PEMBENTUKAN BUMI DAN PROSES-PROSES GEOMORFOLOGI

GEOMORFOLOGI
Geomorfologi adalah sebuah studi ilmiah terhadap permukaan Bumi dan poses yang terjadi terhadapnya. Secara luas, berhubungan dengan landform (bentuk lahan) tererosi dari batuan yang keras, namun bentuk konstruksinya dibentuk oleh runtuhan batuan, dan terkadang oleh perolaku organisme di tempat mereka hidup. “Surface” (permukaan) jangan diartikan secara sempit; harus termasuk juga bagian kulit bumi yang paling jauh. Kenampakan subsurface terutama di daerah batugamping sangat penting dimana sistem gua terbentuk dan merupakan bagian yang integral dari geomorfologi.
Pengaruh dari erosi oleh: air, angin, dan es, berkolaborasi dengan latitude, ketinggian dan posisi relatif terhadap air laiut. Dapat dikatakan bahwa tiap daerah dengan iklim tertentu juga memiliki karakteristik pemandangan sendiri sebagai hasil dari erosi yang bekerja yang berbeda terhadap struktur geologi yang ada.
Torehan air terhadap lapisan batugamping yang keras dapat berupa aliran sungai yang permanen dan periodik, dapat juga merupakan alur drainase yang melewati bagian-bagian yang lemah. Sehingga membentuk cekungan-cekungan pada bagian yag tererosi dan meninggalkan bagian yang lebih tinggi yang susah tererosi. Ukuran dari cekungan dan tinggian ini bisa beberapa centimeter sampai beberapa kilometer.

Morfologi makro
Dibawah ini adalah beberapa bentuk morfologi permukaan karst dalam ukuran meter sampai kilometer:
1) Swallow hole : Lokasi dimana aliran permukaan seluruhnya atau sebagian mulai menjadi aliran bawah permukaan yang terdapat pada batugamping. Swallow hole yang terdapat pada polje sering disebut ponor. (Marjorie M. Sweeting, 1972). Pengertian ini dipergunakan untuk menandai tempat dimana aliran air menghilang menuju bawah tanah.
2) Sink hole : disebut juga doline, yaitu bentukan negatif yang dengan bentuk depresi atau mangkuk dengan diameter kecil sampai 1000 m lebih. (William B. White, 1988)
3) Vertical shaft : pada bentuk ideal, merupakan silinder dengan dinding vertikal merombak perlapisan melawan inclinasi perlapisan. (William B. White, 1988)
4) Collapse : runtuhan
5) Cockpit : bentuk lembah yang ada di dalam cone karst daerah tropik yang lembab. Kontur cockpit tidak melingkar seperti pada doline tetapi seperti bentuk bintang dengan sisi-sisi yang identik, yang menunjukkan bahwa formasi cone merupakan faktor penentunya. (Alfred Bogli, 1978)
6) Polje : depresi aksentip daerah karst, tertutup semua sisi, sebagian terdiri dari lantai yang rata, dengan batas-batas terjal di beberapa bagian dan dengan sudut yang nyata antara dasar/ lantai dengan tepi yang landai atau terjal itu.(Fink, Union Internationale de Speleologie)
7) Uvala : cekungan karst yang luas, dasarnya lebar tidak rata (Cjivic, 1901) : lembah yang memanjang kadang-kadang berkelak-kelok, tetapi pada umumnya dengan dasar yang menyerupai cawan. (Lehman, 1970)
8) Dry valley: terlihat seperti halnya lembah yang lainnya namun tidak ada aliran kecuali kadang-kadang setelah adanya es yang hebat diikuti oleh pencairan es yang cepat. (G.T. Warwick, 1976).
9) Pulau Jawa memiliki kawasan karst yang cukup spesifik yaitu karst Gunung Sewu, dimana bentukan bukit-bukit seperti cawan terbalik (cone hill) dan kerucut (conical hill) begitu sempurna dengan lembah-lembahnya. Bukit merupakan residu erosi dan lembahnya adalah merupakan daerah diaman terjadi erosi aktif dari dulu sampai sekarang. Bagian-bagian depresi atau cekungan merupakan titik terendah dan menghilangnya air permukaan ke bawah permukaan. Erosi memperlebar struktur (lihat geologi gua dan teori terbentuknya gua), kekar, sesar, dan bidang lapisan, dan membentuk gua-gua, baik vertikal maupun horisontal.
10) Gua-gua juga dapat terbentuk karena adanya mata air karst. Mata air (spring) karst ini ada beberapa jenis:
11) Bedding spring, mata air yang terbentuk pada tempat dimana terjadi pelebaran bidang lapisan,
12) Fracture spring, mata air yang terbentuk pada tempat dimana terjadi pelebaran bidang rekahan,
13) Contact spring, mata air yang terbentuk karena adanya kontak antara batu gamping dan batu lain yang impermiabel.
14) Disamping itu secara khusus ada jenis mata air yang berada di bawah permukaan air laut disebut dengan vrulja.


Morfologi mikro
Ada kawasan karst dengan sudut dip yang kecil dan permukaannya licin. Area ini dipisah-pisahkan dalam bentuk blok-blok oleh joint terbuka, disebut dengan grike-Bhs. Inggris, atau Kluftkarren-Bhs. Jerman. Bentukan-bentukan minor ini dalam bahasa Jerman memiliki akhiran karren (lapies-Bhs Perancis). Sering permukaan blok itu terpotong menjadi sebuah pola dendritic dari runnel dengan deretan dasar (round) dipisahkan oleh deretan punggungan (ridge) yang mengeringkannya kedalam grike terlebih dahulu. Juga terkadang mereka memiliki profil panjang yang hampir mulus. Bentukan ini disebut Rundkarren. Tipe lain adalah Rillenkarren yang memiliki saluran yang tajam, ujung punggungan dibatasi oleh deretan saluran berbentuk V. Biasanya nampak pada permukaan yag lebih curam daripada rundkarren, dengan saluran sub-paralel dan beberapa cabang. Microrillenkarren merupakan bentuk gabungan tetapi hanya memiliki panjang beberapa centimeter dan lebarnya 10-20 mm. Pseudo karren, memiliki bentuk sama dengan rundkarren dan rinnenkarren. Tetapi hanya terjadi pada granit di daerah tropik yang lembab.

GUA
Torehan air dan es adalah faktor utama yang memperlebar zonal lemah dilapisan batu gamping, sehingga terbentuk gua-gua. Ada banyak teori yang menjelaskan asal muasal terjadinya gua (teori klasik), namun sekarang sudah ada teori yang menjelaskan dan diterima secara umum. Perbedaan teori tersebut dikeluarkan oleh orang yang berasal dari kawasan karst yang berbeda, sesuai dengan karakteristik daerah tersebut. Lihat teori terbaru mengenai proses terlahirnya gua. Lihat juga speleogenesis.
Geomorfologi merupakan suatu studi yang mempelajari asal (terbentuknya) topografi sebagai akibat dari pengikisan (erosi) elemen-elemen utama, serta terbentuknya material-material hasil erosi. Melalui geomorfologi dipelajari cara-cara terjadi, pemerian, dan pengklasifikasian relief bumi. Relief bumi adalah bentuk-bentuk ketidakteraturan secara vertikal (baik dalam ukuran ataupun letak) pada permukaan bumi, yang terbentuk oleh pergerakan-pergerakan pada kerak bumi.

Konsep-konsep dasar dalam geomorfologi banyak diformulasikan oleh W.M. Davis. Davis menyatakan bahwa bentuk permukaan atau bentangan bumi (morphology of landforms) dikontrol oleh tiga faktor utama, yaitu struktur, proses, dan tahapan. Struktur di sini mempunyai arti sebagai struktur-struktur yang diakibatkan karakteristik batuan yang mempengaruhi bentuk permukaan bumi.
Proses-proses yang umum terjadi adalah proses erosional yang dipengaruhi oleh permeabilitas, kelarutan, dan sifat-sifat lainnya dari batuan. Bentuk-bentuk pada muka bumi umumnya melalui tahapan-tahapan mulai dari tahapan muda (youth), dewasa (maturity), tahapan tua (old age).Pada tahapan muda umumnya belum terganggu oleh gaya-gaya destruksional, pada tahap dewasa perkembangan selanjutnya ditunjukkan dengan tumbuhnya sistem drainase dengan jumlah panjang dan kedalamannya yang dapat mengakibatkan bentuk aslinya tidak tampak lagi. Proses selanjutnya membuat topografi lebih mendatar oleh gaya destruktif yang mengikis, meratakan, dan merendahkan permukaan bumi sehingga dekat dengan ketinggian muka air laut (disebut tahapan tua). Rangkaian pembentukan proses (tahapan-tahapan) geomorfologi tersebut menerus dan dapat berulang, dan sering disebut sebagai Siklus Geomorfik.

Gambar Sketsa yang memperlihatkan perkembangan (tahapan) permukaan bumi (landform).
Dari (A s/d D) memperlihatkan tahapan geomorfik muda sampai dengan tua
Selanjutnya dalam mempelajari geomorfologi perlu dipahami istilah-istilah katastrofisme, uniformiaterianisme, dan evolusi.
1. Katastrofisme merupakan pendapat yang menyatakan bahwa gejala-gejala morfologi terjadi secara mendadak, contohnya letusan gunung api.
2. Uniformitarianisme sebaliknya berpendapat bahwa proses pembentukkan morfologi cukup berjalan sangat lambat atau terus menerus, tapi mampu membentuk bentuk-bentuk yang sekarang, bahkan banyak perubahan-perubahan yang terjadi pada masa lalu juga terjadi pada masa sekarang, dan seterusnya (James Hutton dan John Playfair, 1802).
3. Evolusi cenderung didefinisikan sebagai proses yang lambat dan dengan perlahan-lahan membentuk dan mengubah menjadi bentukan-bentukan baru.

A. PROSES-PROSES GEOMORFIK
Proses-proses geomorfik adalah semua perubahan fisik dan kimia yang terjadi akibat proses-proses perubahan muka bumi. Secara umum proses-proses geomorfik tersebut adalah sebagai berikut :

a. Proses-proses epigen (eksogenetik) :
1. Degradasi ; pelapukan, perpindahan massa (perpindahan secara gravity), erosi (termasuk transportasi) oleh : aliran air, air tanah, gelombang, arus, tsunami), angin, dan glasier.
2. Aggradasi ; pelapukan, perpindahan massa (perpindahan secara gravity), erosi (termasuk transportasi) oleh : aliran air, air tanah, gelombang, arus, tsunami), angin, dan glasier.
3. Akibat organisme (termasuk manusia)

b. Proses-proses hipogen (endogenetik)
1. Diastrophisme (tektonisme)
2. Vulkanisme

c. Proses-proses ekstraterrestrial, misalnya kawah akibat jatuhnya meteor.

A.1. Proses Gradasional
Istilah gradasi (gradation) awalnya digunakan oleh Chamberin dan Solisbury (1904) yaitu semua proses dimana menjadikan permukaan litosfir menjadi level yang baru. Kemudian gradasi tersebut dibagi menjadi dua proses yaitu degradasi (menghasilkan level yang lebih rendah) dan agradasi (menghasilkan level yang lebih tinggi).

Tiga proses utama yang terjadi pada peristiwa gradasi yaitu :
1. Pelapukan, dapat berupa disentrigasi atau dekomposisi batuan dalam suatu tempat, terjadi di permukaan, dan dapat merombak batuan menjadi klastis. Dalam proses ini belum termasuk transportasi.
2. Perpindahan massa (mass wasting), dapat berupa perpindahan (bulk transfer) suatu massa batuan sebagai akibat dari gaya gravitasi. Kadang-kadang (biasanya)efek dari air mempunyai peranan yang cukup besar, namun belum merupakan suatu media transportasi.
3. Erosi, merupakan suatu tahap lanjut dari perpindahan dan pergerakan masa batuan. Oleh suatu agen (media) pemindah. Secara geologi (kebanyakan) memasukkan erosi sebagai bagian dari proses transportasi.

Secara umum, series (bagian/tahapan) proses gradisional sebagai berikut landslides (dicirikan oleh hadirnya sedikit air, dan perpindahan massa yang besar), earthflow (aliran batuan/tanah), mudflows (aliran berupa lumpur), sheetfloods, slopewash, dan stream (dicirikan oleh jumlah air yang banyak dan perpindahan massa pada ukuran halus dengan slope yang kecil).

A.1.1. Pelapukan Batuan
Pelapukan merupakan suatu proses penghancuran batuan manjadi klastis dan akan tekikis oleh gaya destruktif. Proses pelapukan terjadi oleh banyak proses destruktif, antara lain :
1. Proses fisik dan mekanik (desintegrasi) seperti pemanasan, pendinginan, pembekuan; kerja tumbuh-tumbuhan dan binatang , serta proses-proses desintegrasi mekanik lainnya
2. Proses-proses kimia (dekomposisi) dari berbagai sumber seperti : oksidasi, hidrasi, karbonan, serta pelarutan batuan dan tanah. Proses dekomposisi ini banyak didorong oleh suhu dan kelembaban yang tinggi, serta peranan organisme (tumbuh-tumbuhan dan binatang).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pelapukan antara lain :
1. Jenis batuan, yaitu komposisi mineral, tekstur, dan struktur batuan
2. Kondisi iklim dan cuaca, apakah kering atau lembab, dingin atau panas, konstan atau berubah-ubah.
3. Kehadiran dan kelebatan vegetasi
4. Kemiringan medan, pengaruh pancaran matahari, dan curah hujan.

Proses pelapukan berlangsung secara differential weathering (proses pelapukan dengan perbedaan intensitas yang disebabkan oleh perbedaan kekerasan, jenis, dan struktur batuan). Hal tersebut menghasilkan bentuk-bentuk morfologi yang khas seperti :
1. Bongkah-bongkah desintegrasi (terdapat pada batuan masif yang memperlihatkan retakan-retakan atau kekar-kekar),
2. Stone lattice (perbedaan kekerasan lapisan batuan sedimen yang membentuknya), mushroom (berbentuk jamur),
3. Demoiselles (tiang-tiang tanah dengan bongkah-bongkah penutup),
4. Talus (akumulasi material hasil lapukan di kaki tebing terjal),
5. Exfoliation domes (berbentuk bukit dari batuan masif yang homogen, dan mengelupas dalam lapisan-lapisan atau serpihan-serpihan melengkung).