LINGKUNGAN DAN ENERGI DEPARTMENT OF GEOLOGY 2008

Transkripsi

1 LINGKUNGAN DAN ENERGI DEPARTMENT OF GEOLOGY 2008

2 APLIKASI ILMU GEOLOGI GEOLOGI SEJARAH (SKALA( WAKTU GEOLOGI) BENCANA ALAM (GEMPA BUMI, GERAKAN TANAH DAN BANJIR) AIR DAN GEOLOGI TATA LINGKUNGAN SUMBER DAYA MINERAL DAN ENERGI

3 PETROLOGI Batuan beku Batuan Sedimen Batuan Metamorf GEOLOGI STRATIGRAPHY Hukum Steno Ketidakselarasan Paleontologi Umur Relatif GEOLOGI SEJARAH GEOLOGI STRUKTUR SESAR PERLIPATAN TEKTONIKA

4 SEJARAH SEDIMENTASI/GEOLOGI

5 HUKUM STENO = SEJARAH SEDIMENTASI/GEOLOGI KONSEP KETIDAKSELARASAN

6 DISCONFORMITY (TIDAK SELARAS)

7 NONCONFORMITY (BUKAN KESELARASAN)

8 ANGULAR UNCONFORMITY (KETIDAKSELARASAN BERSUDUT)

9 ANGULAR UNCONFORMITY (KETIDAKSELARASAN BERSUDUT)

10 HUKUM POTONG-MEMOTONG (CROSS( CROSS-CUTTING CUTTING RELATIONSHIP) MUDA (Dike A) 14 (Dike B) 13 (Batholith( Batholith) Fault B Fault A TUA 15 UMUR GEOLOGI RELATIF

11 LITHOSTRATIGRAFI KORELASI WAKTU A A T3 B B T2 C C D D T1

12 BIOSTRATIGRAFI KORELASI WAKTU

13 SKALA WAKTU GEOLOGI

14 Skala Waktu Geologi

15 BENCANA ALAM GEOLOGI GEMPA BUMI DAN TSUNAMI GUNUNG API (VOLKANISME) GERAKAN TANAH/LONGSOR BANJIR

16 Chi-Chi Earthquake Taiwan 9/21/99 M7.3

19

20 Gempa Bumi Intensitas gempa bumi diekspresikan dalam skala I sampai XII yang dikenal sebagai skala Modified Mercalli Intensity Scale. Dimana intensitas tersebut diukur dari jenis hancuran (misalnya pada bangunan) ) yang terjadi. Magnitude dari gempa bumi adalah mengukur jumlah energi yang dilepaskan dan diekxpresikan dalam skala Richter Magnitude Scale. Setiap kenaikan integer merupakan kelipatan 30 kali lebih besar dari energi yang dilepaskan.

21 PETA KERUSAKAN GEMPA BUMI PREDIKSI GEMPA BUMI EARLY WARNING SYSTEM

22 Getaran dibumi (ground shaking) adalah gerakan yang paling merusak dari gempa bumi. Keadaan geologi, jenis bangunan dan lamanya getaran akan menentukan berapa besarnya kerusakan akibat gempa bumi untuk suatu harga magnitude tertentu. Gempa bumi dapat menghasikan gelombang dilaut yang terbentuk secara seismik yang dikenal sebagai Tsunami. Gelombang ini bisa sangat berbahaya untuk daerah-2 pantai Tsunami dengan ketinggian gelombang mencapai m menghancurkan daerah pantai Nicaragua, Flores-Indonesia, Hokkaido- Jepang dan membunuh lebih dari 1500 orang. Peta bahaya seismik (seismik risk map) dibuat berdasarkan kejadian gempa bumi masa lampau dan dapat digunakan sebagai alat untuk memprediksi gempa mendatang. Sifat fisik seperti seismik gap, perubahan elevasi bumi dan fluktuasi air tanah dapat merupakan tanda-tanda datangnya gempa bumi yang dikenal sebagai Earthquake Precursors. Research dan teori dan teknik prediksi gempa bumi (earthquake prediction) telah banyak dikembangkan oleh USA, China, Rusia dan Jepang. Gempa Bumi

23 GELOMBANG TSUNAMI

24 PHUKET THAILAND, DECEMBER 2004

25 BANDA ACEH, DECEMBER 2004 SUMATRAN EARTHQUAKES Mo=9.3

26 Tsunami wave height open water and coastal calculated at 115 minutes Lay et al. (2005)

27 Gempa Bumi dan Batas Lempeng

28 Gerakan Tanah (Mass Wasting)

29 Gerakan Tanah (Mass Wasting)

30 Gerakan Tanah (Mass Wasting) Gerakan tanah adalah pergerakan materi (batuan, tanah dll) sepanjang dan searah dengan kemiringan lereng akibat gaya gravitasi Gerakan tanah terjadi apabila gaya gravitasi yang bekerja sejajar dengan kemiringan lereng melebihi kekuatan dari lereng tersebut (slope failure) Faktor-2 2 yang mempengaruhi gerakan tanah adalah: Gradient lereng Pelapukan material pembentuk lereng Kandungan air Pembebanan Tidak ada atau kurangnya vegetasi

31 JENIS-JENIS GERAKAN TANAH Gerakan tanah diklasifikasikan berdasarkan kecepatan, jenis gerakan dan jenis material Rock Fall (runtuhan batuan) secara bebas merupakan gerakan tanah yang umum dijumpai Slump dan Rock Glides adalah dua type gerakan tanah Slides Slump adalah gerakan tanah type slides yang terrotasi dan bergerak sepanjang bidang lengkung yang umumnya terjadi pada batuan yang tidak terkonsolidasi (sedimen lepas) Rock Glides terjadi pada bidang planar yang umumnya terjadi pada batuan yang padat

32 JENIS-JENIS GERAKAN TANAH

33 EARTHFLOWS

34 Gerakan Tanah (Mass Wasting) Perbedaan gerakan dikenali berdasarkan kecepatannya, kandungan air dan komposisi materinya Mudflows terdiri dari lempung mengandung air > 30% dan umumnya gerakannya mengikuti bentuk lembah Mudflows umumnya terjadi pada daerah dengan iklim arid dan semiarid Debris flows mengandung lebih sedikit air dibandingkan dengan mudflows, terdiri dari material ukuran pasir sampai bongkah. Umumnya lebih jenuh (viskous) dan gerakannya lebih lambat dibandingkan mudflows Earthflows turun searah dengan lereng yang dicirikan oleh material viskous yang tebal dari terdiri dari regolith yang bergerak lebih lambat dari debris flows maupun mud flows Lempung yang jenuh air dan bergerak jika tergangu dinamakan quick clay Sedimen yang jenuh air yang bergerak perlahan sepanjang lereng dikenal sebagai solifluction Gerakan tanah yang sangat lambat dinamakan creep. Gerakan tanah jenis ini paling umum dijumpai dimana melibatkan batuan, tanah maupun sedimen lepas

35 SLUMP

36 JENIS-JENIS GERAKAN TANAH

37 Geologi dan Lingkungan Geologi lingkungan adalah aplikasi seluruh pengetahuan geology dalam memecahkan berbagai masalah yang menyangkut interaksi antara manusia dan lingkungan fisiknya Dasar permasalahan geologi lingkungan adalah: - Pertambahan penduduk dunia Sustainability Sistem(atmosfir, hydrosfir, biosfir dan litosfir) Bumi sebagais sumber yang terbatas Uniformitarianisme Proses-proses yang membahayakan bumi Pertimbanngan estetika (land-and-water-use planning) Tugas kita untuk masa depan Geologi sebagai dasar ilmu untuk masalah lingkungan Siklus geologi adalah proses pembentukan, pemeliharaan, perubahan dan penghancuran material di bumi. Siklus geologi pada dasarnya terdiri dari gabungan siklus tektonik, hidrologi, batuan dan biogeokima Tanah (soil) adalah bagian yang sangat penting bagi geologi lingkungan terutama masalah: land-use planning, pembuangan limbah, dan evaluasi untuk bencana alam seperti banjir, tanah longsor, dan gempa bumi

38 Air merupakan sumber utama dan terpenting bagi kehidupan manusia. Walaupun secara global sumber air dibumi sangat berlimpah dan renewable, Tetapi kebanyakan air (>99%) dibumi tidak dapat digunakan karena faktor salinitas dan lokasi. Konservasi pemakaian air baik untuk industri maupun individual sangatlah penting disadarkan dimasyarakat sehingga sumber air dijaga kesetimbangannya. Geologi dan Lingkungan

39 SIKLUS HIDROLOGI

40 DISTRIBUSI AIR

41 SIKLUS HIDROLOGI

42 Polusi air adalah masalah lingkungan yang sangat serius bagi umat manusia. Polusi air didefinisikan sebagai penurunan kualitas air yang diukur dari kriteria fisika, kimia atau biologi. Penentuan standart kualitas air dan teknik monitoringnya sangatlah penting untuk dapat mengetahui kontaminasi yang terjadi pada sumber air. Penanggulangan dan pengaturan limbah adalah bagian terpenting dalam mempertahakan dan mengontrol kualitas air. Aspek geologi dan kesehatan lingkungan menyangkut penyakit atau wabah yang terjadi dimasyarakat yang dipengaruhi oleh faktor kultur dan iklim Mineral, energi dan lingkungan Perubahan iklim global dan ilmu kebumian Polusi Udara

43 SIKLUS CARBON

44 AIR TANAH

45 Siklus dan perubahan phase air berlangsung terus secara kontinu; proses evaporasi dari laut, membeku dan mengkristal, kurang-lebih 20% akan jatuh didaratan dan kembali kelautan melalui air permukaan (misalnya sungai) Air tanah adalah air yang menempati pori-2 atau porositas lainnya dalam batuan dibawah permukaan dan dalam sedimen yang belum terkonsolidasi Air tanah adalah bagian dari siklus hidrologi dan menempati 22% dari sumber air bersih dunia

46 Air Tanah Porositas (φ) adalah persentasi pori-2 dalam volume batuan, sedimen atau soil Permeabilitas (K) adalah kemampuan meloloskan air atau fluida dalam batuan, sedimen atau soil Aquifer adalah material yang meloloskan air tanah sedangkan aquiclude adalah material yang membendung aliran air tanah. Zona aerasi (aeration) adalah level dimana udara dan air menempati pori batuan, sedimen atau soil Zona saturasi adalah level dimana setiap porositas dalam batuan, sedimen atau soil terisi oleh air. Water table (muka air tanah) adalah permukaan yang memisahkan zona aerasi dan saturasi. Air tanah mengalir perlahan melalui aquifer dalam zona aerasi dan saturasi keluar melalui sungai, danau dan rawa-rawa rawa.

47 MUKA AIR TANAH

48 Mata air muncul ketika muka air tanah memotong permukaan, dalam kasus lain bisa akibat penekanan karena adanya zona aquiclude dalam aquifer diatas muka air tanah regional Sumur air akan dibor kedalam zona saturasi. Bentuk kurva depresi dari muka air tanah akan terjadi sebagai akibat pengambilan air melalui sumur pemboran. Sumur kering terjadi apabila kecepatan yang diambil melebihi kecepatan daya rechargenya nya. air Air Tanah

49 Cone of Depression

50 Sistem arthesis terjadi ketika air tanah dalam aquifer yang berada dalam kondisi confine akibat adanya aquiclude dan berada pada kondisi tekanan hidrostatik sebagai akibat perbedaan ketinggian antara zona recharge dan titik terendah dari aquifer. Air Tanah

51 KARST TOPOGRAPHY AND CAVE

54

55 Topography karst dicirikan oleh adanya sinkhole, lembah akibat pelarutan dan sungai bawah tanah sebagai akibat pelapukan dan erosi air tanah Gua karst terbentuk ketika air tanah mengerosi dan bereaksi dengan batuan yang mudah larut seperti batu gamping. Jika pengambilan air disumur melebihi kecepatan recharge maka dapat berakibat sumur akan kering, tekanan hidrostatik turun, intrusi air asin dan amblesan muka tanah Kontaminasi air tanah akibat dari pembuangan kotoran (sewage), timbunan, limbah dan pertanian banyak menimbulkan permasalahan lingkungan.