Proses Geomorfologi Endogen

A. Vulkanologi

1. Pengertian Gunung Api

Gunungapi adalah lubang kepundan atau rekahan dalam kerak bumi tempat keluarnya cairan magma atau gas atau cairan lainnya ke permukaan bumi. Material yang dierupsikan ke permukaan bumi umumnya membentuk kerucut terpancung.
Gunungapi diklasifikasikan berdasarkan dua sumber erupsi yaitu erupsi pusat dan erupsi samping. Erupsi pusat adalah erupsi yang keluar melalui kawah utama dan erupsi samping, erupsi yang keluar dari lereng tubuhnya. Erupsi samping dapat dibedakan sebagai erupsi celah dan esrupsi eksentrik. Erupsi samping adalah erupsi yang muncul pada retakan/sesar dapat memanjang sampai beberapa kilometer. Erupsi eksentrik adalah erupsi samping tetapi magma yang keluar bukan dari kepundan pusat yang menyimpang ke samping melainkan langsung dari dapur magma melalui kepundan tersendiri.

2. Jenis Gnung Berapi

Berdasarkan bentuknya gunung berapi dapat di bedakan:

a. Stratovolcano

Terdiri dari letusan batu dari jenis letusan berubah sehingga susunan berlapis beberapa jenis batuan, sehingga membentuk kerucut besar (raksasa), kadang-kadang bentuknya tidak beraturan, karena letusan terjadi sudah beberapa ratus kali. Gunung Merapi adalah dari jenis ini.
Stratovolcano, juga dikenal sebagai gunung berapi komposit atau stratovolcano, adalah gunung (gunung berapi) yang tinggi dan berbentuk kerucut yang terdiri dari lava dan abu vulkanik yang mengeras. Bentuk gunung berapi biasanya puncak dan landai curam di kaki karena aliran lava yang membentuk gunung berapi itu sangat tebal karena mengandung banyak silika, dan begitu dingin dan mengeras sebelum menyebar lebih lanjut. Lava seperti tergolong konsentrasi tinggi asam silikat.
Meskipun stratovolcano seperti bisul kadang-kadang disebut gunung berapi komposit, ahli gunung berapi lebih suka menggunakan istilah untuk membedakannya dari stratovolcano gunung berapi karena semua gunung berapi dari bentuk apapun memiliki struktur gabungan (berlapis) – yang terdiri dari urutan bahan shedding letusan.

b. Perisai

Batuan terdiri dari lava mengalir pada saat diendapkan masih cair, sehingga tidak punya waktu untuk membentuk kerucut yang tinggi (curam), bentuknya akan miring landai, dan struktur terdiri dari batuan basaltik. Contoh gunung api ini di Kepulauan Hawaii.
Atau perisai gunung berapi perisai gunung berapi adalah jenis vulkanik Enyang dgan berbentuk seperti bentuk perisai yang melebar dengan beberapa puncak yang tidak tepat perisai ditempatkan terlalu tinggi di atas tanah.
Gunung berapi perisai dapat dibedakan dari orang lain dengan tingkat tinggi puncak gunung berapi dan lereng. Perisai gunung berapi memiliki tubuh yang luas dari gunung dengan kemiringan lembut. Bentuk gunung seperti gunung berapi perisai dibuat sebagai magma yang keluar selama letusan sangat encer.
Akibatnya, magma pijar dapat dengan cepat menguras dan tersebar di area yang luas. Perisai gunung berapi telah meletus alam berlebihan karena letak dapur magmanya tekanan gas magmatik dangkal tidak terlalu kuat. Contoh perisai gunung berapi: gunung berapi di Kepulauan Hawaii, Mauna Loa, Kilauea dan Mauna Kea.

c. Cinder Cone

Sebuah abu gunung berapi dan fragmen kecil batuan vulkanik menyebar di sekitar gunung. Sebagian besar gunung jenis ini membentuk mangkuk di atas. Jarang ketinggian di atas 500 meter dari tanah di sekitarnya.

d. Kaldera

Jenis gunung berapi terbentuk dari ledakan yang sangat kuat yang melempar ujung atas gunung untuk membentuk sebuah baskom. Gunung Bromo merupakan jenis ini.
Kaldera adalah fitur vulkanik yang terbentuk oleh runtuhnya tanah setelah letusan gunung berapi. Contoh danau Toba di Indonesia yang Berasal dari letusan gunung berapi kuno. Kaldera ini Sering bingung dengan kawah gunung berapi. Kata “kaldera” berasal dari bahasa Spanyol, yang berarti panci.
Pada tahun 1815, seorang ahli geologi Jerman Leopold van Buch mengunjungi Las Cañadas kaldera Teide di Tenerife, dan Caldera de Taburiente di La Palma, baik di Kepulauan Canary. Ketika catatan diterbitkan, ia Diperkenalkan istilah ke dalam kaldera geologi kosakata.
Runtuhnya permukaan terjadi Karena kosong magma di bawah gunung berapi, biasanya Terjadi karena letusan gunung berapi. Jika cukup magma terlontar, magma chamber kosong tidak dapat mendukung berat struktur gunung berapi di atasnya. Kesalahan melingkar bentuk berbentuk cincin di sekililing magma chamber. Kesalahan Juga cincin memicu pelepasan isi magma lain melalui pintu keluar di sekitar puncak gunung berapi.

B. Seismologi

1. Pengertian Gempa

Gempa adalah suatu sentakan asli yang terjadi di bumi, bersumber dari dalam bumi yang kemudian merambat ke permukaan (Katilli, 1966). Pada saat gempa bumi terjadi, yang dapat kita rasakan adalah getaran bumi di tempat kita berpijak. Ilmu yang mempelajari gempa bumi dinamakan seismologi.

2. Jenis Gempa Bumi

a. Gempa Bumi Vulkanik

Gempa bumi vulkanik adalah gempa yang disebabkan adanya aktivitas vulkanisme atau letusan gunung api. Gempa ini hanya terasa di sekitar gunung api itu saja, dan dapat terjadi sebelum, selama atau sesudah letusan gunung api.
Gempa ini terjadi karena adanya getaran dalam bumi yang disebabkan oleh gesekan magma dengan dinding batuan yang diterobos pada saat magma naik ke permukaan, di samping adanya tekanan gas pada saat terjadinya peledakan hebat.

b. Gempa Bumi Tektonik

Gempa bumi tektonik disebabkan adanya pergeseran-pergeseran di dalam bumi secara tiba-tiba. Gejala ini sangat erat hubungannya dengan pembentukan pegunungan yang biasanya diikuti dengan pembentukan sesar-sesar baru.
Ketegangan-ketegangan yang terjadi di dalam bumi akan mengaktifkan kembali sesar-sesar lama yang sudah tidak aktif. Apabila pergerakan tersebut cukup besar dan terekam oleh seismograf akan menyebabkan terjadinya gempa bumi tektonik.

c. Gempa Bumi Runtuhan/Terban

Gempa bumi runtuhan terjadi akibat jatuhnya massa tanah di bagian atas rongga dalam bumi, biasanya terjadi di gua, di daerah pertambangan, lereng tebing yang curam, dan di daerah karst. Runtuhan yang terjadi di daerah-daerah tersebut sering menimbulkan getaran gempa yang dikelompokkan ke dalam gempa bumi runtuhan

d. Gempa Bumi Tumbukan

Gempa ini terutama disebabkan oleh meteor besar yang jatuh ke bumi. Gempa seperti ini jarang terjadi.
Pusat gempa di bawah permukaan bumi disebut hiposentrum, dari hiposentrum, gelombang menjalar ke segala arah. Ada dua bentuk hiposentrum, yaitu hiposentrum garis dan titik. Hiposentrum berbentuk garis jika penyebabnya patahan kerak bumi dan hiposentrum berbentuk titik jika penyebabnya gunung api atau tanah longsor.
Permukaan tanah yang berada tepat di atas hiposentrum disebut episentrum. Di sekitar episentrum inilah biasanya terjadi kerusakan paling parah. Dari episentrum getaran permukaan menjalar horizontal ke segala arah. Di Indonesia, episentrum umumnya terdapat di bawah permukaan laut. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya tsunami.

3. Jenis Gempa berdasarkan Hiposentrumnya

a. Gempa bumi dalam

Gempa ini memiliki kedalaman hiposentrum lebih dari 300 km. Letak hiposentrum yang dalam mengakibatkan gempa ini tidak begitu mengguncang permukaan bumi. Contohnya adalah gempa yang pernah terjadi di bawah Laut Jawa, Laut Flores, dan Laut Sulawesi.

b. Gempa bumi menengah

Gempa ini memiliki kedalaman hiposentrum antara 100 - 300 km. Contoh gempa ini pernah terjadi di selatan Jawa, Nusa Tenggara, Maluku, dan Teluk Tomini. Gempa bumi ini biasanya menimbulkan kerusakan ringan.

c. Gempa bumi dangkal

Gempa ini memiliki kedalaman hiposentrum kurang dari 100 km. Gempa bumi ini berbahaya sebab dapat menimbulkan kerusakan besar, seperti yang terjadi di Yogyakarta dan sebagian Jawa tengah pada bulan Mei tahun 2006.

4. Getaran Gempa atau Gelombang Gempa

a. Gelombang longitudinal terbag atas

yaitu gelombang gempa yang merambat dari sumber gempa ke segala arah, dengan kecepatan 7 - 14 km per detik. Gelombang inilah yang pertama dicatat oleh seismograf dan yang pertama kali dirasakan orang di daerah gempa, sehingga dinamakan gelombang primer.

• Gelombang longitudinal (primer)

• Gelombang transversal (sekunder)

Dalam seismogram, gelombang longitudinal dicatat sebagai fase pelopor pertama, sedangkan gelombang transversal yang datang kemudian dicatat sebagai pelopor kedua. Fase dari gangguan utama dimulai dengan tibanya gelombang-gelombang permukaan. Perbedaan waktu antara tibanya pelopor pertama dan kedua serta gangguan utama dipakai sebagai dasar menentukan jarak episentrum yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus Laska sebagai berikut.

DΔ = [(S - P) - 1'] x megameter

Keterangan:

D : jarak episentral dalam megameter
S – P : perbedaan waktu tibanya gelombang pertama dan kedua dalam menit
1' : satu menit merupakan pengurangan tetap
1 megameter : 1.000 kilometer

Contoh:

Di stasiun gempa, pelopor pertama tercatat pada pukul 10.02 dan pelopor kedua tercatat pada pukul 10.08. Berdasarkan rumus Laska, berapa jarak episentrumnya?

Jawab :

S - P = 6 menit
D = (6 - 1) × 1 megameter = 5 megameter = 5.000 kilometer
Jadi, jarak episentrum gempa adalah 5.000 km.

b. Gelombang transversal,

yaitu gelombang yang sejalan dengan gelombang primer dengan kecepatan 4 - 7 km per detik, dinamakan juga gelombang sekunder.

c. Gelombang panjang atau gelombang permukaan,

yaitu gelombang gempa yang merambat di permukaan bumi dengan kecepatan sekitar 3,5 - 3,9 km per detik. Gelombang inilah yang paling banyak menimbulkan kerusakan.

C. Geoteknik

1. Pengertian Tektonik Lempeng

Teori Tektonik Lempeng (bahasa Inggris: Plate Tectonics) adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikan Teori Continental Drift yang lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20 dan konsep seafloor spreading yang dikembangkan pada tahun 1960-an.
Pengertian teori tektonik lempeng adalah salah satu teori mengenai perubahan relief di bumi. teori berasal dari teori mengenai pergeseran benua. Benua- benua di bumi adalah salah satu dari selimut yang ada di bumi. selimut bumi atau lithosfer membentuk lempengan- lempengan.
Setiap lempengan tidak terkunci dalam satu wilayah, melainkan bergerak. Lithosfer terdiri dari 20 segmen, dengan ketebalan antara 40 km hingga 100 km. Akan tetapi terdapat lithosfer yang memiliki ketebalan hingga 400 km. Lempeng yang ada di bumi, bergerak dari satu tempat ke tempat lain.
Pergerakan ini, dipercaya oleh para ahli, dikarenakan terdapat unsur magnetik yang ada di dalam batuan. batuan adalah salah satu bagian dari lapisan bumi. magnet ini, memiliki kutup yang berbeda, sehingga menyebabkan pergerakan. Pergerakan setiap lempeng bisa mencapai 10 hingga 40 mm/a atau setara dengan kecepatan pertumbuhan kuku pada jari, atau dapat mencapai 160 mm/a atau setara dengan kecepatan pertumbuhan sehelai rambut.

2. Jeni-jenis Lempeng

Lempang di bumi, dibagi menjadi dua yaitu lempeng samudra dan lempeng benua. Pembagian itu dilihat melalui ciri- ciri dari setiap lempang. Selain itu, bumi sendiri terdiri dari dua bagian, yaitu daratan dan lautan. Sehingga setiap lempeng mewakili setiap karakteristik bumi.

a. Lempeng samudra atau disebut sebagai kerak samudra atau sima.

Lempeng ini terdiri dari silikon dan megnesium. Ketebalan kerak samudra antara 5 hingga 10 km. Lempeng samudra lebih padat, dikarenakan jumlah silikon yang lebih banyak. Kepadatan pada kerak samudra karena perbedaan silikon. Kerak samudra berada di bawah laut.

b. Lempeng benua atau disebut kerak benua atau sial.

Lempeng ini terdiri dari silikon dan aluminium. Ketebalan dari lempeng ini berkisar antara 30 hingga 50 km. Silikon pada kerak benua lebih sedikit, dan lebih banyak memiliki materi berat. Lempeng benua adalah lempeng yang berada di atas permukaan lau, dan menjadi tempat tingga bagi manusia.
Lempeng tektonik yang membagi suatu daerah menjadi dua, seperti benua- benua atau samudra. Akan tetapi terdapat wilayah yang memiliki kedua lempeng secara bersamaan. Daerah tersebut adalah lempeng afrika. Pada lempeng afrika terdiri dari benua afrika dan samudra antartika hingga samudra hindia.

3. Batas lempeng

a. Batas transform (transform boundaries)

terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat).

b. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries)

terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen

c. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries)

terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc).

4. Pembagian Lempeng

Lempeng yang ada di bumi terbagi ke dalam 7 lempeng besar serta banyak lempeng- lempeng kecil. Lempeng- lempeng kecil terbentuk melalui perpecahan lempeng- lempeng besar. Lempeng- lempeng besar ini antara lain:

a. Lempeng Benua Afrika yang meliputi Afrika

b. Lempeng Benua Antartika yang meliputi Antartika

c. Lempeng Benua Australia yang meliputi Australia hingga India

d. Lempeng Benua Eurasia yang meliputi Asia dan Eropa

e. Lempeng Benua Amerika Utara yang meliputi Amerika Utara dan Siberia

f. Lempeng Benua Amerika Selatan yang meliputi Amerika Selatan

g. Lempeng Samudra Pasifik yang meliputi samudra pasifik

Indonesia adalah salah satu negara yang memiliki tingkat bencana alam yang cukup sering. Salah satu penyebabnya adalah Indonesia dikelilingi oleh banyak lempeng. lempang pada indonesia adalah lempeng indo- australian dan lempeng eurasia. Lempeng di Indonesia bersifat konvergen, sehingga lempeng indo- australian yang masuk ke bawah lempeng eurasia. Selain itu, pada indonesia bagian timur, terdiri dari 3 lempeng sekaligus. Lempeng tersebut adalah lempeng filipina, lempeng pasifik, dan lempeng indo- australia.

5. Akibat dari pergeseran tektonik

Salah satu dampak dari adanya tenaga ini adalah munculnya patahan. Patahan bumi adalah perubahan bentuk bumi akibat adanya tekanan tenaga endogen yang cepat, sehingga permukaan bumi tidak sempat melipat Hal inilah yang menyebabkan timbulnya patahan. Tekanan ini dapat berupa tekanan vertikal maupun horizontal.

a. Patahan vertikal

Patahan vertikal adalah patahan yang terjadi akibat tenaga endogen. Patahan ini menyebabkan sesar bergerak keatas dan ke bawah. Bentuk patahan vertikal dibagi menjadi empat, yaitu Horst, Graben, Fault Scrap, dan Pegunungan Patahan.

b. Patahan Horizontal

Patahan horizontal adalah bentuk patahan yang diakibatkan dari tekanan tenaga endogen yang bergerak secara horiontal. Sesar yang patah, bergerak mendatar atau ke kanan dan kekiri. Sehingga patahan ini tidak menyebabkan perubahan tinggi dari sesar. Patahan horizontal, biasanya dapat ditemukan pada daerah- daerah yang mengalami lipatan. Patahan horizontal dipisahkan menjadi dua, yaitu Dekstral dan Sinistral.

c. Block mauntain

Block Mauntain adalah kumpulan patahan- patahan yang tidak beraturan. Patahan tersebut membentuk dataran yang memiliki bentuk yang bermacam- macam. Ada yang naik, turun, maupun miring. Hal ini terjadi dari akibat adanya beberapa tekanan yang terjadi di satu daerah yang besar.
Tekanan tersebut membuat tarikan dan dorongan, yang menghasilkan bentuk relief yang tidak beraturan.

d. Oblique

Oblique adalah sesar yang mengalami patahan vertikal bersamaan dengan patahan horizontal. Gerakan ini juga disebut sebagai gerak miring. Gerakan miring terjadi akibat adanya dua tekanan yang berbeda, terjadi dalam satu waktu dan di satu titik yang sama.
Dikarenakan gerakannya yang miring, hal ini menyebabkan sesar berbentuk miring dan memanjang. berbeda dengan Fault scarp yang membentuk tebing, bentuk Oblique lebih dalam dan panjang. Selain itu, perbedaan tekanan yang didapat, membuat Oblique lebih curam dari Fault scarp. Oblique adalah penyebab terbentuknya palung di dasar laut, dan ngarai di daratan.