Senin, 30 September 2013
Pada dasarnya bumi secara konstan berubah
dan tidak ada satupun yang terdapat diatas permukaan bumi yang benar-benar
bersifat permanen. Bebatuan yang berada diatas bukit mungkin dahulunya berasal
dari bawah laut. Oleh karena itu untuk mempelajari bumi maka dimensi “waktu”
menjadi sangat penting, dengan demikian mempelajari sejarah bumi juga menjadi
hal yang sangat penting pula.
Terdapat 2 skala waktu yang dipakai untuk
mengukur dan menentukan umur Bumi. Pertama,adalah Skala Waktu Relatif, yaitu
skala waktu yang ditentukan berdasarkan atas urutan perlapisan batuan-batuan
serta evolusi kehidupan organisme dimasa yang lalu; Kedua adalah Skala Waktu
Absolut (Radiometrik), yaitu suatu skala waktu geologi yang ditentukan
berdasarkan pelarikan radioaktif dari unsur-unsur kimia yang terkandung dalam
bebatuan. Skala relatif terbentuk atas dasar peristiwa-peristiwa yang terjadi
dalam perkembangan ilmu geologi itu sendiri, sedangkan skala radiometri
(absolut) berkembang belakangan dan berasal dari ilmu pengetahuan fisika yang
diterapkan untuk menjawab permasalahan permasalahan yang timbul dalam bidang
geologi.
Umur geologi merupakan skala umur yang
menunjukkan jaman-jaman yang telah berlangsung sejak bumi terbentuk hingga
kehidupan saat ini. Masing-masing dari jaman pada skala waktu geologi tersebut
memiliki fosil penciri yang disebut fosil index. Ciri-ciri dari fosil index
tersebut ialah:
·
Memiliki
rentang hidup yang singkat
·
Penyebarannya
luas
·
Tidak
memiliki periode hidup yang khusus. Jadi, dapat hidup dalam iklim dan cuaca
apapun dalam satu jaman.
Skala Waktu Relatif
Umur relatif ialah umur yang ditentukan
berdasarkan posisi batuan atau fosil relatif terhadap posisi batuan atau fosil
di sekitarnya. Dengan kata lain, umur relatif tidak menunjukkan angka, tetapi
pernyataan bahwa tentang mana yang lebih tua dan mana yang lebih muda
berdasarkan proses pembentukannya. Prinsip-prinsip yang digunakan dalam
penentuan umur relatif antara lain :
a.
Prinsip
kesejajaran atau superposisi: dalam kondisi normal, lapisan yang berada di
bawah lebih tua daripada lapisan di atasnya. Pada gambar di bawah, lapisan yang
paling tua ialah lapisan berwarna putih yang terletak paling bawah (gambar
kiri) sedangkan pada gambar kanan, lapisan tertua ialah lapisan berwarna hijau
muda yang terletak di sebelah kanan bawah (pada hanging wall sesar).
b.
Prinsip
potong memotong: lapisan yang dipotong lebih tua daripada yang memotongnya.
Sesuatu yang memotong lapisan dapat berupa lapisan batuan lain (dike, batolit,
dll) atau berupa bidang diskontinuitas (sesar, rekahan, dll). Pada gambar di
atas, dike (kiri) dan sesar naik (kanan) lebih muda daripada lapisan yang
dipotongnya.
c.
Prinsip
kesebandingan: membandingkan bentuk atau teksturnya seperti sutura fosil yang
bersifat sederhana (muda) atau kompleks (tua).
d.
Prinsip
kesejajaran fosil: mengkorelasikan lapisan-lapisan yang mengandung fosil.
Lapisan yang fosilnya sejenis berarti memiliki rentang umur yang sama.
Sudah sejak lama sebelum para ahli geologi
dapat menentukan umur bebatuan berdasarkan angka seperti saat ini, mereka
mengembangkan skala waktu geologi secara relatif. Skala waktu relatif
dikembangkan pertama kalinya di Eropa sejak abad ke 18 hingga abad ke 19.
Berdasarkan skala waktu relatif, sejarah bumi dikelompokkan menjadi Eon (Masa)
yang terbagi menjadi Era (Kurun), Era dibagi-bagi kedalam Period (Zaman), dan
Zaman dibagi bagi menjadi Epoch (Kala). Nama-nama seperti Paleozoikum atau
Kenozoikum tidak hanya sekedar kata yang tidak memiliki arti, akan tetapi bagi
para ahli geologi, kata tersebut mempunyai arti tertentu dan dipakai sebagai
kunci dalam membaca skala waktu geologi.
Sebagai contoh, kata Zoikum merujuk pada
kehidupan binatang dan kata “Paleo” yang berarti purba, maka arti kata
Paleozoikum adalah merujuk pada kehidupan binatang-binatang purba, “Meso” yang
mempunyai arti tengah/pertengahan, dan “Keno” yang berarti sekarang. Sehingga
urutan relatif dari ketiga kurun tersebut adalah sebagai berikut: Paleozoikum,
kemudian Mesozoikum, dan kemudian disusul dengan Kenozoikum.
Sebagaimana
diketahui bahwa fosil adalah sisa-sisa organisme yang masih dapat dikenali,
seperti tulang, cangkang, atau daun atau bukti lainnya seperti jejak-jejak
(track), lubang-lubang (burrow) atau kesan daripada kehidupan masa lalu diatas
bumi. Para ahli kebumian yang khusus mempelajari tentang fosil dikenal sebagai
Paleontolog, yaitu seseorang yang mempelajari bentuk-bentuk kehidupan purba.
Gambar di atas adalah kumpulan foto fosill
yang menggambarkan kenaekaragaman dari evolusi kehidupan di atas bumi sepanjang
600 juta tahun. Fosil yang tertua berada pada bagian bawah sedangkan fosil
termuda terletak dibagian atas. Ukuran dari setiap interval waktu digambarkan
secara proporsional untuk setiap zaman.
Tabel
1. Skala Waktu Geologi Relatif
Skala
Waktu Absolut (Radiometrik)
Umur absolut ialah umur yang ditunjukkan
dengan suatu angka yang diperoleh dari pengukuran radioaktif. Jadi, umur
absolut ini langsung menunjukkan angka umurnya sehingga dapat diketahui pada
jaman apa batuan tersebut terbentuk. Untuk menentukan umur absolut, terdapat dua
metode, yaitu:
1.
Metode
menghitung, contohnya ialah menghitung lingkaran tahunan, jumlah endapan atau
sutura fosil, dan sclerochronology (menghitung lapisan dari pertumbuhan
organisme seperti koral, kerang-kerangan, atau kayu yang membatu).
2. Metode isotop, misalnya ialah radiokarbon
atau C-14, kosmogenik (Cl-36, Be-10, He-3, Al-26), atau Uranium series
disequilibrium. Khusus untuk daun, metode yang cocok ialah radiokarbon karena
metode yang lain kesalahannya terlalu besar untuk penentuan umur absolut daun.
contoh dari metode isotop ini antara lain : metode potassium-argon (K-Ar),
kosmogenik, uranium series disequilibrium dan metode Pb-210
Sebagaimana kita ketahui bahwa bagian
terkecil dari setiap unsur kimia adalah atom. Suatu atom tersusun dari satu
inti atom yang terdiri dari proton dan neutron yang dikelilingi oleh suatu
kabut elektron. Isotop dari suatu unsur atom dibedakan dengan lainnya hanya
dari jumlah neutron pada inti atomnya. Sebagai contoh, atom radioaktif dari
unsur potassium memiliki 19 proton dan 21 neutron pada inti atomnya (potassium
40); atom potassium lainnya memiliki 19 proton dan 20 atau 22 neutron
(potassium 39 dan potassium 41). Isotop radioaktif (the parent) dari satu unsur
kimia secara alamiah akan berubah menjadi isotop yang stabil (the daughter)
dari unsur kimia lainnya melalui pertukaran di dalam inti atomnya.
Perubahan dari “Parent” ke “Daughter”
terjadi pada kecepatan yang konstan dan dikenal dengan “Waktu Paruh”
(Half-life). Waktu paruh dari suatu isotop radioaktif adalah lamanya waktu yang
diperlukan oleh suatu isotop radiokatif berubah menjadi ½ nya dari atom
Parent-nya melalui proses peluruhan menjadi atom Daughter. Setiap isotop
radiokatif memiliki waktu paruh (half life) tertentu dan bersifat unik. Hasil
pengukuran di laboratorium dengan ketelitian yang sangat tinggi menunjukkan
bahwa sisa hasil peluruhan dari sejumlah atom-atom parent dan atom-atom
daughter yang dihasilkan dapat dipakai untuk menentukan umur suatu batuan. Untuk
menentukan umur geologi, ada empat seri peluruhan parent/daughter yang biasa
dipakai dalam menentukan umur batuan, yaitu: Carbon/Nitrogen (C/N),
Potassium/Argon (K/Ar), Rubidium/Strontium (Rb/Sr), dan Uranium/Lead (U/Pb).
