🌋

Kebumian SMA - OSN

Persiapan Olimpiade Kebumian tingkat SMA

🌍 Struktur Bumi & Tektonik Lempeng

Bumi tersusun dari lapisan-lapisan dengan komposisi dan sifat fisik yang berbeda. Tektonik lempeng menjelaskan gempa bumi, gunung api, dan pembentukan pegunungan sebagai akibat pergerakan lempeng.

📌 Rumus Penting

Lapisan bumi: kerak samudera (5–10 km, basalt) dan kerak benua (25–70 km, granit)

Mantel atas (70–400 km) → mantel transisi (400–660 km) → mantel bawah (660–2890 km)

Inti luar cair (2890–5100 km, besi-nikel cair) → inti dalam padat (5100–6371 km)

Batas lempeng: divergen (mid-ocean ridge), konvergen (subduksi/kolisi), transform

Kecepatan gelombang seismik: P-wave (longitudinal) > S-wave (transversal)

Diskontinuitas Moho: batas kerak–mantel | Gutenberg: batas mantel–inti luar

Pergerakan lempeng: rata-rata 2–10 cm/tahun (konveksi mantel sebagai penggerak)

💡 Contoh

Ring of Fire: ~90% gempa bumi dunia terjadi di sini (subduksi lempeng Pasifik)

Indonesia: lempeng Eurasia, Indo-Australia, dan Pasifik bertemu → sangat aktif

Subduksi: lempeng samudera (lebih padat) menghujam di bawah benua → palung laut

Kolisi: dua lempeng benua → Himalaya (India-Eurasia, masih naik ~5mm/tahun)

Sesar San Andreas: transform dextral — Pasifik vs Amerika Utara, 6 cm/tahun

Hotspot: titik panas di mantel, membentuk rantai pulau (Hawaii, Yellowstone)

Isostasi: kerak benua tinggi "mengapung" di atas mantel, seperti es di air

🪨 Batuan, Mineral & Stratigrafi

Siklus batuan menghubungkan tiga jenis utama batuan. Mineral adalah penyusun batuan. Stratigrafi mempelajari urutan dan usia lapisan batuan — fondasi geologi historis.

📌 Rumus Penting

Siklus batuan: beku → sedimen (pelapukan+pengendapan) → metamorf (panas+tekanan) → beku lagi

Skala Mohs kekerasan: Talk(1) < Gipsum(2) < Kalsit(3) < Fluorit(4) < Apatit(5) < Ortoklas(6) < Kuarsa(7) < Topaz(8) < Korundum(9) < Intan(10)

Prinsip superposisi: lapisan lebih tua di bawah lapisan lebih muda

Prinsip kesamaan faunal: batuan dengan fosil sama = usia sama (korelasi stratigrafi)

Penanggalan radiometrik: t = (1/λ) × ln(1 + D/P) | U-Pb untuk batuan sangat tua

Waktu paruh ¹⁴C = 5730 tahun | U-²³⁸Pb = 4,47 miliar tahun

💡 Contoh

Batuan beku intrusi (plutonik): granit, diorit, gabro — mendingin lambat, kristal besar

Batuan beku ekstrusi (vulkanik): basalt, andesit, riolit — mendingin cepat, kristal kecil

Batuan sedimen klastik: konglomerat>batu pasir>serpih>lempung (berdasar ukuran butir)

Batuan sedimen kimia: batu gamping (kalsit), dolomit, gipsum, garam batu

Batuan metamorf: marmer (dari gamping), kuarsit (dari pasir), sekis (dari lempung)

Feldspar: mineral paling melimpah di kerak bumi (~60% volume)

Diskordansi: lapisan batuan tidak sejajar — ada gap waktu/erosi di antara

🌋 Vulkanisme, Gempa Bumi & Geomorfologi

Vulkanisme dan seismologi adalah inti kebumian dinamis. Geomorfologi mempelajari bentuk lahan dan proses pembentukannya — dari dataran banjir hingga karst.

📌 Rumus Penting

Skala Richter (magnitudo lokal): ML = log A + 3 log(8Δt) - 2,92

Gelombang seismik: P-wave lewat padat+cair, S-wave hanya padat (tidak lewat inti luar)

Triangulasi gempa: 3 stasiun seismik menentukan episentrum

Kedalaman gempa: dangkal (<70km), menengah (70–300km), dalam (>300km)

Indeks VEI: Volcanic Explosivity Index, skala 0–8 (logaritmik)

Proses pelapukan kimia: hidrolisis, oksidasi, karbonasi (dominan di tropis lembab)

Erosi: hydraulic action, abrasi, solution, attrition (fluvial) | deflasi, abrasi (aeolian)

💡 Contoh

Gunung berapi tipe strato (komposit): berbentuk kerucut, magma andesitik-riolitik, eksplosif

Gunung berapi tipe perisai: lereng landai, magma basaltik, efusif (Hawaii)

Tsunami: gelombang panjang dari gempa dasar laut, kecepatan ~800 km/jam di laut dalam

Liquefaction: tanah jenuh air berperilaku seperti cairan saat gempa (bahaya di delta)

Karst: topografi dari pelarutan batu gamping oleh air hujan (doline, gua, stalaktit)

Alluvial fan: kipas pengendapan di kaki gunung, sungai terurai dari ngarai ke dataran

Meander: sungai berliku-liku, erosi tebing luar, sedimentasi tebing dalam

🌦️ Atmosfer, Cuaca & Iklim

Atmosfer adalah selimut gas yang melindungi kehidupan Bumi. Cuaca adalah kondisi atmosfer jangka pendek, iklim adalah rata-rata jangka panjang. Pemahaman sistem tekanan dan sirkulasi udara sangat penting.

📌 Rumus Penting

Lapisan: troposfer (0–12km, cuaca) → stratosfer (12–50km, ozon) → mesosfer (50–80km) → termosfer (80–700km)

Lapse rate adiabatik kering: 10°C/1000m | lapse rate jenuh: ~6°C/1000m

Kelembaban relatif: RH = (e/es) × 100% (e=tekanan uap aktual, es=jenuh)

Efek Coriolis: defleksi ke kanan di belahan utara, ke kiri di belahan selatan

Angin geostrofik: keseimbangan gradien tekanan dan gaya Coriolis

ITCZ (Inter-Tropical Convergence Zone): zona konvergensi di ekuator, hujan lebat

Klasifikasi iklim Köppen: A(tropis), B(kering), C(sedang), D(kontinental), E(polar)

💡 Contoh

Troposfer: tempat semua cuaca terjadi, suhu turun seiring ketinggian

Ozon stratosfer: menyerap radiasi UV-B dan UV-C berbahaya

El Niño: angin pasat melemah → perairan hangat bergerak ke timur → kemarau di Indonesia

La Niña: kebalikan El Niño → Indonesia lebih basah, banjir

Siklon tropis (typhoon/hurricane): terbentuk di atas lautan hangat >26°C

Angin muson: berganti arah tiap 6 bulan (Oktober-April: barat/hujan; Mei-September: timur/kering)

Hujan frontal: pertemuan massa udara panas-dingin | Orografis: udara naik gunung → hujan di lereng angin

🌊 Oseanografi & Perubahan Iklim Global

Lautan mencakup 71% permukaan Bumi dan memainkan peran vital dalam iklim global. Arus laut, pasang surut, dan termoklin mempengaruhi distribusi panas dan kehidupan laut.

📌 Rumus Penting

Tekanan hidrostatik: P = P₀ + ρgh (naik ~1 atm tiap 10 m kedalaman)

Salinitas rata-rata laut: ~35‰ (35 gram garam per 1 kg air laut)

Termoklin: lapisan di mana suhu turun drastis (~200–1000m kedalaman)

Arus termohalin (conveyor belt): digerakkan perbedaan suhu dan salinitas

Pasang surut: gaya gravitasi Bulan dan Matahari — pasang purnama vs perbani

Kenaikan muka laut: ekspansi termal + lelehan es → ~3,3 mm/tahun saat ini

Efek rumah kaca: CO₂, CH₄, N₂O, H₂O menyerap radiasi inframerah Bumi

💡 Contoh

Arus Kuroshio: panas dari Pasifik barat, mirip Gulf Stream, menghangatkan Jepang

Upwelling: air dingin kaya nutrien naik ke permukaan → produktivitas tinggi (Peru, Afrika barat)

Dead zone: kelebihan nutrien → alga bloom → dekomposisi → hipoksia (Teluk Meksiko)

Zona laut: eulitoral, neritik, batial, abisal, hadal (>6000m)

Terumbu karang: ekosistem paling beragam di laut, rentan terhadap bleaching (pemutihan karang)

Siklus karbon laut: CO₂ larut → H₂CO₃ → HCO₃⁻ → pengasaman laut (pH turun)

Glasiasi: saat suhu global turun → es berkembang → muka laut turun (glacial maxima: -120m)

Mulai Latihan Soal