MODUL MAHASISWA PGSD PEMBELAJARAN STRUKTUR BUMI DAN BATUAN

STRUKTUR BUMI

DANBATUAN

BAHAN AJAR DILENGKAPI MEDIA AUGMENTED REALITY
UNTUK MAHASISWA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN
GURU SEKOLAH DASAR

Ahmad a aludin
Prof. Ors. Gunarhadi, M.A., Ph.D.
Dr. Peduk Rintayati, M.Pd.

aksara

Struktur Bumi dan Bantuan
Bahan Ajar Dilengkapi Media Augmented Reality Untuk
Mahasiswa Program Studi Pendidikan Guru Sekolah Dasar

Penulis: Ahmad Syawaludin, Prof. Drs. Gunarhadi, M.A., Ph.D., dan
Dr. Peduk Rintayati, M.Pd.

ISBN: 978-623-7853-05-3

Penyunting: Tim Beta Aksara
Penata Letak: Tim Beta Aksara
Desain Sampul: Tim Beta Aksara

Penerbit:
CV. Beta Aksara (Anggota IKAPI)
Redaksi:
Jl. Gajahmada, Gg. Belik RT. 4 RW. 9 Kota Batu, Jawa Timur. Email:
[email protected]
Web: betaaksara.com

Copyright © Beta Aksara, 2019
xii, 49 hlm, 17.6 x 25 cm
Cetakan Pertama, Juli 2019

Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang memperbanyak maupun mengedarkan buku dalam

bentuk dan dengan cara apapun tanpa izin tertulis dari
penerbit maupun penulis

ii

AMAN DEPAN

Struktur Bumi dan Bantuan
Bahan Ajar Dilengkapi Media Augmented Reality
Untuk Mahasiswa Program Studi Pendidikan Guru
Sekolah Dasar
@2019

Penulis:
Ahmad Syawaludin
Prof. Drs. Gunarhadi, M.A., Ph.D.
Dr. Peduk Rintayati, M.Pd.

Pascasarjana
Universitas Sebelas Maret
2018

iii

Prakata

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang
telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya berupa ilmu,
kesehatan, dan keselamatan sehingga penulis dapat
menyelesaikan Bahan Ajar Mata Kuliah Konsep Dasar IPA
dengan judul “Struktur Bumi dan Bantuan Bahan Ajar Dilengkapi
Media Augmented Reality Untuk Mahasiswa Program Studi
Pendidikan Guru Sekolah Dasar”.

Materi struktur bumi dan batuan merupakan salah satu
pokok bahasan dalam pembelajaran IPA di PGSD. Melalui
pembelajaran struktur bumi dan batuan, diharapkan
mahasiswa PGSD dapat menguasai pengetahuan, mampu
berpikir kritis, serta memiliki keterampilan proses IPA yang
terkait dengan pembelajaran struktur bumi dan batuan. Demi
mencapai tujuan tersebut, bahan ajar ini disusun sebagai
suplemen Mata Kuliah Konsep Dasar IPA pada materi Struktur
Bumi dan Batuan dengan media Augmented Reality (AR). Dalam
penggunaannya, media AR terintegrasi dengan buku ajar ini.
Melalui media AR, pembelajaran akan menjadi lebih menarik
minat belajar dan memudahkan mahasiswa dalam menguasai
materi.

Penulis menyadari bahwa bahan ajar ini masih jauh
dari sempurna karena keterbatasan penulis. Penulis berharap
bahan ajar ini dapat bermanfaat sebagai sumber belajar
IPA bagi mahasiswa PGSD.

Surakarta, Desember 2018

Penulis

iv

Daftar Isi

Prakata ������������������������������������������������������������������������������������������������� iv
Capaian Kompetensi ����������������������������������������������������������������������������� vi
Petunjuk Penggunaan Bahan Ajar ������������������������������������������������������� viii
Peta Konsep ������������������������������������������������������������������������������������������� ix
Ruang Lingkup Materi �������������������������������������������������������������������������� x
Teori Pengapungan Benua �������������������������������������������������������������������� 1

Apa itu pangea dan bagaimana keadaan saat ini? ����������������������������������������� 2
Apa bukti benua dahulu pernah satu? ��������������������������������������������������������� 6
Struktur Bumi ���������������������������������������������������������������������������������������11
Bagaimana jika bumi dibelah? �������������������������������������������������������������������13
Bagaimana lempeng-lempeng bumi bergerak? �����������������������������������������18
Batuan ���������������������������������������������������������������������������������������������������22
Apa saja jenis-jenis batuan? �����������������������������������������������������������������������22
Apa itu siklus batuan? ���������������������������������������������������������������������������������35
Apa itu kekerasan batuan? �������������������������������������������������������������������������39
Bagaiaman membuat perbandingan kekerasan? �����������������������������������������42
Daftar Pustaka ���������������������������������������������������������������������������������������45
Profil Penulis �����������������������������������������������������������������������������������������47

v

Capaian Kompetensi

vi

vii

Petunjuk Penggunaan Bahan Ajar

Bahan ajar ini dapat dimanfaatkan sebagai suplemen pembelajaran
Struktur Bumi dan Batuan untuk Program Studi Pendidikan Guru
Sekolah Dasar. Bahan ajar ini mendukung perkuliahan Konsep Dasar
IPA II untuk memudahkan mahasiswa PGSD dalam menguasai materi
pembelajaran. Bahan ajar ini terintegrasi dengan media berteknologi
Augmented Reality (AR) guna menampilkan objek yang lebih nyata,
sehingga mampu menambah kemampuan abstraksi mahasiswa,
menyediakan media yang menarik dan interaktif, membantunya
memahami materi lebih mendalam, serta harapan dapat meningkatkan
keterampilan kritis mahasiswa.

Penggunaan bahan ajar ini didampingi media AR yang perlu
diinstal di smartphone pengguna. Media AR ini berbentuk aplikasi
dengan nama “Earth Structure and Rock). Media AR ini memiliki dua
fitur utama yaitu:

Kamera Augmented Reality, yaitu menu kamera yang dapat discan
pada objek gambar-gambar tertentu di bahan ajar ini agar dapat
menampilkan objek 3D pada layar smartphone, berlangsung interaktif,
secara realtime.

Quiz, yaitu berisi sepuluh pertanyaan yang berorientasi pada
keterampilan berpikir kritis yang terhubung langsung dengan google
form, sehingga hasil pekerjaan mahasiswa dapat langsung diketahui
dan dikoreksi.

viii

Peta Konsep

ix

Ruang Lingkup Materi

x





TEORI
PENGAPUNGAN
BENUA

Sumber: courses.lumenlearning.com

Sebelum membahas tentang struktur bumi dan batuan, akan
dibahas teori pengapungan benua sebagai konsep pembentukan
benua-benua yang ada saat ini. Alfred Wegener menjelaskan
bahwa benua-benua itu pernah bersatu menjadi satu benua (Super
Continent) bernama Pangea, yang berarti seluruh bumi dalam
bahasa Yunani kuno. Pangea berpisah sejak lama dan kemudian
pecahan-pecahan benua tersebut berpindah ke posisi-posisi
mereka saat ini. Alfred Wegener menyebut hipotesisnya ini sebagai
Pengapungan Benua (Continental Drift).

1

Apa itu pangea dan bagaimana keadaan saat ini?
Pangea atau Pangaea diambil dari bahasa Yunani Kuno, pan
yang berarti keseluruhan dan gaia yang berarti daratan. Ilmuwan
yang pertama kali mencetuskan teori adanya benua Pangea adalah
Alfred Wegener yang juga mengemukakan teori pergeseran benua
di tahun 1912. Pangea adalah benua terbesar yang pernah ada.
Pangea dikelilingi oleh lautan global yang bernama Panthalassa.
Benua ini ada selama era akhir Paleozoikum dan awal Mesozoikum,
terbentuk sekitar 300 juta tahun yang lalu dan mulai retak sekitar
200 juta tahun yang lalu, sebelum komponen benua dipisahkan
menjadi konfigurasi mereka saat ini.

Gambar 1. Pangea

Sekitar 200 juta tahun yang lalu benua ini terbelah menjadi
dua yakni Gondwanaland dan Laurasia. Gondwanaland kemudian
terbelah membentuk benua afrika, antartika, australia, Amerika
Selatan, dan sub benua India. Sedangkan Laurasia terbelah
menjadi Eurasia dan Amerika Utara. Pada saat benua ini terbelah-
belah beberapa samudera baru muncul di sela-selanya. Diperlukan
waktu berjuta-juta tahun untuk membentuk posisi daratan yang

2

seperti sekarang ini. Gunakanlah kamera augmented reality-mu,
scan gambar 1 untuk dapat menampilkan proses pangea terpecah.

• Objek apa yang saudara amati melalui kamera AR?
• Mengapa fenomena tersebut dapat terjadi?
• Apa dampaknya bagi kerak bumi?

Permulaan pembentukan Pangea terjadi pada 480 juta tahun
yang lalu saat benua Laurensia bergabung dengan benua-benua
kecil membentuk Euramerica. Benua ini terdiri dari benua Amerika
utara, Asia, dan Eropa saat ini. Euramerica kemudian bergabung
dengan Gondwana, benua yang terdiri dari benua Afrika, Australia,
Amerika Selatan, dan India saat ini. Gabungan inilah yang kemudian
disebut dengan benua Pangea. Peta benua raksasa Pangea dapat
dilihat pada gambar 2 berikut ini.

Sumber: id.wikipedia.org

Gambar 2. Peta Benua Raksasa Pangea

3

Ketika Pangea mengalami pergeseran, ia membentuk dua benua
besar Laurasia dan Gondwana yang tidak bertahan lama kemudian
bergeser kembali menjadi beberapa lempengan. Lempengan itu
terus bergeser hingga terbentuk benua dan kepulauan seperti saat
ini. Perubahan penampilan perpecahan benua pangea sampai
dengan seperti sekarang ini dapat dilihat pada gambar 3.

Sumber: www.merbabu.com

Gambar 3. Proses Pembentukan Benua di Bumi
Selama Periode Permian sekitar 225 juta tahun yang lalu, daratn
di bumi membentuk superkontinen tunggal, Pangaea. Pangaea
terdiri dari lebih dari 95 persen daratan dunia dan dikelilingi oleh

4

Samudera Panthalassa.
Selama periode Triassic, yang dimulai sekitar 200 juta tahun

lalu, Pangaea mulai pecah dan potongan-potongan benua secara
bertahap menjauh menciptakan dua benua baru: Gondwanalanddan
Laurasia.

Selama Periode Jurassic 135, pecahnya Pangaea menjadi
lebih jelas. Laut Tethys terbuka antara Laurasia di utara dan
Gondwanaland di selatan. Di daratan Gondwanaland, Amerika
Selatanmasih bergabung ke Afrika dan Antartika.

Era Cretaceous awal, sekitar 95 juta tahun yang lalu,
Gondwana dan Laurasiapaleocontinent utara telah benar-benar
putus, dipisahkan oleh Laut Tethys. Benua utara saat initerbentuk
selama Periode Cretaceous, ketika Greenland terpisah dari Eropa
dan Samudera Atlantikmulai terbentuk akibat pemekaran dasar
samudera. Pada era Crestaceous akhir sekitar 65 juta tahun yang
lalu, India terpisah dari Afrika danbergerak ke timur laut sebelum
bertabrakan dengan Asia. Eropa memisahkan diri dari Amerika
Utara, dan dengan pemisahan akhir dari Amerika Selatan dari
Afrika, samudera yang baru Atlantik Selatan terbentuk. Australia
dan Antartika masih terhubung.

Kondisi saat ini, susunan benua tersebut masih tetap akan
berubah seiring berjalannya waktu. Pergeseran benua adalah
proses, terus menerus bertahap dengan rata-rata gerakan beberapa
centimeter per tahun. Samudera Atlantik secara bertahap meningkat
dalam ukuran, sedangkan Samudera Pasifik semakin menyempit.

5

Apa bukti benua dahulu pernah satu?

Kesamaan Garis Pantai
Apabila kita melihat peta dunia, bentuk pantai benua Afrika

hampir sama dengan benua Amerika, dan bentuk pantai bagian
selatan benua Australia juga hampir sama dengan sebagian pantai
benua Antartika.

Sumber: Thompson & Turk, 1997) diakses
online pada laman: ibnurusydy.com

Gambar 4. Lempeng Amerika dan
Afrika saat permulaan (bersatu)

Batas benua dominannya terbentuk dari batuan granit.
Dalam rangka memetakan batas benua dapat dilakukan dengan
memetakan batas batuan granit yang ada di kawasan pantai dari
kedua benua tersebut. Selain itu, untuk menentukan dimana batas
kerak benua (granit) dan kerak samudra (basal) biasanya diambil
dari batas setengah kemiringan lereng kerak benua di kawasan
lepas pantai.

6

Setelah dilakukan pemetaan batas kerak benua antara benua
Afrika dengan Amerika dan disatukan menunjukkan hasil bahwa
kedua benua tersebut cocok dengan sempurna, hanya sekitar
90 kilometer terjadi overlap batas kedua benua (Sisanya cocok
sempurna). Sejak saat itu, mulai dipercaya bahwa kedua benua
tersebut pada awalnya memang bersatu.

Kesamaan Karakteristik Geologi

Jika benua Afrika dan Amerika dulunya bersatu, maka di kedua
harus memiliki karakteristik geologi yang sama. Beberapa kesamaan
karakteristik geologi sudah disampaikan oleh Afred Wegener untuk
menguatkan hipotesa tentang Continental Drift. Namun demikian,
mencari kesamaan karakteristik geologi dari batuan di kedua benua
tidaklah mudah. Beberapa batuan di kedua benua tersebut terbentuk
sebelum keduanya berpisah, ada yang terbentuk ketika keduanya
berpisah dan ada juga yang terbentuk setelah keduanya terpisah.

Untuk mendapatkan kesamaan karakteristik geologi di kedua
benua, maka yang harus dilakukan adalah mencari kesamaan
jenis dan umur batuan di kedua benua tersebut. Pada masa Afred
Wegener, belum ada ilmu untuk menghitung umur batuan namun
sekarang ini sudah metode untuk menghitung umur batuan. Terdapat
batuan dengan umur yang sama sekitar 550 juta tahun di bagian
timur laut Brazil dan barat Afrika. Namun untuk batuan yang muda
banyak yang tidak sama karena terbentuk setelah kedua benua ini
terpisah. Dijumpainya batuan dengan umur 550 juta di kedua benua
tersebut menjadi indikasi bahwa sekitar 550 juta tahun yang lalu,
benua tersebut masih bersatu.

7

Selain kesamaan jenis dan umur batuan, kesamaan lain yang
terdapatdikeduabenuatersebutadalahkesamaanrantaipergunungan
dan lapisan es purba. Deretan pegunungan Appalachian yang
dimulai dari sisi timur laut Amerika Serikat sampai dengan sisi timur
Canada ternyata memiliki kesamaan dengan deretan pergunungan
Caledonides di Irlandia, Inggris dan Scandinavia. Batuan termuda
di dari deretan pergunungan Appalachian sama dengan deretan
pergunungan di Eropa dan Afrika dan ini menguatkan bukti bahwa
kedua bedua tersebut memang dulunya bersatu.

Kesamaan Fosil
Apabila benua Afrika dan Amerika dulunya bersatu maka pada

waktu yang bersamaan hidup binatang yang sama dan tumbuh
tumbuhan yang sama. Untuk membuktikan ini, Afred Wegener
mempelajari rekaman fosil masa lalu.

Sumber: Thompson & Turk, 1997) diakses online pada laman: ibnurusydy.com

Gambar 5. Kesamaan Fosil yang ditemukan di benua Amerika, Afrika, India, Antartika,
dan Australia

8

Afred Wegener menemukan fosil pohon paku purba Glossopteris
yang ditemukan di selatan Afrika, Selatan Amerika, Australia, India,
dan Antartika. Bibit paku Glossopteris besar dan berat sehingga tidak
mungkin bibit tersebut dibawah jauh oleh angin dan air ke masing-
masing benua tersebut. Ditemukan fosil paku purba Glossopteris
menjadi indikasi bahwa dulunya benua Afrika, Amerika, Australia,
India dan Antartika bersatu dalam sebuah benua besar yang
dinamakan Pangaea. Hal lain yang menguatkan penemuan fosil ini
adalah tumbuhan paku Glossopteris merupakan tumbuhan yang
tumbuh di iklim dingin dan waktu kesemua benua tersebut bersatu,
iklimnya sama.

Selain tumbuhan, fosil binatang reptil Mesosaurus juga
ditemukan di selatan Brazil dan selatan Afrika. Jenis batuan sedimen
di kedua benua tempat fosil Mesosaurus ditemukan juga sama.
Reptil Mesosaurus tidak dapat berenang, tetapi fosilnya ditemukan
di dua benua yang terpisah jauh. Ini mengindikasikan bahwa tempat
ditemukan fosil Mesosaurus dulunya adalah daratan yang sama
atau bergabung dan sekarang berpisah akibat pengaruh tektonik
lempeng.

Medan Magnet Purba (Paleomagnetism) di Zona Pemekaran
Samudra

Pada tahun 1950-an, dimulailah suatu penelitian tentang medan
magnet purba yang dikenal dengan istilah Paleo-Magnetik. Paleo-
Magnetik merupakan ilmu yang mempelajari arah medan magnet
bumi purba yang terekam dalam batuan selama proses pendinginan
batuan tersebut. Pada tahun 1960-an, para ilmuan mulai mengkaji
Paleo-Magnetik yang terekam pada lempeng samudra di samudra

9

Atlantik. Dari penelitian tersebut ditemukan beberapa seri arah
medan magnet bumi purba yang sama. Kesamaan berada pada
sisi yang berlawanan dari tengah-tengah zona pemekaran samudra
(seafloor spreading). Lebih lengkapnya dapat dilihat pada gambar
6.

Gambar 6. Arah polarisasi medan magnet bumi purba
Bukti paleomagnetism di kerak samudra Atlantik semakin
memperkuat konsep continental drift. Kajian tersebut menemukan
bahwa di tengah-tengah samudra Atlantik ada lempeng bumi yang
terus bergerak menjauh. Hal ini ditemukan pada pola simetris arah
medan magnet bumi purba yang terekam pada kerak samudra.
Setelah ditemukan beberapa bukti seperti uraian di atas, pada
tahun 1960-an para ilmuwan meyakini konsep continental drift yang
digagas oleh Afred Wegener (yang pada awalnya masih dianggap
hipotesa).

10

STRUKTUR
BUMI

Sumber: www.cgtrader.com

Bentuk bumi yang bulat ternyata tidak benar-benar bulat. Bagian
tengah yaitu di daerah katulistiwa bagian bumi mempunyai jari-jari
yang lebih panjang dari pada jari-jari bumi ke bagian kutub. Bagian
dalam dari bumi dapat diketahui dengan mempelajari sifat-sifat
fisika bumi yaitu dengan metode geofisika, terutama dari kecepatan
rambat getaran atau gelombang seismik, sifat kemagnetannya
dan gaya berat serta data panas bumi. Dari data tersebut dapat
diketahui bahwa bagian dalam bumi tersusun dari material yang
berbeda-beda mulai dari permukaan bumi sampai ke inti bumi.

Bentuk Bumi telah membangkitkan minat para ilmuwan
sepanjang sejarah. Penerimaan umum atas fakta bahwa Bumi
itu bulat muncul pada abad pertama M, meskipun Pythagoras
telah mendalilkan Bumi berbentuk bulat 600 tahun sebelumnya.
Konsep Bumi yang datar muncul kembali berkali-kali pada Abad

11

Pertengahan, tetapi aman untuk mengatakan bahwa umat manusia
telah mengetahui selama 2000 tahun bahwa kita hidup di sebuah
bola.

Alasan untuk perbedaan ini adalah rotasi bumi, yang
menciptakan gaya sentrifugal tegak lurus terhadap sumbu rotasi.
Jika Bumi terdiri dari bahan padat, maka tidak akan ada efek
pada bentuknya. Misalkan Bumi itu seperti bola biliar yang solid.
Rotasi akan memberi tekanan pada material tetapi tidak akan ada
deformasi. Bumi memiliki interior cair, ia memiliki lempeng tektonik
pada kerak tipis yang dapat bergerak lambat, dan tentunya itu bukan
bola padat. Bumi “kental” sedikit mendatar di kutub.

Gambar 8. Bentuk Planet Bumi
Isaac Newton mengklaim bahwa Bumi bukanlah bola, tetapi
“oval”. Newton membayangkan dua sumur turun ke pusat Bumi:
satu dibor dari Kutub Utara, dan satu dibor dari khatulistiwa,
keduanya diisi dengan air. Air di sumur khatulistiwa tunduk pada
gaya sentrifugal, dan air di sumur Kutub tidak. Agar dua kolom air
berada dalam kesetimbangan, maka sumur ekuatorial harus lebih

12

panjang.
Kita tahu juga bahwa itu bukan bola yang sempurna: diameter

dari kutub ke kutub lebih pendek dari diameter di khatulistiwa.
Perbedaannya kecil: diameter khatulistiwa sekitar 12.700 kilometer,
dan diameter kutub ke kutub hanya sekitar 40 km lebih pendek.

Bagaimana jika bumi dibelah?
Bagian dalam dari bumi dapat diketahui dengan mempelajari
sifat-sifat fisika bumi yaitu dengan metode geofisika., terutama
dari kecepatan rambatan getaran atau gelombang seismik, sifat
kemagnetannya dan gaya berat serta data panas bumi. Dari data
tersebut dapat diketahui bahwa bagian dalam bumi tersusun dari
material yang berbeda-beda mulai dari permukaan bumi sampai ke
inti bumi.
Bumi terdiri atas tiga bagian besar yaitu kerak bumi (crush),
selimut (mantle), dan inti luar (outer core), dan inti dalam (inner
core). Gunakan kamera Augmented Reality-mu pada gambar 9
untuk mengetahui lebih detil bagian-bagian bumi!

• Bagian apa saja yang dapat Saudara amati?
• Bagaimana karakteristik pada setiap lapisannya?
• Bagaimana wujud zat pada setiap lapisan bumi?

13

Image courtesy of the BBC

Gambar 9. Struktur Bumi

1. Kerak Bumi
Kerak bumi adalah lapisan tertipis di Bumi dan merupakan

lapisan tempat kita hidup. Kerak bumi tersusun atas berbagai
batuan dan dapat mencapai hingga 70 km tebalnya di beberapa
tempat. Kerak itu sendiri terbagi menjadi bongkahan besar yang
disebut lempeng tektonik.

14 Gambar 10. Peta Lempeng Tektonik Bumi Sumber:
//geology.com

Lempeng tektonik sebagaimana ditunjukkan pada gambar 10,
terdiri atas:

1. Lempeng Afrika
2. Lempeng Antartika
3. Lempeng Arab
4. Lempeng Australia
5. Piring Karibia
6. Piring Cocos
7. Lempeng Eurasia
8. Lempeng India
9. Juan de Fuca Plate
10. Lempeng Nazca
11. Lempeng Amerika Utara
12. Lempeng Pasifik
13. Lempeng Filipina
14. Lempeng Scotia
15. Lempeng Amerika Selatan
Kerak bumi terdiri atas kerak benua di bawah tanah, dan kerak
samudera di bawah laut. Kerak benua memiliki tebal 25-70 km (rata-
rata ketebalan sekitar 35 km). Kerak benua memiliki karakteristik
ringan karena tersusun dari batuan dengan kepadatan rendah.
Kerak benua juga biasa disebut dengan lapisan garanitis, karena
lapisan penyusn kerak bumi ini terdiri atas bebatuan granit.
Kerak samudera memiliki ketebalan 6-11 km. Kerak samudera
lebih berat daripada kerak benua karena tersusun dari batuan

15

(sebagian besar batuan vulkanik) yang memiliki kepadatan tinggi.
Kerak samudera juga sering disebut dengan lapisan basaltis
dikarenakan terdapat banyak batuan penyusun kerak bumi dari
bebatuan basalt. Kerak samudera menutupi dua per tiga permukaan
bumi.

2. Mantel Bumi

Mantel bumi merupakan lapisan paling tebal di Bumi dengan
ketebalan 2.900 km (hampir 80% dari volume Bumi). Mantel ini
tersusun dari kandungan besi, aluminium, magnesium, kalium,
silikon, serta oksigen. Selain memiliki ketebalan yang paling tebal
di struktur lapisan bumi, lapisan mantel bumi juga meiliki suhu
yang panas hingga mencapai 3.000 ºC. Panas dalam mantel
bumi mendorong arus konveksi. Mantel bumi berbentuk batuan
semipadat yang disebut magma yang mengalir perlahan karena
arus konveksi. Arus konveksi ini dapat kamu lihat menggunakan
kamera Augmented Reality-mu pada gambar 11 bagian temperatur
bumi.

3. Inti Luar

Inti bumi merupakan bagian terdalam dari struktur lapisan bumi
ke bawah. Ketebalan lapisan inti bumi bagian luar ini setebal 2.000
km serta memiliki kepadatan yang sangat padat, terdiri atas bahan
besi dan nikel yang sangat panas. Struktur lapisan bumi di lapisan
luar inti bumi ini memiliki suhu mencapai 3.500-4.000 °C. Panas
dari inti memperkuat arus konveksi di mantel bumi. Saat logam cair
berputar, ia menyebabkan arus yang menghasilkan medan magnet
Bumi.

16

4. Inti Dalam
Inti bagian dalam adalah bagian terpanas Bumi yang mencapai

suhu antara 4.000-4.700 °C (hampir sama panasnya dengan
permukaan matahari). Itu terbuat dari besi padat dan nikel yang
berada di bawah begitu banyak tekanan sehingga tidak bisa
meleleh. Para peneliti dan ahli geofisika berpendapat bahwa inti
bumi pada struktur lapisan bumi ini memiliki material yang serupa
dengan meteorit logam yang tersusun atas besi dan nikel. Para
peneliti mengambil hipotesis bahwa inti bumi tersusun atas material
yang bersifat pejal atau keras dan ditutupi oleh struktur cairan kental
dengan suhu yang sangat tinggi.

Berikut ini adalah gambaran suhu bumi pada setiap lapisanya.
Dengan menggunakan kamera Augmented Reality-mu, kamu dapat
melihat arus konveksi di dalam bumi.

Gambar 11. Temperatures in the earth

• Peristiwa apa yang terjadi di dalam bumi?
• Mengapa hal itu dapat terjadi?
• Apa dampaknya bagi kehidupan yang ada di bumi?

17

Bagaimana lempeng-lempeng bumi bergerak?
Bumi terdiri atas lempengan tektonik yang terus bergerak karena
adanya arus konveksi. Lempeng tektonik bergerak membentuk suatu
interaksi sehingga dibedakan menjadi tiga macam berdasarkan
jenis pergerakannya, yaitu divergen, konvergen, dan transform.

1. Divergen
Divergen merupakan pergerakan lempeng tektonik yang saling

menjauh satu sama lainnya (break apart) atau terpecah. Ketika
lempeng tektonik terpecah, lapisan lithosfer terbelah membentuk
batas divergen. Bila pergerakan ini terjadi pada lempeng
samudra, akan menyebabkan pemekaran lempeng samudra
yang menghasilkan palung laut. Namun bila pergerakan terjadi
padapermukaan lempeng benua, maka akan menghasilkan lembah
retakan akibat kedua lempeng saling berjauhan.

Gambar 12. Batas Divergen

18

2. Konvergen

Pergerakan lempeng tektonik yang saling mendekat disebut
konvergen. Lempeng yang mengalami pergerakan konvergen,
dapat terjadi antara lempeng benua dengan lempeng samudera,
atau antar lempeng benua. Berikut ini adalah visualisasi batas
konvergen.

Gambar 12. Batas Konvergen

19

Terdapat tiga jenis pergerakan konvergen sebagai berikut.
• Subduksi, yaitu pergerakan konvergen diantara lempeng

benua dengan lempeng samudera, dimana lempeng
samudera akan menunjam ke bawah lempeng benua
karena berat jenis lempeng benua lebih ringan dibandingkan
dari lempeng samudera. Contohnya adalah palung yang
memanjang dari sebelah barat Sumatra, selatan Jawa,
hingga ke selatan Nusa Tenggara Timur.
• Obduksi, yaitu pergerakan konvergen diantara kerak benua
dengan kerak samudera, dimana kerak benua menunjam
di bawah kerak samudera. Penunjaman ini terjadi karena
perubahan dari batas lempeng divergen menjadi konvergen
yang kemudian penunjaman tersebut membawa kerak
benua berbenturan dengan kerak samudera.
• Kolisi, yaitu pergerakan konvergen diantara lempeng benua
dengan lempeng benua. Kedua lempeng tersebut memiliki
massa jenis yang sama sehingga membentuk pegunungan
lipatan yang sangat tinggi. Contohnya: Pegunungan
Himalaya.

3. Transform

Transform 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 disisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke
kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar
jenis ini adalah sesar san andreas di California.

20

Gambar 13. San Andreas Fault, California.
Agar saudara lebih mudah memahami pergerakan antar lempeng
bumi, arahkan kamera augmented reality-mu pada barcode berikut.

• Batas pergerakan lempeng apa saja yang telah
saudara amati?

• Bagaimana dampaknya bagi permukaan bumi?
• Identifikasi pergerakan lempeng tektonik di dunia!

21

BATUAN

“Drawn Rock”, Sumber: //dumielauxepices.net

Magma keluar ke permukaan bumi melalui aktivitas gunung
berapi. Adanya suhu yang lebih dingin menyebabkan magma
membeku dan menghasilkan batuan. Batuan merupakan kumpulan
mineral yang telah membeku. Batuan juga merupakan elemen
kulit bumi yang menyediakan mineral-mineral anorganik melalui
proses pelapukan dan menghasilkan tanah. Batuan mempunyai
komposisi mineral, sifat-sifat fisik, dan umur yang bermacam-
macam. Umumnya batuan merupakan gabungan dari dua mineral
atau lebih. Mineral adalah suatu zat anorganik yang mempunyai
komposisi kimia dan struktur atom tertentu.

Apa saja jenis-jenis batuan?

1. Batuan Beku

Batuan beku atau batuan Igneus (dari Bahasa Latin: ignis, “api”)
adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin

22

dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di
bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Batuan

Batuan Beku Dalam (Beku Intrusif)

Batuan beku intrusif adalah batuan yang membeku di
dalam permukaan bumi. Kenampakannya dicirikan oleh kristal-
kristalnya yang berukuran besar karena pembekuan yang
berlangsung sangat lambat, mengakibatkan batuan ini memiliki
tekstur kasar seperti batu granit, diorite atau gabro. Biasanya di
dalam lubang inti pada sebuah pegunungan akan diisi dengan
batuan granit namun ketika lubang tersebut tertimbun oleh
material lainnya akan membentuk batuan batolit. Batuan beku
yang memiliki tekstur butir kasar yang terletak pada kedalaman
cukup di dalam kerak disebut sebagai abyssal sedangkan
batuan beku intrusive yang proses terbentuknya sudah hampir
berada di permukaan disebut sebagai hypabyssal.

Batuan Beku Luar (Batuan Ekstrusif)

Magma yang mencapai permukaan bumi, keluar melalui
rekahan atau lubang kepundan gunung api sebagai erupsi,
mendingin dengan cepat dan membeku menjadi batuan
ekstrusif. Proses pembekuan dari batuan beku ini lebih cepat
dibandingkan dengan proses pencairan batuan beku intrusive
karena proses pembekuannya terjadi di atas permukaan bumi.
Tekstur dari batuan ini bersifat halus berpasir. Jenis batuan
beku esktrusif yang paling sering ditemukan adalah batu basalt.

23

Batuan Beku berdasarkan Mineralogi

Analisis batuan beku pada umumnya memakan waktu, maka
sebagian besar batuan beku didasarkan atas susunan mineral
dari batuan itu. Mineral-mineral yang biasanya dipergunakan
adalah mineral kuarsa, plagioklas, potassium feldspar dan foid
untuk mineral felsik. Sedangkan untuk mafik mineral biasanya
mineral amphibol, piroksen dan olovin.

Klasifikasi yang didasarkan atas mineralogi dan tekstur
akan dapat mencerminkan sejarah pembentukan batuan dari
pada atas dasar kimia. Tekstur batuan beku menggambarkan
keadaan yang mempengaruhi pembentukan batuan itu sendiri.
Seperti tekstur granular memberikan arti akan keadaan yang
serba sama, tekstur porfiritik memberikan arti bahwa terjadi
dua generasi pembentukan mineral, dan tekstur afanitik
menggambarkan pembekuan yang cepat.

Struktur Batuan Beku

Struktur batuan merupakan penampakan dari batuan yang
bisa dilihat dari kedudukan lapisannya. Pada batuan beku
terbagi atas:

a. Pillow lava atau lava bantal dimana terjadi karena
adanya pembekuan magma pada gunung di bawah laut
yang membentuk menyerupai bantal.

b. Joint struktur merupakan aliran lava yang berbentuk
kekar-kekar dan tegak lurus sesuai dengan arah
alirannya sehingga menghasilkan penampakan yang
sangat memukau.

24

c. Massif, merupakan jejak aliran lava yang keluar dari
perut bumi namun tidak menunjukkan adanya tanda-
tanda lubang atau aliran gas di dalamnya.

d. Vesikuler, merupakan aliran lava yang mengalir dan
dibersamai dengan adanya aliran gas sehingga arah
dan teksturnya tidak teratur.

e. Xenolitis, merupakan aliran lava yang dibersamai dengan
masuknyabatuanlaindidalamnyasehinggamenunjukkan
sebuah fragmen yang membentuk pecahan-pecahan.

Gunakan kamera augmented reality-mu untuk mengamati
batuan-batuan beku berikut ini.

a. Batu Obsidian

b. Batu Granit

25

c. Batu Diorit

d. Batu Profiri Granit

e. Batu Apung

atuan Sedimen
2. Batuan Sedimen

Batuan sedimen sebenarnya merupakan bentukan dari batuan
yang pernah ada sebelumnya yang sudah terkena berbagai jenis
pelapukan dan erosi tanah. Hasil pelapukan dan erosi ini kemudian
mengendap di dalam sebuah cekungan dan berkumpul menjadi
satu sehingga lambat laun karena adanya tekanan udara dan
suhu yang rendah menjadikan kumpulan tersebut sebuah batu

26

baru. Material tersebut kemudian mengeras atau membentuk dan
mengalami lithifikasi sehingga menjadikan sebuah batuan sedimen.
Lithifikasi adalah proses perubahan material sedimen menjadi
batuan sedimen yang kompak. Batuan sedimen (batuan endapan)
dapat terbentuk melalui tiga cara utama, yakni: pelapukan batuan
lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik;
dan pengendapan (precipitation) dari larutan.

Jumlah batuan sedimen di permukaan bumi diperkirakan
mencapai 75% sedangkan di dalam kerak bumi diperkirakan ada
8%. Batuan sedimen memiliki ciri yang mudah dikenal, misalnya
batuan endapan biasanya berlapis-lapis; mengandung sisa-sisa
jasad atau bekasnya, seperti terdapatnya cangkang binatang koral
dan serat-serat kayu; dan adanya keseragaman yang nyata dari
bagian-bagian berbentuk bulat yang menyusunnya..

Klasifikasi Batuan Sedimen

Berdasarkan tenaga yang mengangkut hasil pelapukan
dan erosi batuan sedimen dapat digolongkan atas 3 bagian.

a. Sedimen Aquatis, yaitu sedimen yang diendapkan oleh
tenaga air. Contohnya: gosong pasir, floodplain, delta,
dan lain-lain.

b. Sedimen Aeolis atau Aeris, yaitu sedimen yang
diendapkan oleh tenaga angin. Contohnya: tanah loss,
gumuk pasir atau sand dunes.

c. Sedimen Glassial, yaitu sedimen yang diendapkan oleh
gletser. Contohnya morena, drumlin.

27

Berdasarkan terbentuknya (lingkungan pengendapan),
batuan sedimen dibagi menjadi dibagi menjadi tiga, yaitu :

a. Sedimen laut (marine), diendapkan di laut contohnya
batu gamping, dolomit, napal, dan sebagainya.

b. Sedimen darat (teristris/kontinen), prosesnya terjadi di
darat, misalnya endapan sungai (aluvium), endapan
danau, talus, koluvium, endapan gurun (aeolis), dan
sebagainya.

c. Sedimen transisi, lokasi pembentukanya terletak antara
darat dan laut, misalnya endapan delta dan endapan
rawa-rawa (limnis).

Penggolongan batuan sedimen yang berdasarkan pada
cara pengendapannya, dapat dikelompokkan menjadi 3 macam,
yaitu:

a. Sedimen Klastis adalah akumulasi partikel-partikel yang
berasal dari pecahan batuan dan sisa-sisa kerangka
organisme yang telah mati.

b. Sedimen Kimia, yaitu yang terangkut dalam bentuk
larutan kemudian diendapkan secara kimia di tempat
lain. Endapan kimia juga berasal dari sumber air panas
dan secara tiba-tiba mengalami pendinginan akan
menghasilkan endapan oval (kalsit). Contoh: Evaporasi
dari air laut dan air danau, batuan sedimen kimiawi.

c. Sedimen Organik, yaitu batuan sedimen yang dibentuk
atau diendapkan oleh organisme.

28

Warna Batuan Sedimen

Pada umumnya, batuan sedimen berwarna terang atau
cerah, putih, kuning atau abu-abu terang. Namun demikian, ada
pula yang berwarna gelap, abu-abu gelap sampai hitam, serta
merah dan coklat. Dengan demikian warna batuan sedimen
sangat bervariasi, terutama sangat tergantung pada komposisi
bahan penyusunnya.

Tekstur Batuan Sedimen

Batuan sedimen dapat bertekstur klastika atau non klastika.
Namun demikian apabila batuannya sudah sangat kompak dan
telah terjadi rekristalisasi (pengkristalan kembali), maka batuan
sedimen itu bertekstur kristalin. Batuan sedimen kristalin umum
terjadi pada batu gamping dan batuan sedimen kaya silika yang
sangat kompak dan keras.

Struktur Batuan Sedimen

a. Massif adalah struktur yang tidak menunjukan adanya
fragmen batuan lain yang tertanam dalam atau ketebalan
lebih dari 120 cm.

b. Graded bedding adalah lapisan yang dicirikan oleh
perubahan yang granual dari ukuran butir penyusunya,
bila bagian bawah kasar dan ke atas semakin halus
disebut normal gradding, sebaliknya apabila dari halus
ke atas semakin kasar disebut inverse gradding.

c. Lapisan adalah lapisan yang mempunyai ketebalan
kurang dari 1 cm, terbentuk dari pola pengendapan

29

dengan energi yang konstan, biasanya terbentuk dari
suspensi tanpa energi mekanis.
d. Cross bedding, dihasilkan oleh migrasi riple yang cukup
besar, atau oleh gelombang-gelombang yang membawa
pori dimana masing-masing lapisan berukuran lebih
dari 5 cm, perlapisan ini membentuk sudut terhadap
bidang lapisan di atas atau di bawahnya dan dipisahkan
oleh bidang erosi, terbentuk akibat intesitas arus yang
berubah-ubah.
e. Clastic imbrication adalah struktur sedimentasi yang
dicirikan oleh fragmen-fragmen tabular yang overlaping
dan menunjukan arus ke atas pada daerah yang miring
kenampakan penjajaran material seperti susunan
genting, disebabkan penggulungan energi transportasi.
Gunakan kamera augmented reality-mu untuk mengamati
batuan-batuan beku berikut ini.
a. Batu Konglomerat

30

b. Batu Breksi
c. Batu Bara
d. Batu Kapur
e. Batu Pasir

31

3. Batuan Metamorf

Batuan metamorf berasal dari batuan induk yang lain, dapat
berupa batuan beku, batuan sedimen yang telah mengalami proses
metamorfisme yang menyebabkan perubahan mineralogi, tekstur
maupun struktur sebagai akibat pengaruh temperatur dan tekanan
yang tinggi dalam kerak bumi. Proses metamorfosa terjadi dalam
fasa padat, tanpa mengalami fasa cair, dengan temperatur 200oC
– 650oC.

Agen-agen Metamorfisme

a. Suhu
Saat batuan akan termetamorfkan ada istilah dikenal

dengan batas atas (upper limit) dan batas bawah (lower limit)
yang ketika batuan berada pada pada batas diantara keduanya,
metamorfisme mulai terjadi. Kenaikan suhu atau temperatur
dapat menyebabkan terjadinya perubahan dan rekristalisasi
atau pengkristalan kembali mineral-mineral dalam batuan yang
telah ada dengan tidak melalui fase cair.
b. Tekanan

Pressure atau tekanan akan bervariasi dalam tiap
kedalaman. Kenaikan tekanan dapat menyebabkan terjadi
perubahan dan rekristalisasi pada mineral dalam batuan yang
telah ada sebelumnya.

32

Jenis-jenis Metamorfisme

a. Metamorfosa Regional/ Dinamothermal
Metamorfosa regional/ dinamothermal merupakan

metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sangat luas.
Metamorfosa ini dibedakan menjadi tiga, yaitu metamorfosa
orogenik, burial dan dasar samudera (Ocean-floor).

b. Metamorfosa Lokal

Metamorfosa lokal merupakan proses metamorfosa yang
terjadi pada daerah yang sempit berkisar antara beberapa
meter sampai kilometer saja. Metamorfosa ini dapat dibedakan
menjadi metamorfosa kontak, metamorfosa kataklastik,
metamorfosa hidrothermal, metamorfosa impact, metamorfosa
retrogade.

Tekstur Batuan Metamorf

Tekstur batuan metamorf merupakan kenampakan batuan
yang berdasarkan pada ukuran, bentuk dan orientasi butir
mineral individual penyusun batuan metamorf. Tekstur batuan
metamorf berdasarkan pada ketahanan terhadap proses
dibedakan menjadi relict (sisa), dan kristaloblastik. Tekstur
berdasarkan ukuran butir dibedakan menjadi fanerit (butiran
kristal masih dapat dilihat dengan mata), dan afanit (butiran
kristal tidak dapat dilihat dengan mata).

Struktur Batuan Metamorf

Secara umum, struktur yang dijumpai di dalam batuan
metamorf dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu struktur

33

foliasi dan struktur non foliasi. Struktur foliasi ditunjukkan oleh
adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf,
sedang struktur non foliasi tidak memperlihatkan adanya
penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf.

Gunakan kamera augmented reality-mu untuk mengamati
batuan-batuan beku berikut ini.

a. Batu Marmer

b. Batu Sabak

c. Batu Gneis

34

d. Batu Kuarsa

e. Batu Sekis

Apa itu siklus batuan?
Siklus batuan dapat didefinisikan sebagai suatu proses
perubahan magma yang telah membeku efek dari cuaca menjadi
batuan yang lain, yaitu batuan beku, batuan sedimen dan batuan
metamorf lalu di akhir siklus akan kembali menjadi magma. Siklus
batuan dapat berlangsung dengan jangka waktu yang berbeda.
Siklus batuan dapat berlangsung selama jutaan tahun lamanya
tergantung dari jenis batuan apa yang mengalami perubahan.
Teori atau konsep mengenai siklus batuan muncul dari James
Hutton, Bapak Geologi yang mengatakan bahwa seluruh elemen
yang ada di bumi mempunyai sebuah keteraturan sehingga pasti

35

akan kembali ke bentuk semula. Berikut ini adalah penjelasan
proses siklus batuan.

Gambar 14. Siklus Batuan
Siklus batuan terjadi melalui beberapa tahapan dengan
penjelasan sebagai berikut.
Kristalisasi magma

Proses pertama yang terjadi saat siklus batuan berlangsung
yaitu magma yang mengkristal, yang mana magma adalah
sumber utama batuan. Magma yang telah membeku atau
menjadi kristal ditemukan di gunung berapi saat mereka
mengalami erupsi hingga magma keluar. Bila magma yang
keluar saat erupsi sampai ke permukaan bumi disebut magma
ekstrusif.

36

Sedangkan, magma yang keluar dari gunung berapi
saat erupsi akan tetapi belum sampai ke permukaan bumi
disebut dengan magma intrusif. Magma keluar lalu menuju
permukaan bumi akan membeku kemudian saat inilah magma
berubah menjadi batuan beku. Magma biasanya berlokasi atau
mudah ditemukan di sekitar batas lempeng bumi, ia berada di
sekelilingnya.

Pelapukan

Proses kedua yaitu pelapukan yang mana batuan beku dari
magma akan mengalami pelapukan seiring berjalannya waktu
karena pengaruh berbagai hal. Hal yang paling memengaruhi
proses pelapukan yaitu perubahan cuaca khususnya sinar
matahari, angin dan hujan serta gejala alam. Maka dari itu,
batuan yang akan mengalami pelapukan tercepat adalah
batuan ekstrusif.

Alasannya yaitu batuan ekstrusif berada di permukaan
bumi sehingga frekuensi terkena sinar, angin dan keadaan
lainnya lebih tinggi. Pelapukan pada batuan disebabkan oleh
aktivitas kimia dan fisik hasil interaksi antara air, angin dan
suatu organisme tertentu. Batuan intrusif yang tidak berada di
permukaan bumi juga akan mengalami pelapukan apabila ia
terangkat ke permukaan.

Erosi

Erosi adalah suatu proses pengikisan padatan yang
merupakan akibat dari interaksi air, udara dan hujan serta es.

37