chapter 6 gayaberat dan isostasi

7/21/2019 Chapter 6 Gayaberat Dan Isostasi

http://slidepdf.com/reader/full/chapter-6-gayaberat-dan-isostasi 1/8

Gravitasi dan Isostasi

6 GRAVITASI DAN ISOSTASI

6.1 GRAVITASI DAN ISOSTASI

Gaya gravitasi adalah suatu gaya yang paling mendasar dalam sistem tatasurya kita. Gaya ini memainkan peran yang sangat penting di dalam

pembentukan sistem tata surya, asal dari pembentukan planet-planet dan

termasuk didalamnya meteorit-meteorit yang mendominasi pada awal sejarah

pembentukannya. Dan sejak saat itu kemudian, gaya gravitasi sudah menjadi

gaya yang tetap didalam setiap fase dari dinamika bumi, dan merupakan satu

faktor yang dominan didalam semua proses-proses geologi yang bekerja baik

diatas maupun di dalam Bumi, seperti gletser, sungai, angin, dan gunungapi..

Gaya gravitasi juga bekerja pada skala global, yaitu skala kerak Bumi.

Gaya gravitasi menyebabkan batuan yang berdensitas lebih ringan seperti

bebatuan yang menyusun benua-benua akan berada pada posisi yang lebih

tinggi elevasinya dibandingkan dengan batuan yang berdensitas lebih berat

seperti bebatuan yang menyusun Lantai Samudra. al yang sama juga berlaku

bagi !erak Bumi yang mengalami pembebanan akibat proses pengendapan

sedimen yang terjadi terus menerus sehingga semakin lama semakin tebal,

seperti yang terjadi di delta-delta sungai, atau pembenanan es-glasial, ataupembebanan air yang berada didalam danau yang sangat dalam, dapat

menyebabkan wilayah tersebut mengalami penurunan. Sebaliknya, suatu

rangkaian pegunungan yang kehilangan bebannya akibat bebatuan yang

berada diatasnya dipindahkan oleh aktivitas erosi, sehingga bebannya menjadi

berkurang dan pada akhirnya dapat menyebabkan kerak bumi yang berada

dibawahnya terangkat keatas untuk mengisi tempat yang ditinggalkan oleh

bebatuan yang tererosi tersebut.

"# $opyright%&'#( by Djauhari )oor

Gaya gravitasi atau gayaberat mempunyai peran yang paling utama didalamdinamika bumi. Gaya gravitasi terlibat dalam berbagai peristiwa yang terjadi didalam interior planet bumi, seperti penyesuaian isostasi dari elevasi kerak bumi,tektonik lempeng, dan terjadinya aliran air ke arah yang lebih rendah pada sistem




Gerak-gerak vertikal yang terjadi pada kerak bumi untuk menyesuaikan

diri akibat pengaruh gaya gravitasi dikenal dengan istilah *sostasi. !ata *sostasi

sendiri berasal dari bahasa +unani, yaitu *sos yang artinya sama atau setara

dan stasis yang artinga keadaan atau kondisi. adi isostasi artinya keadaan

atau kondisi yang seimbang. /ada dasarnya, litos0r Bumi, dalam kontek gaya

gravitasi, se1ara terus menerus 2kontinyu3 melakukan reaksi terhadap gaya

gravitasi yang ada di Bumi dalam rangka men1oba mempertahankan

keseimbangan dari gaya gravitasi yang bekerja padanya. *sostasi terjadi karena

kerak bumi yang lebih ke1il densitasnya akan bersifat lebih mengambang

dibandingkan dengan mantel bumi yang berdensitas lebih tinggi dan berada

dibawah litos0r. Setiap bagian dari kerak Bumi digerakan oleh mantel Bumi dan

setiap pergerakan dari kerak bumi sangat tergantung pada ketebalan dan

densitas kerak masing masing 2gambar 4-#3.

253 2B3

5. Balok yang berdensitas rendah akan mengambang diatas 1airan yang densitasnya lebih

besar. 5pabila balok mempunyai densitas yang sama, maka balok yang lebih tebal akanakan naik lebih tinggi dan yang masuk kedalam 1airan juga lebih dalam dibandingkanbalok yang lebih tipis.

B. /egunungan yang menjulang tinggi diatas kerak yang densitasnya rendah akandiseimbangkan dengan bagian bawah 2akar3 yang masuk jauh kedalam mantel.

2$3 2D3

$. Balok balok yang mengambang dengan densitas yang tidak seragam. Bagian balok yangberdensitas lebih besar 2warna hijau3 maka permukaan yang mengambang akan lebihrendah dibandingkann dengan balok-balok yang ada disekitarnya, meskipun ketebalannyasama.

D. Suatu 1ekungan yang dalam kemungkinan terbentuk jika batuan batuan yang adadibawahnya lebih besar densitasnya 2warna hijau3 dibandingkan dengan densitas batuanyang ada disekilingnya.

"& $opyright%&'#( by Djauhari )oor




Gambar 4-#. *sostasi merupakan suatu ke1enderungan yang bersifat universaldari segmen segmen kerak bumi untuk men1apai suatu kondisi yang seimbang.5danya perbedaan ketebalan dan densitas dapat menyebabkan terjadinyapenyesuaian isostasi didalam kerak bumi.

6aterial kerak yang berdensitas lebih tinggi akan masuk lebih jauh

kedalam mantel dibandingkan dengan material kerak yang berdensitas lebih

rendah. Sebaliknya, untuk material kerak Bumi yang berdensitas sama namun

ketebalan keraknya tidak sama, maka kerak yang lebih tebal akan lebih jauh

masuk kedalam mantel dibandingkan dengan kerak yang tipis. /enyesuaian

isostasi dalam kerak Bumi dapat disebandingkan dengan penyesuaian suatu

balok es yang mengambang diatas suatu danau. Lapisan es yang berada

dibawah air adalah setara dengan volume air yang dipindahkan dengan berat

yang sama dengan berat es.

Sebagai hasil dari penyesuaian isostasi, bagian bawah dari suatu rangkaian

pegunungan yang tinggi dan dataraan tinggi 2plateau3 umumnya akan

diimbangi oleh kerak yang lebih tebal dan lebih dalam hingga men1apai bagian

mantel jika dibandingkan dengan bentangalam yang elevasinya lebih rendah.

Setiap perubahan ketebalan yang ada di dalam kerak, seperti hilangnya

material yang disebabkan oleh proses erosi atau penambahan material akibat

sedimentasi 2pengendapan3, erupsi gunungapi, atau akumulasi es-glasial yang

sangat besar di atas benua akan menyebabkan terjadinya penyesuaian isostasi.

Bangunan dari bendungan oover Dam di sungai $olorado

terdokomentasi dengan sangat baik mengenai terjadinya penyesuaian isostasi.

Dengan penambahan berat air dan sedimentasi yang ada di dalam waduk

2reservoir3 sudah 1ukup untuk mengukur adanya penurunan 2subsiden1e3. Sejak

dibangunnya bendungan pada tahun #789, &( milyar ton air ditambah dengan

jumlah sedimen yang tidak diketahui berapa beratnya, menutupi danau Lake

6ead. Dalam hitungan tahun, penambahan berat ini menyebabkan kerak

mengalami penurunan yang berbentuk lingkaran disekitar danau tersebut.

:s-glasial yang terperangkap diatas benua merupakan 1ontoh lain dari

penyesuaian isostasi yang terjadi dalam kerak. Berat dari lembaran-lembaran es

yang tebalnya ribuan meter ini telah mengganggu keseimbangan kerak dan

menekan kerak kearah bawah 2dalam3. Di kedua kutub bumi, yaitu 5ntartika dan

Greenland, berat es-glasial yang terdapat dikedua tempat ini telah

"8 $opyright%&'#( by Djauhari )oor




menyebabkan bagian tengah dari daratan benua berada dibawah ketinggian

muka air laut. /enyesuaian isostsia telah terjadi juga di benua :ropa dan

5merika ;tara selama <aman es 2glasiasi3, saat es-glasial masih terdapat

disana. Di bagian kedua benua, seperti =eluk udson dan Laut Balti1 masih

terlihat bahwa ketinggian muka air berada dibawah ketinggian muka air laut.

Saat ini lapisan es-glasial sudah tidak ada lagi yang menyebabkan kerak

mengalami rebound atau kembali ke posisi semula dengan ke1epatan rata-rata

9 > #' meter per-tahun.

!onsep isostasi disamping sebagai dasar dalam mempelajari bentuk-

bentuk kenampakan kerak bumi, seperti benua-benua, 1ekungan laut, jalur

pegunungan dan juga sebagai dasar untuk memahami reaksi dari benua

terhadap erosi, sedimentasi, glasiasi, dan sistem tektonik.

5.2. PENGUKURAN ALIRAN PANAS DAN TEKTONIK LEMPENG

Bumi adalah suatu mesin pemanas raksasa, tidak saja sebagai penghasil

panas, tetapi juga sistem tektonik digerakan oleh aliran panas yang berasaal

dari bumi. *nti bumi bagian luar bersifat 1air yang memiliki tenaga se1ara luar

biasa untuk men1airkan bagian mantel bumi, erupsi lava yang keluar dari

gunungapi, gelembung gelembung yang keluar dari sumbermata air panas,

endapan bijih logam dari larutan panas. Bukti-bukti tersebut menjadi rujukan

penting dalam memahami panas yang berasal dari dalam bumi. ;ntuk menilai

aliran panas yang berasal dari bumi maka para akhli geologi melakukan

pengukuran dengan 1ara menghitung jumlah energi panas yang dilepaskan

yang ada di suatu erea tertentu 2miliwatt?m&3. 5liran panas biasanya diukur

dengan menggunakan sebuah termometer yang sensitif yang dilakukan pada

lubang pemboran pada bagian bawah lubang bor dan kemudian men1atat

temperaturnya atau biasa dikenal dengan sebutan gradien geotermal.

Gambar 4-& adalah peta rekapitulasi hasil pengukuran se1ara teliti yang

menunjukan hubungan yang mendasar antara aliran panas dan susunan

tektonik global. /ada peta terlihat jelas bahwa aliran panas tidak terdistribusi

se1ara seragam ke seluruh planet Bumi, tetapi mengapa polanya terlihat jelas@

Darimana asal panas yang ada di dalam Bumi@ 6arilah kita jawab pertanyaan

kedua terlebih dahulu. Saat ini, hampir semua panas yang dilepaskan dari

dalam Bumi dihasilkan dari peluruhan radioaktif dari 8 2tiga3 unsur yang

"( $opyright%&'#( by Djauhari )oor




jumlahnya dalam semua batuan sangat sedikit sekali, yaitu /otassium,

uranium , dan =horium. /anas dihasilkan ketika sejumlah ke1il materi dikonversi

menjadi energi. Aalaupun mantel bumi berisi konsentrasi yang sangat rendah

dari unsur-unsur radioaktif tersebut, namun demikian ternyata sangat tebal dan

masif yang mengakibatkan mantel merupakan sumber energi panas yang

dominan. Dengan demikian, aliran panas 2dan gradien temperatur3 akan tetap

tinggi ketika mantel berada dekat permukaan Bumi.

/rinsip tersebut diatas membatu kita dalam memahami mengapa aliran

panas sangat tinggi di daerah lautan dimana litos0rnya tipis dibandingkan

dengan yang terdapat dibawah benua. /emikiran dengan 1ara lain tentang

adanya anomali termal yang terdapat di lautan adalah dengan mengingat

bahwa litos0r samudra sangat panas saat ketika terbentuk oleh proses

pembatuan di pematang tengah samudra. Lempeng ini juga lebih muda

umurnya dibandingkan dengan semua litos0r benua dikarenakan belum semua

panasnya hilang. Lebih dari pada itu, wilayah wilayah yang aliran panasnya

paling tinggi adalah yang berada di pematang tengah samudra, terutama di

/asi0k timur dan di pematang samudra *ndia. /ada punggung samudra litos0r

masih baru terbentuk dan muda, tipis serta tempat dimana gunungapi bersifat

aktif.

ona aliran panas yang terendah berhubungan dengan bagian tengah dari

benua-benua yang sudah tua. Diperkirakan sifat litos0r yang dingin dan sangat

tebal yang terisolasi serta terproteksi sangat lama. /ola yang menarik lainnya

adalah kenampakan aliran panas yang berada disepanjang palung laut 2<ona

subduksi3. Sebagai 1atatan bahwa aliran panas yang berada di <ona subduksi

relatif rendah seperti yang berada di *ndonesia dan pantai barat 5merika

Selatan. 6engapa aliran panas rendah pada <ona gunungapinya aktif@

!emungkinan karena subduksi litos0r samudra mengalami pendinginan oleh

mantel dan menyebabkan berkurangnya aliran panas.





Gambar 4-&. /eta hubungan antara hasil pengukuran aliran panas se1ara globaldengan tektonik lempeng. /ada peta terlihat penyebaran aliran panas tertinggi justru berada di litos0r samudra dan berada di tempat-tempat batas lempengdivergen. al ini dikarenakan ketebalan lempeng samudra yang tidak tebal danumumnya lempeng samudra berumur lebih muda dibandingkan dengan litos0rbenua. /enyebaran aliran panas yang paling rendah berada di bagian tengah daribenua-benua yang tua dan hal ini diduga karena di bagian ini keraknya tebal,dingin dan terisolasi.

TUGAS KULIA GEOLOGI DINAMIK ! 6

#. elaskan mengapa gaya gravitasi menjadi dasar dalam pembentukan

sistem tata surya dan proses proses geologi @

&. 6engapa pegunungan yang tinggi dan daratan tinggi 2plateau3 memiliki

akar yang dalam @ elaskan jawaban saudara dan berilah 1ontohnya@





8. elaskan mengapa kerak benua umumnya memiliki ketebalan yang lebih

tebal dibandingkan dengan ketebalan kerak samudra @

(. elaskan hubungan antara aliran panas dengan tektonik lempeng @

DA"TAR PUSTAKA

#. $ondie, !. $. #77". Plate Tectonics and Crustal Evolution, (th ed. )ew +orkC Butterworth-einemann.

&. $o, 5., and E. B. art. #7"4. Plate Tectonics: How It Works /alo 5lto,

$alif.C Bla1kwell.

"F $opyright%&'#( by Djauhari )oor




8. othergill, 5., olmes, 6., 5ttenborough,D. , Byatt, 5. &''&. The BluePlanet . )ew +orkC D! /ublishing.

(. allam, 5. #7F8. A Revolution in the Sciences: From Continental ri!t to Plate Tectonics. )ew +orkC Hford ;niversity /ress.

9. !earey, /., and . .Iine. #774. "lo#al Tectonics, &nd ed. HfordC Bla1kwell.

4. Leopold, L. B., and !. S. Davis. #7"'.Water . 5leandria,Ia.C =ime-Life Books.

7. /eiit, . /., and 6. 5. !ettani. #7F8. The control o! the water c$cle.Scientifc American.

". ;.S. Geologi1al Survey. #77'. %ational Water Summar$&H$drolo'icEvents and Water Su((l$ and )se.;.S. Geologi1al Survey Aater Supply/aper &89',Aashington,D.$.C;.S. Government /rinting HJ1e.

7. Ian 5ndel,=. . #77(. %ew *iews on an +ld Planet: A Histor$ o! "lo#al Chan'e, &nd ed. $ambridgeC $ambridge ;niversity /ress

"" $opyright%&'#( by Djauhari )oor

chapter 6 gayaberat dan isostasi

Documents