Geokronologi

BAB 3

GEOKRONOLOGI

Geokronologi merupakan ilmu untuk menentukan umur absolut batuan, fosil, dan sedimen, dalam suatu tingkat ketidakpastian tertentu yang melekat dalam metode yang digunakan. Berbagai macam metode penentuan umur digunakan oleh ahli geologi untuk mencapai hal tersebut.

Skala waktu geologi digunakan oleh para ahli geologi dan ilmuwan lain untuk menjelaskan waktu dan hubungan antar peristiwa yang terjadi sepanjang sejarah Bumi. Bukti-bukti dari penanggalan radiometri menunjukkan bahwa bumi berumur sekitar 4.570 juta tahun. Waktu geologi bumi disusun menjadi beberapa unit menurut peristiwa yang terjadi pada tiap periode. Masing-masing zaman pada skala waktu biasanya ditandai dengan peristiwa besar geologi atau paleontologi, seperti kepunahan massal. Sebagai contoh, batas antara zaman Kapur dan Paleogen didefinisikan dengan peristiwa kepunahan dinosaurus dan baerbagai spesies laut. Periode yang lebih tua, yang tak memiliki peninggalan fosil yang dapat diandalkan perkiraan usianya, didefinisikan dengan umur absolut.

Skala Waktu Geologi

Biostratigrafi merupakan ilmu penentuan umur batuan dengan menggunakan fosil yang terkandung didalamnya. Biasanya bertujuan untuk korelasi, yaitu menunjukkan bahwa horizon tertentu dalam suatu bagian geologi mewakili periode waktu yang sama dengan horizon lain pada beberapa bagian lain. Fosil berguna karena sedimen yang berumur sama dapat terlihat sama sekali berbeda dikarenakan variasi lokal lingkungan sedimentasi.

Untuk penetapan waktu secara nisbi ini digunakan beberapa hukum stratigrafi, yaitu hukum atau prinsip Unformitarianisme, Initial horizontality, Cross-cutting relationship, Faunal Succession, dan Inklusi.

• Prinsip Unformitarianisme :

Keadaan dan proses-proses geologi yang terjadi di bumi pada waktu sekarang ini juga terjadi hampir sama pada masa lampau tetapi pada tempat yang berbeda. Prinsip ini dicetuskan oleh seorang geolog dari Skotlandia, James Hutton, yaitu “the present is the key to the past.” menurutnya, keadaan bumi pada masa lalu dapat dijelaskan dengan apa yang terlihat dan terjadi pada saat ini.

Prinsip Uniformitarianisme

• Prinsip Initial horizontality

Pada awal proses kejadiannya, perlapisan batuan pada umumnya akan menempati posisi horisontal di dasar cekungan sejajar dengan permukaan bumi, sehingga kalau dijumpai perlapisan sudah dalam posisi miring, maka perlapisan tersebut sudah mengalami proses tektonik (gerakan kulit bumi) yang memiringkan perlapisan tersebut.

Horizontality

• Prinsip Cross-cutting relationship :

Apabila suatu urutan perlapisan terpotong oleh sesar / patahan, maka sesar tersebut berumur lebih muda dari perlapisan termuda yang mengalami penyesaran dan lebih tua dari lapisan tertua yang tidak mengalami penyesaran tersebut.

Cross-Cutting

• Prinsip Faunal Succession :

Karena terjadinya evolusi, berbagai fosil yang terawetkan di dalam sekuen betuan, kenampakan fisiknya berubah secara gradual dan teratur sejalan dengan waktu. Kelompok-kelompok fosil dan betuan yang mengandung fosil tersebut dapat digunakan untuk mengkorelasikan secara geografik antara suatu daerah dengan daerah lain.

Faunal Succession

• Prinsip Inklusi :

Apabila suatu fragmen batuan masuk kedalam tubuh batuan lain sebagai inklusi, maka batuan yang menjadi inklusi tersebut lebih tua dari batuan yang diinklusinya. Sebagai contoh yaitu ketika xenolit ditemukan di dalam batuan beku, maka xenolit tersebut berumur lebih tua daripada batuan yang di masukinya

Berdasarkan pemanfaatan hukum-hukum tersebut maka sebagai hasilnya dapat diketahui urutan kejadian dari bebatuan yang ada di suatu tempat, sehingga urutan posisinya dapat digambarkan dengan baik. Gambar dari urutan posisi batuan di lapangan disebut sebagai kolom stratigrafi dari suatu tempat. Disamping itu secara nisbi dapat pula diketahui kapan terjadinya proses lain yang ada di tempat tersebut misalnya kalau di suatu tempat ada batuan yang mengalami penyesaran (pematahan), perlipatan, intrusi (penerobosan), pengangkatan dan erosi, maka secara nisbi proses tersebut dapat ditentukan kapan terjadinya.

Prinsip pengurutan secara nisbi inilah yang mengawali proses geokronologi dari batuan-batuan di bumi. Kolom-kolom semula dibuat secara lokal disuatu tempat kemudian dicari hubungan kesamaannya (dikorelasikan) dengan kolom di tempat lain. Proses korelasi lokal ini kemudian diperluas menjadi korelasi regional dan akhirnya korelasi secara global. Dalam urutan tersebut terdapat bagian-bagian yang khas berasal dari satu tempat. Oleh karenanya nama urutan tersebut diberikan sesuai dengan nama tempat terdapatnya urutan yang khas tersebut. Sebagai contoh salah satu urutan batuan tua dijumpai di Wales (Inggris), tempat dimana dulu tinggal suku Cambria.

Ditempat lain juga di Inggris dijumpai batuan khas yang tersingkap (muncul dan dapat diamati) di tempat yang dulu ditempati suku Ordovicic. Urutan khas itu disebut sebagai perlapisan Ordovician. Selanjutnya di tempat yang dulu ditempati oleh suku Silur, terdapat urutan batuan yang khas, yang kemudian disebut sebagai perlapisan Silurian. Setelah ke tiga tempat tersebut dikorelasikan terutama dengan mengggunakan hukum Superposisi, diketahui bahwa Cambrian terletak di bawah Ordovician dan Silurian terletak di atas Ordovician. Dengan demikian di sekitar Wales dijumpai urutan perlapisan Cambrian, Ordovician dan kemudian Silurian.

PENENTUAN UMUR BUMI

Berdasarkan observasi (pengamatan)

Tes yang dilakukan terhadap kejadian alam yang ada di muka bumi. Jika diamati bahwa beberapa peristiwa geologis terjadi pada masa tertentu, maka bisa diasumsikan dengan mempergunakan data ini, kejadian yang sama telah terjadi dalam kurun waktu yang sama di masa lalu.

Mengacu pada prinsip ini, bisa perkirakan umur bumi. Sebagai contoh, diasumsikan rasio konsentrasi garam di laut naik 100 ton dalam sebulan. Berdasarkan rasio ini, metoda penentuan umur dilakukan dengan cara : Memperkirakan jumlah garam yang ada di semua lautan, selanjutnya dibagi dengan jumlah rasio peningkatan yang sudah ditentukan sebelumnya. Angka yang diperoleh akan mengindikasikan jumlah bulan yang dilewati sampai sekarang, dari sejak pertama kali adanya lautan (dengan asumsi tidak ada kandungan garam di laut mula-mula).

Tes Radiometrik.

Test ini ditemukan awal abad 20 dan menjadi sangat populer.  Teknik test Radiometrik terletak pada prinsip bahwa “atom tidak stabil” di material radioaktif akan berubah menjadi “atom stabil” dalam satu interval waktu tertentu. Kenyataan bahwa perubahan ini terjadi dengan jumlah yang sudah dipastikan dan juga dalam periode waktu yang tertentu, membuat timbulnya gagasan untuk mempergunakan data ini sebagai penentu dari umur fosil dan umur bumi.

Tes radiometrik digunakan untuk menghitung umur batuan sesuai dengan prinsip setengah-umur, yaitu: ada sejumlah elemen radioaktif di batuan vulkanik di bumi. Kandungan radio aktif di batuan ini secara alami hilang dan berubah menjadi bentuk yang stabil. Dengan melihat proses ini, menghitung jumlah radioaktif dan material stabil, bisa ditentukan berapa banyak material radioaktif yang berubah ke dalam bentuk stabil di dalam rentang waktu tertentu. Sehingga umur batuan ini adalah dua kali dari jumlah material radioaktif berubah menjadi setengah-umur.

Umur bumi juga ditentukan dengan metoda yang sama. Batuan yang dipakai untuk memperkirakan umur bumi sama dengan dengan meteor atau tanah di bulan, yang diasumsikan diciptakan pada waktu yang sama dengan bumi. Sampel dari batuan ini diasumsikan sebagai batuan yang tertua, dan digunakan untuk menentukan umur bumi. Sesuai dengan data ini, umur bumi adalah 4,6 miliar tahun.

Alat untuk Tes Radiometrik