Berbicara tentang struktur lapisan bumi, bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km. Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup. Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu kerak, mantle dan inti bumi.
1. Kerak bumi (crush) merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.
2. Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC.
3. Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km. Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam. Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC. inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.
Struktur lapisan bumi dan penjelasannya
LITHOSFER (kerak bumi)
Lithosfer berasal dari bahasa yunani yaitu lithos artinya batuan, dan sphera artinya lapisan. Lithosfer merupakan lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km. Lithosfer adalah lapisan kulit bumi paling luar yang berupa batuan padat. Lithosfer tersusun dalam dua lapisan, yaitu kerak dan selubung, yang tebalnya 50 – 100 km. Lithosfer merupakan lempeng yang bergerak sehingga dapt menimbulkan persegeran benua.
Penyusun utama lapisan lithosfer adalah batuan yang terdiri ari campuran antar mineral sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat. Induk batuan pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar yang bersuhu sangat tinngi dan terdapat di bawah kerak bumi. Magma akan mengalami beberapa proses perubahan sampi menjadi batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.
Lithosfer memegang peranan penting dalam kehidupan tumbuhan. Tanah terbentuk apabila batu-batuan di permukaan litosfer mengalami degradasi, erosi maupun proses fisika lainnya menjadi batuan kecil sampai pasir. Selanjutnya bagian ini bercampur dengan hasil pemasukan komponen organis mahluk hidup yang kemudian membentuk tanah yang dapat digunakan sebagai tempat hidup organisme.
Tanah merupakan sumber berbagai jenis mineral bagi mahluk hidup. Dalam wujud aslinya, mineral-mineral ini berupa batu-batuan yang treletak berlapis di permukaan bumi. Melalui proses erosi mineral-mineral yang menjadi sumber makanan mahluk hidup ini seringkali terbawa oleh aliran sungai ke laut dan terdeposit di dasar laut. Lithosfer terdiri dari dua bagian utama, yaitu :
> Lapisan sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3.
Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit andesit jenis-jenis batuan metamor, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua.Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak, bersifat padat dan batu bertebaran rata-rata 35km. Kerak bumi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu :
- Kerak benua, merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di bagian atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini yang merupakan benua.
- Kerak samudera, merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut pada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun dari batuan beku gabro dan peridolit. Kerak ini menempati dasar samudra’
> Lapisan sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa Si O2 dan Mg O lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt. Lapisan merupakan bahan yang bersipat elastis dan mepunyai ketebalan rata rata 65 km .
MESOSPHERE atau MANTEL
Adalah lapisan yang menyelubungi inti bumi, karena itu disebut mantle yang berarti selubung. Lapisan ini merupakan lapisan antara lithosfer dan inti, karena itu disebut pula Mesosphere. Ketebalannya ± 2900 km dengan suhu ± 1500°C – 3000°C, tersusun atas batuan yang mengandung sisik oksida dan sulfida. Karena kandungan kimiawinya ini, disebut Chalkosphere.
Mantel terdiri atas mantel dalam danmantel luar. Pada selubung luar yang berbatasan dengan litosfer terdapat lapisan cair yang disebut astenosfer.
Lapisan litosfer merupakan lapisan yang sangat tipis, padat, keras, kuat, dan paling rigid, namun bersifat elastis (kenyal) di antara semua lapisan Bumi, karena itu disebut kerak (crust). Bentuk kerak ini terjadi karena perbedaan suhu (amplitudo suhu) yang besar antara lapisan astenosfer yang bisa mencapai > 10000 C dengan muka Bumi. Tebal litosfer sekitar 100 km, mencakup kerak bumi dan bagian atas lapisan mantel. Selain sebagai tempat berpijak, beraktivitas, dan media tumbuh tanaman, litosfer adalah wahana bahan tambang dan mineral.
Menurut teori tektonik lempeng (plate tectonic theory), litosfer terdiri atas lempengan-lempengan yang saling berpasangan, sehingga muka Bumi menyerupai permainan bongkar-pasang (puzzle). Lempeng-lempeng itu terus menerus bergerak saling menjauh atau saling geser atau saling menumbuk, akibatnya bentuk muka Bumi tidak rata. Lempeng-lempeng litosfer terbagi atas dua macam, yakni lempeng benua dan lempeng samudra.
Lempeng benua adalah lempeng yang tidak terendam air laut dan di atasnya berdiri benua-benua dengan ketebalan rata-rata ± 30 km dan di daerah pegunungan ± 70 km. Lempeng ini terbagi lagi menjadi 3 (tiga) lapisan :
- lapisan atas dengan tebal + 15 km (tipe magma granit), unsur kimia utamanya silicium dan aluminium ;
- lapisan tengah setebal + 25 km (tipe magma basalt), unsur kimia utamanya silicium dan aluminium ; dan
- lapisan bawah setebal + 20 km (tipe magma peridotit dan eklogit), unsur kimia utamanya silicium dan magnesium.
Lempeng samudra memenuhi ± 65% litosfer. Unsur kimia utamanya adalah silicium dan magnesium, sehingga disebut lapisan Si-Ma, ketebalannya di dasar samudra mencapai ± 6 km.
Selubung bumi dapat dibedakan menjadi 3 bagian, yaitu selubung bumi bagian atas, selubung bumi bagian tengah, dan selubung bumi bagian bawah.
Selubung bumi bagian atas (upper mantle) terletak pada zona 400 km diukur dari dasar kerak bumi. Bagian ini mempunyai ketebalan sekitar 400 km. Bagian ini disusun oleh suatu material yang kental, atau batuan yang hampir mencir. Keadaan ini dapat diketahui dari kecepatan gelombang sekunder dan primer yang rendah.
Selubung bumi bagian tengah atau sering disebut sebagai zona transisi atau peralihan, terletak mulai dari kedalaman 400 km sampai sekitar 700 km dari dasar kerak bumi. Jadi ketebalan bagian ini sekitar 300 km. Zona peralihan ini ditandai dengan peningkatan kecepatan rambat gelombang-gelombang seismik (gelombang S dan P)
Selubung bumi bagian bawah (lower mantle) terletak mulai kedalaman sekitar 700 km. Sampai kedalaman 2900 km (puncak inti bumi). Bagian ini disusun oleh material yang bersifat padat dan sangat panas dengan temperatur mencapai sekitar 3000oC. Hal ini dapat diketahui dari dapat merambatnya gelombang S melalui material penyusunnya. Sedangkan membesarnya kecepatan rambat gelombang seismik pada selubung bumi semakin ke bawah kemungkinan disebabkan oleh sebagian membesarnya tekanan pada bagian ini.
Kerak bumi yang membentuk dasar samudera disebut lempeng samudera, sedangkan kerak bumi yang membentuk benua dinamakan lempeng benua. Lempeng samudera bergerak dari tengah samudera karena tertekan dari bawah lempeng yang cair pijar. Lempeng yang bergeser akhirnya akan bertumbukan dengan lempeng yang lain.
