Geodinamika

1,504 views

Published on

This is about geodinamika

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,504
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
80
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Geodinamika

  1. 1. Pengantar Geofisika GEODINAMIKA KELOMPOK 5 : Harjumi Hasliah Elastuti Muh Ridwan Natalia Rismayanti Suci Restu Muh. Irsul Kurniawan Rahmat N. Hidayat Rusman Wa Ode Isra Mirani Hilda Yunita Novianti
  2. 2. Struktur Panas BumiKonsep Dasar Aliran Panas Seluk Beluk Pendinginan Litosfer Samudera Implikasi dari Struktur Panas Bumi terhadap Arus Konveksi pada Mantel
  3. 3. Aliran PanasAliran panas global dapat diketahui denganmenghitung gradien suhu di setiap tempat dipermukaan bumi. Ini memberikan sebuah penaksirandari rata-rata panas bumi yang hilang, yang manadapat di ubah ke dalam berbagai komponen.Secara umum, aliran panas muncul akibat panas didalam astenosfere dan panas akibat gesekan, ujungdari lempengan tersebut hancur meleleh danmempunyai temperatur tinggi (proses magmatisasi).
  4. 4. Adanya aliran panas menyebabkan terjadinyaperubahan temperatur dari bawah hingga kepermukaan, dengan gradien temperatur rata-ratasebesar 300C/km. Di perbatasan antara dualempeng (di daerah penujaman) harga laju aliranpanas umumnya lebih besar dari harga rata-ratatersebut. Hal ini menyebabkan gradien temperaturdi daerah tersebut menjadi lebih besar dari gradientempetatur rata-rata, sehingga dapat mencapai 70-800C/km
  5. 5. Tabel Taksiran Rata-Rata Panas Bumi yang Hilang
  6. 6. Rata-rata dari pertumbuhan lempeng bergantung padakeseimbangan antara rata-rata dari panas yang dihasilkandalam bumi dengan rata-rata dari panas yang hilangdipermukaan.Adapun sumber panas dalam bumi adalah:1. Panas “asli” atau “purba”2. Energy potensial gravitasi3. Peluruhan radioaktif
  7. 7. Perpindahan PanasSebenarnya nilai pendinginan dari bumi tidak hanyabergantung pada sumber panas saja, tetapi juga padakemampuan ketika panas tersebut di pindahkan kepermukaan dan kemudian hilang di permukaan.Ada 3 perpindahan panas yang menyebabkan suatusistem panas dalam bumi yakni Konveksi Radiasi Konduksi
  8. 8. Sistem Panas Bumi Pada dasarnya sistim panas bumi terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas.Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gayaapung (bouyancy). Sedangkan radiasi, sebagian besar panas bumidiperoleh dari sumber yang berasal dari luar (yaitu matahari).
  9. 9. Tabel Jumlah Panas Bumi yang Hilang
  10. 10. Aliran Panas, Gradien Panas Bumi, Difusi Nilai dari aliran panas oleh konduksi silang di lapisan tipis bergantung dengan • Perbedaan suhu antar lapisan (∆T) • Tebal lapisan (∆z) • Yang mana perpindahan panas berlangsung (yang ditentukan dengan konduktivitas termal k). Lapisan paling tipis dan perbedaan suhu terbesar (yakni gradient suhu terbesar), maka aliran panas terbesar.
  11. 11. Aliran panas q di sebuah titik adalah sebanding terhadapgradient suhu di titik tersebut. Sehingga bila dirangkumdalam hukum forier untuk konduksi maka diperoleh: ………..(1)Dimana,Minus menunjukkan bahwa arah aliran panas mengalir darisuhu bertemperatur tinggi ke rendah (yakni dalam arahberlawanan dari z jika z adalah kedalaman).
  12. 12. Dengan menggunakan persamaan (1) kita dapat merumuskanpersamaan konduksi (atau difusi), Dimana persamaan difusitermal ………..(2)Bila pers (1) dan (2) digabungkan maka persamaan difusi dapatditulis sebagai ………..(3)Dalam keadaan steady state, persamaan difusi untukmenyatakan geotherm, yaitu perbedaan suhu dengan kedalamanbumi: ………..(4)
  13. 13. Geotherms dalam bumi
  14. 14. Struktur Termal dari Litosfer SamuderaStruktur termal dari litosfer samudera dapat dipicuoleh pengamatan dari:• Aliran panas• Topografi (kedalaman dari cekungan samudera)• Gravity (massa jenis bergantung terbalik pada suhu)• Kecepatan seismic (µ=µ(T), λ = λ(T);
  15. 15. Pendinginan konduktif dari litosfer samudera ketikapenyebarannya dari punggung tengah samudera dapatdigambarkan oleh persamaan difusi berikut: ∂T/∂t = k∇2T + A………..(5)Litosfer saat ini di permukaan bumi, D ~ 104 km.Penebalan ini terjadi karena litosfer dinginmengurangi suhu bahan dasar yang kemudian dapatmenjadi bagian dari piring.
  16. 16. Persamaan (5) dapat disederhanakan melalui 2 asumsi yakni:(1) mengabaikan produksi panas oleh peluruhan radioaktif(2) dengan mengambil pengukuran 2D sehingga kita dapat mengabaikan perbedaan di arah y.(3) perkiraan daerah di atas yakni daerah di zona patahan.sehingga persamaan (5) menjadi ………..(6) ∂T/∂t = k∇2T = k ((∂2T/∂x2) + (∂2T/∂z2))
  17. 17. Dengan kedalaman di bawah permukaan, z dan x sebagaijarak dari punggung tengah samudera. Perbedaan suhudalam arah tegak lurus dengan punggung tengah samudera(yakni lebarnya dalam arah x) selalu lebih kecil daripadagradient vertikalnya. Sebab kondisi panas dalam arahsumbu x dapat diabaikan dan pendinginan di suatu bagiandi litosfer akan bergerak terus di sepanjang lempeng, daripunggung tengah samudera. Hal ini dapat digambarkandalam persamaan difusi 1D: ∂T/∂t = k (∂2T/∂z2) ………..(7)
  18. 18. Pergerakan lempeng dengan kecepatanu=x/t, dalam formula ini, waktumemainkan peran ganda: ini digunakansebagai waktu dimana kita mendiskripsikansuhu pada kedalaman z, tetapi ini jugaberhubungan dengan umur lantai samudera,sehingga jarak x=ut dari sumbu tengahsamudera).
  19. 19. Gambar aliran panas pada MOR
  20. 20. Massa jenis bumi
  21. 21. Belokan, atau Kelenturan, dari Plat Tipis ElastisKita telah melihat pemekaran dari punggung tengah samudralitosfer menebal (yang dasar litosfer termal didefinisikan isotermBYAN, biasanya Tm ≈ 1300 C) dan turun, lalu kemudian yanglitosfer didinginkan lebih padat daripada mantel yangmendasarinya. Dengan kata lain, membentuk lapisan gravitasi tidakstabil. Mengapa itu tetap di atas astenosfer, bukan tenggelam untukmenghasilkan stratifikasi kerapatan lebih stabil? Itu karena padasaat pendinginan lithosfer juga memperoleh kekuatan. Bobotnyadidukung oleh kekuatan, lithosfer dapat mempertahankan besartegangan sebelum rusak.
  22. 22. Kekuatan litosfer memiliki maksud yang sangatpenting:• Ini berarti bahwa litosfer dapat menyokong beban, contohnya pada gunung laut (seamounts)• Sebgian dari Litosfer adalah zona seismogenik• Litosfer bukan merupakan cekungan sederhana kedalam mantel, tetapi berbentuk lengkungan atau melentur
  23. 23. Dasar teori untuk menurunkan persamaan plat elastis tipisInvestigasi dari tikungan atau kelenturan lempengmenyediakan informasi penting tentang mekanikatanah pada lempeng litosfer. Yang mana bergantungpada parameter elastisitas dari litosfer dan ketebalandari lempeng. Homogen elastis karena beban V (x)dapat dijelaskan oleh persamaan diferensial ordekeempat yang terkenal di balok elastis teori dalamrekayasa: ………..(8)
  24. 24. Dengan w = w (x) defleksi, yaitu perpindahan vertikal daripelat, yang, pada kenyataannya, kedalaman laut, Dflexuralrigidity, dan P gaya horizontal.Kekakuan lentur tergantung pada parameter elastik dari platserta pada pelat tebal: ………..(9)Dimana,dengan modulus Young E dan ν rasio Poisson.

×