Skala Waktu Geologi

Skala Waktu Geologi

Bumi pada dasarnya selalu mengalami perubahan baik dalam hal bentuk maupun letaknya. Tidak ada satupun yang terdapat diatas permukaan bumi yang benar-benar bersifat permanen. Oleh karena itu untuk mempelajari bumi maka diperlukan dimensi waktu, dengan demikian mempelajari sejarah bumi juga menjadi hal yang sangat penting pula. Ketika kita berbicara tentang catatan sejarah manusia, maka biasanya ukuran waktunya dihitung dalam tahun, atau abad atau bahkan puluhan abad, akan tetapi apabila kita berbicara tentang sejarah bumi, maka ukuran waktu dihitung dalam jutaan tahun atau milyaran tahun.

Mempelajari sejarah bumi diperlukan suatu jenis penanggalan yang dikenal dengan skala waktu geologi. Skala waktu yang dipaki untuk mengukur dan menentukan umur Bumi terdapat 2 skala waktu yaitu Skala Waktu Relatif dan Skala waktu absolut. Skala Waktu Relatif, yaitu skala waktu yang ditentukan berdasarkan atas urutan perlapisan batuan-batuan serta evolusi kehidupan organisme dimasa yang lalu; Skala relatif terbentuk atas dasar peristiwa-peristiwa yang terjadi dalam perkembangan ilmu geologi.

Kedua adalah Skala Waktu Absolut (Radiometrik), yaitu suatu skala waktu geologi yang ditentukan berdasarkan pelarikan radioaktif dari unsur-unsur kimia yang terkandung dalam bebatuan. skala radiometri (absolut) berkembang belakangan dan berasal dari ilmu pengetahuan fisika yang diterapkan untuk menjawab permasalahan permasalahan yang timbul dalam bidang geologi (Djauhari Noor,2009)

A. Skala Waktu Relatif

            Skala waktu relatif merupakan skala waktu yang digunakan berdasarkan atas urutan lapisan- lapisan batuan beserta dengan evolusi kehidupan organisme di masa lalu. Skala ini terbentuk atas dasar peristiwa- peristiwa yang terjadi dalam perkembangan ilmu geologi itu sendiri. Skala waktu relatif dikembangkan pertama kalinya pada abad ke 18 hingga abad 19 di Eropa. Menurut  skala waktu relatif, sejarah bumi dikelompokkan menjadi Eon (Masa) yang terbagi menjadi Era (Kurun), Era dibagi-bagi kedalam Period (Zaman), dan Zaman dibagi bagi menjadi Epoch (Kala).

           Penggunaan nama seperti Paleozoikum atau Kenozoikum mempunyai arti tertentu dan dipakai sebagai kunci dalam membaca skala waktu geologi. Sebagai contoh pada Tabel 1, kata Zoikum merujuk pada kehidupan binatang dan kata Paleo yang berarti purba, maka arti kata Paleozoikum adalah merujuk pada kehidupan binatang-binatang purba, Meso yang mempunyai arti tengah/pertengahan, dan Keno yang berarti sekarang. Sehingga urutan relatif dari ketiga kurun tersebut adalah sebagai berikut: Paleozoikum, kemudian Mesozoikum, dan kemudian disusul dengan Kenozoikum.

Sebagaimana diketahui bahwa fosil adalah sisa-sisa organisme yang masih dapat dikenali, seperti tulang, cangkang, atau daun atau bukti lainnya seperti jejak-jejak (track), lubang-lubang (burrow) atau kesan daripada kehidupan masa lalu diatas bumi.

Tabel 1 :Skala Waktu Geologi Relatif

(Sumber : Djauhari Noor,2009)

                                

Batuan yang terbentuk selama Masa Proterozoikum kemungkinan mengandung fosil dari organisme yang sederhana, seperti bacteria dan algae. Batuan yang terbentuk selama Masa Fanerozoikum kemungkinan mengandung fosil fosil dari binatang yang komplek dan tanaman seperti dinosaurus dan mamalia.

B. Skala Waktu Absolut (Radiometrik)

Skala waktu absolut atau radiometrik yang merupakan skala yang ditentukan berdasarkan pelarikan radioaktif dari unsur- unsur kimia yang terkandung dalam berbagai jenis batuan. Skala waktu absolut atau radiometrik ini berkembang dari ilmu pengetahuan fisika yang diterapkan untuk menjawab permasalahan- permasalahan yang timbul dalam bidang geologi. dengan penemuan radioaktivitas pada tahun 1895 dan pengembangan berbagai teknik penanggalan radiometrik, ahli geologi telah dapat menetapkan usia numerik (juga dikenal sebagai usia absolut) selama bertahun-tahun untuk subdivisi skala waktu geologis (Monroe, et al. 2007. h 21).

Penggunaan radioaktif dapat memungkinkan bahwa umur batuan sudah dalam dalam ribuan, jutaan atau miliyaran tahun. Saat ini kita dapat menggunakan mineral yang secara alamiah mengandung unsur radioaktif dan dapat dipakai untuk menghitung umur secara absolut dalam ukuran tahun dari suatu batuan.

        Sebagaimana kita ketahui bahwa bagian terkecil dari setiap unsur kimia adalah atom. Suatu atom tersusun dari satu inti atom yang terdiri dari proton dan neutron yang dikelilingi oleh suatu kabut elektron. Isotop dari suatu unsur atom dibedakan dengan lainnya hanya dari jumlah neutron pada inti atomnya. Skala waktu geologi merupakan hasil dari penelitian yang berlangsung cukup lama danhasil penentuan umur dengan berbagai macam teknik dating. Ketersedian alat yang memadai akan memberikan informasi yang lebih rinci dan lebih detil lagi.Penggunaan skala geologi absolut dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel 2 : Skala Waktu Geologi Absolut

(Sumber : Djauhari Noor,2009)

                                   

Penentuan umur batuan dalam menghitung skala waktu geologi absolut diperlukan sebuah teknik khusus menggunakan isotop parent dan isotop doughter sebagai turunannya, rumus penghitungannya dapat dilihat pada tabel 3 dibawah ini.

Tabel 3. Isotop Radioaktif Parent, Daughter dan Waktu Paruh

(Sumber : Djauhari Noor,2009)

Isotop Parent	Hasil Peluruhan (Daughter Product)	Nilai Waktu Paruh
Uranium-238	Lead-206	4.5 milyar tahun
Uranium-325	Lead-207	704 juta tahun
Thorium-232	Lead-208	14.0 milyar tahun
Rubidium-87	Strontium-87	48.8 milyar tahun
Pottasium-40	Argon-40	1.25 milyar tahun
Samarium-47	Neodymium-143	106 milyar tahun

Rumus matematis untuk penentuan umur geologi dengan menggunakan unsur radioaktif adalah sebagai berikut:

t = 1/λ ln ( 1 + D/p)

Keterangan :   t = umur batuan atau contoh mineral

D = jumlah atom daughter hasil peluruhan saat ini

P = jumlah atom parent dari parent isotop saat ini

λ = konstanta peluruhan (Konstanta peluruhan untuk setiap parent isotop adalah berelasi

dengan waktu paruhnya, t ½ dengan persamaan sebagai berikut t ½ = ln2/λ.)

Pengukuran umur batuan dengan menggunakan waktu radioaktif secara teori sederhana, akan tetapi prosedur di laboratorium sangat rumit. Jumlah isotop parent dan daughter pada setiap sampel di analisa dengan berbagai metoda. Kesulitan yang utama terletak pada pengukuran / perhitungan yang akurat untuk jumlah isotop yang yang sedikit / kecil. Metoda Kalium/Argon (K/Ar) dapat dipakai untuk batuan-batuan yang berumur relatif muda, yaitu beberapa ribu tahun.

Kalium didapat pada banyak mineral-mineral pembentuk batuan, waktu paruh dari isotop radioaktif Kalium-40 adalah seperti yang dapat diukur banyaknya atom Argon (daughter) yang terakumulasi dalam mineral yang mengandung Kalium dari semua umur yang terdekat, serta jumlah isotop Kalium dan Argon dapat diukur dengan akurat, walaupun dalam jummlah yang sangat kecil. Apabila dimungkinkan, 2 atau lebih metoda analisis digunakan untuk sampel yang sama untuk mengecek hasil penentuan umur batuannya. Jam atom yang penting lainnya yang dipakai untuk keperluan penanggalan adalah atas dasar peluruhan radioaktif dari isotop Carbon-14, dengan waktu paruhnya 5730 tahun (Djauhari Noor,2009)

 

DAFTAR RUJUKAN

Djauhari Noor. 2009. Pengantar Geologi. Bogor : Graha Ilmu

BPSDM KemenPUPR. 2019. Modul 2 Geologi Dasar.  Bandung :Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air KemenPUPR

I Wayan Treman. 2014.Geologi Dasar. Yogyakarta : Graha Ilmu