Geologi Rekayasa

BAB I.

PENGERTIAN GEOLOGI

1.      Geologi sebagai pengetahuan alam : yang mempelajari segala sesuatu tentang benda-benda yang terdapat di alam

2.      Geologi sebagai pengetahuan sejarah, karena proses yang yang terjadi di alam membutuhkan waktu yang lama misalnya dalam pembentukkan bumi itu sendiri sampai berjuta-juta tahun, sehingga untuk mempelajari harus berdasarkan sejarah

3.      Geologi sebagai ilmu pengetahuan, karena yang dipelajari segala sesuatu yang berkenaan dengan gejala-gejala yang ada di bumi baik asal, proses, hasil misalnya mempelajari bahan-bahan alam yang berguna

Cabang-cabang geologi antara lain :

-          Mineralogi : yang mempelajari tentang mineral-mineral

-          Petrologi : yang mempelajari tentang batuan

-          Paleontologi : yang mempelajari tentang fosil

-          Geologi ekonomi : yang mempelajari tentang bahan-bahan alam yang ekonomis

-          Hidrogeologi : yang mempelajari tentang air tanah

-          Volkanologi : yang mempelajari tentang gunung api

-          Geomorfologi : yang mempelajari tentang bentang alam

-          Geologi teknik : yang mempelajari penggunaan geologi dalam lapangan teknik sipil

-          dan sebagainya

Geologi untuk teknik sipil,

Menurut LEGGET (1939) :

Ahli Geologi : - Melihat apa adanya dengan menarik kebelakang, tahu asal dan proses terjadinya sehingga dapat menduga apa yang akan terjadi dimasa yang akan datang atau menduga kesulitan yang akan dihadapi kelak

Ahli Sipil : - Menggunakan untuk apa dan mengusahakan untuk bisa mengatasi kesulitan yang timbul pada masa kini dan yang akan datang

Menurut KEY (1954) : Ahli geologi menyelidiki keadaan sesungguhnya dan menguraikan hasilnya dengan jelas secara teknis sehingga bisa dipergunakan dengan sewajarnya oleh ahli sipil.

BAB II.

SUSUNAN BUMI

Menurut ADAMS, WILLIAMSON, WASHINGTON : pada hakikatnya tidak terdapat batas-batas yang nyata antara kerak bumi dengan lapisan-lapisan dibawahnya.

Menurut KUHN dan RITTMAN : bumi berasal dari matahari, inti bumi seperti yang terdapat pada matahari. Zat-zatnya adalah zat H yang berupa gas dan akibat tekanan yang besar sehingga atom-atom H bersifat seperti benda padat.

KERAK BUMI

HOLMES, terdiri dari :

SiAl (Silium Aluminium)

a.       Bagian atas : tebal ± 15 Km, BJ ±2,7 , tipe magma granitis

b.      Bagian tengah : tebal ± 25 Km, BJ ± 3,5 , tipe magma basaltis

SiMg (Silisium Magnesium)

c.       bagian bawah : tebal ± 20 Km, BJ ± 3,5 , tipe magma peridotit dan eklogit

Ketebalan SiAl dan SiMg tidak sama. Di pengunungan SiAl lebih tebal daripada di Samudera.

TEORI TEKTONIK LEMPENG (Plat Tectonic)

Bawah kulit bumi terdiri dari lempeng-lempeng yang bergerak saling menjauhi dan saling mendekat.

 

BAB III.

BATUAN DAN MINERAL

BATUAN (Rock) : segala sesuatu yang menjadi bahan dalam pembentukkan kerak bumi.

Di alam terdapat 3 jenis batuan :

1.      Batuan beku (igneus rock) adalah batuan yang terjadi dari pembekuan magma. Terbagi 3 yaitu : batuan beku dalam, gang dan luar.

2.      Batuan endapan ( sedimentary rock) adalah batuan yang terbentuk karena proses pengendapan, proses kimia dan proses biologis. Salah satu sifatnya yang khas adalah adanya perlapisan.

3.      Batuan ubahan (metamorphic rock) adalah batuan yang terbentuk batuan yang sudah ada sebelumnya karena adanya proses metamorfisme (perubahan akibat suhu dan tekanan yang tinggi yang terjadi di kerak bumi). Perubahan ini akan menimbulkan struktur, tekstur, dan mineral-mineral yang baru.

4.      Batuan volkanik adalah batuan yang dihasilkan oleh kegiatan gunung api. Batuan ini, berdasarkan cara terjadinya, sebagian dapat digolongkan kedalam batuan beku dan sebagian lain dapat digolongkan kedalam batuan endapan.

Batuan adalah merupakan kumpulan dari mineral-mineral, dapat terdiri dari mineral sejenis ataupun dari berbagai jenis mineral. Batuan tersebut kalau lapuk menjadi tanah (soil). Tanah disini hanya merupakan lapisan yang yang tipis dan terletak dibagian terluar dari batuan (di permukaan saja).

MINERAL adalah benda alam yang homogen yang memiliki sifat fisik maupun kimia tertentu. Pada umumnya mineral bersifat padat akan tetapi dapat juga berwujud cair atau gas.

MINERAL PEMBENTUK BATUAN

Dari analisa yang telah dilakukan ternyata hanya ada 8 unsur pokok sebagai penyusun kerak bumi. Berdasarkan peranannya dalam batuan maka mineral dapat dikelompokkan menjadi :

1.      mineral utama : sebagai penyusun utama pembentuk batuan. Antara lain : a. Kwarsa (quarta), komposisi kimia SiO₂

b. Feldpar, terdiri dari ortoklas (KalSiO₂) sebagai sumber utama unsur K (kalium) dalam tanah.

c. Mika, mineral nin pipih atau seperti lembaran-lembaran terdiri dari mineral muskovit

d. Amfibol, Terutama terdiri dari mineral Hornblende. Susunan kimianya Ca₂(MgFeAl)₃(OH)₂(SiAl₄O₁₁)₂

e. Piroksen, terutama terdiri dari mineral augit dengan susunan kimianya Ca(MgFe)(SiO₃)₂((AlFe)₂O₃)

f. Olivin, biasanya berwarna hijau terdiri dari (FeMg)₂SiO₄

g. Kalsit : berwarna putih, sering ada pengotoran, mempunyai belahan 3 arah berbentuk romboeder.

h. Grafit : unsur karbaon(C) berwarna hitam, lunak, umunya pada batuan ubahan.

2.      mineral tambahan : mineral-mineral yang berfungsi hanya sebagai tambahan terjadi dalam batuan. Terbentuk dari mineral utama karena adanya suatu proses, misalnya pelapukan.

3.      mineral penyerta : berfungsi hanya sebagai penyerta saja didalam batuan. Akan tetapi hampir disemua batuan terdapat mineral ini walaupun dalam jumlah yang terbatas.

BENTUK-BENTUK BATUAN BEKU

1.      DIKE : (bersifat diskordan) batuan beku memotong perlapisan batuan endapan. Batuan beku umurnya lebih muda dari batuan endapan

2.      SILL : (bersifat konkordan) batuan beku sejajar dengan batuan endapan

3.      LAKOLIT : batuan bekunya berbentuk cembung

4.      LOPOLIT : batuan bekunya berbentuk cekung

5.      BATOLIT : batuan bekunya sangat luas penyebarannya dan berbentuk tidak teratur.

Klasifikasi Batuan Endapan berdasarkan cara terjadinya (genosa) dapat dibagikan menjadi :

-          yang terbentuk secara mekanik

-          yang terbentuk secara kimiawi

-          yang terbentuk secara bilogis (organik)

Pengendapan secara mekanik : Batuan endapan hasil dari pembentukan secara mekanik dapat dibagi berdasarkan ukuran butir. Batuan ini terbentuk oleh batuan yang telah ada terlebih dulu yang mengalami pelapukan, hancur laulu dibawa oleh air, es, angin atau ombak dan diendapkan di tempat lain yang lebih rendah.

Pengendapan secara kimiawi : pembentukan pengendapan ini karena proses penguapan sehingga menjadi jeruh dan yang tertinggal kandungan garam.

Biasanya endapan ini tersusun dari krista-kristal garam, misalnya garam dapur, gips dan sebagainya. Tidak ditemukan fosil (bekas hewan atau tumbuhan). Karena pada air yang mempunyai konsentrasi garam tinggi tidak ada kehidupan.

Pembentukan endapan secara organik : batuan endapan yang terbentuk oleh adanya organisme baik berupa binatang ataupun tumbuhan dapat dibagi menjadi dua yaitu secara klastik dan non klastik.

Non klastik : yang terbentuk oleh organisme ditempat itu, jadi belum mengalami perpindahan.

Klastik : terbentuk dari batuan endapan organik yang telah mengalami transfortasi. Ciri : berlapis, terdiri dari bahan-bahan organik.

1.      Sebagai batuan beku : Batuan piroklastik.

Batuan ini terjadi langsung sebagai hasil letusan gunung berapi, lalu diendapkan disuatu tempat dan mengeras.

2.      Sebagai batuan endapan : Batuan volkanik dan epiklastik.

Apabila terjadinya batuan tersebut berasal dari batuan hasil kegiatan gunung berapi dan sudah mengalami perpindahan tempat (ditransport) ke tempat lain lalu mengeras. contoh : endapan lahar.

Batuan Ubahan : bentuk dari batuan yang telah ada (batuan beku, endapan, ubahan) yang mengalami tekanan suhu yang tinggi sehingga struktur, tekstur, mineral-mineral penyusunnya berubah. Macam-macam proses :

-          Metamorfosis thermal  (sentuh)

-          Metamorfosis dinamo (tekan)

-          Metamorfosis regional

Ciri-ciri batuan ubahan : Adanya foliasi (semacam perlapisan pada batuan endapan, tetapi yang menyerupai perlapisan tersusun daripada mineral-mineralnya).

BAB IV.

PENENTUAN UMUR (WAKTU) BATUAN

Percobaan-percobaan untuk menentukan umur batuan :

1.      Herodotus (450 th sebelum masehi) menulis bahwa patung Ramses II di Memphis (lembah sungai Nil) umurnya lebih dari 3000 tahun. Patung tersebut sekarang tertimbun ± 3 m. Proses pengendapan yang tebalnya ± 10 cm diperlukan satu abad.

2.      Dengan menghitung kadar garam

Dianggap bahwa semua gram yang ada dilautan berasal dari daratan yang diangkut melalui sungai-sungai ke laut.

3.      Menghitung proses erosi

Misalnya yang dilakukan di air terjun Niagara, dimana setiap tahun batuan didasarnya terkikis oleh air sehingga letak air terjun makin ke arah hulu.

4.      Cara dengan fosil

Cara ini biasanya pada batu endapan. Fosil adalah sisa-sisa binatang atau tumbuhan purba yang sudah membatu. Dasar pemikirannya : evolusi.

5.      Cara radioaktif

Beberapa unsur tertentu mengalami pemisahan sehingga yang mempunyai berat atom tinggi berubah ke yang mempunyai berat atom kecil dan akhirnya menjadi unsur yang mantap (misalnya Timbal).