca/Mg/Na/K bereaksi dengan
(H2O + CO2)  Bikarbonat  Karbonat
Lih. Hidrolisis : Ca Al, Si2O8 + 2H2O + CO2  ……. + CaCO3
5
Selain Hidrolisis, Hidrasi dan Karbonatisasi  air alam adalah pelarut mineral
Alkali dan alkali tanah. Misalnya pada pembntukan STALAKTIT dan
STALAGNIT
CaCO3+H2O + CO2  Ca+2 + HCO3-  CaCO3 + H2O + CO2
Gamping
Ca(HCO3)2
Gamping dalam bentuk
Stalaktit/Stalakmit
d. OKSIDASI
Pada kondisi tertentu MPB dapat teroksidasi oleh udara (oksigen bebas) 
Mineral baru (oksida/hidrat). Oksida ini umumnya dibantu oleh air/asam.
Misal :
Oksidasi Olivin :
2MgFeSiO4 + 2H2O + ½O2 + 4H2CO3  FeSO3 + 2Mg(HCO3)2 + SiO22H2O
Fe2O3H2O atau FeO.n.H2O
Oksidasi Pirit
FeS2 + H2O + 3½O2  FeSC4 + H2SO4 *)
e. AKTIVITAS ORGANIK
 Lumut yang menempel pada batuan  merusak MPB tertentu &  mineral
baru.
 Pertumbuhan akar  zat organik tambahan.
 Pembusukan organisme  Asam Organik + CO2
Asam Organik ini dapat meningkatkan kelarutan Silika, Besi dan Aluminium
Oksida
 Bakteri  Amoniak, Asam Nitrat, CO2, dll.
*) H2SO4  bereaksi dengan oksida logam/hidroksidanya.
 Batuan ber-Pirit cepat rusak (lapuk).
 Mengotori permukaan batuan.
 Pelapukan Mekanik dan Kimia dipengaruhi oleh IKLIM.
 Iklim Kutub  PM lebih banyak dari pada PK
 Iklim Sedang/iklim Gurun  ?
 Iklim Tropis  PM ≈ PK
6
 JELASKAN/DICARI PENJELASANNYA!
a. Jika produk pelapukan mekanik berkaraktristik Detrital (Granular) yang
ukurannya menurut Skala Wentworth, maka apakah karakteristik produk
pelapukan kimia?
Products of Weathering
b.
Sedentary
(Residual Deposits)
(Tyrrell, 1975, hal.180).
Transported
As Solids in
Suspection
(Sedimantary Deposits)
As material in Solution
Deposited by
Chemical
(Chemical Deposits)
c. Jika anda melakukan PROSPEKSI,
Deposited through
Agendy of Organisms
(Organic Deposits)
di suatu tempat menjumpai Endapan
Sedimen yang menarik perhatian. Jelaskan (apakah) Endapan Sedimen yang
menarik perhatian itu produk Pelapukan Mekanis atau produk Pelapukan Kimia?
DINAMIKA EKSOGEN
GERAKAN TANAH
 Apakah bedanya EROSI dan Gerak Tanah ?
 Apakah peran AIR pada kedua fenomena tersebut?
 Apakah bedanya EARTH FLOW dan LANDSLIDES!
7
 EROSI = PENGIKISAN PERMUKAAN BATUAN (TANAH) *)
= Pelapukan dan pemindahan lapukan sedikit demi sedikit – terus-menerus.
 Pengikisan dapat terjadi oleh :
 Air yang bergerak (sungai, hujan dan air tanah).
 Larutan kimiawi
 Angin
 Gletzer
 Gelombang/ombak laut.
 PENGIKISAN oleh AIR (+ Larutan).
 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 : ...............  Endapan BG Sekunder.
Di hulu lebih kuat/cepat daripada di hilir
Di hulu & tengah  Jeram/riam
Di hilir  pengendapan  Delta.
Pada sungai yang berkelok  Meander.
8
Denudasi = pengerjaan mekanis air, yaitu :
perataan/pelandaian relief daratan  Peneplain
 PINGIKISAN DI DAS mengakibatkan/menimbulkan :
 Pengerukan dasar dan tepi sungai.
 Jeram / riam
 Perubahan arah aliran sungai
 Pendangkalan dan Delta
 .................
 Endapan Bahan Galian (Endapan Sekunder).
PENGIKISAN OLEH ANGIN (DEFLASI, KORASI/ABRASI)
 Mempunyai energi Kinetik :  Pengikis dan Pengangkut :
Penumpuk  Dome
Penyebar
 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]
9
PENGIKISAN oleh GESTZER (Scouring/Eksarasi)
 Mempunyai Ek dan Ep
 Plucking (Sapping) : Gletzer masuk ke dalam rekahan  batuan tepi rekahan
tersebut
 Gouging : Pengikisan batuan dasar
 Batuan dasar terkeruk, sehingga lereng semakin curam 
menggantung
PENGIKISAN oleh OMBAK dan ARUS LAUT (ABRASI)
= Pengikisan oleh material (pasir) yang terbawa OMBAK/ARUS.
 Mempunyai Energi Kenitik
 Mengikis (merusak) pantai dan memecahkan Karang.
 Mengangkut material kikisan ke :
a. arah dalam/arah tengah
b. 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.
 FAKTOR UTAMA PEMICU GERAK TANAH
 Gravitasi (Gaya Berat)
= Energi penggerak lapisan tanah ke arah bawah melalui lereng.
[Pelajari Gerak pada Bidang Miring dan Jatuh]
 AIR (air meterorit dan air tanah)
Peran air :
 Pengerukan dasar dan tepi sungai.
 Mengurangi Kohesi dan tahanan geser.
 Momentum gerakan air menimbulkan Impuls dan momentum pada
lapisan tanah.
10
Pengaruh gerakan air tanah :
 Menekan butiran tanah  melemahkan kemantapan lereng.
 Melarutkan dan menghanyutkan bahan perekat  melemahkan
ikatan antar butir tanah.
 Melepasi dan menghanyutkan butiran halus  memperbesar pori
tanah.
 PEMICU LAINNYA.
 Iklim / Perubahan Cuaca
 Gempa / Getaran.
 Perubahan keadaan vegetasi.
 Kekuatan pengikis lainnya.
 Kultur (?).
MACAM GERAKAN TANAH
A. EARTH FLOW
Solifluction
Creep
Rapit Flows
B. LANDSLIDES
Debris Slides & Slump
Rock Slides
Rock falls
C. SUBSIDENCE
Plastic out flows
Compaction
Collapse
EARTH FLOW (RAYAPAN TANAH)
= Gerak tanah berbutir halus (basah atau kering) lambat (perlahan-lahan / merayap).
Penggerak : Gravitasi dan Air
 Solifluction :
 Gerakan perlahan lapisan tanah pada lereng.
 Tanahnya berair : basah  seperti bubur
 Terutama di daerah dingin (Permafrost)
11
 Creep :
 Gerakkan sangat perlahan (lebih lambat dari solifluction). Sukar diamati dalam
waktu singkat.
 Tanahnya relatif kering.
 Terutama di daerah tropis.
 Rapid Flows :
 Gerakan sekikit lebih cepat dari solifluction.
 Terjadi pada saat hujan lebat.
 Lapisan tanah permeabel berselingan dengan tanah yang kurang permeabel
(lapisan pasir / pasir kerikilan berselingan dengan lempung).
 Jalan Raya dan KA pada Earth flow  akan bergeser secara perlahan-lahn.
 Gedung dan Bangunan lainnya  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
 Debris Slides & Slump
 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.
 Debris = runtuh; Slump = melorot
 Rock Slides
 Gerakan batuan dasar pada lereng yang berlapis, atau bidang sesar, atau kekar
yang searah lereng.
 Umumnya terjadi karena :
 Terputusnya bidang (Lereng) tersebut oleh penggalian dibagian bawah,
misal : galian pembuatan jalan.
 Lereng menjadi lebih curam oleh orogenik.
 Proses pelapukan yang berlanjut.
Land Slides = A movement ofamass of soil or rock wich is usually visibly swift.
12
 ROCK FALLS
 Runtuhnya (jatuh) batuan dasar pada tebing yang curam.
 Berhubungan erat dengan system Kekar (diaklas) dan air yang masuk ke dalam
rekahnnya.
 SUBSIDENCE
= Gerak turun lapisan tanah permukaan (bagian atas) karena di bawahnya :
 Lapisan bersifat plastis (liat) atau
 Kurang kompak atau
 Berongga / ruang kosong (Gua).
 PLASTIC out flows
 Lapisan bawah permukaan bersifat plastik (a.l : lempung) – karena pembebanan
(tertekan) bergerak kesamping/keluar dari bawah beban  lapisan di atasnya
turun.
 Compaction:
 Lapisan bawah permukaan yang berporositas tinggi akan mengompak
(memepat/menipis) karena beban dari atasnya  lapisan atas turun.
 Lapisan tanah yang berporositas tinggi sebagin besar berisi air tanah. Jika air
tanah tersebut di ambil secara berlebihan – terjadi juga kompaksi  subsidensi.
 COLLAPSE
 Terjadi pelarutan *) lapisan tanah bawah permukaan  Gua / Rongga bawah
permukaan  Atap Gua (bagian atasnya) runtuh.
 Runtuhnya
(amblas)
bagian
atas
(atap)
dapat
juga
terjadi
pada
PENAMBANGAN BAWAH PERMUKAAN.
 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.
13