teori dasar Hydrogeology

Presentasi berjudul: "teori dasar Hydrogeology"— Transcript presentasi:

1 teori dasar Hydrogeology
Ir. Moh Sholichin., MT., PhD

2 Mempelajari Hydrogeologi harus dimulai dengan pengetahuan dasar tentang :
Siklus hidrologi Geologi dasar (batuan) Peta Geologi kawasan Pergerakan air pada lapiran bawah tanah

3 Geologi Geologi adalah ilmu yang mempelajari tentang bumi. Bumi merupakan salah satu planet yang ada di sistem tatasurya kita. Bumi didiskripsikan berbentuk bulat pepat dan berputar pada poros pendeknya. Jari-jari bumi ± km, yang terdiri dari benda padat (batuan), benda cair, dan gas (udara).

4 Informasi utama dari susunan dalam bumi diketahui berdasarkan informasi seismologi. Berdasarkan penyelidikan oleh H. Jeffreys dan K.E. Bullen ( ) yang mengacu pada penyelidikan E. Wiechert (1890-an, didefinisikan pembagian bentuk dalam (lapisan- lapisan) dari interior bumi, yaitu terdiri dari inti dalam, inti luar, mantel bawah, dan mantel atas, serta kerak bumi

5 (sumber : Susan Van Der Lee & Steve Granf melalui www.iris.edu)
Gambar 1. Hasil Seismik Tomografi menunjukkan lempeng tektonik yang menunjam di bawah Amerika Serikat (sumber : Susan Van Der Lee & Steve Granf melalui

6 Komposisi irisan dalam Bumi
Inti bumi (paling dalam), terdiri dari inti dalam (kedalaman km, padat, berat, dan sangat panas), inti luar (kedalaman km, cair atau lelehan lebih ringan, dan sangat panas). Gambar 2. Komposisi irisan dalam Bumi

7 Mantel, terdiri dari mesosfer (kedalaman 350- 2
Mantel, terdiri dari mesosfer (kedalaman km, padat, bertekanan tinggi, panas, dan keras), astenosfer (kedalaman km, lemah, mudah terdeformasi oleh panas dan tekanan, serta plastis). Litosfer (kerak bumi), kedalaman km, padat, dingin, kaku, rapuh, dan ringan, yang terdiri dari kerak benua (tebal), dan kerak samudera (tipis). Kerak benua didominasi oleh batuan yang kaya Silikat, dekat permukaan kaya dengan alumunium (SiAl), dan pada kedalaman yang besar kaya akan magnesium (SiMa),

8 Kerak bumi (earthcrust)
Merupakan padatan yang relatif dingin, rapuh, dan kaku (rigid) dengan BJ lebih rendah sehingga seolah-olah mengapung di atas mantel. Ini adalah bagian yang berada di permukaan bumi sampai kedalaman ±100 km. Lelehan magma yang lebih panas akan bergerak ke atas dan lelehan magma yang lebih dingin tenggelam (seperti gerakan air panas dan air dingin pada waktu kita menjerang air di atas kompor, Gambar 3).

9

10 Pembentukan Batuan Batuan merupakan suatu bentuk padatan alami yang disusun oleh satu atau lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan heterogen, dan hanya beberapa yang merupakan homogen (disusun oleh satu mineral atau monomineral). Tekstur dari batuan akan memperlihatkan karakteristik komponen penyusun batuan, sedangkan struktur batuan akan memperlihatkan proses pembentukannya (dekat atau jauh dari permukaan).

11 Batuan kristalin terbentuk dari tiga proses (fisika- kimia) dasar, yaitu kristalisasi dari suatu larutan panas (magma), presipitasi dari larutan, serta rekristalisasi dari suatu bentuk padatan. Proses- proses tersebut akan menghasilkan tipe atau produk akhir dari batuan sesuai dengan kondisi atau tahapan pembentukannya, dan kadang- kadang muncul sebagai suatu produk residual. Berdasarkan proses pembentukannya batuan dapat dikelompokkan sebagai batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf.

12 Batuan Beku Batuan beku merupakan produk akhir dari magma, yang merupakan suatu massa larutan silikat panas, kaya akan elemen-elemen volatil, dan terbentuk jauh di bawah permukaan bumi melalui reaksi panas (fusion) dari massa padatan. Bagian dari pelarutan pada bagian tengah lapisan kerak bumi (hasil dari magma primer), biasanya mempunyai komposisi basaltik, dan muncul di permukaan bumi melalui proses erupsi membentuk batuan volkanik atau ekstrusif, atau melalui pen-injeksian pada perlapisan atau rekahan-rekahan dalam kerak bumi pada kedalaman yang bervariasi membentuk batuan hipabissal (hypabyssal rocks).

13

14 Batuan Sedimen Karena adanya perubahan iklim (panas, dingin, kering, hujan) dan reaksi dengan zat- zat lain yang ada di permukaan bumi, termasuk juga pembuatan manusia dan makhluk hidup lainnya, maka batuan yang ada di permukaan bumi dapat berubah (terombak) sehingga menjadi tidak kuat dan kompak lagi. Akibatnya batuan tersebut akan mudah tererosi dan ter-transport oleh aliran sungai.

15

16 Batuan Hasil Aktivitas Gunung Api
Magma yang merupakan lelehan panas, pijar, dan relatif encer, dapat bergerak dan menerobos ke permukaan bumi melalui rongga-rongga yang terbentuk oleh proses tektonik (bidang sesar). Selain berupa padatan, magma juga mengandung uap air dan gas yang bervariasi komposisinya.

17 Batuan Metamorf Batuan yang sudah ada/terbentuk, dapat juga mengalami perubahan menjadi batuan lain oleh proses metamorfosa (suatu proses yang dipengaruhi oleh aktivitas panas dan tekanan yang tinggi). Karena perubahan temperatur, tekanan, atau temperatur dan tekanan (secara bersama) akan merubah struktur dalam (kristal) dari mineral-mineral yang menyusun batuan tersebut. Dalam proses metamorfosa ini dianggap tidak ada penambahan unsur dari luar.

18 Stratigrafi Secara umum stratigrafi diartikan sebagai suatu kesatuan ciri batuan yang berbeda dengan di atas dan di bawahnya. Stratum dibatasi dari stratum lainnya oleh bidang perlapisan atau ciri-ciri lain yang membedakannya dari yang berbatasan. Penggolongan batuan berdasarkan lapisan-lapisan batuan di bumi menjadi satuan-satuan batuan berdasarkan ciri-ciri litologinya disebut dengan litostratigrafi.

19 Stratigrafi Stratigrafi merupakan salah satu cabang dari ilmu geologi, yang berasal dari bahasa Latin, Strata (perlapisan, hamparan) dan Grafia (menggambarkan). Jadi pengertian stratigrafi yaitu suatu ilmu yang mempelajari tentang lapisan-lapisan batuan serta hubungan lapisan batuan itu dengan lapisan batuan yang lainnya yang bertujuan untuk mendapatkan pengetahuan tentang sejarah bumi.

20 Beberapa konsep stratigrafi yang perlu diketahui antara lain :
Superposisi (Steno, 1669), yaitu lapisan yang lebih muda selalu berada di atas lapisan batuan yang lebih tua. Kedataran (Steno, 1669), yaitu susunan lapisan yang kedudukannya tidak horizontal berarti telah mengalami proses geologi lain setelah pengendapannya. Kesinambungan (Steno, 1669), yaitu pada dasarnya batas hasil suatu pengendapan berupa bidang perlapisan akan menerus sampai penyebab kejadiannya menghilang pada suatu tempat.

21 Peta Fisiografi Jawa bagian Timur menurut Bemmelen (1949 )

22 Menurut Bemmlen (1949) fisiografi atau kenampakan fisik daerah Jawa bagian Timur dapat dikelompokkan menjadi tujuh zona, dari utara ke selatan yaitu: 1. Dataran Pantai Utara Jawa, 2. Perbukitan Rembang – Madura, 3. Depresi Randublatung, 4. Zona Perbukitan Kendeng, 5. Gunungapi Kuarter, 6. Depresi Jawa bagian Tengah / Zona Solo, 7. Zona Pegunungan Selatan (Gambar3.5).

23 Zona Dataran Pantai Utara Jawa merupakan dataran pantai yang disusun oleh endapan pasir dan lempung yang masih lepas. Zona Kendeng secara umum merupakan perbukitan lipatan dengan sumbu berarah Barat – Timur. Morofologinya berombak, bergelombang dan perbukitan, dengan kemiringan lereng %, ketinggian wilayah meter d.p.l. Batuan penyusun di zona umummnya batuan sedimen laut dangkal dan sedeimen darat, setempat dijumpai batuan gunungapi. Di bagian selatan merupakan bagian dari kompleks Gunungapi Arjuno – Welirang dan Gunungapi Tengger. Ketinggian wilayah gunung ini 500 – 3350 meter d.p.l, sudut lereng lebih dari > 45% (bagian puncak / kerucut), antara 25 sampai 45% (bagian tubuh / lereng) dan antara 15 sampai 25% (bagian kaki).

24 Contoh Stratigrafi geologi Jatim

25 Batuan di CAT Pasuruan dibentuk selain oleh proses sedimentasi pada masa Plistosen, juga dibentuk oleh proses vukanisme Gunungapi Bromo - Tengger dan Gunungapi Arjuno Weliran. Oleh karena itu penyatuan satuan batuan di CAT Pasuruan menggunakan prinsip litostratigrafi dan vulkanostratigrafi. Berdasarkan pada peta geologi Lembar Malang skala 1: (Santosa, S. dan Suwarti, T., 1992, Puslitbang Geologi Bandung) dan Lembar Probolinggo skala 1: (Suharsoo dan Suwarti, T., 1993), batuan yang dijumpai di CAT Pasuruan dapat dikelompokkan sbb:

26 Zona Kendeng : satuan batuan yang termasuk dalam zona ini adalah Formasi Kabuh (Qpk), Formasi Jombang (Qpj), Formasi Welang (Qpw), Zona Gunungapi Tengger : satuan batuan yang termasuk dalam zona ini adalah Satuan Batuan Gunungapi Tengger Tua, Satuan Endapan Lahar Tengger Tua, Satuan Batuan Gunungapi Tengger, Satuan Endapan Lahar Tengger. Zona Gununapi Arjuno – Welirang : satuan batuan yang termasuk dalam zona ini adalah Satuan Batuan Gunungapi Arjuno – Penangungan, Satuan Batuan Gunungapi Welirang, Satuan Endapan Lahar Arjuno welirang Zona Dataran Pantai Utara Jawa : Endapan alluvial

27 a. Zona Kendeng Formasi Kabuh (Qpk): Formasi ini terdiri dari batupasir tufan, batulempung tufan, batupasir gampingan, konglomerat, lempung dan tuf. Batupasir tufan berwarna kelabu muda – coklat dan merah muda, berbutir sangat kasar – halus, membundar tanggung – menyudut tanggung. Komponen dari pecahan batuan, felspar, amfibol, mineral mafik dan bijih. Berstruktur silang-siur, tebal lapisan dari beberapa centimeter hingga beberapa meter

28 Formasi Jombang (Qpj) : Formasi ini terdiri dari breksi, batupasir tufan, batulempung tufan, lempung, batugamping dan tuf. Breksi aneka bahan, berwarna coklat – kelabu tua, komponen berbutir kerakal – kerikil, menyudut tanggung – membundar tanggung, terpilah buruk, kemas terbuka, dan pejal. Berkomponen andesit, basal, batuapung, silika, felspar, mineral mafik, sedikit obsidian dengan massa dasar tuf pasiran kasar – halus, tebal perlapisan beberapa meter, berstruktur perlapisan bersusun dan setempat silang-siur.

29 Formasi Semongkrong (Qps) : Formasi ini terdiri dari tuf sela, breksi tufan, tuf batuapung, batupasir tufan, breksi polimik dan konglomerat. Tuf Sela, kelabu kekuningan, ukuran debu sampai lapilli berkomponen basal skoria, batuapung, andesit struktur berlapis sejajar dengan ketebalan 2 meter. Batupasir tufan, berwarna kelabu kecoklatan, kompak, tebal lapisan 10 cm sampai 1 m, berbutir kasar – halus, terdapat struktur silang siur, setempat bersisipan batulanau.