Struktur Bumi: Pengertian, Struktur Lapisan Bumi, dan Susunan Kimia Lapisan Bumi
 |
| Struktur Bumi |
A. Pengertian Struktur Bumi
Struktur bumi atau struktur lapisan bumi adalah susunan berupa lapisan-lapisan pembentuk bumi yang terdiri dari banyak jenis material. 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. Dengan metode ini juga diketahui bahwa berat jenis bumi keseluruhan adalah sekitar 5,52. Kerak bumi sendiri yang merupakan lapisan terluar dan disusun oleh batu-batuan mempunyai berat jenis antara 2,5 sampai 3,0.
Demikian material yang menyusun bagian dalam bumi merupakan material yang lebih berat dengan berat jenis yang lebih besar daripada batuan yang menyusun kerak bumi. Dengan diameter bumi sebesar 7.926 mil. Bumi memiliki setidaknya ada 4 lapisan bumi yang menjadi penyusun bumi yang saat ini kita tinggal di atasnya.
B. Struktur Lapisan Bumi
1. Kerak Bumi
Kerak Bumi adalah lapisan terluar bumi yang terbagi menjadi dua kategori, yaitu kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra mempunyai ketebalan sekitar 5–10 KM, sedangkan kerak benua mempunyai ketebalan sekitar 20–70 KM. Penyusun kerak samudra yang utama adalah batuan basalt, sedangkan batuan penyusun kerak benua yang utama adalah granit, yang tidak sepadat batuan basalt.
Kerak Bumi dan sebagian mantel bumi membentuk lapisan litosfer dengan ketebalan total kurang lebih 80 KM. Temperatur kerak meningkat seiring kedalamannya. Pada batas terbawahnya temperatur kerak menyentuh angka 1.100 C. Kerak dan bagian mantel yang relatif padat membentuk lapisan litosfer. Karena konveksi pada mantel bagian atas dan astenosfer, litosfer dipecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak.
Temperatur meningkat 30 0C setiap KM, namun gradien panas bumi akan semakin rendah pada lapisan kerak yang lebih dalam. Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak bumi di antaranya,
a. Oksigen (O) (46,6%)
b. Silikon (Si) (27,7%)
c. Aluminium (Al) (8,1%)
d. Besi (Fe) (5,0%)
e. Kalsium (Ca) (3,6%)
f. Natrium (Na) (2,8%)
g. Kalium (K) (2,6%)
h. Magnesium (Mg) (2,1%)
2. Mantel
Selubung bumi atau yang biasa disebut mantel bumi ini merupakan lapisan yang menyelubungi inti bumi dan merupakan bagian terbesar dari bagian bumi sekitar 83.2 persen dari volume dan 67.8 persen dari keseluruhan masa bumi.
Terdiri dari material yang berfasa cair, sering pula selubung bumi disebut sebagai lapisan astenosfer. Pada lapisan ini tempat terjadinya pergerakan-pergerakan lempeng-lempeng yang disebabkan oleh gaya konveksi atau energi dari panas bumi.
Pergerakan tersebut sangat mempengaruhi bentuk muka bumi. ketebalan selubung ini berkisar 2.883 KM. Densitasnya berkisar dari 5.7 gr/cc dekat dengan inti dan 3.3 gr/cc di dekat kerak bumi. Pada wilayah selubung bagian atas akan mulai terbentuk intrusi magma yang diakibatkan oleh batuan yang menyusup dan meleleh.
3. Inti
Inti bumi terletak mulai kedalaman sekitar 2900 KM dari dasar kerak bumi sampai ke pusat bumi.
Inti bumi dapat dipisahkan menjadi inti bumi bagian luar dan inti bumi bagian dalam. Batas antara selubung bumi dan inti bumi ditandai dengan penurunan kecepatan gelombang P secara drastis dan gelombang S yang tidak diteruskan.
Keadaan ini disebabkan karena meningkatnya berat jenis material penyusun inti bumi dan perubahan sifat materialnya dari yang bersifat padat menjadi bersifat cair. Meningkatnya berat jenis disebabkan karena perubahan dari material silikat yang menyusun selubung bumi menjadi material campuran logam yang kaya akan besi (Fe) di inti bumi.
Perubahan sifat material menjadi cairan disebabkan karena turunnya titik lebur material yang mengandung besi dibandingkan material yang kaya silikat. Itulah sebabnya material yang menyusun inti bumi bagian luar berupa cairan yang kaya logam Fe.
Sebaliknya semakin bertambahnya tekanan ke bagian yang semakin dalam akan mengakibatkan kan naiknya titik lebur material logam. Hal ini menyebabkan material yang menyusun inti bumi bagian dalam merupakan material logam yang bersifat padat.
Komposisi material penyusun inti bumi diketahui dengan perkiraan bahwa unsur besi merupakan unsur yang banyak dijumpai pada kerak batuan penyusun kerak bumi. Dengan meningkatnya berat jenis pada batuan yang makin dalam letaknya, maka kadar besi juga akan semakin meningkat, sehingga pada selubung bumi mempunyai kemungkinan mengandung kadar besi yang lebih besar daripada kerak bumi.
Berat jenis inti bumi bagian luar yang disusun oleh material kaya besi yang cair sama dengan berat jenis berat jenis besi dalam keadaan cair. Karena inti bumi bagian dalam disusun oleh material kaya besi yang padat, maka batas antara inti bumi bagian luar dengan inti bumi bagian dalam mempunyai temperatur sama dengan titik lebur besi pada tekanan di tempat tersebut.
Selain itu, komposisi penyusun inti bumi juga diketahui dengan mendasarkan pada komposisi meteorit yang dijumpai mengandung logam besi dan nikel sebanyak sekitar 7% sampai 8%. Sehingga diperkirakan material logam penyusun inti bumi adalah unsur besi dan nikel.
C. Susunan Kimia Lapisan Bumi
Berdasarkan susunan kimianya, lapisan bumi terbagi menjadi empat bagian yang berbeda, antara lain lithosfer atau lapisan padat yang terdiri dari tanah dan batuan. Kemudian bagian cair atau hidrosfer yang terdiri dari beragam bentuk ekosistem perairan, seperti sungai, laut, dan danau.
Sementara yang ketiga adalah bagian udara atau atmosfer yang menyelimuti seluruh permukaan bumi. Sedangkan bagian keempat adalah biosfer yang ditempati oleh berbagai jenis organisme.
Keempat komponen ini berinteraksi secara aktif antara satu dan lainnya. Contoh interaksi tersebut dapat dilihat pada siklus biogeokimia dari berbagai unsur kimia yang ada di bumi hingga proses transfer panas beserta perpindahan materi padat.
1. Atmosfer
Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelimuti bumi dengan ketebalan mencapai 2000 KM. Seluruh gerakan udara yang ada di dalam atmosfer terjadi karena adanya pengaruh pemanasan sinar matahari dan rotasi bumi.
Pergerakan rotasi bumi mengakibatkan pergerakan massa udara sehingga terjadi perbedaan tekanan di berbagai tempat. Perbedaan tekanan inilah yang kemudian menimbulkan arus angin.
Fungsi dari lapisan atmosfer adalah untuk menjaga bumi agar tidak terlalu panas karena paparan sinar matahari serta tidak terlalu dingin. Lapisan udara ini juga berfungsi untuk melindungi bumi dari sinar ultra violet yang berasal dari matahari. Sinar UV sangat berbahaya bagi kelangsungan makhluk hidup di muka bumi.
Sementara itu, pada lapisan bagian bawah atmosfer terdapat awan yang mengandung butir-butir air. Butiran ini berasal dari uap air lautan dan uap air daratan yang pada akhirnya turun ke permukaan bumi sebagai hujan.
Lapisan atmosfer mengandung berbagai macam gas. Berdasarkan volumenya, jenis gas yang paling banyak terdapat di dalam atmosfer adalah nitrogen (N2) sebanyak 78,08%, oksigen (O2) sebanyak 20,95%, karbon dioksida (CO2) sebanyak 0,03% dan argon 0,93%.
Sementara itu, ada pula jenis gas lain yang terkandung di dalam atmosfer tapi konsentrasinya jauh lebih rendah. Mulai dari kripton (Kr), neon (Ne), ozon (O3), hidrogen (H2), helium (He), metan, dan uap air.
2. Hidrosfer
Hidrosfer adalah bagian bumi berupa wilayah perairan. Wilayah ini menyelimuti seluruh permukaan bumi. Hidrosfer meliputi air, tanah, mata air, danau, laut, samudera, hujan, dan air yang terkandung di dalam atmosfer.
Selain daratan, sekitar tiga perempat permukaan bumi yang kita tempati ditutupi oleh air. Air bersirkulasi dalam siklus hidrologi. Artinya, air jatuh sebagai hujan, lalu mengalir menjadi sungai menuju ke samudra dan menguap kembali ke atmosfer. Air terbagi menjadi tiga jenis di antaranya,
a. Air di permukaan bumi yang meliputi sungai, danau, laut, rawa, es, salju, dan gletser.
b. Air di udara yang meliputi kabut, uap air, dan segala jenis awan yang terbentuk di udara.
c. Air di dalam tanah yang meliputi air tanah, air kapiler, dan geiser yang merupakan mata air panas yang menyembur secara periodik.
Perlu kita garis bawahi, jumlah air di permukaan bumi tidak bertambah dan tidak pula berkurang. Namun wujud dan tempat dari air tersebut hanya mengalami perubahan. Adapun perubahan wujud air yang kita ketahui sebagai cair, padat dan gas membentuk suatu siklus atau daur hidrologi.
Siklus hidrologi adalah suatu proses perputaran air seperti halnya proses terjadinya hujan yang berasal dari penguapan air menjadi awan. Setelah mencapai titik jenuh, awan tersebut akan jatuh dalam bentuk butir-butir air hujan dan begitu seterusnya.
3. Litosfer
Lapisan bumi selanjutnya adalah litosfer yang terletak di atas lapisan pengantara atau astenosfer dengan ketebalan mencapai 1200 KM dan berat jenis rata-rata sekitar 2,8 gr per cm3. Pada bagian kerak bumi ini, suhunya bisa mencapai 1.050o celsius.
Litosfer juga sering disebut dengan lapisan batuan pembentuk kulit bumi atau crust. Istilah ini berasal dari dua kata, yaitu katalithos yang berarti batu dan katasphere atau sphaira yang berarti bulatan atau lapisan.
Oleh karena itu, litosfer bisa diartikan sebagai suatu lapisan batuan pembentuk kulit bumi. Arti lain dari litosfer yang juga sering digunakan oleh para ilmuwan adalah bagian lapisan bumi paling atas dengan ketebalan sekitar 70 KM yang tersusun atas batuan penyusun kulit bumi.
4. Biosfer
Biosfer adalah lapisan bumi yang dapat ditinggali oleh makhluk hidup untuk melangsungkan kehidupannya. Biosfer terdiri dari daratan, perairan dan udara yang memungkinkan adanya kehidupan dan berlangsungnya proses biotik. Dibandingkan lapisan bumi yang lain, biosfer adalah lapisan paling tipis, yaitu sekitar 9.000 meter.
Dari berbagai sumber
Post a Comment