BIDANG GARAPAN ILMU GEOLOGI: STUDI KASUS DI MUSEUM GEOLOGI

Pembentukan Bumi

Bumi memiliki lapisan material pembentuk dan kekayaan alam yang penting untuk kehidupan. Namun, seiring bertambahnya usia, bumi menunjukkan tanda-tanda kerusakan karena penggunaan sumber daya alam yang tidak efisien, yang dapat menyebabkan kerusakan lingkungan dan bencana alam (Tantra, 2020:27). Teori yang diungkapkan oleh para ilmuwan terkait pembentukan bumi meliputi:

1. Menurut teori Bintang Kembar, dijelaskan bahwa dahulu matahari adalah sepasang bintang kembar. Salah satu dari bintang tersebut meledak akibat gaya tarik dari matahari, fragmen ledakan tersebut bergerak mengelilingi matahari, membentuk planet-planet dan objek langit lainnya di tata surya (Dewi, 2023:784).

2. Teori Dentuman Besar (Big Bang Theory) Teori emanasi dalam konteks sains modern relevan dengan teori Big Bang, yang menjelaskan bahwa alam semesta terbentuk melalui ledakan besar dimulai dari pemanasan awal, lalu berkembang dan menghasilkan suara yang besar (Kartini, Harun, Arderus, 2024: 4239).

PRAKAMBRIUM (±4,5 Milyar – ±541 JUTA TAHUN YANG LALU)

Pada awal era ini, bumi mengalami proses bertahap dalam pembentukan lapisan litosfer, hidrosfer, dan atmosfer. Sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu, mikroorganisme bersek tunggal, seperti bakteri dan ganggang, muncul di samudra, yang ditandai dengan fosil stromatolit yang terbentuk 3,5 milyar tyl. Sekitar 1 milyar tyl, mulai muncul organisme bersel banyak (Eukaryotes dan Prokaryotes) dan diakhir kurun ini baru muncul ubur-ubur, cacing dan koral di laut dangkal. Kurun Prakambrium dibagi menjadi dua masa: Arkean (4,6-2,5 milyar tahun lalu) dan Proterozoikum (2,5 miliar tahun lalu-540 juta tahun lalu) (Museum Geologi Bandung).

Perkembangan Kepulauan Indonesia

Sejarah pembentukan kepulauan Indonesia merupakan proses yang kompleks dan panjang. Jauh sebelum manusia menghuni bumi, wilayah ini hanya dihuni oleh flora dan fauna sederhana. Terbentuknya kepulauan Indonesia menurut Diah (2024) terdapat 2 teori dalam pembentukan kepulauan Indonesia yaitu:

1. Teori Drift Kontinental

Teori ini diperkenalkan oleh Alfred Wegener di awal abad ke-20. Teori ini menyatakan bahwa jutaan tahun silam, seluruh daratan di bumi tergabung dalam satu superbenua bernama Pangea. Seiring waktu, Pangea pecah dan lempeng-lempengnya bergeser, membentuk benua-benua yang kita kenal sekarang. Proses pembentukan kepulauan Indonesia sendiri tak lepas dari pergerakan lempeng Indo-Australia yang terus mendesak ke arah utara. Tekanan dahsyat ini menyebabkan lempeng Eurasia di bagian utara retak dan patah, memisahkan sebagian daratannya. Patahan-patahan ini kemudian menjadi semakin lebar dan terisi air laut, melahirkan pulau-pulau kontinental yang menjadi cikal bakal wilayah Indonesia. Pulau-pulau kontinental ini memiliki karakteristik unik, dengan bentang alam yang bervariasi, mulai dari dataran rendah hingga pegunungan tinggi.

2. Teori Tectonic Plate Movement

Teori pergerakan Lempeng tektonik adalah teori yang menjelaskan bagaimana bongkahan-bongkahan raksasa yang membentuk permukaan bumi saling berinteraksi dan berpindah posisi. Litosfer, yang terdiri dari kerak bumi dan bagian atas mantel bumi, merupakan komponen utama dalam teori ini. Di bawah litosfer terdapat astenosfer, lapisan mantel bumi yang lebih panas dan lunak. Astenosfer memungkinkan lempeng-lempeng litosfer untuk bergeser, baik saling menjauh, mendekat, maupun bergerak sejajar. Pergerakan lempeng-lempeng ini kemudian menghasilkan berbagai bentukan geologis seperti pegunungan, lembah, dan palung laut di seluruh dunia, termasuk di Indonesia.

Indonesia terletak di antara dua benua (Asia di utara dan Australia di selatan) serta dua samudra (Hindia di barat dan Pasifik di timur). Lima pulau besar Indonesia terbentuk dengan cara yang berbeda. Sumatra, Jawa, Bali, Lombok, dan Nusa Tenggara terbentuk dari aktivitas vulkanik dalam proses “busur kepulauan” (Island Arc). Pulau Sulawesi terbentuk dari pergerakan lempeng tektonik Filipina, Indo-Australia, Eurasia, dan mikro-lempeng sekitarnya. Papua dan Kalimantan berasal dari pecahan super benua Pangaea yang terbelah menjadi Gondwana dan Laurasia. Pulau-pulau kecil di Indonesia terbentuk dari endapan pecahan kerang, koral, dan biota laut lainnya yang terakumulasi selama ribuan tahun (Gunawan, 2014).

3. Teori Volkanisme

Sebagai negara kepulauan yang berada di Cincin Api Pasifik, Indonesia sangat dipengaruhi oleh aktivitas vulkanik. Selama ribuan tahun, letusan gunung berapi telah membentuk lanskap Indonesia, menciptakan tanah yang subur dan kaya akan sumber daya alam. Sebagian besar letusan gunung berapi di Indonesia disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik, terutama subduksi lempeng Indo-Australia di bawah lempeng Eurasia di wilayah barat, dan subduksi lempeng Pasifik di bawah lempeng Eurasia di wilayah timur. Pulau-pulau vulkanik yang terbentuk dari proses ini memiliki ciri khas berupa topografi berbukit dan tanah yang subur karena mengandung mineral vulkanik akan tetapi, pulau-pulau ini juga rentan terhadap bencana alam seperti gempa bumi, tsunami, dan tanah longsor.

Menurut Rofiq (2019:61) terbentuknya Kepulauan Indonesia meliputi tiga proses yaitu:

1. Proses Geologis

Proses pembentukan kepulauan Indonesia merupakan hasil dari interaksi kompleks antara tenaga endogen dan eksogen yang berlangsung selama jutaan tahun. Tenaga endogen, yang berasal dari dalam bumi, seperti pergerakan lempeng tektonik, berperan utama dalam membentuk kerangka dasar kepulauan Indonesia. Letak Indonesia di persimpangan lempeng Indo-Australia, Pasifik, dan Eurasia menyebabkan terbentuknya rangkaian pulau-pulau besar seperti Jawa, Sumatra, dan Sulawesi. Sementara itu, tenaga eksogen, yang berasal dari luar bumi, seperti cuaca, air, dan organisme, berperan memahat dan membentuk detail lanskap kepulauan Indonesia. Proses erosi dan sedimentasi yang disebabkan oleh air dan angin selama ribuan tahun telah membentuk delta-delta di muara sungai, mengikis tebing-tebing pantai, dan membentuk dataran yang subur. Perubahan iklim global, khususnya siklus glasial dan interglasial, secara signifikan mempengaruhi kondisi geografis. Penurunan permukaan laut selama periode glasial memungkinkan terbentuknya jembatan darat yang menghubungkan pulau-pulau. Sebaliknya, kenaikan permukaan laut pada periode interglasial memisahkan daratan menjadi pulau-pulau yang terpisah. Kemudian, aktivitas vulkanik, seperti letusan gunung berapi, berpengaruh dalam membentuk lanskap kepulauan Indonesia. Letusan gunung berapi dapat menghasilkan daratan baru dan mengubah bentuk permukaan bumi di sekitarnya.

2. Proses Tektonik Lempeng

Kerak bumi, yang terbagi menjadi lempengan-lempengan besar, senantiasa bergerak di atas lapisan cair yang lebih panas. Pergerakan ini, yang berpusat pada satu titik dan menyebar, menjadi faktor utama dalam pembentukan kepulauan Indonesia. Kemunculan pulau-pulau baru di sepanjang Samudera Hindia dan Pasifik menjadi bukti nyata dari proses ini.

3. Proses Tektonik Kepulauan

Kepulauan Indonesia merupakan produk dari interaksi dinamis antara tiga lempeng tektonik besar: Lempeng Pasifik di sebelah timur, Lempeng Indo-Australia di sebelah selatan, dan Lempeng Eurasia di sebelah utara. Pergerakan lempeng-lempeng ini telah berlangsung sekitar 50 juta tahun yang lalu dan membentuk rangkaian pulau-pulau seperti sekarang.

Indonesia merupakan negara kepulauan yang terdiri dari gugusan pulau dan perairan di sekitarnya. Letak strategis Indonesia dapat ditinjau dari berbagai sudut pandang. Secara astronomis, Indonesia terletak pada koordinat 6°LU – 11°LS dan 95°BT – 141°BT. Berdasarkan letak geografisnya, Indonesia diapit oleh dua benua dan dua samudra. Benua Asia terletak di sebelah utara Indonesia, sedangkan benua Australia di sebelah selatan. Sementara itu, Samudra Hindia membentang di sebelah barat Indonesia, dan Samudra Pasifik di sebelah timur. Lima pulau besar di Indonesia, terbentuk dengan cara yang berbeda-beda. Pulau Sumatra, Jawa, Bali, Lombok, hingga Nusa Tenggara, terbentuk dari proses “busur kepulauan” atau Island Arc. Aktivitas vulkanik di bawah permukaan bumi memuntahkan lava panas yang kemudian mendingin dan mengeras, perlahan membentuk barisan pulau-pulau vulkanik. Berbeda dengan Pulau Sulawesi yang terbentuk dari pergerakan antara lempeng tektonik Filipina, Indo-Australia, Eurasia, dan lempeng-lempeng mikro di sekitarnya. Sementara itu, Pulau Papua dan Kalimantan merupakan bagian dari sejarah purba Bumi. Keduanya berasal dari pecahan super benua Pangaea yang terbelah menjadi Gondwana di Utara dan Laurasia di selatan, yang selanjutnya terpecah-pecah lagi menjadi benua-benua sekarang. Di sisi lain, pulau-pulau kecil di Indonesia terbentuk melalui proses yang lebih sederhana, yaitu dari endapan pecahan kerang, koral, dan sisa-sisa biota laut lainnya yang terakumulasi selama ribuan tahun hingga membentuk daratan baru (Gunawan, 2014).

Sebagai bagian integral dari Kepulauan Nusantara, Indonesia, dengan lima pulau besarnya Jawa, Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, dan Papua merupakan wilayah dengan dinamika geologi yang luar biasa. Dengan lebih dari 400 gunung berapi, di mana 130 di antaranya masih aktif, Indonesia menjadi salah satu konsentrasi gunung berapi tertinggi di dunia. Keberadaan gunung berapi ini, baik yang berada di daratan maupun di dasar laut, merupakan bukti nyata bahwa Indonesia terletak di jalur “Cincin Api Pasifik”, zona tektonik aktif yang membentuk dua rangkaian gunung berapi yang bertemu di wilayah Indonesia. Akibatnya, Indonesia memiliki puluhan patahan aktif yang tersebar di berbagai wilayahnya. Kemudian, Garis Wallace dan Garis Weber membagi kepulauan Indonesia menjadi tiga zona yang berbeda: Paparan Sunda, peralihan, dan Paparan Sahul (Isnaini, 2015:56). Pembagian ini mencerminkan keanekaragaman hayati Indonesia yang luar biasa, dengan flora dan fauna yang unik di setiap zona.

Fenomena dan Gejala Geologi di Indonesia

Letak geografis Indonesia sangat istimewa. Pertama, Indonesia terletak di antara tiga lempeng benua besar: Eurasia, Pasifik, dan Australia. Kedua, Indonesia berada di dua kawasan laut dangkal, yaitu Dangkalan Sahul dan Dangkalan Sunda. Ketiga, wilayah Indonesia memiliki dua deretan pegunungan besar: Pegunungan Mediterania dan Sirkum Pasifik. Posisi strategis ini membuat Indonesia kaya akan sumber daya alam, terutama kekayaan geologi yang sangat beragam dari Sabang hingga Merauke. Bentang alam pegunungan yang indah dan formasi geologi yang unik merupakan potensi alam yang signifikan. Oleh karena itu, Indonesia sering disebut sebagai negara dengan megageodiversity, mengingat kekayaan geologinya yang sangat besar (Hermawan, Ghani, 2018:392).

1. Kars Gunung Sewu

Karst adalah istilah yang berasal dari Bahasa Jerman, yang diambil dari Bahasa Slovenia dan berarti lahan kering berbatu (Adji dkk, 1999). Istilah ini sebenarnya menggambarkan kondisi yang sering ditemukan di berbagai daerah dengan batuan karbonat atau jenis batuan lain yang mudah larut. Ford dan Williams (1992) memberikan definisi yang lebih spesifik, yaitu karst adalah area dengan karakteristik hidrologi dan bentuk lahan yang terbentuk akibat kombinasi batuan yang mudah larut dan memiliki porositas sekunder yang berkembang dengan baik (Cahyadi, Ayuningtyas, Prabawa, 2013: 24).

Morfologi kawasan karst seperti Gunungsewu terbentuk melalui proses karstifikasi yang berlangsung selama periode geologi. Proses ini dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk karakteristik batuan karbonat, curah hujan, dan ketinggian penyingkapan (Haryono dan Adjie, 2004). Karakteristik batuan karbonat mencakup kekompakan, ketebalan, jumlah rekahan, serta kemudahan pelarutannya. Batuan karbonat yang kompak dan tebal dengan banyak celah memiliki potensi yang lebih besar untuk mengalami karstifikasi. Proses ini kemudian dipengaruhi oleh curah hujan di area tersebut, di mana curah hujan yang tinggi mempermudah pelarutan, terutama jika air hujan mengandung banyak CO2. Ketinggian penyingkapan mempengaruhi lamanya air bergerak dalam rekahan vertikal batuan karbonat; semakin lama air berada dalam rekahan, semakin besar kemungkinannya untuk melarutkan batuan. Selain itu, kecepatan karstifikasi juga dipengaruhi oleh adanya vegetasi penutup dan temperatur. Vegetasi menghasilkan sersah yang akan hancur seiring waktu, memberikan CO2 yang melarutkan batuan karbonat bersama dengan air (Budyanto,2014: 37).

2. Gunung Merapi

Wilayah Indonesia terletak di sepanjang jalur gunung api dan rawan erupsi di ring of fire, mencakup Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Sulawesi, Banda, Maluku, dan Papua (Bronto et al., 1996). Gunung Merapi, yang berada di perbatasan antara D.I. Yogyakarta dan Jawa Tengah, merupakan gunung api strato dengan kubah lava, memiliki elevasi sekitar 2.911 m dpl dan lebar sekitar 30 km (Bemmelen, 1949; Katili dan Siswowidjojo, 1994). Meskipun gunung api umumnya meletus dalam rentang waktu yang panjang, Merapi memiliki frekuensi erupsi yang sangat rapat dan aktivitas erupsi yang tinggi, baik di Indonesia maupun secara global, sehingga menarik perhatian pemerintah dan masyarakat. Gunung Merapi biasanya mengalami siklus erupsi pendek setiap 2-5 tahun, dengan siklus menengah setiap 5-7 tahun. Siklus terpanjang pernah tercatat setelah periode istirahat lebih dari 30 tahun, terutama di awal keberadaannya sebagai gunung api. Aktivitas letusan Merapi terbaru pada akhir 2010 tergolong besar dibandingkan dengan erupsi dalam beberapa dekade terakhir. Total volume erupsi Merapi diperkirakan antara 100 hingga 150 km³, dengan tingkat efusi sekitar 105 m³ per bulan dalam seratus tahun (Berthommier, 1990; Siswowidjoyo et al., 1995; Marliyani, 2010), sedangkan volume material piroklastik dari erupsi 2010 diperkirakan lebih dari 140 juta m³ (Tim Badan Litbang Pertanian, 2010) dalam (Rahayu, dkk, 2014:61).

Gunung Merapi (2968 m dpl.), salah satu gunung api aktif di Indonesia, telah menarik perhatian masyarakat karena aktivitasnya serta keunikannya baik dari segi ilmiah maupun budaya. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk memantau aktivitasnya, baik untuk keperluan mitigasi maupun untuk memperdalam pemahaman mengenai karakteristik Gunung Merapi (Andreastuti, Nehwal, Dwiyanto, 2006: 202).

3. Danau Toba

Danau Toba adalah salah satu danau kaldera terbesar di dunia, terletak di Provinsi Sumatera Utara, sekitar 176 km ke arah barat dari Kota Medan. Danau ini, yang memiliki koordinat 2,88° N – 98,5° E dan 2,35° N – 99,1° E, merupakan danau terluas di Indonesia dengan ukuran 90 x 30 km² dan merupakan kaldera volkano-tektonik kuarter terbesar di dunia. Kaldera ini terbentuk akibat proses amblasan setelah erupsi supervolcano dari gunung api Toba kuno dan kemudian terisi oleh air hujan. Kawasan dinding kaldera Toba memiliki morfologi berupa perbukitan bergelombang hingga terjal, serta lembah-lembah yang membentuk dataran. Batas caldera rim dan Daerah Tangkapan Air (DTA) Danau Toba mencakup area tangkapan air seluas 3.658 km² dengan luas permukaan danau 1.103 km². Daerah tangkapan air ini terdiri dari perbukitan (43%), pegunungan (30%), dan puncak-puncak yang mencapai ketinggian 2.000 meter dpl (27%), yang merupakan area aktivitas masyarakat.

Karena keunikannya, Kaldera Toba diusulkan menjadi Geopark dengan nama Geopark Kaldera Toba (GKT). Untuk mewujudkan usulan ini, dibentuk Tim Percepatan Pengajuan Geopark Kaldera Toba untuk bergabung dengan Global Geopark Network UNESCO, yang ditetapkan melalui Surat Keputusan Gubernur Sumatera Utara No. 188.44/404/KPTS/2013 pada 26 Juni 2013 (Hidayat, Nasution, 2019: 89).

Jenis Mineral dan Batuan

Mineral adalah bahan padat yang terbentuk secara alamiah, tersusun oleh satu unsur atau lebih, mempunyai komposisi kimia tertentu dan memiliki bentuk kristal yang teratur. Menurut Sidiq &Niyartama (2019:1) terdapat beberapa definisi mineral menurut beberapa ahli:

1. Berry & Mason (1959)

Berry dan Mason mendefinisikan mineral sebagai benda padat alami dengan ciri-ciri: homogenitas (keseragaman komposisi), terbentuk melalui proses anorganik, memiliki rentang komposisi kimia yang spesifik, dan struktur atom yang teratur.

2. Whitten & Brooke (1972)

Whitten dan Brooke menekankan bahwa mineral adalah material padat yang homogen secara struktural, memiliki komposisi kimia yang tetap, dan terbentuk melalui proses alami.

3. Potter & Robinson (1977)

Potter dan Robinson mendefinisikan mineral sebagai zat atau material yang memiliki sifat-sifat berikut: homogen, komposisi kimia tetap atau dalam rentang tertentu, terbentuk secara alami, dan bukan produk biologis.

Mineral dapat berupa benda padat, cair, atau gas dengan komposisi homogen yang terbentuk secara alami melalui proses anorganik. Mineral memiliki rentang komposisi kimia yang spesifik dan struktur atom yang teratur, yang menghasilkan sifat fisik yang unik. Identifikasi mineral dilakukan dengan membandingkan sifat-sifat fisik tersebut. Sifat fisik mineral merupakan karakteristik yang dapat diamati atau diukur secara langsung dan berguna untuk identifikasi. Menurut Noor (2012:56-57) menjelaskan beberapa sifat fisik mineral, antara lain: bentuk kristal yang khas, mencerminkan susunan atom internalnya; berat jenis, ditentukan oleh unsur penyusun dan kepadatan atom; bidang belah, menunjukkan kecenderungan mineral pecah pada bidang tertentu; kekerasan, menunjukkan ketahanan terhadap goresan; goresan pada bidang, menghasilkan warna khas yang membantu identifikasi; kilap, menggambarkan bagaimana permukaan mineral memantulkan cahaya (logam atau non-logam seperti mutiara, gelas, sutera, resin, dan tanah); dan warna, memberikan petunjuk tentang unsur yang terkandung, meskipun bukan penciri utama. Berdasarkan komposisi kimianya, mineral dapat dikelompokkan menjadi native elemen, Hidroksida, sulfida, fospat, sulfat, silikat, oksida dan karbonat, borat dan nitrat (Noor, 2012:59).

1. Native Elemen

Mineral yang termasuk dalam kelompok unsur murni atau native element hanya memiliki satu unsur atau komposisi kimia. Sifat umum mineral ini adalah malleable, yang berarti dapat ditempa menjadi bentuk pipih, dan ductile, yang berarti dapat ditarik menjadi bentuk panjang. Namun perubahan bentuk ini bersifat permanen dan mineral tidak akan kembali ke bentuk awalnya jika dilepaskan.

2. Sulfida

Kelas mineral sulfida atau dikenal juga dengan nama sulfasat ini terbentuk dari kombinasi antara unsur tertentu dengan sulfur (belerang). Pada umumnya unsur utamanya adalah logam. Pembentukan mineral kelas ini pada umumnya terbentuk di sekitar wilayah gunung api yang memiliki kandungan sulfur tinggi. Mineral-mineral sulfida Memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi. Khususnya karena unsur utamanya umumnya adalah logam.

3. Fospat

Mineral fospat merupakan sumber daya alam yang mengandung fosfor dan menjadi bagian penting dalam pembentukan batuan beku maupun batuan sedimen. Unsur kunci dalam mineral ini adalah fosfat, yaitu ion yang terdiri dari satu atom fosforus yang terikat dengan empat atom oksigen.

4. Oksida

Terbentuk sebagai akibat persenyawaan langsung antara oksigen dan unsur tertentu susunan kimianya lebih sederhana. Mineral oksida umumnya lebih keras dibanding mineral lainnya kecuali silikat.

5. Hidroksida

Kelompok mineral Hidroksida terbentuk akibat pencampuran atau persenyawaan unsur-unsur tertentu umumnya adalah unsur logam.

6. Karbonat, Borat, dan Nitrat

Merupakan mineral hasil persenyawaan dengan ion dan disebut karbonat umpamanya persenyawaan dengan Ca dinamakan kalsium karbonat CaCO dikenal sebagai mineral kalsit. Dalam kelompok karbonat ini juga termasuk nitrat (NO) dan juga borat (BO)

7. Sulfat

Mineral sulfat merupakan kelompok mineral yang dicirikan oleh adanya anion sulfat dalam struktur kimianya. Mineral-mineral ini umumnya terbentuk di lingkungan evaporitik, yaitu ketika air yang kaya akan sulfat mengalami penguapan. Proses ini meninggalkan kristal-kristal sulfat yang terkonsentrasi.

8. Silikat

Mineral silikat merupakan kelompok mineral yang paling melimpah di kerak bumi. Mereka dicirikan oleh adanya struktur dasar tetrahedron silika, yaitu satu atom silikon yang terikat dengan empat atom oksigen. Mineral silikat terbentuk melalui berbagai proses geologi, terutama dari kristalisasi magma dan metamorfisme.

Batuan merupakan material padat yang terbentuk secara alami yang terdiri atas satu atau beberapa jenis mineral. Batuan yang menyusun permukaan bumi terdiri dari berbagai jenis, mulai dari batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf. Masing-masing jenis batuan tersebut terbentuk dengan cara dan proses yang berbeda. Seiring dengan terbentuknya seluruh jenis batuan tersebut yang kemudian menyusun hampir seluruh permukaan bumi termasuk yang menjadi lantai dasar lautan berjalan juga proses siklus batuan (Widyastuti,2016:8). Siklus batuan merupakan suatu proses pembentukan, penghancuran dan pembentukan kembali ketiga jenis batuan tersebut. Menurut Sidiq & Niyartama (2019:11) Berdasarkan proses terjadinya batuan dibagi menjadi tiga:

1. Batuan Beku

Batuan yang terbentuk dari magma yang mengalami proses pembekuan baik didalam maupun di luar kerak bumi.

2. Batuan Sedimen

Batuan yang terbentuk dari fragmen batuan/ mineral hasil pelapukan yang terangkut dari tempat asalnya oleh air, es, angin yang kemudian mengalami proses pengendapan serta pembatuan (pemadatan/perekatan)

3. Batuan Metamorf

Batuan yang terbentuk dari batuan asal yang mengalami proses perubahan baik bentuk maupun susunan mineralnya akibat pengaruh panas tinggi, tekanan tinggi atau perubahan kimiawi, sehingga menjadi batuan yang baru.

Potensi Sumber Daya Logam

Mineral adalah senyawa anorganik yang terbentuk di alam yang memiliki sifat fisik dan kimia tertentu serta susunan kristal teratur atau gabungannya membentuk batuan baik dalam bentuk lepas atau padu (Gautama, et al.,2021). Berikut beberapa jenis mineral logam:

1. Timah

Timah adalah logam lunak berwarna putih keperakan yang ditemukan di kerak bumi dalam bentuk mineral oksida timah atau kasiterit. Sumber daya timah mencakup jumlah total timah yang ada, termasuk yang tidak dapat dieksplorasi atau diekstraksi secara ekonomis saat ini tetapi berpotensi digunakan di masa depan dengan kemajuan teknologi dan peningkatan harga. Potensi sumber daya timah dipengaruhi oleh faktor geologi, seperti kandungan dan kualitas timah, kedalaman cadangan, topografi, serta ketersediaan infrastruktur dan teknologi ekstraksi. Negara dengan potensi sumber daya timah tinggi termasuk Indonesia, Tiongkok, Bolivia, dan Brazil. Pengolahan timah yang bertanggung jawab penting untuk pelestarian sumber daya alam dan lingkungan. Dalam industri elektronik, timah adalah komponen kunci untuk penyolderan komponen ke papan sirkuit (PCB) karena mudah meleleh dan memberikan ikatan kuat. Dalam konstruksi, timah digunakan untuk membuat atap, talang, dan pipa drainase karena tahan korosi dan memiliki kekuatan tinggi. Timah juga digunakan dalam industri otomotif, misalnya pada aki mobil dan sebagai solder pada komponen elektronik.

2. Emas

Emas merupakan salah satu logam mulia yang memiliki nilai ekonomi besar dan telah lama menjadi produk penting dalam peradaban manusia. Secara fisik emas dikenal sebagai logam berwarna kuning cerah, sangat tahan terhadap korosi serta mudah ditempa dan dibentuk. Sifat-sifat tersebut menjadikan emas sebagai pilihan utama untuk produksi perhiasan, medali, dan berbagai produk dekoratif yang mengedepankan keindahan dan kemewahan. Di sektor keuangan, emas telah lama menjadi salah satu aset investasi utama, baik dalam bentuk emas batangan maupun instrumen derivatif.

Potensi Sumber Daya Non Logam

Mineral bukan logam merupakan kelompok mineral yang tidak termasuk mineral logam, misalnya batubara atau mineral energi lainnya (Septial, et., 2020).

1. Batu Gamping

Batu Gamping terbentuk secara alami melalui proses pengendapan dan kristalisasi mineral karbonat di lingkungan perairan, baik di air laut maupun di air tawar. Dalam industri konstruksi, batu kapur digunakan sebagai bahan baku utama produksi semen Portland yang merupakan komponen penting dalam produksi semen, mortar dan produk konstruksi lainnya. Selain itu, batu kapur juga diolah menjadi batu bata, ubin, dan agregat untuk pengerasan jalan.

Di sektor pertanian, batu Gamping digunakan sebagai bahan pengapuran tanah untuk meningkatkan kesuburan dan memperbaiki pH asam tanah. Batu Gamping juga diubah menjadi kapur pertanian yang digunakan sebagai pupuk untuk meningkatkan produktivitas tanaman. Dalam industri kimia, batu Gamping merupakan bahan baku produksi kalsium karbonat yang memiliki berbagai kegunaan, seperti bahan pengisi pada industri cat, kertas, dan plastik. Batu kapur juga digunakan dalam penyulingan gula, produksi kaca dan industri farmasi.

2. Batu Mulia

Batu permata terbentuk secara alami melalui proses kristalisasi mineral di kerak bumi, sehingga menghasilkan bahan yang kekerasan, keindahan, dan kelangkaannya membedakannya dengan batu biasa. Jenis batu permata yang paling populer adalah berlian, zamrud, rubi, safir, dan topas. Setiap batu permata mempunyai ciri khas yang membuatnya berharga, seperti kilau, warna dan kilau yang tidak dimiliki batu lainnya.

Potensi Energi Minyak dan Panas Bumi

1. Potensi Energi Minyak

Minyak telah menjadi sumber energi penting sejak abad ke-19, berperan vital dalam sektor transportasi, industri, dan ketenagalistrikan. Pada tahun 2023, total cadangan minyak global diperkirakan mencapai sekitar 1,5 triliun barel, dengan sebagian besar cadangan berada di Timur Tengah, khususnya di negara anggota OPEC seperti Arab Saudi, Irak, Iran, dan Venezuela. Meskipun cadangan minyak masih cukup besar dan permintaan energi global terus meningkat, penggunaan minyak menghadapi tantangan lingkungan, termasuk emisi gas rumah kaca dan pencemaran dari eksplorasi dan produksi. Untuk mengatasi tantangan ini, teknologi seperti Enhanced Oil Recovery (EOR) dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi minyak, serta pengembangan bahan bakar alternatif berbasis minyak bumi yang lebih ramah lingkungan seperti biofuel dan bahan bakar sintetis.

2. Potensi Energi Panas Bumi

Energi panas bumi berasal dari panas yang tersimpan di dalam tanah, yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik atau digunakan langsung untuk kebutuhan pemanasan dan pendinginan. Proses pemanfaatan energi panas bumi tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca atau polutan, sehingga dapat berkontribusi pada upaya pengurangan dampak perubahan iklim. Selain itu, energi panas bumi juga tersedia secara berkelanjutan dan andal karena sumber panasnya berasal dari dalam bumi. Hal ini menjadikannya sumber energi yang ideal untuk digunakan sebagai pembangkit listrik dasar yang dapat berjalan terus menerus. Terdapat tantangan utama dari potensi energi panas bumi yaitu terletak pada lokasi sumber daya panas bumi yang biasanya berada di daerah terpencil atau sulit diakses. Hal ini memerlukan investasi yang besar untuk membangun infrastruktur pembangkitan dan jaringan transmisi listrik. Berbagai upaya inovatif terus dikembangkan, baik dari sisi teknologi, kebijakan, dan program pembiayaan, untuk mempercepat pemanfaatan energi panas bumi secara lebih luas.

Potensi Sumber Daya Geologi Air

Definisi air yakni zat yang terdiri dari unsur kimia hidrogen dan oksigen yang diwujudkan dalam bentuk gas, cair, dan padat (Pahude, 2022). Mengenai jumlah dan pentingnya air dalam kehidupan dapat dibuktikan dengan segala hal yang hidup di bumi hampir seluruhnya mengandung air. Dalam klasifikasi sumber daya alam, air termasuk dalam sumber daya alam yang dapat diperbarui. Pembaruan dari sumber daya air dilakukan dengan melalui siklus hidrologi. Bahkan proses pembaharuan digolongkan singkat dan dilakukan secara alami tanpa bantuan manusia. Adapun siklus hidrologi terdiri dari 3 macam yang meliputi (Salsabila, 2020):

1. 1. Siklus air pendek: dikatakan sebagai siklus air pendek karena prosesnya yang pendek. Adapun siklus pendek itu yakni evaporas/penguapan air danau, laut dan sungai ke permukaan udara. Kedua setelah menjadi uap udara memasuki proses kondensasi yakni perubahan wujud uap air menjadi titik air dan berubah wujud menjadi awan. Setelah menjadi gumpalan awan kemudian terjadilah presipitasi atau hujan.
   2. Siklus air sedang: Tahapan siklus hidrologi dengan siklus sedang dimulai dari tahap kondensasi, evaporasi/penguapan, adveksi/pergerakan awan menuju tempat lainnya, presipitasi, dan terakhir run off.
   3. Siklus air panjang: Siklus terakhir yakni siklus air panjang yang tahapannya meliputi kondensasi, evaporasi, adveksi, presipitasi, run off, adveksi, menjadi es dan salju terakhir presipitasi lagi.

Potensi sumber daya air di Indonesia di bagi menjadi dua jenis yakni air permukaan dan air tanah (Ulfah, 2018). Air tanah merupakan salah satu jenis dari sumber daya air yang berada di dalam lapisan tanah dan bebatuan di bawah permukaan tanah, dimana jumlah ketersediaan dari air tanah ini terbatas dan apabila terjadi kerusakan akan memberikan dampak yang luas. Adapun yang termasuk dalam air tanah meliputi air vados (ai tanah tidak jenuh), air tanah hingga kedalaman 0,8 km, dan air tanah di kedalaman 0,8-4 km. Sedangkan air permukaan adalah air yang berada di permukaan tanah atau yang terkumpul di atas tanah yang terbentuk secara alami dengan proses presipitasi. Jenis dari air permukaan yakni air laut, air tawar dalam danau, air tawar dalam sungai, dan saluran serta air tawar gleser. Adapun pemanfaatan sumber daya air di negara Indonesia digunakan untuk memenuhi kebutuhan air baku rumah tangga, kota dan industri serta dimanfaatkan untuk kebutuhan irigasi.

Potensi Sumber Daya Geologi Tanah

Sumber daya geologi tanah adalah sumber daya yang berasal dari tanah, yang terdiri dari campuran bahan organik, mineral, cairan, dan gas. Tanah ini terbentuk dari sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati dan terurai, menjadikannya sumber daya alam yang terbaharukan (Khomah, nd). Di Indonesia, sumber daya geologi tanah diklasifikasikan menjadi delapan jenis: tanah aluvial, regosol, andosol, terrarosa, litosol, argosol, grumosol, dan latosol/inceptisol, masing-masing terbentuk dari berbagai proses geologis seperti endapan sungai, pelapukan batuan, dan material erupsi gunung api.

Tanah di Indonesia umumnya dimanfaatkan untuk pertanian, karena kesuburannya cocok untuk berbagai tanaman seperti jagung, padi, dan kayu jati. Tanaman lain yang memanfaatkan potensi tanah untuk pertanian dan perkebunan meliputi kelapa sawit, tembakau, kakao, dan rempah-rempah. Pemanfaatan ini memberikan nilai ekonomis melalui perdagangan, menjadi sumber pemasukan bagi masyarakat dan negara. Namun, dengan pertumbuhan penduduk yang meningkat, tanah juga digunakan untuk pemukiman dan industri.

Hasil Pengolahan Sumber Daya Geologi Oleh Manusia Dari Masa ke Masa

Pada masa paleolitik, manusia mengolah beberapa sumber daya geologi seperti jasper merah, jasper coklat, carnelian, dan obsidian. Jasper merah digunakan untuk membuat kapak genggam, yang berfungsi untuk menebas, menebang pohon, dan menguliti hewan buruan. Jasper coklat diolah menjadi kapak perimbas, beliung, dan serpih di Jawa Timur, dengan fungsi yang serupa. Carnelian digunakan untuk membuat beliung dan mata panah di Jawa Timur dan Jawa Barat, digunakan untuk membelah kayu dan berburu. Obsidian diolah menjadi serpih dan batu inti, digunakan untuk membuat alat serpih.

Beberapa sumber daya geologi yang diolah manusia dari masa paleolitik antara lain: jasper merah (Karangnunggal, Tasikmalaya, Jawa Barat), jasper coklat (Bungbulang, Garut, Jawa Barat), carnelian (Jawa Tengah), obsidian (Negreg, Bandung, Jawa Barat), selain itu sumber daya geologi yang sampai saat ini masih diolah oleh manusia antara lain: belerang, kaolinit, lempung, bijih emas dan perak, bijih besi, biji tembaga, nikel, logam, dll.

Jasper merah diolah manusia di masa paleolitik menjadi kapak genggam (Kupang, NTT). Kapak genggam berfungsi sebagai alat untuk menebas, menebang pohon, dan menguliti hewan buruan. Jasper coklat diolah menjadi kapak perimbas, beliung dan serpih. Kapak perimbas (Kali Baksika, Pacitan, Jawa Timur menjadi salah satu hasil pengolahan sumber daya geologi masa paleolitik yang berfungsi sebagai alat untuk menebas, menebang pohon, dan menguliti hewan buruan. Beliung yang ditemukan di Lampung, merupakan alat batu seperti kapak yang digunakan secara melintang untuk membongkar tanah dan membelah batang kayu. Serpih (Pacitan, Jawa Timur) merupakan alat batu yang dibuat dari batu inti yang diserpih, memiliki bentuk serut yang digunakan untuk mengiris, melubangi dan memotong bahan makanan. Carnelian diolah menjadi beliung (Jawa Timur & Sukabumi, Jawa Barat) yang digunakan untuk membelah batang kayu dan menggali tanah; dan mata panah (Punung, Jawa Timur) digunakan sebagai alat berburu. Obsidian diolah menjadi serpih (Jawa Barat) dan batu inti (Punung, Jawa Timur) digunakan sebagai bahan membuat alat serpih.

Sumber daya geologi yang sampai saat ini masih digunakan dan diolah oleh manusia dapat kita jumpai dengan mudah. Sumber daya tersebut seperti belerang yang digunakan sebagai bahan pembuatan bedak, kaolinit menjadi bahan pembuatan vas bunga, lempung sebagai bahan pembuatan mangkok, cangkir, dan lain sebagainya. Bijih emas dan perak dimanfaatkan dalam pembuatan perhiasan. Besi dan nikel dapat digunakan sebagai bahan membuat sendok, garpu, teko dan pipa besi. Logam digunakan dalam pembuatan uang logam, dan masih banyak lagi sumber daya geologi yang dapat diolah manusia pada masa sekarang.

Jenis-Jenis Bencana

1. Gempa Bumi dan Tsunami

Gempa bumi terjadi apabila energi dari dalam bumi mengalami pelepasan secara tiba-tiba dan ditandai dengan patahan di lapisan batuan kerak bumi, kejadian ini membuat permukaan bumi bergetar. Gempa bumi dapat disebabkan karena adanya letusan gunung atau adanya pergeseran lempeng bumi. Gempa bumi yang terjadi di dasar laut juga dapat mengakibatkan tsunami. Maka, tsunami dapat dikatakan sebagai gelombang air besar yang terjadi karena adanya gempa bumi di dasar laut (Bungin dkk., 2020: 1). Tsunami terjadi jika tenaga potensial akibat pergerakan lempeng sewaktu-waktu dapat berubah menjadi tenaga gerak; terjadi gerakan vertikal dari lempeng, mengakibatkan air laut yang berada di atasnya terdorong ke atas; air laut yang terdorong ke atas membentuk dua arah gelombang, satu menuju laut bebas yang satu lagi menuju daratan; gelombang tsunami yang menuju darat akan menjadi semakin tinggi, disebabkan oleh semakin dangkalnya dasar laut.

2. Letusan Gunung Api

Letusan gunung api terjadi ketika magma yang tertimbun di dalam perut bumi terdorong keluar oleh gas yang bertekanan tinggi. Proses letusan tersebut yang akan membentuk gunung berapi (BPBD Sidoarjo, 2024).

Salah satu bencana alam yang terjadi di Indonesia adalah letusan gunung Tambora pada tahun 1815. Gunung Tambora terletak di pulau Sumbawa, Nusa Tenggara Barat, dengan letusan terakhirnya terjadi pada 10 April 1815. Letusan ini menyebabkan tsunami sepanjang 1.200 kilometer di pesisir, dengan tinggi mencapai 2 meter di Maluku. Akibat bencana ini, sekitar 117.000 jiwa meninggal dunia, dan beberapa kerajaan seperti Kerajaan Tambora, Kerajaan Pekat dan Kerajaan Sanggar hancur. Peristiwa ini mengejutkan dunia karena letusan yang sangat besar dan mempengaruhi perubahan iklim secara global (Afandi dkk., 2018: 2). Artefak peninggalan penduduk asli kerajaan Tambora yang terkubur bersama abu vulkanik antara lain: batu asah (alat untu mengasah benda-benda dari logam atau batu), piring kayu, pecahan keramik asing dengan berbagai ragam hias, koleksi tembikar, koleksi logam yang telah mengalami oksidasi, wadah logam, mata uang dan simbol kerajaan. Para ahli menyatakan bahwa letusan gunung Tambora pada tahun 1815 adalah yang terbesar dalam 10.000 tahun terakhir. Letusan ini memiliki kekuatan sekitar 1.000 megaton TNT, diperkirakan empat kali lipat lebih dahsyat dari letusan gunung Krakatau dan enam juta kali lebih kuat dari bom atom Hiroshima.

3. Tanah Longsor

Tanah longsor terjadi ketika gaya pendorong material pada lereng melebihi gaya penahan. Faktor-faktor yang meningkatkan gaya pendorong dan mengurangi gaya penahan antara lain: kondisi lereng yang semakin terjal; batuan/ tanah mengandung banyak air; terdapat bidang lengser, berupa retakan, adanya lapisan lempung, adanya bidang batas batuan yang kedap air. Selain itu, vegetasi gundul, batuan/ tanah yang kurang solid serta goncangan akibat gempa bumi, ledakan, atau goncangan kendaraan yang lewat juga dapat memicu longsor. Tanah longsor dapat terjadi jika munculnya tanda-tanda seperti kerikil berjatuhan di kaki bukit, muncul retakan, dan bengkaknya batang pohon.

Bidang garapan ilmu geologi yang telah dipaparkan di atas dapat dibandingkan dengan ilmu arkeologi dan ilmu sejarah. Fokus pembahasan dari masing-masing ilmu memiliki perbedaan yang cukup terlihat, ilmu arkeologi dan ilmu geologi tidak harus mencantumkan keterangan waktu, yang telah dibuktikan dari penjelasan di atas, sedangkan ilmu sejarah yang paling penting justru keterangan waktu, tempat dan pelaku dari setiap peristiwa.