makalah rgts
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Geologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang masa sekarang atau masa
lampau dari bentuk-bentuk morfologi, struktur bumi, lingkungan dan kehidupan fosil yang
terdapat pada batuan. Bidang utama yang dipelajari adalah semua jenis batuan, tanah dan air
dalam tanah/batuan yang bermanfaat bagi kehidupan manusia. Studi Bidang Geologi ini juga
bermanfaat untuk pencarian bahan-bahan tambang minyak dan gas, endapan mineral maupun
dapat sebagai konsultan bidang geologi teknik. Ahli geologi dapat mengungkapkan fenomena
alam tentang bencana gempa bumi dan tsunami, gunung meletus, banjir, gerakan tanah, dll.
Geologi sebagai ilmu pengetahuan bumi, karena yang dipelajari segala sesuatu yang
berkenaan dengan gejala-gejala yang ada di bumi baik asal, proses hasil. Geologi didefinisikan
sebagai ilmu yang mempelajarii tentang bumi baik mengenai susunanannya, komposisi, sejarah,
proses terjadinya maupun bentuknya.
1.2. Tujuan
1. Memahami bagaimana sejarah struktur pada suatu batuan yang terbentuk.
2. Dapat mendeterminasi bentuk dan ukuran tubuh batuan.
3. Dapat mendeterminasi proses – proses fisik yang menghasilkan struktur geologi tersebut.
4. Mengetahui urut – urutan kejadian geologi melalui struktur geologi.
5. Mengetahui wujud/bentuk struktur pada suatu batuan, misal untuk mengetahui batuan
masih aktif atau tidak.
6. Dengan mengetahui jenis struktur yang ada, maka kita akan memahami bentuk muka
bumi dengan baik.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 1
7. Membantu dalam mengetahui kestabilan suatu kawasan.
8. Bersama cabang ilmu lain yang bersangkutan, dapat meneliti penggunaan tanah,
eksplorasi air tanah, dan pengawasan alam sekitar.
9. Dapat mengetahui posisi stratigrafi suatu batuan dengan batuan yang lain.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 2
BAB II
GEOLOGI TEKNIK
Geologi Teknik adalah aplikasi geologi untuk kepentingan keteknikan, yang menjamin
pengaruh faktor-faktor geologi terhadap lokasi, desain, konstruksi, pelaksanaan pembangunan
(operation) dan pemeliharaan hasil kerja keteknikanatau engineering works (American
Geological Institute dalam Attewell & Farmer, 1976).
Sebenarnya pengetahuan ini sudah dimengerti dan dipergunakan beberapa abad yang lalu baik di
indonesia maupun di negeri-negeri lain. Di indonesia misalnya pada pembuatan candi-candi pada waktu
itu sudah dapat memilih batu-batu berkualitas. Pemakaian ilmu geologi untuk bidang teknik sipi
dilakukan oleh ahli teknik sipil inggris bernama William Smith (1839) dikenal sebagai bapak geologi
inggris. Dengan pembuatan terowongan kereta api swiss, bendungan di california, (1928). Di indonesia
kira-kira 50 tahun yang lalu baru mulai ada kesadaran pentingnya geologi dalam pekerjaan-pekerjaan
sipil.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 3
Gambar II.1 Ruang Lingkup Geologi Teknik
Peristilahan material bangunan sering terjadi masalah, oleh karena itu sebagai konsultan bidang
geologi teknik harus memahami istilah-istilah atau batasan-batasan yang benar menurut teknik
sipil. Ada perbedaan pengertian dalam bidang geologi maupun bidang teknik sipil tentang tanah
dan batuan.
Gambar II.2 Tabel Istilah
II.1 PROSES-PROSES GEOLOGI YANG MENYEBABKAN BENCANA ALAM
Berbagai proses geologi selalau bekerja di sekitar kita. Proses-proses tersebut bekerja
membentuk roman muka bumi. Ada kalanya, proses-proses yang bekerja itu bersentuhan dengan
manusia dan dapat menyebabkan kerusakan harta benda dan bahkan kematian. Proses-proses
geologi yang dapat menimbulkan kerugian pada manusia itu selanjutnya disebut sebagai bencana
geologi.
Bila kita memperhatikan lokasi tempat proses-proses geologi berlangsung, maka akan
tampak bahwa proses-proses geologi dapat terjadi di semua tempat di permukaan bumi. Oleh
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 4
karena itu, bencana geologi dapat juga terjadi di berbagai tempat di permukaan bumi. Meskipun
demikian, macam-macam proses geologi atau bencana geologi yang terjadi di suatu setting
lingkungan sangat ditentukan oleh kondisi geologi dan geomofologi yang ada di lingkungan
tersebut.
Bencana alam merupakan yang mengakibatkan dampak besar bagi populasi manusia,
hewan, dan tanaman. bencana alam sendiri ada yang secara alamiah dan terjadi karena perbuatan
manusia.
II.2 PROSES GEOLOGI DAN BENCANA GEOLOGI
Proses geologi adalah semua proses yang berlangsung di permukaan bumi atau di bawah
permukaan bumi yang melibatkan semua materialyang ada di bumi. Proses-proses tersebut
berlangsung di dalam suatu sistem yang bekerja membangun dan membentuk permukaan bumi,
dan memindahkan material dari satu tempat ke tempat lain atau dari satu sistem ke sistem yang
lain. Dengan demikian, sesuai dengan perbedaan karakter material yang terlibat dan lokasinya,
proses-proses geologi memiliki karakter yang “site specific” (khas menurut lokasinya) meskipun
dengan pemisahan yang tidak ketat.
Di daerah pesisir, proses-proses geologi yang khas untuk daerah pesisir umumnya adalah
proses-proses geologi hasil interaksi dari angin, gelombang, pasang-surut dan arus. Sebagai
bencana geologi, proses-proses geologi itu dapat terekspresikan sebagai tsunami, gelombang
karena badai, banjir, erosi pantai dan sedimentasi. Selain itu, ada satu proses geologi yang umum
terjadi di daerah pesisir yang tidak ada kaitannya dengan berbagai fenomena yang telah
disebutkan di atas, yaitu subsiden. Macam bencana yang terakhir ini berkaitan dengan kondisi
geologi daerah pesisir dan aktifitas manusia.
II.3 PROSES - PROSES GEOLOGI DAN PERUBAHAN BENTANG ALAM
Dibahas tentang proses-proses geologi sebagai suatu proses alamiah yang berjalan
sepanjang masa dan proses-proses ini (endogen dan eksogen) akan membentuk,
mempertahankan, dan merubah bentuk bentangalam. Proses-proses geologi tersebut selain
merubah bentuk bentuk bentangalam juga dapat menghasilkan sumberdaya geologi dan dapat
pula menimbulkan bencana bagi kehidupan manusia. Selain itu proses-proses geologi dapat pula
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 5
dimanfaatkan dalam pengelolaan lingkungan, seperti pengenceran, disperse, pergantian ion yang
dimanfaatkan untuk mengelola limbah.
contoh beberapa bencana geologi di indonesia tahun 2010
Bencana alam geologi merupakan peristiwa/kejadian/fenomena alamiah yang disebabkan
oleh proses geologi dan mengakibatkan terjadinya kerusakan alam, kerugian harta benda serta
jatuhnya korban jiwa.
Bencana Alam Geologi ini dapat disebabkan oleh berbagai penyebab, yaitu : Gempa
Bumi (Earthquake), Tsunami (Tsunamis), Letusan Gunung api (Volcanic Eruptions), dan
Gerakan Tanah (Mass Movement). Indonesia merupakan negara yang sangat berpotensi
mengalami bencana alam geologi.
Letak geografis Indonesia berada di antara dua benua dan dua samudera, terbentang di
garis khatulistiwa serta terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama dunia, merupakan
wilayah territorial yang sangat rawan terhadap bencana khususnya bencana geologi.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 6
BAB III
TANAH LONGSOR
Sering disebut gerakan tanah adalah suatu peristiwa geologi yang terjadi karena
pergerakan masa batuan atau tanah dengan berbagai tipe dan jenis seperti jatuhnya bebatuan atau
gumpalan besar tanah. Secara umum kejadian longsor disebabkan oleh dua faktor yaitu faktor
pendorong dan faktor pemicu. Faktor pendorong adalah faktor-faktor yang memengaruhi kondisi
material sendiri, sedangkan faktor pemicu adalah faktor yang menyebabkan bergeraknya
material tersebut. Meskipun penyebab utama kejadian ini adalah gravitasi yang memengaruhi
suatu lereng yang curam, namun ada pula faktor-faktor lainnya yang turut berpengaruh:
1. erosi yang disebabkan aliran air permukaan atau air hujan, sungai-sungai atau gelombang
laut yang menggerus kaki lereng-lereng bertambah curam
2. lereng dari bebatuan dan tanah diperlemah melalui saturasi yang diakibatkan hujan lebat
3. gempa bumi menyebabkan getaran, tekanan pada partikel-partikel mineral dan bidang
lemah pada massa batuan dan tanah yang mengakibatkan longsornya lereng-lereng
tersebut
4. gunung berapi menciptakan simpanan debu yang lengang, hujan lebat dan aliran debu-
debu
5. getaran dari mesin, lalu lintas, penggunaan bahan-bahan peledak, dan bahkan petir
6. berat yang terlalu berlebihan, misalnya dari berkumpulnya hujan atau salju
Contohnya Tanah Longsor Tenjolaya
Terjadi pada 23 Februari 2010 di Tenjolaya, Pasirjambu, Bandung. Longsor ini
menimbun 50 rumah bedeng milik buruh, longsor juga menimbun satu pabrik pengolahan teh,
satu gedung olahraga, satu koperasi karyawan, satu puskesmas , dan satu masjid. Jumlah korban
jiwa, akibat longsor berjumlah 45 orang
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 7
Gambar III.1 Tanah Longsor
Gambar III.2 Tanah Longsor
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 8
III.1 Jenis-jenis Tanah Longsor
Ada 6 jenis tanah longsor, yakni:
longsoran translasi,
longsoran rotasi,
pergerakan blok,
runtuhan batu,
rayapan tanah, dan
aliran bahan rombakan.
Jenis longsoran translasi dan rotasi paling banyak terjadi di Indonesia. Sedangkan longsoran
yang paling banyak memakan korban jiwa manusia adalah aliran bahan rombakan.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 9
BAB IV
GEMPA BUMI
Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi akibat
pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa Bumi
biasa disebabkan oleh pergerakan kerak Bumi (lempeng Bumi). Frekuensi suatu wilayah,
mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang di alami selama periode waktu. Gempa Bumi
diukur dengan menggunakan alat Seismometer. Moment magnitudo adalah skala yang paling
umum di mana gempa Bumi terjadi untuk seluruh dunia. Skala Rickter adalah skala yang di
laporkan oleh observatorium seismologi nasional yang di ukur pada skala besarnya lokal 5
magnitude. kedua skala yang sama selama rentang angka mereka valid. gempa 3 magnitude atau
lebih sebagian besar hampir tidak terlihat dan besar nya 7 lebih berpotensi menyebabkan
kerusakan serius di daerah yang luas, tergantung pada kedalaman gempa. Gempa Bumi terbesar
bersejarah besarnya telah lebih dari 9, meskipun tidak ada batasan besarnya. Gempa Bumi besar
terakhir besarnya 9,0 atau lebih besar adalah 9,0 magnitudo gempa di Jepang pada tahun 2011
(per Maret 2011), dan itu adalah gempa Jepang terbesar sejak pencatatan dimulai. Intensitas
getaran diukur pada modifikasi Skala Mercalli..
Contohnya Gempa Bumi Aceh
Gempa bumi Sumatera 9 Mei 2010 terjadi di 66 kilometer barat daya Meulaboh, gempa
bumi terjadi di sepanjang lempeng Indo-Australia dan lempeng Sunda. Gempa ini terjadi di
wilayah gempa yang terjadi sejak tahun 2000an. Selain dirasakan di Indonesia, gempa juga
dirasakan di Laos, Malaysia, Myanmar, Singapura, dan Thailand. Badan Meteorologi,
Klimatologi, dan Geofisika sempat memberikan peringatan potensi terjadi tsunami dengan
naiknya gelombang di laut setinggi 20 sentimeter, namun sekitar 90 menit setelah terjadinya
gempa. Gempa dirasakan hingga wilayah Medan, Sumatera Utara. Gempa juga dirasakan hingga
wilayah Padang, Sumatera Barat. Kerusakan ringan dilaporkan terjadi di menara pengawas
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 10
bandar udara di Meulaboh. Gempa juga mengakibatkan sejumlah rumah warga di Kabupaten
Aceh Barat dan Kabupaten Nagan Raya, rusak ringan dan retak-retak.
Gambar IV.1 Kondisi pasca gempa bumi Aceh
IV.1 JENIS-JENIS GEMPA BUMI
Jenis gempa bumi dapat dibedakan berdasarkan:
a. Berdasarkan Penyebab
• Gempa bumi tektonik
Gempa Bumi ini disebabkan oleh adanya aktivitas tektonik, yaitu pergeseran lempeng-lempeng
tektonik secara mendadak yang mempunyai kekuatan dari yang sangat kecil hingga yang sangat
besar. Gempa bumi ini banyak menimbulkan kerusakan atau bencana alam di Bumi, getaran
gempa Bumi yang kuat mampu menjalar keseluruh bagian Bumi. Gempa bumi tektonik
disebabkan oleh pelepasan tenaga yang terjadi karena pergeseran lempengan plat tektonik seperti
layaknya gelang karet ditarik dan dilepaskan dengan tiba-tiba.
• Gempa bumi tumbukan
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 11
Gempa Bumi ini diakibatkan oleh tumbukan meteor atau asteroid yang jatuh ke Bumi, jenis
gempa Bumi ini jarang terjadi
• Gempa bumi runtuhan
Gempa Bumi ini biasanya terjadi pada daerah kapur ataupun pada daerah pertambangan,
gempabumi ini jarang terjadi dan bersifat lokal.
• Gempa bumi buatan
Gempa bumi buatan adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas dari manusia, seperti
peledakan dinamit, nuklir atau palu yang dipukulkan ke permukaan bumi.
• Gempa bumi vulkanik (gunung api)
Gempa Bumi ini terjadi akibat adanya aktivitas magma, yang biasa terjadi sebelum gunung api
meletus. Apabila keaktifannya semakin tinggi maka akan menyebabkan timbulnya ledakan yang
juga akan menimbulkan terjadinya gempa bumi. Gempa bumi tersebut hanya terasa di sekitar
gunung api tersebut.
b. Berdasarkan Kedalaman
Gempa bumi dalam
Gempa bumi dalam adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada lebih dari 300 km di bawah
permukaan bumi. Gempa bumi dalam pada umumnya tidak terlalu berbahaya.
Gempa bumi menengah
Gempa bumi menengah adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada antara 60 km sampai
300 km di bawah permukaan bumi.gempa bumi menengah pada umumnya menimbulkan
kerusakan ringan dan getarannya lebih terasa.
Gempa bumi dangkal
Gempa bumi dangkal adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada kurang dari 60 km dari
permukaan bumi. Gempa bumi ini biasanya menimbulkan kerusakan yang besar.
c. Berdasarkan Gelombang/Getaran Gempa
Gelombang Primer
Gelombang primer (gelombang lungitudinal) adalah gelombang atau getaran yang merambat di
tubuh bumi dengan kecepatan antara 7-14 km/detik. Getaran ini berasal dari hiposentrum.
Gelombang Sekunder
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 12
Gelombang sekunder (gelombang transversal) adalah gelombang atau getaran yang merambat,
seperti gelombang primer dengan kecepatan yang sudah berkurang,yakni 4-7 km/detik.
Gelombang sekunder tidak dapat merambat melalui lapisan cair.
IV.2 Penyebab terjadinya gempa Bumi
Kebanyakan gempa Bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan
yang disebabkan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan
akhirnya mencapai pada keadaan dimana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran
lempengan. Pada saat itulah gempa Bumi akan terjadi.
Gempa Bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan-lempengan tersebut. Gempa Bumi yang
paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa
Bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit
kedalam mengalami transisi fase pada kedalaman lebih dari 600 km.
Beberapa gempa Bumi lain juga dapat terjadi karena pergerakan magma di dalam gunung berapi.
Gempa Bumi seperti itu dapat menjadi gejala akan terjadinya letusan gunung berapi. Beberapa
gempa Bumi (jarang namun) juga terjadi karena menumpuknya massa air yang sangat besar di
balik dam, seperti Dam Karibia di Zambia, Afrika. Sebagian lagi (jarang juga) juga dapat terjadi
karena injeksi atau akstraksi cairan dari/ke dalam Bumi (contoh. pada beberapa pembangkit
listrik tenaga panas Bumi dan di Rocky Mountain Arsenal. Terakhir, gempa juga dapat terjadi
dari peledakan bahan peledak. Hal ini dapat membuat para ilmuwan memonitor tes rahasia
senjata nuklir yang dilakukan pemerintah. Gempa Bumi yang disebabkan oleh manusia seperti
ini dinamakan juga seismisitas terinduksi.
Adapaun Skala Richter untuk magnitudo gempa bumi adalah sebagai berikut.
< 2 Secara umum getaran tak terasa tetapi terekam oleh seismograf
2 – 2,9 Getaran hampir terasa oleh sebagian kecil orang
3 – 3,9 Getaran terasa oleh sebagian kecil orang
4 – 4,9 Getaran terasa oleh hampir semua orang
5 – 5,9 Getaran mulai menimbulkan kerusakan bangunan
6 – 6,9 Getaran menimbulkan kerusakan
7 – 7,9 Gempa skala besar, getaran kuat, menimbulkan kerusakan besar
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 13
8 – 9 Gempa dahsyat, getaran sangat kuat dan meluluh lantakkan bangun
BAB V
TSUNAMI
Tsunami adalah perpindahan badan air yang disebabkan oleh perubahan permukaan laut
secara vertikal dengan tiba-tiba. Perubahan permukaan laut tersebut bisa disebabkan oleh gempa
bumi yang berpusat di bawah laut, letusan gunung berapi bawah laut, longsor bawah laut, atau
atau hantaman meteor di laut. Gelombang tsunami dapat merambat ke segala arah. Tenaga yang
dikandung dalam gelombang tsunami adalah tetap terhadap fungsi ketinggian dan kelajuannya.
Di laut dalam, gelombang tsunami dapat merambat dengan kecepatan 500-1000 km per jam.
Setara dengan kecepatan pesawat terbang. Ketinggian gelombang di laut dalam hanya sekitar 1
meter. Dengan demikian, laju gelombang tidak terasa oleh kapal yang sedang berada di tengah
laut. Ketika mendekati pantai, kecepatan gelombang tsunami menurun hingga sekitar 30 km per
jam, namun ketinggiannya sudah meningkat hingga mencapai puluhan meter. Hantaman
gelombang Tsunami bisa masuk hingga puluhan kilometer dari bibir pantai. Kerusakan dan
korban jiwa yang terjadi karena Tsunami bisa diakibatkan karena hantaman air maupun material
yang terbawa oleh aliran gelombang tsunami.
V.1 Penyebab terjadinya tsunami
Tsunami dapat terjadi jika terjadi gangguan yang menyebabkan perpindahan sejumlah
besar air, seperti letusan gunung api, gempa bumi, longsor maupun meteor yang jatuh ke bumi.
Namun, 90% tsunami adalah akibat gempa bumi bawah laut. Dalam rekaman sejarah beberapa
tsunami diakibatkan oleh gunung meletus, misalnya ketika meletusnya Gunung Krakatau.
Gerakan vertikal pada kerak bumi, dapat mengakibatkan dasar laut naik atau turun secara tiba-
tiba, yang mengakibatkan gangguan keseimbangan air yang berada di atasnya. Hal ini
mengakibatkan terjadinya aliran energi air laut, yang ketika sampai di pantai menjadi gelombang
besar yang mengakibatkan terjadinya tsunami.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 14
Kecepatan gelombang tsunami tergantung pada kedalaman laut di mana gelombang
terjadi, dimana kecepatannya bisa mencapai ratusan kilometer per jam. Bila tsunami mencapai
pantai, kecepatannya akan menjadi kurang lebih 50 km/jam dan energinya sangat merusak
daerah pantai yang dilaluinya. Di tengah laut tinggi gelombang tsunami hanya beberapa cm
hingga beberapa meter, namun saat mencapai pantai tinggi gelombangnya bisa mencapai
puluhan meter karena terjadi penumpukan masa air. Saat mencapai pantai tsunami akan merayap
masuk daratan jauh dari garis pantai dengan jangkauan mencapai beberapa ratus meter bahkan
bisa beberapa kilometer.
Gerakan vertikal ini dapat terjadi pada patahan bumi atau sesar. Gempa bumi juga banyak
terjadi di daerah subduksi, dimana lempeng samudera menelusup ke bawah lempeng benua.
Tanah longsor yang terjadi di dasar laut serta runtuhan gunung api juga dapat mengakibatkan
gangguan air laut yang dapat menghasilkan tsunami. Gempa yang menyebabkan gerakan tegak
lurus lapisan bumi. Akibatnya, dasar laut naik-turun secara tiba-tiba sehingga keseimbangan air
laut yang berada di atasnya terganggu. Demikian pula halnya dengan benda kosmis atau meteor
yang jatuh dari atas. Jika ukuran meteor atau longsor ini cukup besar, dapat terjadi megatsunami
yang tingginya mencapai ratusan meter.
V.2 Gempa yang menyebabkan tsunami
Gempa bumi yang berpusat di tengah laut dan dangkal (0 - 30 km)
Gempa bumi dengan kekuatan sekurang-kurangnya 6,5 Skala Richter
Gempa bumi dengan pola sesar naik atau sesar turun
V.3 Mekanisme terjadinya tsunami :
1. Terjadi gempabumi tektonik akibat peristiwa tumbukan lempeng.
2. Terjadi pengurangan volume air sehingga air laut menyusut sesaat.
3. Terbentuklah gelombang laut yang semakin kuat ke arah pantai.
4. Terjadilah gelombang tsunami yang tingginya sesuai perbedaan elevasi.
5. Tsunami akan terpecah dan tertahan oleh tanggul pepohonan.
V.4 Upaya Penyelamatan Diri dari Tsunami :
1. Permukaan air laut dalam keadaan normal, tiba-tiba terasa ada goncangan tanah.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 15
2. Air laut surut secara tiba-tiba menjorok jauh ke tengah laut. Segera lari menjauh dari pantai
cari tempat yang tinggi.
3. Berlindung di perbukitan atau daerah yang tinggi.
4. Tunggu hingga gelombang laut normal kembali, lakukan tindakan penyelamatan.
Contohnya Tsunami Mentawai
Tsunami di kepulauan Mentawai ini terjadi pada tanggal 26 Oktober 2010. Tsunami ini diawali
gempa berkekuatan 7,2 skala richter Kabupaten Kepulauan Mentawai, Sumatera Barat, Tsunami
yang terjadi di Mentawai adalah sebuah bencana yang tidak terduga dan tidak bisa diprediksi
sehingga banyak jatuh korban saat peristiwa itu terjadi.
Gambar V.1 Tsunami Mentawai
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 16
BAB VI
BENCANA VULKANISME
Vulkanisme adalah kegiatan yang berkaitan dengan gerakan magma.
Magma sebagai masa silikat cair pijar sangat giat melakukan gerakan ke segala arah baik secara
vertical, miring, menyusup atau mendatar, yang bergerak dipermukaan bumi ataupun hanya di
dalam bumi. Bagian bumi tempat keluarnya magma disebut gunung berapi, sedangkan gerakan
magma yang dapat mengangkat lapisan batuan yang cembung keatas dan mengikis ruangan
VI.1 Gejala-gejala vulkanisme tersebut meliputi :
1) Instruksi Magma
Yaitu proses penerobosan magma ke dalam litosfer tetapi tidak mampu mencapai permukaan
bumi. Intrusi magma menghasilkan bentukan-bentukan di dalam dapur magma.
Batolit, yaitu magma yang membeku di dalam dapur magma.
Lakolit, yaitu batuan beku yang terbentuk dari resapan magma dan membeku diantara
dua lapisan batuan berbentuk lensa cembung.
Sill/keeping intrusi, batuan beku yang berbentuk diantara dua lapisan batuan, berbentuk
pipih dan melebar.
Gang, yaitu magma yang memotong lapisan batuan dengan arah tegak/miring, berbentuk
pipih dan melebar.
Apofisa, yaitu batuan beku yang berbentuk dicabang-cabang gang, berukuran kecil.
2) Ekstrusi Magma
Yaitu gerakan magma mencapai permukaan bumi dalam bentuk letusan atau erupsi.erupsi
dibedakan menjadi tiga macam sebagai berikut:
Erupsi linear, yaitu keluarnya magma melalui retakan atau celah.
Erupsi sentral, yaitu keluarnya magma melalui terusan kepundan
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 17
Gunung api perisai (tameng)
Terjadi akibat magma keluar sangat encer. Selanjutnya magma yang emcer ini mengalir
kesegala arah membentuk lereng yang sangat landai, sekitar 10 – 100.
Gunung Api Maar
Terjadi akibat letusan ekspolosif yang membentuk lubang lingkaran besar di permukaan
bumi. Dapur magma yang kecil dan dangkal mengakibatkan letusan satu kali dan mati.
Gunung api maar tidak tinggi dan terdiri atas timbunan bahanbahan padat atau efflata dan
dibawahnya kadang-kadang terdapat air. Misalnya danau Klakah.
Gunung Api Strato
Terjadi akibat erupsi eksplosip yang diselingi dengan erupsi efusif sehingga lerengnya
berlapis-lapis dan terdiri atas bermacam-macam batuan. Gunung api strato paling banyak
terdapat di dunia, seperti di Indonesia adalah gunung merbabu dan Merapi Jawa Tengah,
semeru dan Kelud (Jawa Timur)
Erupsi Areal, yaitu keluarnya magma pada satu areal tertentu karena dekatnya dapur
magma dengan permukaan bumi. Berdasarkan kuat tidaknya letusan dan kandungan
mineral yang dikeluarkan, erupsi gunung api dibedakan atas dua macam, yaitu :
Erupsi eksplosif, adalah erupsi atau letusan dan kandungan mineral yang dikeluarkan,
erupsi ini biasanya menyemburkan material vulkanik yang bersifat padat cair.
Erupsi efusif atau letusan yang tidak menimbulkan ledakan karena tekanan gas
kurang kuat. Pada proses erufsi ini material yang dikeluarkan adalah material cair
atau sebagian besar lava dan sedikit material padat yang berukuran kecil. Selanjutnya
bahan-bahan tersebut mengalir pada lereng gunung sebagai aliran lava.
Gunung api adalah bukit atau gunung yang mempunyai lubang kepundan sebagai tempat
keluarnya magma dan atau gas ke permukaan bumi. Di seluruh wilayah Indonesia terdapat 129
gunungapi aktif (+ 13 % dari gunungapi aktif dunia). Semua gunungapi tersebut berada pada
jalur tektonik yang memanjang mulai dari Sumatera bagian utara menerus ke arah selatan
melalui Jawa, Nusatenggara, sampai Laut Banda (sesuai dengan penyusupan Lempeng Indo-
Australia ke bawah Lempeng Eurasia). Deretan ini dikenal sebagai jalur Mediteran. Kelompok
gunungapi lainnya terdapat di Sulawesi Utara dan Maluku (penyusupan Lempeng Pasifik ke
bawah Lempeng Eurasia). Deretan ini disebut jalur Lingkar Pasifik (“Circum Pacific”)
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 18
Letusan gunungapi adalah suatu peristiwa alam yang terjadi akibat pembebasan energi
yang terakumulasi di dalam sebuah gunungapi. Apabila magmanya bersifat basa (cair), maka
letusannya hanya berupa leleran lava. Tetapi bila magmanya bersifat asam (kental), letusannya
dapat berupa semburan bom, lapili, abu dan awan panas.
Tipe Letusan Gunung Api
Berdasarkan derajat kekentalan magma, tekanan gas magnetic, kedalam dapur magma dan bahan
material yang dikeluarkan, letusan gunung api dibedakan menjadi :
Letusan tipe Hawaii
Letusan tipe stromboli
Letusan tipe vulkano
Letusan tipe merapi
Letusan tipe perret atau plinian
Letusan tipe pelee
Letusan tipe Sint Vincent
Gejala-Gejala Gunung Api Akan Meletus
Terjadinya getaran bumi
Suhu disekitar kawah naik
Sumber air tiba-tiba kurang atau kering
Terdengar suara gemuruh
Binatang di puncak turun ke lereng
Pohon-pohon di sekitar kawah mengering
Bahan-bahan yang dikeluarkan gunung api
Bahan-bahan yang dikeluarkan gunung api saat meletus adalah sebagai berikut :
1) Material vulkanis padat (efflata)
a) berdasarkan asalnya
- Efflata autogen, bersala dari bekuan magma yang keluar.
- Efflata aulogen, berasal dari pipa kawah yang terlempar.
b) Berdasarkan ukurannya
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 19
- Boom berukuran besar
- Lapili sebesar kerikil
- Pasir vulkanik sebesar butiran pasir
- Abu vulkanis efflata yang halus
2) Material berupa cairan
a) lava, yaitu aliran magma ke permukaan bumi
b) Lahar panas, yaitu lava yang merupakan campuran lava dengan air
c) Lahar dingin yaitu lava yang membeku bersama air hujan.
3) Material gas, terdiri dari atas uap air, gas nitrogen, gas belerang, asam arang dan lain-lain
Peristiwa pascavulkanis dan postvulkanis
Gejala postvulkanis adalah peristiwa yang terdapat pada gunung api yang telah mati. Peristiwa
tersebut antara lain sebagi berikut :
1) Ekshalasi (sumber gas) berupa :
a) solfatar, yaitu gas belerang (H2S)
b) Fumarol, yaitu gas uap air (H2O)
c) Mofet, yaitu gas asam arang
2) Mata air panas
Air tanah terletak dekat dapur magma, keluar sebagai air panas
3) Sumber air mineral
Mata air panas yang mengandung mineral
4) Geiser
Sumber air panas yang memancar secara berkala. Pengaruh vulkanisme terhadap kehidupan
a) Pengaruh vulkanisme yang menguntungkan
Manfaat gunung berapi bagi kehidupan
- Gunung api merupakan daerah penangkapan hujan
- Abu vulkanik bersifat menyuburkan tanah pertanian
- Hancuran bahan vulkanis mengandung unsure hara.
- Menghasilkan bahan galian, seperti belerang, perak dan lain-lain
- Hutan di daerah gunung berapi berfungsi menahan erosi serta menyimpan air
hujan
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 20
b) Pengaruh vulkanisme yang merugikan
- Letusan gunung api merusak lahan pertanian
- Hujan abu merusak semua yang dilaluinya
- Lahar panas bersifat merusak kehidupan
- Awan panas merusak kehidupan
- Lahar dingin mendangkalkan sungai
- Gas beracun mematikan manusia
- Gelombang pasang
Usaha-usaha mengurangi bahaya gunung berapi
1) Membuat terowongan-terowongan air pada kepundan yang berdanau.
2) Mendirikan pos-pos pengamatan di sekitar gunung berapi.
3) Mengungsikan penduduk yang bertempat tinggal di lereng-lereng gunung berapi yang akan
meletus.
4) Membuat dam-dam penampungan di daerah aliran lahar.
Hal ini berarti intrusi magma tidak mencapai ke permukaan bumi. Mungkin hanya sebagian kecil
intrusi magma yang bisa mencapai ke permukaan bumi. Namun yang perlu diingat bahwa intrusi
magma bisa mengangkat lapisan kulit bumi menjadi cembung hingga membentuk tonjolan
berupa pegunungan. Secara rinci, adanya intrusi magma (atau disebut plutonisme) menghasilkan
bermacam-macam bentuk (perhatikan gambar penampang gunung api), yaitu:
Batolit adalah batuan beku yang terbentuk di dalam dapur magma, sebagai akibat
penurunan suhu yang sangat lambat.
Lakolit adalah magma yang menyusup di antara lapisan batuan yang menyebabkan
lapisan batuan di atasnya terangkat sehingga menyerupai lensa cembung, sementara
permukaan atasnya tetap rata.
Keping intrusi atau sill adalah lapisan magma yang tipis menyusup di antara lapisan
batuan.
Intrusi korok atau gang adalah batuan hasil intrusi magma memotong lapisan-lapisan
litosfer dengan bentuk pipih atau lempeng.
Apolisa adalah semacam cabang dari intrusi gang namun lebih kecil.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 21
Diatrema adalah batuan yang mengisi pipa letusan, berbentuk silinder, mulai dari dapur
magma sampai ke permukaan bumi.
Letusan Gunung Merapi
Letusan Merapi 2010 adalah rangkaian peristiwa gunung berapi yang terjadi di Merapi di
Indonesia. Aktivitas seismik dimulai pada akhir September 2010, dan menyebabkan letusan
gunung berapi pada hari Selasa tanggal 26 Oktober 2010, mengakibatkan sedikitnya 28 orang
tewas, termasuk Mbah Maridjan., jumlah korban meninggal menjadi 240 jiwa
Gambar VI.1 Letusan Gunung Merapi
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 22
BAB VII
PROSES PEMBENTUKAN TANAH KARENA PELAPUKAN
BATUAN
Pelapukan adalah proses alterasi dan fragsinasi batuan dan material tanah pada dan/atau
dekat permukaan bumi yang disebabkan karena proses fisik, kimia dan biologi. Hasil dari
pelapukan ini merupakan asal (source) dari batuan sedimen dan tanah (soil). Kiranya penting
untuk ketahui bahwa proses pelapukan akan menghacurkan batuan atau bahkan melarutkan
sebagian dari mineral untuk kemudian menjadi tanah atau diangkut dan diendapkan sebagai
batuan sedimen klastik. Sebagian dari mineral mungkin larut secara menyeluruh dan membentuk
mineral baru. Inilah sebabnya dalam studi tanah atau batuan klastika mempunyai komposisi yang
dapat sangat berbeda dengan batuan asalnya. Komposisi tanah tidak hanya tergantung pada
batuan induk (asal) nya, tetapi juga dipengaruhi oleh alam, intensitas, dan lama (duration)
pelapukan dan proses jenis pembentukan tanah itu sendiri.
Di alam pada umumnya ke tiga jenis pelapukan (fisik, kimiawi dan biologis) itu bekerja
bersama-sama, namun salah satu di antaranya mungkin lebih dominan dibandingkan dengan
lainnya. Walaupun di alam proses kimia memegang peran yang terpenting dalam pelapukan,
tidak berarti pelapukan jenis lain tidakpenting. Berdasarkan pada proses yang dominan inilah
maka pelapukan batuan dapat dibagi menjadi pelapukan fisik, kimia dan biologis. Pelapukan
merupakan proses proses alami yang menghancurkan batuan menjadi tanah.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 23
VII.1 Jenis pelapukan:
Pelapukan biologi
Gambar VII.1 Pelapukan biologi
merupakan pelapukan yang disebabkan oleh makhluk hidup. contoh: tumbuhnya lumut
Pelapukan fisika
Gambar VII.2 Pelapukan Fisika
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 24
merupakan pelapukan yang disebabkan oleh perubahan suhu atau iklim .contoh :
perubahan cuaca
Pelapukan kimia
Gambar VII.3 Pelapukan Kimia
merupakan pelapukan yang disebabkan oleh tercampurnya batuan dengan zat - zat kimia .
contoh: tercampurnya batu oleh limbah pabrik yang mengandung bahan kimia
Dalam kehidupan sehari-hari, proses pelapukan sering terjadi. batu kecil yang terus ditetesi oleh
air hujan maupun air biasa lama kelamaan akan melapuk dan menjadi tanah. peristiwa itu sering
disebut dengan pelapukan fisika. batu yang ditumbuhi lumut lama kelamaan akan pecah dan
hancur. peristiwa tersebut sering disebut pelapukan biologi.Dan masih banyak lagi contoh-
contoh pelapukan.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 25
BAB VIII
BATUAN DAN STRATIGRAFI
Batuan adalah material padat yang terdiri dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk
secara alami. Umumnya batuan bersifat heterogen (terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral),
dan hanya beberapa yang homogen (disusun oleh satu mineral atau monomineral). Tekstur dari
batuan akan memperlihatkan karakteristik komponen penyusunnya, sedangkan struktur batuan
akan memperlihatkan proses pembentukannya (dekat atau jauh dari permukaan).
Berdasarkan tekstur dan cara pembentukannya, batuan dibagi menjadi 3 yaitu :
Batuan Beku
Batuan Sedimen
Batuan Metamorf
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 26
Gambar VIII.1 Jenis Batuan
VIII.1 Batuan Beku
Gambar VIII.2 Batuan Beku
Batuan beku adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan
mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai
batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik).
VIII.2 Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Genetik
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 27
Penggolongan ini berdasarkan genesa atau tempat terjadinya dari batuan beku, pembagian batuan
beku ini merupakan pembagian awal sebelum dilakukan penggolongan batuan lebih lanjut.
Pembagian genetik batuan beku adalah sebagai berikut :
1. Batuan Beku Intrusif
Batuan ini terbentuk di bawah permukaan bumi, sering juga disebut batuan beku dalam
atau batuan beku plutonik. Batuan beku intrusif mempunyai karakteristik tertentu seperti :
pendinginannya sangat lambat (dapat sampai jutaan tahun), memungkinkan tumbuhnya kristal-
kristal yang besar dan sempurna bentuknya, menjadi tubuh batuan beku intrusif. Tubuh batuan
beku intrusif sendiri mempunyai bentuk dan ukuran yang beragam, tergantung pada kondisi
magma dan batuan di sekitarnya. Berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang
diterobosnya, struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan
diskordan.
Batuan beku diskordan terjadi jika struktur tubuh batuan beku memotong lapisan batuan di
sekitarnya, contohnya antara lain :
Batholith,
Gambar VIII.3 Batuan Beku Batholith
yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran sangat besar > 100 km2 dan membeku pada
lokasi yang dalam.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 28
Stock,
Gambar VIII.4 Batuan Beku Stock
seperti batholith, bentuknya tidak beraturan dan dimensinya lebih kecil dibandingkan
dengan batholith, tidak lebih dari 10 km. Stock merupakan penyerta suatu tubuh batholith
atau bagian atas batholith.
Dike,
Gambar VIII.5 Gambar Batuan Beku Dike
disebut juga gang, merupakan salah satu badan intrusi yang dibandingkan dengan
batholit, berdimensi kecil. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya
sejajar, memotong struktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 29
Volkanic neck,
Gambar VIII.6 Gambar Batuan Beku Volkanic neck
adalah pipa gunung api di bawah kawah yang mengalirkan magma ke kepundan.
Kemudian setelah batuan yang menutupi di sekitarnya tererosi, maka batuan beku yang
akan terlihat bentuknya silindris dan menonjol dibandingkan topografi sekitarnya.
Batuan beku konkordan mempunyai bentuk-bentuk yang sejajar dengan struktur batuan di
sekitarnya, contohnya antara lain :
Sill,
Gambar VIII.7 Gambar Batuan Beku Sill
adalah intrusi batuan beku yang konkordan atau sejajar terhadap perlapisan batuan yang
diterobosnya. Berbentuk tabular dan sisi-sisinya sejajar.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 30
Laccolith,
Gambar VIII.8 Gambar Batuan Beku Laccolith
sejenis dengan sill. Yang membedakan adalah bentuk bagian atasnya, batuan yang
diterobosnya melengkung atau cembung ke atas, membentuk kubah landai. Sedangkan,
bagian bawahnya mirip dengan sill. Akibat proses-proses geologi, baik oleh gaya
endogen, maupun gaya eksogen, batuan beku dapat tersingkap di permukaan.
Lopolith,
Gambar VIII.9 Gambar Batuan Beku Lapolith
bentuknya mirip dengan lakolit hanya saja bagian atas dan bawahnya cekung ke atas.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 31
Gambar VIII.10 Genesa Batuan Beku
2. Batuan Beku Ekstrusif
Gambar VIII.11 Batuan Beku Ekstrusif
Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung di permukaan
bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagai struktur yang memberi
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 32
petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini
diantaranya :
Masif, yaitu apabila tidak menunjukkan adanya sifat aliran, jejak gas (tidak menunjukkan
adanya lubang-lubang) dan tidak menunjukkan adanya fragmen lain yang tertanam dalam
tubuh batuan beku.
Sheeting joint, merupakan struktur yang ditandai adanya kekar-kekar yang tersusun
secara teratur tegak lurus arah aliran. Sedangkan struktur yang dapat dilihat pada contoh-
contoh batuan (hand speciment sample)
Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti
batang pensil.
Pillow lava atau lava bantal, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-
gumpal. Hal ini akibat proses pembekuan terjadi pada lingkungan air atau laut.
Vesicular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang
ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.
Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral-mineral
sekunder biasanya mineral silikat dan karbonat seperti kalsit, kuarsa atau zeolit.
Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada
arah tertentu akibat aliran.
Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Senyawa Kimia
Batuan beku disusun oleh senyawa-senyawa kimia yang membentuk mineral penyusun batuan
beku. Salah satu klasifikasi batuan beku dari kimia adalah dari senyawa oksidanya, seperti SiO2.
Persentase setiap senyawa kimia dapat mencerminkan beberapa lingkungan pembentukan
mineral. Berdasarkan komposisi kimia atau kandungan silika (SiO2) batuan beku dikelompokkan
menjadi 4 yaitu :
Batuan beku asam,
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 33
Gambar VIII.12 Gambar Batuan Beku Asam
apabila kandungan SiO2 lebih dari 66%. Contohnya adalah granit dan riolit.
Batuan beku intermedier,
Gambar VIII.13 Gambar Batuan Beku Intermedier
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 34
apabila kandungan SiO2 antara 52% - 66%. Contohnya adalah andesit dan diorit.
Batuan beku basa,
Gambar VIII.14 Gambar Batuan Beku Basa
apabila kandungan SiO2 antara 45% - 52%. Contohnya adalah gabro dan basalt.
Batuan beku ultra basa,
Gambar VIII.15 Gambar Batuan Beku Ultra Basa
apabila kandungan SiO2 kurang dari 45%. Contohnya adalah peridotit dan dunit.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 35
Pengelompokan yang didasarkan kepada susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini
disebabkan prosesnya lama dan mahal, karena harus dilakukan melalui analisa kimiawi.
VIII.3 Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Susunan Mineralogi
Klasifikasi ini sering digunakan, karena relatif lebih mudah dapat dilihat dengan kasat mata,
klasifikasi ini didasarkan kepada susunan mineral dipadukan dengan tekstur. Klasifikasi yang
didasarkan atas mineralogi dan tekstur lebih dapat mencerminkan sejarah pembentukan batuan
daripada berdasarkan komposisi kimia. Tekstur batuan beku mengambarkan keadaan yang
mempengaruhi pembentukan batuan itu sendiri.
Gambar VIII.16 Mineralogi Batuan Beku
Pada gambar diatas diperlihatkan pengelompokan batuan beku dalam bagan, berdasarkan
susunan mineralogi. Gabro adalah batuan beku dalam dimana sebagian besar mineral-mineralnya
adalah olivine dan piroksin. Sedangkan felsparnya terdiri dari felspar plagioklas Ca. Teksturnya
kasar atau fanerik, karena mempunyai waktu pendinginan yang cukup lama didalam litosfer.
Kalau dia membeku lebih cepat karena mencapai permukaan bumi, maka batuan beku yang
terjadi adalah basalt dengan tekstur halus.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 36
Jadi gabro dan basalt keduanya mempunyai susunan mineral yang sama, tetapi teksturnya
berbeda. Demikian pula dengan granit dan riolit atau diorit dan andesit. Granit dan diorit
mempunyai tekstur yang kasar, sedangkan riolit dan andesit, halus. Basalt dan andesit adalah
batuan beku yang banyak dikeluarkan gunung berapi, sebagai hasil pembekuan lava.
Gambar VIII.17 Jenis Batuan Beku
VIII.4 Batuan Sedimen
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 37
Gambar VIII.18 Batuan Sedimen
Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil perombakan
batuan yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia maupun organisme, yang di
endapkan lapis demi lapis pada permukaan bumi yang kemudian mengalami pembatuan.
Batuan sedimen terbentuk melalui tiga cara utama : pelapukan batuan lain (clastic);
pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik, dan pengendapan (precipitation) dari
larutan. Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung, termasuk dalam batuan
endapan. Batuan endapan meliputi 75% dari permukaan bumi. Berdasarkan teksturnya dibagi
menjadi 2 kelompok besar, yaitu batuan sedimen klastik dan batuan sedimen non klastik.
VII.5 Batuan Sedimen Klastik
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 38
Gambar VIII.19 Jenis Batuan Sedimen KLastik
Batuan sedimen klastika (detritus, mekanik, eksogenik) adalah batuan sedimen yang terbentuk
sebagai hasil perombakan dari batuan yang sudah ada. Proses perombakan itu meliputi
pelapukan, erosi, transportasi dan kemudian redeposisi (pengendapan kembali). Sebagai media
proses tersebut adalah air, angin, es atau efek gravitasi (beratnya sendiri). Media yang terakhir
itu sebagai akibat longsoran batuan yang telah ada. Kelompok batuan ini bersifat fragmental,
atau terdiri dari butiran/pecahan batuan (klastika) sehingga bertekstur klastika.
VIII.6 Proses Pembentukan Batuan Sedimen Klastik
Proses pembentukan batuan sedimen klastik melalui tahapan sebagai berikut :
1. Weathering (pelapukan), adalah proses alterasi dan fragsinasi batuan dan material
tanah pada dan/atau dekat permukaan bumi yang disebabkan karena proses fisik,
kimia dan biologi.
2. Erosion & Transportation (erosi dan transportasi), adalah proses perpindahan
partikel batuan (butiran-butiran) dari sumbernya dengan media air, angin, atau
gletser.
3. Deposition (deposisi), adalah proses pengendapan butir-butir batuan di
permukaan bumi sehingga membentuk lapisan sedimen
4. Compaction (kompaksi), adalah proses termampatnya butir sedimen satu dengan
yang lain akibat tekanan dari berat beban di atasnya. Volume sedimen berkurang
dan hubungan antar butir menjadi lebih rapat.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 39
5. Lithification (litifikasi), adalah proses pembatuan atau sementasi lapisan material
sedimen sehingga membentuk batuan sedimen
6. Diagenesis (diagenesa), adalah proses perubahan material sedimen yang belum
terkonsolidasi menjadi batuan sedimen yang koheren
Gambar VIII.20 Siklus Pembentukan Batuan
VIII.7 Tekstur Batuan Sedimen Klastik
Tekstur adalah hubungan antar butir dari mineral yang membentuk suatu batuan. Tekstur terdiri
dari komponen ukuran besar butir (grain size), derajat kebundaran (roundness), derajat
pemilahan (sorting), kemas (fabric), fragmen, matrik, dan semen.
1. Ukuran Besar Butir
Ukuran besar butir (partikel, butir, fragmen), adalah faktor pembeda yang utama pada
batuan sedimen klastik
Ukuran yang dimaksud adalah diameter dari butir-butir batuan
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 40
Gambar VIII.21 Ukuran Besar Butir
2. Derajat Kebundaran
Derajat kebundaran berbeda dengan derajat kebulatan
Derajat kebundaran (roundness) adalah derajat kebundaran bagian pinggiran dari
fragmen
Derajat kebulatan (sphericity) adalah derajat kemiripan bentuk fragmen dengan bentuk bola
Gambar VIII.22 Roundness vs Spericity
3. Derajat Pemilahan
Pemilahan adalah derajat kesamaan ukuran partikel
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 41
Gambar VIII.23 Pemilahan
4. Kemas
Kemas menunjukkan hubungan kerapatan antara butiran penyusun dalam batuan sedimen
Gambar VIII.24 Kemas Terbuka dan Kemas Tertutup
5. Fragmen, matrik, dan semen
Semen yang umumnya ditemukan pada batuan sedimen adalah kalsit, hematit, dan silika.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 42
Gambar VIII.25 Sand = Fragmen; Silt = Matrik; Clay = Semen
Batuan Sedimen Non Klastik
Gambar VIII.26 Batuan Sedimen Non klasik
Batuan sedimen non-klastika adalah batuan sedimen yang terbentuk sebagai hasil penguapan
suatu larutan, atau pengendapan material di tempat itu juga (insitu). Proses pembentukan batuan
sedimen kelompok ini dapat secara kimiawi, biologi /organik, dan kombinasi di antara keduanya
(biokimia).
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 43
Secara kimia, endapan terbentuk sebagai hasil reaksi kimia, misalnya CaO + CO2 -->
CaCO3. Secara organik adalah pembentukan sedimen oleh aktivitas binatang atau tumbuh-
tumbuhan, sebagai contoh pembentukan rumah binatang laut (karang), terkumpulnya cangkang
binatang (fosil), atau terkuburnya kayu-kayuan sebagai akibat penurunan daratan menjadi laut.
Batuan Metamorf
Gambar VIII.27 Jenis Batuan Metamorf
Batuan malihan atau metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan baik
secara fisik maupun kimiawi sehingga menjadi batuan yang berbeda dari batuan induknya.
Faktor yang mempengaruhi perubahannya adalah suhu yang tinggi, tekanan yang kuat serta
waktu yang lama. Contohnya adalah batu kapur (kalsit) yang berubah menjadi marmer, atau
batuan kuarsa menjadi kuarsit.
ROCK CYCLE / SIKLUS BATUAN
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 44
Sebelumnya kita sudah tahu bahwa di
bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan
beku, batuan sedimen, dan batuan
metamorf. Ketiga batuan tersebut dapat
berubah menjadi batuan metamorf tetapi
ketiganya juga bisa berubah menjadi
batuan lainnya. Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikel-
partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan
sedimen. Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan kemudian kembali
menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut siklus batuan atau ROCK CYCLE.
Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami
pelapukan. Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:
1. Pelapukan secara fisika: perubahan suhu dari panas ke dingin
akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat rekahan-
rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika tersebut
dapat membuat batuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.
2. Pelapukan secara kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan
seperti contohnya larutan HCl akan bereaksi dengan batu gamping. Bahkan air pun dapat
bereaksi melarutan beberapa jenis batuan. Salah satu contoh yang nyata adalah “hujan
asam” yang sangat mempengaruhi terjadinya pelapukan secara kimia.
3. Pelapukan secara biologi: Selain pelapukan yang terjadi akibat proses fisikan dan kimia,
salah satu pelapukan yang dapat terjadi adalah pelapukan secara biologi. Salah satu
contohnya adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang
cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahan-rekahan di
batuan dan akhirnya dapat memecah batuan menjadi bagian yang lebih kecil lagi.
Setelah batuan mengalami pelapukan, batuan-batuan tersebut akan
pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga mudah untuk
berpindah tempat. Berpindahnya tempat dari partikel-partikel kecil ini
disebut erosi. Proses erosi ini dapat terjadi melalui beberapa cara:
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 45
1. Akibat grafitasi: akibat adanya grafitasi bumi maka pecahan batuan yang ada bisa
langsung jatuh ke permukaan tanah atau menggelinding melalui tebing sampai akhirnya
terkumpul di permukaan tanah.
2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang ada dapat mengangkut
pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat yang lain. Salah satu contoh yang dapat
diamati dengan jelas adalah peranan sungai dalam mengangkut pecahan-pecahan batuan
yang kecil ini.
3. Akibat angin: selain air, angin pun dapat mengangkut pecahan-pecahan batuan yang
kecil ukurannya seperti halnya yang saat ini terjadi di daerah gurun.
4. Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti yang ada di Alaska
sekarang juga mampu memindahkan pecahan-pecahan batuan yang ada.
Pecahan-pecahan batuan yang terbawa akibat erosi tidak dapat
terbawa selamanya. Seperti halnya sungai akan bertemu laut, angin
akan berkurang tiupannya, dan juga glasier akan meleleh. Akibat
semua ini, maka pecahan batuan yang terbawa akan terendapkan.
Proses ini yang sering disebut proses pengendapan. Selama proses pengendapan, pecahan
batuan akan diendapkan secara berlapis dimana pecahan yang berat akan diendapkan
terlebih dahulu baru kemudian diikuti pecahan yang lebih ringan dan seterusnya. Proses
pengendapan ini akan membentuk perlapisan pada batuan yang sering kita lihat di batuan
sedimen saat ini.
Pada saat perlapisan di batuan sedimen ini terbentuk, tekanan
yang ada di perlapisan yang paling bawah akan bertambah akibat
pertambahan beban di atasnya. Akibat pertambahan tekanan ini,
air yang ada dalam lapisan-lapisan batuan akan tertekan sehingga
keluar dari lapisan batuan yang ada. Proses ini sering disebut
kompaksi. Pada saat yang bersamaan pula, partikel-partikel yang ada dalam lapisan mulai
bersatu. Adanya semen seperti lempung, silika, atau kalsit diantara partikel-partikel yang
ada membuat partikel tersebut menyatu membentuk batuan yang lebih keras. Proses ini
sering disebut sementasi. Setelah proses kompaksi dan sementasi terjadi pada pecahan
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 46
batuan yang ada, perlapisan sedimen yang ada sebelumnya berganti menjadi batuan
sedimen yang berlapis-lapis. Batuan sedimen seperti batu pasir, batu lempung, dan batu
gamping dapat dibedakan dari batuan lainnya melalui adanya perlapisan, butiran-butiran
sedimen yang menjadi satu akibat adanya semen, dan juga adanya fosil yang ikut
terendapkan saat pecahan batuan dan fosil mengalami proses erosi, kompaksi dan akhirnya
tersementasikan bersama-sama.
Pada kerak bumi yang cukup dalam, tekanan dan suhu yang ada
sangatlah tinggi. Kondisi tekanan dan suhu yang sangat tinggi
seperti ini dapat mengubah mineral yang dalam batuan. Proses ini
sering disebut proses metamorfisme. Semua batuan yang ada dapat
mengalami proses metamorfisme. Tingkat proses metamorfisme yang terjadi tergantung
dari:
1. Apakah batuan yang ada terkena efek tekanan dan atau suhu yang tinggi.
2. Apakah batuan tersebut mengalami perubahan bentuk.
3. Berapa lama batuan yang ada terkena tekanan dan suhu yang tinggi.
Dengan bertambahnya dalam suatu batuan dalam bumi,
kemungkinan batuan yang ada melebur kembali menjadi magma
sangatlah besar. Ini karena tekanan dan suhu yang sangat tinggi
pada kedalaman yang sangat dalam. Akibat densitas dari magma
yang terbentuk lebih kecil dari batuan sekitarnya, maka magma tersebut akan mencoba
kembali ke permukaan menembus kerak bumi yang ada. Magma juga terbentuk di bawah
kerak bumi yaitu di mantle bumi. Magma ini juga akan berusaha menerobos kerak bumi
untuk kemudian berkumpul dengan magma yang sudah terbentuk sebelumnya dan
selanjutnya berusaha menerobos kerak bumi untuk membentuk batuan beku baik itu
plutonik ataupun vulkanik.
Kadang-kadang magma mampu menerobos sampai ke
permukaan bumi melalui rekahan atau patahan yang ada di
bumi. Pada saat magma mampu menembus permukaan bumi,
maka kadang terbentuk ledakan atau sering disebut volcanic
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 47
eruption. Proses ini sering disebut proses ekstrusif. Batuan yang terbentuk dari magma yang
keluar ke permukaan disebut batuan beku ekstrusif. Basalt dan pumice (batu apung) adalah
salah satu contoh batuan ekstrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung
dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku ekstrusif memperlihatkan cirri-ciri
berikut:
1. Butirannya sangatlah kecil. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi
mengalami proses pendinginan yang sangat cepat sehingga mineral-mineral yang ada
sebagai penyusun batuan tidak mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.
2. Umumnya memperlihatkan adanya rongga-rongga yang terbentuk akibat gas yang
terkandung dalam batuan atau yang sering disebut “gas bubble”.
Batuan yang meleleh akibat tekanan dan suhu yang sangat tinggi
sering membentuk magma chamber dalam kerak bumi. Magma ini
bercampur dengan magma yang terbentuk dari mantle. Karena
letak magma chamber yang relatif dalam dan tidak mengalami
proses ekstrusif, maka magma yang ada mengalami proses pendinginan yang relatif lambat
dan membentuk kristal-kristal mineral yang akhirnya membentuk batuan beku intrusif.
Batuan beku intrusif dapat tersingkap di permukaan membentuk pluton. Salah satu jenis
pluton terbesar yang tersingkap dengan jelas adalah batholit seperti yang ada di Sierra
Nevada – USA yang merupakan batholit granit yang sangat besar. Gabbro juga salah satu
contoh batuan intrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari
komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku intrusif memperlihatkan cirri-ciri
berikut:
1. Butirannya cukup besar. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi
mengalami proses pendinginan yang sangat lambat sehingga mineral-mineral yang ada
sebagai penyusun batuan mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.
2. Biasanya mineral-mineral pembentuk batuan beku intrusif memperlihatkan angular
interlocking.
Proses-proses inilah semua yang terjadi dimasa lampau, sekarang, dan yang akan datang.
Terjadinya proses-proses ini menjaga keseimbangan batuan yang ada di bumi.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 48
BAB IX
PROSES TERJADINYA GUNUNG BERAPI
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 49
Gunung adalah suatu daerah daratan yang mempunyai perbedaan tinggi yang menyolok
dengan daerah sekitarnya. Sebuah gunung biasanya lebih tinggi dan curam dari sebuah bukit,
tetapi ada kesamaaan, dan penggunaan sering tergantung dari adat lokal. Misalnya, Ensiklopedia
Britannica mendefinisikan gunung apabila memiliki puncak lebih 2000 kaki atau 610 m.
Gambar IX.1 Pegunungan
IX.1 Proses Terjadinya Gunung
Gunung terjadi karena adanya proses gaya tektonik yang bekerja dalam bumi yang
disebut dengan orogenesis dan epeirogenesis. Dalam proses orogenesis ini sedimen yang
terkumpul menjadi berubah bentuk karena mendapat gaya tekan dari tumbukan lempeng
tektonik. Ada tiga tipe tumbukan lempeng tektonik, antara lempeng busur kepulauan dan benua,
lautan dan benua, dan antara benua dengan benua. Tumbukan lempeng lautan dan benua
menimbulkan deposit sedimen laut terhadap tepi lempeng benua. Tumbukan antara lempeng
busur kepulauan dengan benua berakibat lempeng lautan menyusup ke lapisan asthenosfir dan
batuan vulkanik dan sedimen menumpuk pada sisi benua sehingga terjadilah pegunungan Sierra
Nevada di California pada zaman Mesozoic. Sedangkan tumbukan lempeng benua dengan benua
merupakan proses pembentukan sistem pegunungan Himalaya dan Ural.
Sedangkan dalam proses epeirogenesis merupakan gerakan yang membentuk benua
yang bekerja sepanjang jari-jari bumi. Proses ini juga disebut gerakan radial karena gerakan
mengarah atau menjauhi titik pusat bumi dan terjadi pada daerah yang sangat luas sehingga
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 50
prosesnya lebih lambat dibandingkan dengan proses orogenesis. Pembentukan dataran rendah
(graben) dan dataran tinggi (horts) adalah salah satu contoh proses epeirogenesis.
Proses pembentukan gunung berlangsung menurut skala tahun geologi yaitu berkisar
antara 45 – 450 juta tahun yang lalu. Misalnya pegunungan Himalaya terbentuk mulai dari 45
juta tahun yang lalu, sedangkan pegunungan Appalache terbentuk mulai dari 450 jutan tahun
yang lalu.
Model terjadinya gunung mengalami tiga tingkatan proses, yaitu:
1. Akumulasi sedimen: lapisan lapisan sedimen dan batuan vulkanik menumpuk sampai
kedalaman beberapa kilometer.
2. Perubahan bentuk batuan dan pengangkatan kerak bumi:sedimen yang terbentuk tadi
mengalami deformasi karena adanya gaya kompresi akibat tumbukan antar lempeng-
lempeng tektonik.
3. Pengangkatan kerak bumi akibat gerakan blok sesar: tumbukan antar lempeng akan
mengangkat sebagian kerak bumi sebagai lipatan lebih tinggi dari sekitarnya sehingga
terbentuk gunung. Sedangkan jika terjadi gaya tegangan atau tarikan antar lempeng maka
akan terbentuk graben (lembah)
Gambar IX.2 Skema Proses Terjadinya Pegunungan Himalaya
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 51
Sebelum terbentuk pegunungan Himalaya , terjadi gerakan lempeng India ke arah
lempeng Eurasia. Lempeng India merupakan komposisi batuan yang sangat tua 2-2,5 milyar
tahun. Titik referensi yang berwarna kotak kuning masih berada dibawah . Setelah mengalami
proses tumbukan yang lama antara dua lempeng tersebut maka sebagian dari tepi lempeng India
terangkat dimana terlihat kotak kuning berubah posisi ke tempat yang lebih tinggi.Sehingga
terbentuklah pegunungan Himalaya saat ini.
Gambar IX.2 Skema Pembentukan Dataran Rendah (Graben)
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 52
Kulit bumi yang sebelumnya dalam kondisi seimbang, mendapat gaya tektonik yang saling
berlawanan arah (gaya regangan) akibat desakan panas ke atas, sehingga menimbulkan retakan
(cracking). Proses tektonik ini berlangsung terus menerus dalam jangka waktu geologi yang
cukup lama. Blok yang retak menjadi turun akibat gaya tarik gaya berat sehingga terbentuk
IX.2 Rangkaian Gunung-Gunung di Muka Bumi
Sistem rangkaian jalur pegunungan di bumi meliputi Pegunungan Cordillera, Amerika
Utara, Pegunungan Andes, Alpin, Ural, Appalache, Himalaya, Caledonia dan Tasmania. Gambar
di bawah ini menunjukkan Peta Rangkaian Gunung-Gunung di Bumi.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 53
Gambar IX.3 Peta Rangkaian Gunung-gunung di dunia
Sumber: United States Geological Survey)
Ahli Geologi mengklasifikasikan gunung menurut ketinggiannya yaitu gunung tinggi,
menengah dan rendah. Warna merah pada peta menunjukkan gunung-gunung tinggi seperti
pegunungan Himalaya, Andes , warna jingga menunjukkan gunung dengan tinggi menengah
seperti pegunungan Ahaggar di Algeria sedangkan warna kuning menunjukkan gunung dengan
ketinggian rendah seperti pegunungan Meratus di Kalimantan , Indonesia.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 54
BAB X
PENUTUP
Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan
dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, karena terbatasnya
pengetahuan dan kurangnya referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini.
Penulis banyak berharap para pembaca memberikan kritik dan saran untuk membangun
penulis demi sempurnanya makalah ini dan dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan
berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang
budiman pada umumnya.
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 55
DAFTAR PUSTAKA
http://csmres.jmu.edu/geollab/vageol/vahist/mtnmodel.html
http://detectivehafidz.blogspot.com/2012/11/manfaat-dan-tujuan-mempelajari-geologi.html
http://sofanhadi.blogspot.com/2013/01/batuan-dan-stratigrafi-batuan.html
http://rizalblogmaster.blogspot.com/2011/11/geologi-rekayasa-teknik-sipil.html
http://freecivilengineeringscience.blogspot.com/2013/04/makalah-geologi-teknik-terbaru.html
Makalah Rekayasa Geologi Teknik Sipil 56