Litosfer Bumi penyangga kehidupan Manusia karena litosfer terdiri atas mineral-mineral, yaitu benda padat anorganik yang terbentuk secara alami dan mempunyai komposisi kimia tertentu serta sifat fisik yang jelas.
aksiografi.com – Bumi sebagai planet yang kita huni, terdiri atas lapisan inti, mantel, dan kerak. Kulit kerak Bumi dan bagian atas mantel adalah litosfer Bumi. Litosfer Bumi terdiri atas kulit kerak dan mantel bagian atas. Umumnya litosfer terdiri atas mineral-mineral benda padat anorganik yang terbentuk secara alami dengan mempunyai komposisi kimia tertentu serta sifat fisik yang jelas.
Ciri-Ciri Fisik Mineral
Kebanyakan unsur pada kerak Bumi berbentuk mineral. Mineral itu bisa berbentuk unsur tunggal padat atau hasil persenyawaan dan mempunyai empat ciri dasar:
(1) terjadi secara alami;
(2) dalam bentuk anorganik (tidak berasal dari makhluk hidup);
(3) mempunyai komposisi kimia yang pasti, mengandung senyawa-senyawa atau unsur-unsur sejenis dalam perbandingan sama; dan
(4) mempunyai struktur kristal yang menyerupai bentuk geometris tertentu).
Keempat ciri dasar di atas menjadi dasar membedakan ciri fisik mineral dengan mudah. Berat jenis mineral berbeda-beda antara satu mineral dan mineral lainnya. Sehingga dengan mudah kita dapat mengetahui cara membedakan mineral yang satu dengan mineral yang lain.
Kita dapat menghitung berat jenis mineral. Caranya mudah. Bagilah massa mineral dengan massa air yang ditumpahkan oleh mineral tersebut. Berat jenis menunjukkan perbandingan berat mineral dengan air.
Contoh sebuah mineral 2,65 kali lebih berat ketimbang dengan air pada volume yang sama. Umumnya berat jenis mineral berada pada kisaran dari 2-5. Setiap mineral memiliki berat jenis tertentu sehingga dapat menjadi petunjuk untuk menentukan identitas sebuah mineral.
Timbangan bukan satu-satunya alat menghitung berat jenis. Sebagai gantinya, heft mineral dapat menghitung berat jenis mineral. Heft adalah alat pengukuran yang subjektif. Kita dapat melakukan pengukuran heft dengan cara memilih mineral-mineral yang memiliki volume sama dan membandingkan beratnya.
Sebagai contoh emas dan pirit adalah mineral yang serupa tapi tak sama. Berat jenis jenis emas adalah 19,3 sedangkan pirit adalah 5,0. Jadi heft dapat dengan mudah menentukan bahwa heft emas lebih besar dari heft pirit, meskipun bukan suatu pengukuran yang tepat.
Ciri-Ciri Fisik Kristal
Kerak Bumi terdiri atas berbagai jenis mineral yang dapat teridentifikasi berdasarkan arah haluan porosnya sebagai salah satu dari enam sistem hablur. Mineral merupakan suatu padatan senyawa kimia homogen dan non-organik. Setiap mineral memiliki ciri-ciri fisik yang teratur (kristal) dan terbentuk secara alami.
Model kristal memiliki pola teratur yang berulang dalam tiga dimensi. Bentuk kristal mineral sama, berapa pun ukurannya. Kita mudah mengenali bentuk kristal. Kristal merupakan benda padat yang terbentuk oleh atom-atom yang tersusun dalam pola tetap, tertata rapi, yang membentuk sisi atau permukaan rata atau datar.
Adanya pengulangan kombinasi partikel-partikel atom yang sama maka bentuk kristal dalam mineral menjadi enam kelompok berbeda yang disebut sistem hablur.
Sistem hablur memiliki enam model yaitu berbentuk kubus, tetragon, heksagon, ortorombus, monoklin, dan triklin. Semua kristal berbentuk tiga dimensi, artinya mempunyai panjang, lebar, dan tebal. Kita dapat membuat model kristal mineral dengan kubus. Kristal kubus mempunyai tiga poros dengan panjang sama dan bersudut 90 derajat.
Proses Perubahan Bentuk Batuan
Kerak bumi memiliki batuan beku atau batuan vulkanis dan batuan api. Batuan ini terbentuk, secara tersirat pada namanya, akibat suhu tinggi dalam Bumi dari aktivitas gunung berapi atau vulkanis.
Ada tiga jenis batuan yaitu sedimen atau endapan, malihan atau metamorf, dan batuan beku atau batuan api. Ketiga batuan itu terbentuk dengan proses berbeda. Masing-masing jenis batuan dapat berubah menjadi salah satu dari ketiga jenis batuan. Proses perubahan itulah menjadi siklus batu.
Batuan adalah kumpulan satu mineral atau lebih yang saling melekat dengan kuat. Batua beku adalah batuan yang melalui proses pendinginan dan pemadatan batuan cair/magma. Magma (batuan cair di bawah permukaan bumi) pada tempat yang sangat dalam mendingin secara perlahan. Selama proses pendinginan tersebut, kristal-kristal mineral yang besar terbentuk.
Sedangkan batuan beku intrust merupakan batuan yang terbentuk dalam kerak dan berisi kristal besar berbentuk seragam dan saling berhubungan. Tekstur batuan berdasarkan ukuran butiran mineralnya (partikel keras). Batuan beku intrusi mempunyai butiran kasar (mempunyai partikel keras dan besar).
Pada percobaan ini, guiungan yang terdiri atas bola tanah liat besar mewakiii batuan beku intrusi berbutir kasar. Ada sedikit perbedaan pada proses pembentukan batuan beku porfiri. Seperti jenis batuan beku intrusi yang lain, kristal besar terbentuk dari magma yang mendingin pada tempat yang sangat dalam pada permukaan Bumi, akan tetapi pada batuan porfiri, magma didorong ke permukaan sebelum magma sepenuhnya mengeras
Di permukaan, pendinginan berlangsung cepat, menghasilkan kristal-kristal kecil. Sehingga, batuan beku porfiri berisikan dua atau lebih kristal yang saling bertautan dengan ukuran berbeda. Atau dengan kata lain, batuan beku porfiri mempunyai butiran yang berukuran beraneka ragam. Gulungan bola tanah liat kecil dan besar mewakili batuan beku porfiri.
Metamorfisme adalah perubahan struktur, penampilan, dan komposisi batuan dalam keadaan sudah padat akibat adanya perubahan suhu dan/atau tekanan di dalam kerak Bumi. Metamorfisme sewilayah/regional adalah perubahan bebatuan oleh tekanan dan panas pada daerah yang besar, seperti proses pembentukan gunung.
Proses Terjadinya Erosi
Cara mengetahui proses terjadinya erosi sangat mudah. Jika Anda berusia 40an tahun saat ini, mungkin Anda pernah membuat bola lumpur saat masih kanak-kanak. Dengan bola lumpur itu, kita akan melakukan praktek untuk memperagakan terjadinya erosi dan pelapukan.
Bumi memiliki kerak dengan sifat berubah. Perubahan pada kerak bumi terjadi akibat adanya erosi, proses di mana material kerak diuraikan dan dibawa atau dipindahkan oleh angin, air, es, dan gaya tarik Bumi yang bergerak menggempur material kerak itu.
Bola lumpur akibat tanah sudah tererosi/terkikis. Erosi adalah proses di mana batuan dan material-material lain di kerak Bumi terpecahkan atau terurai kemudian diangkut oleh agen-agen alam, seperti air, angin, es, dan gaya tarik Bumi. Bagian erosi yang hanya menguraikan material kerak adalah pelapukan. Material kerak ini terurai oleh dua jenis pelapukan: pelapukan kimiawi, yang mempengaruhi sifat kimia material kerak, dan pelapukan mekanis, yang menguraikan material kerak secara fisik.
Pelapukan kimiawi adalah perubahan kimia, maksudnya perubahan tersebut menghasilkan satu atau lebih zat yang berbeda dari zat sebelum perubahan terjadi. Pelapukan mekanis adalah perubahan fisik, maksudnya penampilan zat atau benda berubah tetapi sifat-sifat dan susunannya tetap sama.
Percobaan ini menunjukkan salah satu penyebab utama pelapukan kimiawi, yaitu aksi air. Bagian proses erosi air ini adalah pelarutan sebagian material membentuk larutan. Bagian proses lainnya adalah pencampuran material dengan air membentuk suspensi (campuran yang terdiri atas bagian-bagian yang akan mengendap secara perlahan).
Suspensi terbentuk ketika material bercampur dengan air tetapi tidak larut. Air mengikis bola lumpur, dengan pertama-tama air melarutkan lalu bercampur dengan material-material dalam bola, dan akhirnya mengangkut material mengalir keluar.
Agen-agen erosi pada percobaan ini adalah air dan gaya tarik Bumi. Gaya tarik Bumi menarik air ke bawah. Ketika mengalir keluar lubang gelas, air membawa material yang larut dan campuran material keluar bersamanya. Ketika air berhenti bergerak, gaya tarik Bumi menarik material yang tidak larut oleh air ikut turun, terkumpul pada gelas.
Gaya tarik Bumi menarik partikel-partikel yang telah melewati proses pelapukan ke tempat lebih rendah. Partikel yang terangkut oleh erosi disebut sedimen sedangkan deposisi adalah penumpukan sedimen. Erosi adalah proses pengikisan, dan pengendapan adalah proses pembangunan.
Lapisan-Lapisan Batuan
Batuan sedimen terbentuk dari fragmen/pecahan batuan yang telah mengalami proses pelapukan. Pecahan batuan yang bergeser dari satu tempat ke tempat lain oleh angin, air, es, dan gaya tarik Bumi disebut sedimen. Selama berjuta-juta tahun, lapisan sedimen tebal terkumpul, dan beratnya menekan sedimen menjadi batuan sedimen.
Litosfer sebagian besar tersusun oleh batu dan regolit (partikel batuan yang tidak merekat dan terlepas, termasuk tanah yang menutupi Bumi). Sedimen terjadi karena agen erosi mengangkut regolit lalu mengendap di suatu tempat secara perlahan.
Pengadukan dan penuangan campuran air, tepung, beras, dan kacang ke dalam botol berisi air menunjukkan pengangkutan sedimen dengan berbagai ukuran oleh air yang bergerak cepat ke dalam air diam yang tidak mengalir. Terlihat pada percobaan, sedimen mengendap pada air tenang. Pengendapan partikel menunjukkan pembentukan dua lapisan sedimen berbentuk horizontal yang terpisah.
Waktu yang diperlukan sedimen untuk mengendapkan agen pengangkutnya disebut tingkat pengendapan. Tingkat pengendapan beras dan kacang lebih cepat daripada tingkat pengendapan tepung. Oleh karena itu, lapisan beras dan kacang terbentuk lebih dahulu, kemudian tepung mengisi ruang antara beras dan kacang, dan membentuk sebuah lapisan di atas lapisan beras dan kacang.
Tekstur Tanah sebagai Ukuran Regolit
Sebagian besar kerak Bumi tertutupi oleh tumbuh-tumbuhan. Kelangsungan hidup tumbuh-tumbuhan ini tergantung pada dukungan secara fisik dan asupan unsur hara dari campuran partikel batuan lapuk dan humus yang disebut tanah.
Tanah merupakan lapisan regolit paling atas yang mendukung pertumbuhan tanaman. Ia terdiri atas butir-butir batuan lapuk, humus (hewan dan tumbuhan yang membusuk), udara, dan air. Material ini sangat penting untuk kelangsungan hidup hewan dan tumbuhan.
Ia juga menyediakan bahan-bahan yang sangat penting bagi tumbuhan untuk membuat makanannya. Dan hewan, secara langsung ataupun tidak langsung, tergantung pada tumbuhan untuk makanannya.
Tidak semua jenis tanah sama. Batuan lapuk terdiri atas beberapa jenis. Humus pada tanah juga mempunyai jumlah dan komposisi yang beragam. Kebanyakan tanah mengandung butiran dengan beragam ukuran.
Deformasi Lapisan Kerak Bumi
Tekanan pada lapisan batuan dapat menyebabkan deformasi (canggaan: perubahan bentuk dan/atau ukuran suatu benda biasanya dari yang baik menjadi kurang baik). Pergerakan ke atas dan bawah serta keluar dan masuk pada lapisan-lapisan tidak selalu terlihat dari luar.
Sebab tanda pada permukaan bisa terkikis dengan berlalunya waktu. Jadi, corak lapisan yang terletak di bawah permukaan Bumi yang mengalami deformasi sering kali baru kelihatan saat bagian-bagian Bumi terpotong, seperti saat pembuatan jalan.
Garis yang terlihat pada spons membagi spons menjadi lapisan-lapisan yang mewakili strata (lapisan-lapisan material batuan) dalam kerak Bumi. Gaya yang diberikan pada spons mewakili bentuk tekanan, yaitu gaya yang bekerja pada batuan di kerak Bumi, menyebabkan pergerakan atau perubahan bentuk atau volume.
Jenis tekanan yang terlihat dalam percobaan ini adalah kompresi atau pemampatan (saling menekan) batuan. Pemampatan dapat menyebabkan batuan patah atau melengkung. Pergerakan spons menunjukkan lipatan atau lengkungan lapisan batuan. Lipatan yang menghasilkan bentuk lengkungan ke atas adalah lipatan antiklinal.
Titik Patah Kerak Bumi (Sesar)
Sesar terjadi saat kerak Bumi tidak hanya patah tapi juga bergerak. Tekanan menghasilkan gerakan ke berbagai arah dan menyebabkan potongan-potongan yang terpisah bergerak saling bergesekan. Gerakan kerak Bumi setelah patah berguna dalam menggolongkan jenis sesar. Energi yang terlepas dari hasil patahan atau gerakan itu menyebabkan terjadinya gempat bumi.
Sesar-sesar yang berukuran besar di kerak bumi adalah hasil dari aksi gaya lempeng tektonik. Jika sesar-sesar yang terbentuk itu besar maka mereka menjadi batas-batas antara lempeng seperi zona subduksi atau sesar transform.
Setiap wama pada tanah liat mewakili stratum/lapisan dari satu jenis bahan batuan. Memotong tanah liat menggambarkan tekanan yang menyebabkan sambungan kerak Bumi retak. Jika tidak ada gerakan sepanjang retakan, retakan ini disebut sambungan. Tapi apabila ada gerakan, retakan hanyalah sesar. Garis retakan pada sesar adalah bidang sesar.
Apabila bidang sesar bergerak vertikal (bergerak naik turun) maka blok sesar (batuan yang mengikat bidang patahan) di atas bidang sesar menjadi hanging wall(dinding gantung) dan blok sesar di bawah bidang sesar disebut footwall(dinding kaki).
Lempeng Tektonik
Litosfer Bumi terdiri atas bagian-bagian adalah lempeng yang bergerak yang saling berhubungan satu sama lain. Pergerakan ini bisa terjadi sebab lempeng tersebut mengapung di atas astenosfer yang bertekstur seperti lumpur kental.
Tempat kertas keluar, mewakili punggung pegunungan tengah samudra (satu dari sejumlah punggung pegunungan yang membentuk sebuah rantai pegunungan dasar samudra yang bersambungan di sekeliling Bumi). Di bagian tengah punggung pegunungan tengah samudra adalah lembah terban.
Lembah terban adalah rekahan dalam dan sempit pada kerak Bumi, seperti celah pada kotak. Batuan cair naik ke permukaan melalui celah/rekahan tersebut. Kira-kira setengah dari lava yang keluar naik dari lembah terban menyebar pada kedua sisi punggung pegunungan samudra.
Bagian kerak di kedua sisi punggung pegunungan bergerak terpisah oleh adanya penambahan material baru. Lavanya mengeras dan membentuk dasar samudra yang baru. Proses pembentukan kerak samudra baru yang bergerak menjauh secara perlahan dari punggung pegunungan tengah samudra adalah pelamparan dasar samudra.
Bukti-bukti pelamparan dasar samudra adalah adanya pola “garis-garis” magnetik yang sama persis dan sejajar di setiap sisi punggung pegunungan tengah samudra. Garis-garis magnetik bisa terjadi karena sebelum lava memadat menjadi batu, butiran mineral besi magnet di dalam lava diratakan ke arah medan magnet Bumi (suatu daerah di mana bahan-bahan magnetik diaktifkan oleh gaya magnetik).
Sebab tanda pada permukaan bisa terkikis dengan berlalunya waktu. Jadi, corak lapisan yang terletak di bawah permukaan Bumi yang mengalami deformasi sering kali baru kelihatan saat bagian-bagian Bumi dipotong, seperti saat pembuatan jalan. Itulah ciri-ciri, proses, dan perubahan bentuk sehingga litosfer bumi sebagai penyangga kehidupan manusia.
