Fenomena Geosfer: Litosfer

Susunan Lapisan

Lapisan kulit bumi sering disebut LITOSFER. Litosfer berasal dari kata litos berarti batu dan spheir/sphaira berarti bulatan. Litosfer merupakan lapisan batuan atau kulit bumi yang mengikuti bentuk bumi yang bulat dengan ketebalan ± 1.200 km.

Litosfer bumi terdiri atas beberapa lempeng keras. Lempeng ini bergeser dan bergerak di atas lapisan yang lebih lunak yang disebut astenosfer. Tebal kulit bumi tidak merata. Kulit bumi di bagian benua/dataran lebih tebal daripada di bawah samudera.

Bumi tersusun atas beberapa lapisan.

Barisfer, yaitu lapisan inti bumi merupakan bahan padat yang tersusun atas lapisan nife (niccolum = nikel dan ferrum = besi). Jari-jari ± 3.470 km dan batas luarnya ± 2.900 km di bawah permukaan bumi. 

Lapisan antara, yaitu lapisan yang terdapat di atas lapisan nife setebal 1.700 km. Berat jenisnya rata-rata 5 gr/cm3. Lapisan antara, disebut juga asthenosfer (mantle), merupakan bahan cair bersuhu tinggi dan berpijar.

Litosfer, yaitu lapisan yang terletak di atas lapisan pengantara, dengan ketebalan 1.200 km. Berat jenisnya rata-rata 2,8 gr/cm3. Litosfer (kulit bumi) terdiri atas lapisan sial dan lapisan sima.

Lapisan Sial, yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan aluminium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Dalam lapisan ini terdapat batuan sedimen, granit, andesit, jenis-jenis batuan metamorf, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan sial disebut juga lapisan kerak yang bersifat padat dan kaku, berketebalan rata-rata ± 35 km. Kerak ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu kerak benua dan kerak samudera.

• Kerak benua, merupakan benda padat yang terdiri atas batuan beku granit pada bagian atasnya dan batuan beku basalt pada bagian bawahnya. Kerak ini yang menempati sebagai benua.
• Kerak samudera, merupakan benda padat yang terdiri atas endapan di laut pada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan-batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun atas batuan beku gabro dan peridotit. Kerak ini menempati sebagai samudera.

Lapisan sima, yaitu lapisan kulit bumi yang disusun oleh logam-logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO. Lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar daripada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium, yaitu mineral ferromagnesium dan batuan basalt. Lapisan sima merupakan bahan yang bersifat elastis dan mempunyai ketebalan rata-rata 65 km.

Vulkanisme

Bentuk permukaan bumi selamanya tidak tetap, tetapi mengalami perubahan-perubahan bentuk dari waktu ke waktu atau zaman ke zaman. Adapun faktor-faktor penyebabnya bermacam-macam, yaitu:

Tenaga geologi yang berasal dari dalam yang disebut tenaga endogen, menyebabkan terjadinya bentuk/bangunan relief permukaan bumi.

Tenaga geologi yang berasal dari luar yang disebut tenaga eksogen, menyebabkan perombakan bangunan relief permukaan.

Tenaga geologi menurut waktu dan luas pengaruh dibagi menjadi 2 yaitu,

• Orogenesa atau pembentukan pegunungan, yaitu tenaga geologi yang bekerja di areal yang relatif sempit dan relatif cepat. Deretan Pegunungan Mediterania yang memanjang dari Pegunungan Atlas di Afrika sampai ke Pegunungan Indonesia itu merupakan hasil tenaga orogenesa.
• Epirogenesa atau pengangkatan / penurunan benua, epirogenesa bekerja di daerah yang relatif luas dan relatif lambat.

Erosi

PELAPUKAN ialah perusakan batuan kulit bumi karena pengaruh keadaan cuaca. Hasil pelapukan adalah terbentuknya tanah.

Menurut prosesnya, pelapukan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu pelapukan mekanis, pelapukan kimia, dan pelapukan organis.

Pelapukan Mekanis (Fisika)

Pelapukan yang bersifat merombak batuan secara mekanik, tanpa mengubah sifat batuannya. Pelapukan ini dapat terjadi karena perbedaan suhu siang malam dan beku celah.

Perbedaan Suhu Siang dan Malam
Pada siang hari batuan mengalami pemuaian. Pada malam hari, suhu turun sangat rendah menyebabkan batuan menyusut dengan cepat. Hal ini akan mengakibatkan batuan retak-retak dan akhirnya hancur berkeping-keping. Gejala seperti ini terdapat di daerah gurun.

Perubahan Volume Pada Celah-celah Batuan
Menurut Wardiyatmoko dan Bintarto, celah-celah batuan di daerah sedang atau daerah sekitar kutub dapat kemasukan air pada musim panas. Pada musim dingin atau malam hari, air pada celah batuan menjadi es. Karena menjadi es, volumenya bertambah besar sehingga batuan akan pecah akibat terdesak oleh es yang ada di dalam celah batuan tersebut. Peristiwa ini dapat pula terjadi di daerah-daerah pegunungan tinggi.

Pelapukan Kimia

Pelapukan yang terjadi akibat peristiwa kimia. Misalnya air hujan yang mengandung CO² dan oksigen, memiliki tenaga melarutkan yang besar. Gejala pelarutan akan lebih cepat jika air tersebut mengenai batuan kapur atau karst. Bentuk-bentuk itu disebut gejala-gejala karst.

• Ponor adalah lubang masuknya aliran air ke dalam tanah berupa masuknya air sungai ke dalam tanah di daerah kapur.
• Dolina adalah lubang di permukaan tanah kapur, yang bentuknya seperti corong, piring, dan sumur. Dolina ini terbentuk oleh air yang meresap ke dalam melalui rekah-rekah sehingga melarutkan kapur yang dilaluinya.
• Sungai bawah tanah adalah aliran air yang terdapat di dalam tanah dan biasa mengalir melalui daerah kapur. Aliran air tersebut meresap ke dalam celah-celah kapur dan akhirnya berkumpul serta mengalir kembali ke dalam tanah di daerah kapur.
• Stalaktit adalah endapan kapur yang menggantung pada langit-langit gua.
• Stalakmit adalah endapan kapur yang terdapat di dasar gua.
• Columnar adalah stalaktit dan stalagmit yang menyatu menjadi satu.

Pelapukan Organis (Biologis)

Pelapukan yang disebabkan proses organis. Misalnya akar tumbuhan dapat menembus batuan karena akar mengeluarkan zat yang dapat melarutkan batuan. Binatang-binatang membuat sarang dengan melubangi batuan hingga hancur. Untuk bahan bangunan rumah maka manusia memecah batuan. Pelapukan batuan juga dapat disebabkan oleh daun yang membusuk di atas batuan.

PENGIKISAN (EROSI) adalah proses terkikisnya permukaan tanah yang disebabkan oleh air, angin, dan gletser.

Erosi Sungai

Erosi sungai ialah erosi yang disebabkan oleh air sungai. Kekuatan erosi sungai tergantung dari kecepatan gerak aliran sungai, daya angkut air sungai, kohesi batuan pada alur sungai, dan keadaan permukaan batuan. Erosi sungai ada dua jenis, yaitu erosi dasar dan erosi tepi.

Erosi Dasar
Erosi dasar ialah erosi sungai yang pengikisannya terutama pada dasar sungai. Erosi ini terjadi pada sungai muda dan menghasilkan bentuk V dan U. Sungai bentuk V memiliki dasar yang makin dalam, sedangkan sungai bentuk U memiliki lereng yang terjal.

Erosi Tepi
Erosi tepi ialah erosi yang pengikisannya terutama pada tepi sungai. Erosi ini terjadi pada sungai dewasa dan sungai tua. Bentuk-bentuk yang dihasilkan oleh erosi ini ialah sebagai berikut.

• Dataran-dataran banjir, yang terdapat di kanan dan kiri sepanjang aliran sungai.
• Meander, ialah sungai yang berbelok-belok dengan arah aliran yang tetap. Peristiwa meander biasanya terjadi pada sungai tua. Pembentukan meander dimulai bila garis arus pindah ke tepi luar belokan; di tempat ini erosi tepi berjalan kuat. Apabila terjadi gerakan massa air yang kuat karena banjir besar maka dapat terjadi aliran sungai menerobos secara lurus, akibatnya aliran sungai menjadi lurus, dan meander ditinggalkan.

Erosi Air Laut

Erosi air laut disebut abrasi. Abrasi ini biasanya terjadi pada pantai yang curam, misalnya: pantai selatan Jawa Barat dan Jawa Timur. Hasil abrasi air laut misalnya gua-gua pantai, cliff, dan jembatan alam (natural bridge).

Erosi Angin

Angin juga dapat menyebabkan terkikisnya batuan. Pengikisan batuan oleh angin disebut korasi. Hasil pengikisan angin terhadap batuan, misalnya batu jamur di daerah gurun pasir. Di daerah pantai berpasir, angin yang bertiup cukup kencang mampu mengangkut pasir-pasir yang kering dan diendapkan di dataran sehingga terbentuk bukit-bukit pasir. Hal ini banyak terdapat di pantai sebelah selatan dan utara Pulau Jawa. 

Erosi Gletser

Erosi oleh gletser disebut eksharasi yang banyak terdapat di kutub dan gunung tinggi bersalju. Erosi ini terjadi akibat es atau salju yang mencair dan bergerak turun melalui lembah-lembah pegunungan. Akibatnya lembah-lembah yang semula berbentuk V berubah menjadi U.

Erosi Air Hujan

Permukaan lahan tanah yang gundul tanpa tanaman yang tumbuh di atasnya, lebih-lebih bila tanahnya tersebut miring dan gembur akan mudah sekali terjadi erosi oleh air hujan. Bentuk erosi tersebut berupa penghanyutan atau penelanjangan dari lapisan tanah bagian atas sehingga dapat menimbulkan bencana bagi daerah-daerah di bawahnya dan tanah menjadi tandus.

Proses Pembentukan Tanah

TANAH merupakan hasil pelapukan batu-batuan, sebagai proses alami yang disebabkan antara lain oleh pengaruh iklim dan organisme. Selain itu, tanah merupakan akumulasi dari tubuh-tubuh alam yang bebas yang menduduki sebagian besar permukaan bumi. Tanah mampu menumbuhkan tanaman dan memiliki sifat-sifat sebagai akibat pengaruh iklim dan jasad-jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk dalam keadaan tertentu selama jangka waktu tertentu pula. Tanah berperan penting bagi kehidupan manusia, karena:

• Digunakan untuk tempat tinggal dan tempat melakukan kegiatan manusia,
• Sebagai tempat tumbuhnya vegetasi yang sangat berguna bagi manusia, dan
• Mengandung barang tambang atau bahan galian yang berguna bagi manusia.

Tanah mempunyai penyebaran ke arah vertikal dan ke arah horizontal. Penyebaran ke arah vertikal dari permukaan sampai pada batuan induk (bedrock), sedangkan penyebaran ke arah horizontal kurang sejajar dengan permukaan bumi.

Lapisan tanah atas (top soil) merupakan bagian yang optimum bagi kehidupan tumbuh-tumbuhan. Komponen tanah adalah mineral, bahan organik, air, dan udara. Keadaan tanah yang serasi menjadi habitat tumbuh-tumbuhan apabila perbandingan komponen-komponen itu terdiri atas mineral 45%, bahan organik 5%, air antara 20% - 30%, dan udara tanah 20% - 30%.

Profil Tanah

Lahan atau tanah mempunyai kemampuan yang berbeda-beda. Perbedaan tersebut disebabkan oleh beberapa hal, antara lain: tekstur tanah, permeabilitas tanah, kedalaman atau solum tanah, keadaan erosi dan kemiringan lereng, serta drainase (penyaluran air).

Tekstur Tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif berbagai golongan besar partikel tanah dalam suatu massa tanah, terutama perbandingan antara fraksi-fraksi seperti pasir, debu, dan lempung.

Tekstur tanah berkaitan dengan struktur bahan mineral, seperti pasir, debu, dan lempung. Pasir, debu, dan lempung disebut zarah (partikel) tanah. Berdasarkan ukurannya (diameter butirnya), zarah dibagi menjadi 3 yaitu fraksi pasir, fraksi debu, dan fraksi lempung. Butir-butir tanah atau batuan yang berdiameter lebih dari 2 mm disebut gravel dan tidak termasuk fraksi tanah.

Unsur-unsur tanah yang terdiri atas butiran-butiran pasir, tekstur tanah itu bersifat kasar, sedangkan unsur-unsur tanah yang terdiri atas lempung, tekstur tanah itu sangat halus. Tekstur tanah yang ideal untuk pertanian adalah geluh, yaitu tanah yang lekat. Dalam pembuatan kerajinan keramik, batu bata, dan genting, fraksi lempung sangat diperlukan.

Permeabilitas Tanah

Permeabilitas tanah adalah cepat atau lambatnya air meresap ke dalam tanah melalui pori-pori tanah ke arah horizontal maupun ke arah vertikal. Cepat/lambatnya perembesan air ini sangat ditentukan oleh tekstur tanah. Semakin kasar tekstur tanah maka semakin cepat perembesan air.

Kedalaman (Solum Tanah)

Kedalaman atau solum tanah menunjukkan berapa ketebalan tanah diukur dari permukaan sampai ke batuan induk.

Erosi

Erosi menyangkut banyaknya partikel-partikel tanah yang terpindahkan. Lereng yang curam akan mempercepat erosi bila lahan tanahnya gundul.

Drainase

Drainase adalah pengeringan air yang berlebihan pada tanah yang mencakup proses pengaturan dan pengaliran air yang berada dalam tanah atau permukaan tanah yang menggenang. Di daerah yang mempunyai solum tanah dalam, drainase yang baik, tekstur halus, kemiringan lereng 1% - 2% dapat diusahakan secara intensif tanpa bahaya erosi atau penurunan produktivitas. Kemampuan daerah bersolum tanah dangkal, drainase buruk, tekstur tanah sangat halus atau kasar, dan berlereng curam tidak dapat digunakan secara maksimal dan diperkirakan akan banyak hambatan.