UIN Maulana Malik Ibrahim Malang, power point geologic time mata kuliah Fisika Bumi
Waktu geologi adalah waktu yang berhubungan dengan sebuah kejadian di bumi sekitar 4.5 milyar tahun yang lalu.Skala Waktu Geologi adalah sistem penanggalan bumi yang digunakan untuk menjelaskan waktu dan hubungan antar peristiwa yang terjadi sepanjang sejarah Bumi.Sejarah bumi dikelompokkan menjadi Eon (Masa) yang terbagi lagi menjadi Era (Kurun), dan Era dibagi menjadi Period (Zaman), dan Zaman dibagi menjadi Epoch (Kala).(Ludman, 1981:155)
Terdapat 2 jenis pembagian Skala Waktu Geologi, yaitu Skala Waktu Relatif dan Skala Waktu Nisbi (Radiometri):
1. Skala Waktu Relatif adalah skala waktu geologi yang didasarkan atas fosil-fosil yang terdapat dalam batuan sepanjang sejarah bumi.
2. Skala Waktu Nisbi (Radiometri) adalah skala waktu geologi yang didasarkan atas penentuan penanggalan isotop radioaktif pada mineral-mineral radioaktif yang terdapat dalam batuan.
Waktu Relatif
Geologi daerah yang terlihat pertama kali menjadi kompleks.Seorang non ahli geologi mungkin berpikir mustahil untuk menguraikan urutan kejadian yang menciptakan seperti pola geologi.Namun, ahli geologi telah belajar untuk mendekati masalah rumit dengan melarang mereka ke sejumlah masalah yang sederhana.Bahkan, pendidikan geologi melatih siswa dalam spektrum yang luas dari teknik pemecahan masalah, berguna untuk berbagai macam aplikasi dan peluang karir.Sebagai contoh, geologi Grand Canyon. Lapisan dapat dianalisis dalam empat bagian: lapisan horisontal batu, (2) lapisan miring, (3) batu yang mendasari era awam cenderung (plutonik dan batuan metamorf), dan (4) ngarai itu sendiri, yang diukir batuan ini. (Plummer, 2007:197)
2. الجيولوجي الزمن
ukuran yang berhubungan dengan asal bumi-
sebuah kejadian dimana yang dipercaya telah
terjadi sekitar 4.5 milyar tahun yang lalu
Ada dua cara yang dilakukan oleh ahli
geologi dalam menentukan umur material
membandingkan umur
material bumi tertentu dengan
umur yang lainnya.
mengunakan penanggalan radioaktif
dan metode pendekatan
3. النسبية الزمنية
Physical Methods To Determine Age Relative
Pengamatan Steno mengungkapkan tiga prinsip
dasar pada tahun 1669 :
1. Prinsip superposition
2. Prinsip original horizontality
3. Prinsip lateral continuity
4. النسبية الزمنية
Pengamatan Steno
mengungkapkan tiga
prinsip dasar pada
tahun 1669 :
1. Prinsip superposition
2. Prinsip original
horizontality
3. Prinsip lateral
continuity
James Hutton pada
tahun 1788.
mangungkapkan
dua metode
1. Prinsip
Crosscuting
Relationship
2. Prinsip Inclusion
Nicolaus Steno James Hutton
Physical Methods To Determine Age Relative
5. S
N
I
C
O
L
A
U
S
S
T
E
N
O
Batu usia A, B,
dan C semua
disimpan di
bagian barat
dari daerah
Erosi lapisan batuan di lembah telah
menghilangkan bukti fisik untuk perubahan
Sandston. Batu pasir dan serpih facies harus
usia yang sama karena masing-masing
mengandung fosil indeks yang sama
Batuan usia B tidak
disimpan di bagian timur
daerah. Kontak antara
batuan usia A dan C
adalah ketidakselarasan
8. Menurut Smith penelitian detail pertama yang menunjukan
bahwa lapisan batuan tertentu mempunyai jenis fosil yang
sama
Smith telah menguji banyak bagian terasing secara geografi
batuan sediment terbuka di tambang dan penggalian kanal,
dia dapat menunjukan diantaranya:
1. Lapisan batuan dengan karakter fisik yang sangat mirip
serta lapisan batuan yang mirip terjadi di area yang luas.
2. Setiap lapisan batuan sediment mengandung sebuah jenis
fosil yang tidak ditemukan di lapisan lain.
3. Secara geografi lapisan batuan yang terasing dapat
diidentifikasi secara terbuka pada dasar fosil yang
terkandung itu sendiri.
William smith
9. Tahun 1812, George menunjukkan tidak hanya setiap lapisan
batuan di sekitar Paris mempunyai kelompok fosil yang
berbeda tetapi juga fosil paling primitif ditemukan dilapisan
yang lebih rendah dan fosil tersebut mendekat dengan bentuk
kehidupan masa kini yang terjadi dilapisan teratas.
Faunal succesion oleh couvier menjelaskan perbedaan antara
fosil pada perbatasan lapisan batu yang dihasilkan dari
perbedaan satu organisme fosil disebuah bencana besar dan
rupa beberapa bentuk yang berbeda oleh waktu lapisan
berikutnya.
Charles darwin menjelaskan faunal succesion pada pekerjaan
klasiknya, Origin of species, pada tahun 1859. Dia
menunjukkan bahwa bentuk fosil tersusun sepanjang periode
waktu. Dihasilkan perubahan berangsur-angsur dalam
penampilan
George Cuvier
11. REAL TIME
Previous experiments
1. Tahun 1897, Lord Kelvin menghitung bahwa
bumi mengambil 20 sampai 40 juta tahun
untuk sejuk dari sebuah daerah yang mencair.
2. Tahun 1899, John Joly memperkirakan umur
bumi dari kandungan garam di samuderanya.
Setelah mengukur rata-rata kandungan garam
sungai sekarang ini dan membandingkanya
dengan kandungan garam disamudera, dia
tiba pada sebuah gambaran bahwa umur
bumi 80 sampai 90 juta tahun.
3. A. H. Becquerel pada tahun 1896 dimana
seorang ahli geologi mempunyai proses
kecepatan tertentu yang dapat menghitung
kejadian geologi secara akurat.
12. RADIOACTIVE AS A TOOL COUNTERS
Tahun 1905, Ernest Rutherford membuat usul yang
jelas pertama kali bahwa radioaktivitas dapat digunakan
untuk memperkirakan umur bumi
Pendeknya B. B. Boltwood menggunakan kerusakan
radioaktif Uranium dan mendapatkan penanggalan
radiometric untuk beberapa mineral yang berjarak kira-
kira 2 milyar tahun
Geochronology adalah ilmu untuk memperoleh
penanggalan radiometric untuk material geologi, telah
lahir
13. TIPE REAKSI NUKLIR
1. Peluruan Alpa
238 U---------234 Th + 4α + energy
235 U---------231 Th + 4α + energy
2. Peluruan Beta
87 Rd----------87Sr + β + energy
3. Penangkapan elektron
40K-------40Ar + energy
15. KEAKURATAN PENANGGALAN RADIOMETRIC :
PEMASANGAN KEMBALI JAM GEOLOGI
Pada metode pendekatan radiometric meliputi
kerusakan parent-ke-daughter, tiga kriteria harus
dipenuhi untuk memperoleh keakuratan
pendekatan radioaktif untuk pengkristalisasian
mineral.
1. Mineral (atau batu) dapat diukur kandungan
parent dan daughter.
2. Sistemnya harus dekat, dimana tidak ada parent
atau daughter tambahan atau hilang kecuali untuk
kerusakan parent dan daughter.
3. Jika ada produk daughter menjerat mineral pada
waktu susunan, maka harus bisa menentukan
jumlah dan menyesuaikan umur radiometric
17. PENDEKATAN URANIUM-LEAD
Ini merupakan metode pertama yang digunakan
untuk menentukan tanggal mineral. Ini
berdasarkan pada kerusakan radioaktif dari dua
isotope uranium- uranium 235, 235U, dan
uranium 238, 238U. 235U akhirnya merusak
untuk membentuk lead 207, 207Pb, sementara
238U merusak untuk membentuk 206, 206Pb.
18. PENDEKATAN RUBIDIUM-STRONTIUM
Rubidium 87 mengalami beta decay (kerusakan
beta), membentuk strontium 87. Sebuah
masalah potensial dalam penggunaan metode
ini adalah beberapa nonradiogenic strontium 87
mungkin dihadirkan pada mineral yang akan
diuji.
Jumlah nonradiogenic strontium 87 dapat
ditentukan dan berkurang dari jumlah total
strontium 87 untuk menentukan jumlah
radiogenic strontium 87 (daughter). Batuan
metamorphic umumnya ditentukan oleh
rubidium-strontium seluruh metode batu
19. PENDEKATAN POTASSIUM-ARGON
Isotop radioaktif potassium 40 merusak untuk
membentuk dua hasil radiogenic seperti berikut:
1. 86% mengalami kerusakan beta untuk membentuk calcium
radiogenic 40. Kerusakan ini tidak berguna untuk pendekatan
radiometric karena kalsium radiogenic 40 tidak dapat dibedakan
dari kalsium nonradiogenic 40 yang asalnya dihadirkan pada
kristal.
2. 11% mengalami kerusakan oleh penangkapan elektron,
membentuk argo 40. Kerusakan ini berguna pada pendekatan
radiometric karena tidak ada nonradiogenic argon 40 yang
dimasukkan pada mineral disusunanya.
umur radiometric batuan setelah perubahan bentuk akan
lebih muda dari pada umur sebenarnya dan lebih sebuah
penanda waktu perubahan bentuk.
waktu paruh terpendek dari potassium 40 relative ke isotop
utama digunakan dalam menentukan ijin-nya untuk
digunakan menentukan material yang terbentuk antara
100.000 dan 10 juta tahun yang lalu
20. PENDEKATAN CARBON-14:
JENDELA PADA MASA LALU BUMI
metode karbon-14 mungkin yang terbaik-dikenal
metode pendekatan isotopic karena luasnya
penerapan dalam ilmu archeologi, anthropologi
dan ilmu geologi dalam penentuan glacial dan
kejadian lain pada akhir 70.000 tahun.
21. METODE PENANGGALAN LAIN
Menjumlahkan nomer varve disebuah pembukaan
dapat memberi ide tentang panjang waktu yang
diambil untuk dihitung. Anggapan ini bahwa hanya
satu varve dibentuk per-tahun dan semua varve itu
mulanya bentuknya diawetkan. Contohnya,
penghitungan varve menyediakan informasi pada
panjang waktu danau tersebut yang telah diberi
makan dari pencairan glasial yang ada disebuah
area yang tersedia.
Varves
23. Pendekatan Asam Amino
Seperti fosil tulang “umur” ada sebuah
pengetahuan kecepatan perubahn dalam rasio
dari dua bentuk berbeda asam amino (isomers D
dan L). Setelah sebuah periode waktu yang lama
dari dua jenis asam amino yang sama
melimpahnya. Umur yang cocok mungkin
ditentukan dengan menghitung rasio asam amino
D/L. Skema pendekatan ini bekerja untuk material
yang lebih tua kira-kira 200 tahun dan kurang dari
1.000.000 tahun.
Pendekatan Asam Amino
24. o Obsidian yang segar tidak terlindung pada reaksi
atmosphere terhadap udara lembab, menjadi
hydrat. Ketika kecepatan penyerapan embun dari
sebuah jenis obsidian diketahui, kedalaman
lapisan kaca hydrat memberi tanggal yang cocok
untuk contoh kaca. Tanggal ini dicatat ketika kaca
pertama tidak terlindung terhadap udara,
mungkin ketika manusia primitif pertama
memecahkan obsidian menjadi fashion ujung
sebuah tombak atau alat lain. Metode
penanggalan ini bekerja untuk material yang lebih
tua dari pada kira-kira 500 tahun ke yang lebih
muda dari pada 1.000.000 tahun
Pengukuran lapisan obsidian hydration
25. Seperti nukleus sebuah isotop radioaktif seperti
uranium 238 decay, partikel berenergi tinggi
ditiadakan. Partikel-partikel ini merusak area
sekitarnya, membentuk arah dan jejak berkelanjutan
sepanjang struktur kristal.
Ketika permukaan kristal halus dan tergores dengan
sebuah pelarut yang kuat, jejak menjadi lebih terlihat
dan dapat di hitung.
Jejak pertama mulai membentuk pendek setelah
pengkristalisasian mineral, dan sejumlah jejak per
unit area, disebut track density (kepadatan jejak),
naik bersamaan waktu.
Kepadatan jejak juga naik dengan kandungan
uranium, sehingga ini cocok untuk mengukur
kandungan uranium sebelum jejak pembelahan umur
dapat dihitung. Jenis yang luas dari kristal dan kaca
telah di tanggalkan, dan metode ini dapat digunakan
untuk material yang kurang dari 100 tahun ke
material yang tua seperti batuan tertua
Penanggalan Jejak Pembelahan
26. metode terbaru tentang penanggalan batu dan
sediment berdasarkan perubahan waktu dalam
kekuatan daerah magnet bumi.
Sekarang kita tahu bahwa pada waktu yang berbeda
dimasa lalu, kebalikan daerah magnet bumi ( kutub
utara menjadi kutub selatan dan vice versa).
Perubahan ini terjadi lebih dari periode waktu yang
tidak sama. Setiap waktu wilayah magnet berbalik,
ini telah dicatat pada endapan partikel sediment besi
dan pembekuan kristal dari magma.
Dengan menanggalkan lapisan batuan dengan
isotop radioaktif, skala sebuah penanggalan
magnetik dapat digunakan untuk memperoleh umur
sediemnt atau batuan yang telah diberi magnet
Pendekatan Magnetic
28. JAWABAN BEBERAPA PERTANYAAN DASAR
Pendekatan radiometric akhirnya membuat ahli
geologi dapat menjawab banyak pertanyaan
penting tentang waktu asal bumi dan kehidupan
serta untuk menanggalkan rangkaian
perubahan
Berapa umur bumi?
1. Penanggalan radiometric meteorit
memberikan umur sekitar 4.5 milyar tahun.
2. Rubidium-strontium dan uranium-lead
menanggalkan batuan ini menetapkan
umurnya sekitar 3.8 milyar tahun.
29. LANJUTAN…….
Kapan kehidupan berkembang di bumi?
1. Pada tahun 1980, ahli geologi melaporkan sel
bakteri primitif dari 3.5 milyar tahun mengeras
mengendap di barat daya Australia. Sel tidak
mengandung nuklei dan terhubung bersama
seperti mutiara di sebuah kalung. Beberapa
ilmuan percaya bahwa kemungkinan sisa-sisa
organik terjadi dibatuan yang berumur 3.8 milyar
tahun.
2. Evolusi selanjutnya bentuk kehidupan telah
ditentukan secara akurat dengan metode
radiometric. Sel lembut kuno pertama dapat
dikenali fosil binatang terjadi pada akhir Era
Precambrian, sekitar 1 milyar tahun yang lalu.
Fosil binatang berlimpah-limpah dengan mineral
skeleton muncul pada Periode Cambrian, sekitar
600 milyar tahun yang lalu, dan manusia modern
muncul antara 1.5 dan 2.0 milyar tahun yang lalu.
30. LANJUTAN…….
Penanggalan Evolusi Manusia
Ahli geologi bekerja sama dengan ahli anthropologi,
menyediakan penanggalan radiometric untuk tahapan
evolusi manusia.
Pada tahun 1979, ahli anthropologi Mary D. Leakey
memulai komunitas ilmiah dengan penemuannya di
Tanzania, Afrika Timur, fosil jejak kaki yang dibuat oleh
bentuk mirip manusia awal (hominids). Pencarian ini
menandakan bahwa hominids, dengan kaki yang sama
dengan kaki kita, berjalan tegak setengah juta tahun
lebih awal daripada yang ditandakan oleh fosil
sebelumnya. Manusia primitif ini telah berjalan
sepanjang penyimpanan abu vulkanik, meninggalkan
jejak kaki.
31. Jejak kaki manusia primitif yang dilindungi oleh
penguburan dibawah sediment dan penyimpanan
abu vulkanik