08.Waktu Geologi

7/29/2019 08.Waktu Geologi

1/59

WAKTU GEOLOGI DANGEOKRONOLOGI

Firdaus Sulaiman


2/59

Pendahuluan

2


3/59

Pendekatan Waktu Geologi

3


4/59

4

Penanggalan Relatif


5/59

Prinsip Superposisi (Nicolas Steno, 1638-1686)

Red layers deposited over tanTan sediment depositedover older rock

Third layer isyoungest and ison top


6/59

Principles of Cross-cutting Relationship

Red layers

Dark dike

Dark dike crosscut red sedimentaryrocks

Darkigneousrock

Tan dikes

Light-colored dikes of granite cross cutdarker igneous rocks

Younger Rock or Feature Can Crosscut an Older Rock or Feature


7/59

Principle of Cross-Cutting Relationships

7

Fault A occurredafter the depositionof the sandstone

but before theconglomerate.

Dike A is youngerthan Dike B and itsassociated sill.

The batholith wasemplaced afterFault B but beforeDike B.

We can determine the relative order of the formation of rocks and other

feature (ex. faults) from their geometric arrangement.


8/59

Conglomerate

Dark basaltLower dark basalt contributedclasts to overlying tan, volcanic-ash-rich conglomerate

Graygranite

Dark metamorphic rocks

light-colored granite contains dark-colored pieces of older metamorphicrocks that fell into granitic magma

Younger Sediment or Rock Can Contain Pieces of Older Rock

Inclusions


9/59

Cross-cutting Relationship and Inclusions

(a) Aliran lava (lapisan 4)membakar lapisan dibawahnya,dan lapisan 5 mengandunginklusi dari aliran lava,sehingga lapisan 4 lebih mudadari lapisan 3 namun lebih tua

dari lapisan 5 dan 6.

(b) Lapisan batuan dibawah dandiatas sill (lapisan 3) terbakar,menunjukkan bahwa silltersebut lebih muda daripadalapisan 2 dan 4, namun umurlapisan 5 terhadap sill tidakdapat ditentukan.

9


10/59

Cross-cutting Relationship and Inclusions

(a) Granit lebih muda daripada batupasir karena batupasirterpanggang pada bidang kontaknya dengan granit dangranit mengandung inklusi batupasir.

(b) Inklusi granit didalam batupasir menunjukkan granit lebihtua daripada batupasir.

10


11/59

Principle of Faunal Succession

William Smithmempergunakan fosil untukmengidentifikasi perlapisanyang sama umurnya dariberbagai lokasi terpisah,

metode ini dikenal sebagaiprinsip faunal succession.

11


12/59

These two sections of rock contain many of the samefossils

Some units (C and H)are present in the leftsection but not in theright one. Instead,

their position is markedby a disconformity or asimple bedding planein the right section;either that the layer

was deposited butremoved by erosion orwas never deposited inthe right section


13/59

KETIDAKSELARASAN(UNCONFORMITY)


14/59

Ketidakselarasan

Siccar Point, Berwickeshire, Skotlandia tenggara. Disinilah James Hutton,James Hall dan John Playfair pada tahun 1788 menemukan prinsipketidakselarasan.

14


15/59

15

Ketidakselarasan


16/59

Ketidakselarasan

16


17/59

Ketidakselarasan

Terdapat 3 jenis ketidakselarasan:

1. Disconformity (antara 2 unit batuan sedimen yang paralel)

2. Angular unconformity (antara 2 unit batuan sedimen yangmenyudut)

3. Nonconformity (antara batuan beku dan batuan sedimen)

17


18/59

How Do Disconformities Form?

Weathering erodessurface

Deposition ofhorizontal layers

Eroded surfacecovered by later sediment


19/59

What Does an Angular Unconformity Form?

Limestone folded anderoded

Gray limestonedeposited underwater

Conglomeratedeposited ontop of eroded

surface forming an unconformity

AngularUnconformity


20/59

Angular Unconformity

20


21/59

How Does a Nonconformity Form?

Erosionsurface buried by sediment

Nonlayeredrock uplifted and eroded


22/59

How Does a Nonconformity Form?

Sandstone

Granite


23/59

Nonconformity

23


24/59

Menerapkan Prinsip Penanggalan Relatif

24


25/59

Menerapkan Prinsip Penanggalan Relatif

25


26/59

Korelasi

26


27/59

PENANGGALAN MUTLAK


28/59

28

Penanggalan Mutlak


29/59

Bagaimana Peluruhan Terjadi?

Half the parent atomsdecayed to daughteratoms (time = half life)

Before decay,unstable parentatoms

After a second halflife, only parentatoms remain

Starting atoms are called parent atoms or parent isotope; parent isotope will

decay into different isotopes called the daughter product At later time, half the parent atoms (green) have decayed to daughter product(purple)

Amount of time it take for half the parent atoms to decay is called a half life After a time equal to another half life, half the remaining parent atoms have

decayed to daughter product


30/59

Bagaimana Peluruhan Terjadi?

Example for1000 atoms


31/59

Deret Peluruhan Radioaktif

Rubidium (Rb) decays tostrontium (Sr)

Potassium (K) decays toargon (Ar)

Thorium (Th) and uranium (U)

decay to isotopes of lead (Pb)

Carbon-14 (C) decays tonitrogen (N)

Dating a rock by several methods


32/59

Deret Peluruhan Radioaktif

Rb-Sr: used to date old granites andmetamorphic rocks and investigateseawater changes over time

K-Ar and related Ar-Ar: used to

date volcanic rocks and cooling ofdeep rocks

Thorium and uranium: used mostly

to date old rocks and to investigatesources of magma

Carbon-14: used to date wood, charcoal, bones,

etc; best suited for dating materials that are onlyhundreds to thousands of years old


33/59

Peluruhan Radioaktif

Uranium 238meluruh menjadi stabil sebagai timbal 206melaluidelapan peluruhan alfa dan 6 peluruhan beta.

33


34/59

Waktu Paruh

(A) Hampir semua proses peluruhan

alamiah berjalan secara linear.Jika pasir luruh dalam waktu1 jam, maka seluruhnya akanhabis dalam waktu 2 jam.

(B) Peluruhan radioaktif berjalansecara eksponensial. Jika -nyameluruh dalam waktu 1 jam,maka dari sisanya (atau )

akan meluruh dalam 2 jam.Proses ini diekspresikan denganistilah waktu paruh (half-life),dalam contoh ini adalah 1 jam.

34


35/59

Waktu Paruh

35


36/59

Ketidakpastian dalam Penanggalan Radioaktif

Penanggalan radioaktif paling akurat pada batuan beku,

karena mineral hasil kristalisasi magma mengandungisotop induk saja, sedangkan isotop anak jika telahterbentuk tidak akan masuk kedalam sistem kristal karenaperbedaan ukuran.

Sehingga yang terukur betul-betul waktu kristalisasi mineralyang mengandung isotop radioaktif, bukan waktuterbentuknya isotop tersebut.

36


37/59


Penanggalan radioaktif batuan sedimen tidak dapat

dilakukan, karena yang terukur hanyalah waktu terbentuknyamineral, bukan waktu berlangsungnya sedimentasi.

Kecuali pada mineral Glaukonit (berwarna hijau, terbentukdi lingkungan laut hasil reaksi kimia dengan minerallempung selama proses litifikasi) : mengandung isotop

potassium 40 yang akan meluruh menjadi argon 40. Karena argon: gas, maka isotop anak argon 40 biasanya

hilang menguap dari mineral.

Sehingga penanggalan pasangan potassium 40/argon 40pada glaukonit harus dipandang sebagai umur minimal.

37


38/59


Umur mutlak batuan

sedimen dapatdiperkirakan daripenanggalan mutlakbatuan beku yang adadidekatnya.

38


39/59


Penanggalan radioaktif batuan metamorf harus dilakukan

dengan hati-hati.

Panas selama metamorfisme menyebabkan isotop anakkeluar dari sistem yang ada.

Bila semua isotop anak keluar dan yang tersisa hanya

isotop induk, maka rasio yang terukur kemudian adalahcerminan waktu metamorfisme, bukan waktu kristalisasimineral.

Namun bila tidak semua isotop anak keluar selamametamorfisme, maka hasil penanggalan akan menjaditidak akurat.

39


40/59

SKALA WAKTU GEOLOGI


41/59

Skala Waktu Geologi

41


42/59

Beberapa Bukti Pendukung

Meteorit yang jatuh ke Bumi menunjukkan sebagian dari

mereka (dan yang tertua) terbentuk sekitar 4,5 milyar tahunlalu.

Batuan yang dibawa dari Bulan menunjukkan usia paling tuasekitar 4,53 milyar tahun lalu.

Kristal zirkon dari batupasir yang ditemukan di AustraliaBarat, berumur 4.4 milyar tahun (hanya 100-200 juta tahunsetelah planet Bumi terbentuk!).

Batuan tertua di Bumi adalah gneiss Acasta berusia 4,0 milyartahun lalu dari Kanada baratlaut.

42


43/59

Batuan Tertua Planet Bumi

Gneiss Acasta di Kanada baratlaut terbentuk 4,0 milyar tahunlalu.

43


44/59

SEJARAH GEOLOGI DANFOSIL


45/59

Pengertian Fosil

Fosil merupakan jejak atau sisa-sisa kehidupan masa lampau,

berumur sekurang-kurangnya 1 (satu) juta tahun

Fosil dapat berupa

Bagian dari hewan atau tumbuhan yang membatu

Sisa-sisa tulang atau cangkang binatang

Jejak-jejak gerakan pada batuan Cetakan tulang, cangkang, dll pada batuan

Sisa-sisa tumbuh-tumbuah

Cetakan bagian dari tumbuh-tumbuhan


46/59

Keterdapatan Fosil

Fosil biasanya terawetkan dan tersimpan dengan baik di dalam

batuan sedimen berbutir halus: misalnya batulempung, napal,batugamping.

Pada batuan berbutir kasar, misalnya pasir dan batuan yang lebihkasar lainnya, keadaan fosil pada umumnya rusak.

Di dalam batuan beku tidak didapatkan fosil, karena batuan initerjadi dari pendinginan magma.

Pada batuan metamorf yang berasal dari batuan sedimen, kondisifosil acap kali sudah rusak atau mengalami perubahan komposisikimia.


47/59

William Smith

(Hukum faunal succession):

Suatu jenis binatang berasal dari jenis yang sama yang hidup dimasa sebelumnya.

Jejak fosil merupakan rekaman permanen dari sekuen waktugeologi

Fosil terdapat di dalam urut-urutan stratigrafi yang memiliki artipenting untuk mengungkap sejarah geologi


48/59

Fosil Rework

Fosil yang telah berpindah dari tempat pengendapan aslinya,

diendapkan kembali di tempat lain

Tidak dapat digunakan untuk menentukan umur,

Tidak dapat digunakan untuk menentukan lingkunganpengendapan,

Tidak dapat digunakan untuk menentukan kedalaman


49/59

Tumbuhan & Hewan

Secara garis besar makhluk hidup dibagi dalam dua kerajaan besar,

yaitu tumbuh-tumbuhan dan hewan

Kerajaan tumbuhan telah terjadi jutaan tahun lebih awal darikerajaan binatang

Namun fosil-fosil tumbuhan jauh lebih sedikit ditemukan dari padafosil-fosil binatang

Faktor penyebab fosil tumbuh-tumbuhan jarang didapatkan :

Tumbuh-tumbuah dibangun oleh zat-zat yang tidak resistenterhadap proses pembusukan.

Untuk itu pembahasan fosil lebih ditekankan kepada fosil-fosil dari

kerajaan binatang.


50/59

How Fossils Vary with Age

Mesozoic (middle life):dinosaurs rose todominance during this era

Cenozoic (recent life):mammals (such as thismammoth) becamedominant type of life

Precambrian (before theCambrian): covers 90%

of geologic time, but onlysimple life forms existed,such as bacteria andalgae

Paleozoic (ancient life):rise of major groups ofmarine animals, such ascoral


51/59

How Fossils Vary with Age

Dinosaurs andfloweringplants

Mammals and grasses

Simple creaturesand fossils,

such asstromatolites

Crinoids, coral, clams,certain fish, plants,insects, and amphibians

b i if


52/59

Precambrian Life

BacteriaStromatolites

Stromatolites: earliest non-microscopic fossils identified onEarth, but created by microscopic creatures Bacteria: about 2 billion years ago, bacteria had produced

enough oxygen through photosynthesis to increase theamount of oxygen in the atmosphere and produce a

protective ozone layer

C b i l i


53/59

Cambrian Explosion

09.10.aBrachiopodsTrilobites

Trilobites: had external skeletons and were extremely diverse inappearance

Brachiopods: Cambrian seas produced representatives of manymarine groups

Lif i h P l i


54/59

Life in the Paleozoic

Middle Paleozoic: Fishbecame diverse, insects

appeared, plants includedferns and seedless trees

Early Paleozoic: corals,crinoids, mollusks, trilobites,

snails, shelled creatureswith tentacles

Late Paleozoic: Amphibiansand early reptiles evolve

Life in the Mesozoic


55/59

Life in the Mesozoic

Middle Mesozoic (J urassic): dinosaursdiversified, seas flourished with ammonites,

star fish, large marine reptiles

Early Mesozoic (Triassic): smalldinosaur-like creatures, early mammals,

seed-bearing conifers

Late Mesozoic (Cretaceous): flying reptiles, flowering plants (angiosperms), turtles,plankton

Lif i th C i


56/59

Life in the Cenozoic

Late Cenozoic: first humans andfamiliar creatures

Early Cenozoic: bats, rodents,primates, sloths, whales, hoofedanimals, marsupials, small horses

Sk l W kt G l i


57/59

Skala Waktu Geologi

Namun bagaimana

memahami danmengapresiasi skalawaktu milyaran tahuntersebut kedalamperspektif manusiawi

kita?Salah satunya adalahdengan mempergunakanjam tangan geologi ini.Kehadiran kita hanyalah

17 detikterakhir saja

57

S j h B i (Kit d l h P h i T khi ?)


58/59

Sejarah Bumi (Kita adalah Penghuni Terakhir?)

58

A h


59/59

Arahan

Tanpa mengembangkan konsep waktu geologis, seorang

mahasiswa geologi tidak akan mampu memahami arti besardari proses geologi yang berjalan sangat lambat, sepertipelapukan dan pelarutan.

Arti dari proses-proses tersebut tidak dapat hanya dilihat dari

jangkauan waktu yang dialami indera manusia, yang hanyamengenal hari, minggu, tahun dan pergantian musim.

08.Waktu Geologi

Documents