Waktu Geologi

A. Waktu Geologi.

Waktu Geologi terbagi menjadi 2 EON (Fanerozoikum dan Prakambrium) yang masing-masing terbagi menjadi beberapa Era yaitu : Kenozoikum, Mesozaikum, dan Paleozaikum ( Eon Fanerozoikum) serta era Neoproterozaikum, Mesoproterozaikum, Paleoproterozaikum, Neoarkean, Mesoarkean, Paleoarkean, dan era Eoarkean (Eon Prakambrium). Rincian dengan dengan peristiwa yang terjadi dan periode waktu dapat dilihat pada uraian berikut.

1. EON : FANEROZOIKUM
1.1. ERA : KENOZOIKUM
1.1.1. PERIODE : NEOGEN
1.1.1.1. KALA/SERI : HOLOSEN (0,011430 ± 0,00013)
Peristiwa Utama : Akhir glasiasi dan kebangkitan peradaban manusia.
1.1.1.2. KALA/SERI :PLEISTOSEN (1,806 ± 0,005)
Peristiwa Utama : Berkembangnya dan selanjutnya punahnya banyak mamalia besar (megafauna Pleistosen). Evolusi manusia modern secara anatomis. Awal Zaman Es terkini.
1.1.1.3. KALA/SERI :PLIOSEN (5,332 ± 0,005)
Peristiwa Utama : Iklim dingin dan kering. Australopitheca; banyak mamalia dan moluska yang saat ini ada mulai muncul. Homo habilis muncul.
1.1.1.4. KALA/SERI : MIOSEN (23.03 ± 0,05)
Peristiwa : Iklim moderat; Orogeny di belahan utara. Mamalia dan familia burung modern dikenali. Berbagai kuda dan mastodon berkembang. Rumput tumbuh di mana-mana. Kera pertama muncul.
1.1.2. PERIODE : PALEOGEN
1.1.1.1. KALA/SERI : OLIGOSEN (33,9 ± 0,1)
Peristiwa Utama : Iklim hangat; Evolusi dan diversifikasi pada fauna pesat, terutama mamalia. Evolusi dan penyebaran utama berbagai jenis tumbuhan berbunga modern.
1.1.1.2. KALA/SERI : EOSEN (55,8 ± 0,2)
Peristiwa Utama : Mamalia kuno (mis. Creodont, Condylarth, Uintatheriidae, dll) berkembang. Munculnya beberapa keluarga mamalia "modern". Paus primitif terdiversifikasi. Rumput pertama. Ice cap berkembang di Antarktika. (megafauna Pleistosen). Evolusi manusia modern secara anatomis. Awal Zaman Es terkini.
1.1.1.3. KALA/SERI :PALEOSEN (65,5 ± 0,3)
Peristiwa Utama : Iklim tropis. Tumbuhan modern muncul; Mamalia terdiversikasi menjadi beberapa garis keturunan primitif menyusul kepunahan dinosaurus. Mamalia besar pertama (sampai seukuran beruang atau kuda nil kecil).
1.2. ERA : MESOZOIKUM
1.2.1 & 2. PERIODE : 1. KAPUR 2. JURA
1.2.1 & 2. 1. KALA/SERI : atas/akhir (99,8 ± 0,9); Bawah/Awal
(145,5 ± 4,0); Atas/Akhir (161, ± 4 ); Tengah
(175,6, ± 2,0 ); Bawah/awal (199,6, ± 0,6 )
Peristiwa Utama : Tumbuhan berbunga berkembang, bersama dengan jenis-jenis baru insekta. Ikan bertulang sejati (Teleostei) modern mulai bermunculan. Ammonita, Belemnoidea, Bivalvia rudist, Echinoidea dan Porifera umum ditemukan. Banyak jenis baru dinosaurus (mis. Tyrannosauridae, Titanosauridae, Hadrosauridae, dan Ceratopsidae) berkembang, juga Crocodilia modern; mosasaurus dan hiu modern muncul di laut. Burung primitif perlahan menggantikan pterosaurus. Mamalia monotremata, marsupialia and eutheria bermunculan. Gondwana terpecah. Gymnospermae (terutama tumbuhan runjung, Bennettitales dan sikas) dan paku-pakuan umum ditemukan. Banyak jenis dinosaurus, seperti sauropoda, carnosaurus, and stegosaurus. Mamalia kecil umum ditemukan. Burung pertama dan hewan melata bersisik (Squamata). Ichthyosaurus dan plesiosaurus berkembang. Bivalvia, ammonita dan Belemnoidea juga banyak dijumpai. Bulu babi sangat umum, juga lili laut, bintang laut, Porifera, Brachiopoda, Terebratulida, dan Rhynchonellida. Terpecahnya Pangaea menjadi Gondwana dan Laurasia.
1.2.3. PERIODE : 3. TRIAS
1.2.3.1. KALA/SERI : Atas/Akhir (228,0 ± 2,0);
Tengah (245,0, ± 1,5 ); Bawah/Awal (251,0, ± 0,4 )
Peristiwa Utama : Dinosaurus mendominasi: Archosaurus di daratan, Ichthyosaurus dan Nothosaurus di lautan, dan Pterosaurus di udara. Cynodonta menjadi lebih kecil dan lebih menyerupai mamalia; mamalia dan crocodilia pertama muncul. Dicrodium merupakan flora umum di daratan. Banyak terdapat amfibi Temnospondylus . Ammonita sangat umum. Koral modern dan ikan bertulang sejati (Teleostei) muncul, dan juga banyak insekta.
1.3. ERA : PALEOZOIKUM
1.3.1. PERIODE : 1. PERM
1.3.1.1. KALA/SERI : Lopingian (260,4 ± 0,7);
Guadalupian (270,6 ± 0,7); Cisuralian (299,0 ± 0,8 );
Peristiwa Utama : Daratan bergabung menjadi superbenua Pangaea, membentuk Pegunungan Appalachia. Akhir tahap glasial Permo-Carboniferous. Reptilia Synapsida (Pelycosaurus dan Therapsida) melimpah, sementara parareptilia dan [Amfibia Temnospondylia masih umum ditemukan. Pada zaman Perm pertengahan, flora zaman Karbon mulai digantikan oleh tumbuhan runjung (tumbuhan berbiji sejati pertama) dan tumbuhan lumut sejati pertama. Kumbang dan serangga bersayap dua berevolusi. Kehidupan laut berkembang di bagian terumbu dangkal yang hangat; Brachiopoda (Productida dan Spiriferida) , Bivalva, Foraminifera, dan amonit Orthocerida melimpah. Kepunahan massal antara Perm dan Trias terjadi 251 juta tahun yang lalu: 95 persen kehidupan di bumi pun, termasuk seluruh trilobita, graptolita, dan Blastoidea.
1.3.2. PERIODE : 2. KARBON/PENNSYLVANIAN
1.3.2.1. KALA/SERI : Atas/Akhir (306,5 ± 1,0);
Tengah (311,7 ± 1,1 ); Bawah/Awal (318,1 ± 1,3 )
Peristiwa Utama : Winged insects radiate suddenly; some (esp. Protodonata and Palaeodictyoptera) are quite large. Amphibians common and diverse. First reptiles and coal forests (scale trees, ferns, club trees, giant horsetails, Cordaites, etc.). Highest-ever oxygen levels. Goniatites, brachiopods, bryozoa, bivalves, and corals plentiful in the seas. Testate forams proliferate.
1.3.3. PERIODE : 3. KARBON/MISSISIPIAN
1.3.3.1. KALA/SERI : Atas/Akhir (326,4 ± 1,6); Tengah (345,3 ± 2,1 ); Bawah/Awal (359,2 ± 2,5 )
Peristiwa Utama : Large primitive trees, first land vertebrates, and amphibious sea-scorpions live amid coal-forming coastal swamps. Lobe-finned rhizodonts are big fresh-water predators. In the oceans, early sharks are common and quite diverse; echinoderms (esp. crinoids and blastoids) abundant. Corals, bryozoa, goniatites and brachiopods (Productida, Spiriferida, etc.) very common. But trilobites and nautiloids decline. Glaciation in East Gondwana.
1.3.4. PERIODE : 3. DEVON
1.3.4.1. KALA/SERI : Atas/Akhir (385,3 ± 2,6);
Tengah (397,5, ± 2,7 ); Bawah/Awal (416,0 ± 2,8 )
Peristiwa Utama : First clubmosses, horsetails and ferns appear, as do the first seed-bearing plants (progymnosperms), first trees (the tree-fern Archaeopteris), and first (wingless) insects. Strophomenid and atrypid brachiopods, rugose and tabulate corals, and crinoids are all abundant in the oceans. Goniatite ammonoids are plentiful, while squid-like coleoids arise. Trilobites and armoured agnaths decline, while jawed fishes (placoderms, lobe-finned and ray-finned fish, and early sharks) rule the seas. First amphibians still aquatic. "Old Red Continent" of Euramerica.
1.3.4. PERIODE : 4. SILUR
1.3.4.1. KALA/SERI : Pridoli (418,7± 2,7); Atas/Akhir –Ludlow (422,9 ± 2,5); Wenlock (428,2± 2,3); Bawah/Awal (443,7 ± 1,5 )
Peristiwa Utama : First vascular plants (the whisk ferns and their relatives), first millipedes and arthropleurids on land. First jawed fishes, as well as many armoured jawless fish, populate the seas. Sea-scorpions reach large size. Tabulate and rugose corals, brachiopods (Pentamerida, Rhynchonellida, etc.), and crinoids all abundant. Trilobites and mollusks diverse; graptolites not as varied.
1.3.5. PERIODE : 5. ORDOVISIUM
1.3.5.1. KALA/SERI : Atas/Akhir (460,9 ± 2,6); Tengah (471,8, ± 1,6 ); Bawah/Awal (488,3 ± 1,7 )
Peristiwa Utama : Invertebrates diversify into many new types (e.g., long straight-shelled cephalopods). Early corals, articulate brachiopods (Orthida, Strophomenida, etc.), bivalves, nautiloids, trilobites, ostracods, bryozoa, many types of echinoderms (crinoids, cystoids, starfish, etc.), branched graptolites, and other taxa all common. Conodonts (early planktonic vertebrates) appear. First green plants and fungi on land. Ice age at end of period.
1.3.6. PERIODE : 6. KAMBRIUM
1.3.6.1. KALA/SERI : Atas/Akhir –Furongian (501,0 ± 2,0);
Tengah (513,0, ± 2,0 ); Bawah/Awal (542,0 ± 0,3 )
Peristiwa Utama : Major diversification of life in the Kambrium Explosion. Many fossils; most modern animal phyla appear. First chordates appear, along with a number of extinct, problematic phyla. Reef-building Archaeocyatha abundant; then vanish. Trilobites, priapulid worms, sponges, inarticulate brachiopods (unhinged lampshells), and many other animals numerous. Anomalocarids are giant predators, while many Ediacaran fauna die out. Prokaryotes, protists (e.g., forams), fungi and algae continue to present day. Gondwana emerges.

2. EON : PRAKAMBIUM - PROTEROZOIKUM
2.1. ERA : NEOPROTEROZOIKUM
2.1.1. PERIODE : EDIACARAN (630 +5/ 30)
Peristiwa Utama : Good fossils of multi-celled animals. Ediacaran fauna (or Vendobionta) flourish worldwide in seas. Trace fossils of worm-like Trichophycus, etc. First sponges and trilobitomorphs. Enigmatic forms include oval-shaped Dickinsonia, frond-shaped Charniodiscus, and many soft-jellied creatures.
2.1.2. PERIODE : CRYOGENIAN (850)
Peristiwa Utama : Possible "snowball Earth" period. Fossils still rare. Rodinia landmass begins to break up.
2.1.3. PERIODE : TONIAN (1000)
Peristiwa Utama : Rodinia supercontinent persists. Trace fossils of simple multi-celled eukaryotes. First radiation of dinoflagellate-like acritarchs.
2.2. ERA : MESOPROTEROZOIKUM
2.2.1. PERIODE : STENIAN (1200)
Peristiwa Utama : Narrow highly metamorphic belts due to orogeny as supercontinent Rodinia is formed
2.2.2. PERIODE : ECTASIAN (1400)
Peristiwa Utama : Platform covers continue to expand. Green algae colonies in the seas.
2.2.3. PERIODE : CALYMMIAN (1600)
Peristiwa Utama : Platform covers expand.
2.3. ERA : PALEOPROTEROZOIKUM
2.3.1. PERIODE : STATHERIAN (1800)
Peristiwa Utama : First complex single-celled life: protists with nuclei. Columbia is the primordial supercontinent.
2.3.2. PERIODE : OROSIRIAN (2050)
Peristiwa Utama : The atmosphere became oxygenic. Vredefort and Sudbury Basin asteroid impacts. Much orogeny.
2.3.3. PERIODE : RHYACIAN (2300)
Peristiwa Utama : Bushveld Formation occurs. Huronian glaciation.
2.3.4.PERIODE : SIDERIAN (2500)
Peristiwa Utama : Oxygen Catastrophe: banded iron formations result.

2. EON : PRAKAMBIUM : 2. ARKEAN
2.1. ERA : NEOARKEAN (2800)
Peristiwa Utama : Stabilization of most modern cratons; possible mantle overturn event.
2.2. ERA : MESOARKEAN (3200)
Peristiwa Utama : First stromatolites (probably colonial cyanobacteria). Oldest macrofossils.
2.3. ERA : PALEOARKEAN (3600)
Peristiwa Utama : First known oxygen-producing bacteria. Oldest definitive microfossils.
2.4. ERA : EOARKEAN (3800)
Peristiwa Utama : Simple single-celled life (probably bacteria and perhaps archaea). Oldest probable microfossils.
2. EON : PRAKAMBIUM - HADEAN (4570)
Peristiwa Utama : Pembentukan bumi (4570 jtl). Zircon, mineral tertua yang diketahui (4400 jtl).

B. Konsep-Konsep tentang Waktu Geologi.

Pendapat paling dominan sebelum abad ke-18 dimiliki oleh kelompok gereja berdasarkan kajian tekstual terhadap alkitab, mereka menyatakan umur Bumi tidak lebih tua dari 6.000 tahun. Penciptaan Bumi dan segala isinya dalam waktu sedemikian singkat dipercaya melibatkan proses katastropis. Pendapat ini lazim disebut sebagai teori penciptaan. Salah seorang ilmuwan pendukung teori penciptaan adalah Baron Georges Cuvier (1769-1832). Pengamatannya terhadap kumpulan fosil pada setiap lapisan batuan dianggapnya sebagai bukti adanya peristiwa bencana alam bersifat katastropis yang memusnahkan setiap makhluk hidup di setiap kurun waktu tertentu. Upaya ilmiah untuk menentukan umur Bumi telah dilakukan oleh beberapa ilmuwan. Georges Louis de Buffon (1707-1788) menyatakan Bumi mendingin perlahan-lahan dari suatu bola panas. Dengan membuat percobaan laboratorium dengan beberapa bola besi berbagai diameter dan dibiarkan dingin mengikuti temperatur kamar, de Buffon melakukan ekstrapolasi terhadap diameter Bumi sesungguhnya dan menentukan usia Bumi sekitar 75.000 tahun.

Sekelompok ilmuwan lainnya pada paruh abad ke-18 menghitung kecepatan pengendapan berbagai sedimen dan melakukan ekstrapolasi terhadap ketebalan batuan sedimen yang diketahui saat itu, menghasilkan rerata umur Bumi sekitar 1 juta tahun. John Joly, seorang geolog Irlandia, pada abad ke-19 berasumsi bahwa air laut pada mulanya bersifat tawar namun kemudian menjadi asin akibat mineral garam yang dibawa oleh sungai. Dengan menghitung volume seluruh airlaut yang ada di Bumi, dia menentukan waktu 90 juta tahun untuk lautan mencapai kadar salinitas saat ini, yang kemudian dianggap sebagai umur Bumi. Pada tahun 1785, James Hutton (1726-1797), seorang geolog Skotlandia, berdasarkan studi detail terhadap singkapan batuan dan proses alam yang tengah berlangsung saat itu, mengemukakan prinsip keseragaman (uniformitarianisme). Konsep tersebut menyatakan proses geologi yang sama telah bekerja pula pada waktu lampau, dan Hutton menuliskannya sebagai “we find no vestige of a beginning, and no prospect of an end”. Keunggulan prinsip ini lah yang mengantarkan Hutton sebagai Bapak Geologi Modern.

Pada tahun 1830, Charles Lyell, seorang murid James Hutton, menerbitkan buku “Principles of Geology”. Konsep keseragaman menjadi diterima secara luas oleh kalangan ilmuwan dan usia Bumi yang sangat tua diterima oleh masyarakat. Kelak, buku tersebut juga sangat mempengaruhi teori evolusi yang dikembangkan oleh Charles Darwin pada tahun 1859. Lord Kelvin (1824-1907), seorang fisikawan Inggris yang sangat dihormati, pada tahun 1866 mengklaim telah mematahkan fondasi uniformitarianisme geologi. Beranjak dari asumsi umum bahwa Bumi berawal dari sebuah bola panas, Kelvin menghitung usia terbentuknya Bumi berdasarkan suhu leleh batuan, dimensi Bumi dan koefisien pendinginan. Dia menyatakan umur Bumi tidak mungkin lebih tua dari 100 juta tahun. Pendapat Kelvin membuat masyarakat ilmuwan terbelah, antara mendukung konsep Hutton atau menerima kalkulasi Kelvin (yang tampak sangat logis). Pada akhirnya, kampanye Kelvin selama 40 tahun harus berakhir dengan ditemukannya unsur radioaktif di penghujung abad ke-19. Materi radioaktif dipercaya menjaga panas internal Bumi relatif konstan. Penemuan radioaktif tersebut sekaligus membuat para geolog menghitung umur batuan secara mutlak dan menemukan bahwa Bumi memang sangat tua.

C. Pendekatan Waktu Geologi.

Para geolog menggunakan dua pendekatan berbeda untuk menentukan waktu geologi, yaitu:
1. Penanggalan relatif (relative dating) yang menempatkan berbagai peristiwa geologi dalam urutan kronologis berdasarkan posisinya dalam rekaman data geologi.

2.Penanggalan mutlak (absolute dating) menggunakan berbagai teknik dan hasilnya dinyatakan dalam angka tahun sebelum sekarang. Yang paling lazim adalah penanggalan radiometrik dengan menggunakan unsur-unsur radioaktif di dalam batuan.

D. Penanggalan Relatif

Sebelum berkembangnya teknik penanggalan radiometrik, para geologi tidak memiliki cara untuk menentukan umur mutlak dan hanya berpegang kepada metode penanggalan relatif. Penanggalan relatif menempatkan berbagai proses geologi dalam urutan kronologis tertentu, metode ini tidak dapat mengetahui kapan suatu proses terjadi di masa lampau.

Ada 6 prinsip yang dipergunakan dalam penanggalan relatif:

1. Prinsip superposition (Nicolas Steno, 1638-1686): dalam suatu urutan batuan sedimen yang belum terganggu, batuan yang paling tua diendapkan paling bawah sedangkan batuan yang paling muda diendapkan paling atas.

2. Prinsip original horizontality (Nicolas Steno, 1638-1686): dalam proses sedimentasi, sedimen diendapkan sebagai lapisan horisontal.

3. Prinsip lateral continuity (Nicolas Steno, 1638-1686): sedimen melampar secara horisontal ke segala arah hingga menipis dan berakhir di tepi cekungan pengendapan.

4. Prinsip cross-cutting relationship (James Hutton, 1726-1797): intrusi batuan beku atau patahan harus lebih muda daripada batuan yang diintrusi atau yang terpatahkan.

5. Prinsip inclusion: suatu inklusi (fragmen suatu batuan didalam tubuh batuan lain) harus lebih tua daripada batuan yang mengandungnya tersebut.

6. Prinsip fossil succession (William Smith, 1769-1839): fosil yang ada di lapisan paling bawah lebih tua daripada fosil pada lapisan paling atas.

Principles of Cross-cutting Relationship and Inclusions

(a). Aliran lava (lapisan 4) membakar lapisan dibawahnya, dan lapisan 5 mengandung inklusi dari aliran lava, sehingga lapisan 4 lebih muda dari lapisan 3 namun lebih tua dari lapisan 5 dan 6.
(b). Lapisan batuan dibawah dan diatas sill (lapisan 3) terbakar, menunjukkan bahwa sill tersebut lebih muda daripada lapisan 2 dan 4, namun umur lapisan 5 terhadap sill tidak dapat ditentukan.

a. Granit lebih muda daripada batupasir karena batupasir terpanggang pada bidang kontaknya dengan granit dan granit mengandung inklusi batupasir.

b. Inklusi granit didalam batupasir menunjukkan granit lebih tua daripada batupasir.

Principle of Faunal Succession

William Smith mempergunakan fosil untuk mengidentifikasi perlapisan yang sama umurnya dari berbagai lokasi terpisah, kelak metode ini dikenal sebagai prinsip faunal succession.

Ketidakselarasan

Siccar Point, Berwickeshire, Skotlandia tenggara.Disinilah James Hutton, James Hall dan John Playfair pada tahun 1788 menemukan prinsip ketidakselarasan.

Waktu geologis bersifat menerus/kontinyu, namun informasi dimana waktu tersebut didapatkan berasal dari rekaman batuan yang bersifat tidak menerus/diskontinyu. Bidang ketidakmenerusan dalam urutan batuan yang menunjukkan terganggunya proses sedimentasi dalam waktu yang cukup lama disebut sebagai bidang ketidakselarasan (unconformity).

Waktu geologi yang hilang dari rekaman batuan, karena tidak adanya pengendapan batuan, disebut sebagai hiatus. Sehingga bidang ketidakselarasan bisa juga disebut sebagai bidang dimana tidak adanya pengendapan (non-deposisi) atau erosi yang memisahkan batuan yang lebih muda terhadap batuan yang lebih tua.

Terdapat 3 jenis ketidakselarasan :

1. Disconformity (antara 2 unit batuan sedimen yang paralel).

2.Angular unconformity (antara 2 unit batuan sedimen yang menyudut).

3. Nonconformity (antara batuan kristalin dan batuan sedimen).

E. Skala Waktu Geologi.

Skala waktu geologi digunakan oleh para ahli geologi dan ilmuwan untuk menjelaskan waktu dan hubungan antar peristiwa yang terjadi sepanjang sejarah Bumi. Tabel periode geologi yang ditampilkan di halaman ini disesuaikan dengan waktu dan tatanama yang diusulkan oleh International Commission on Stratigraphy dan menggunakan standar kode warna dari United States Geological Survey. Bukti-bukti dari penanggalan radiometri menunjukkan bahwa bumi berumur sekitar 4.570 juta tahun. Waktu geologi bumi disusun menjadi beberapa unit menurut peristiwa yang terjadi pada tiap periode. Masing-masing zaman pada skala waktu biasanya ditandai dengan peristiwa besar geologi atau paleontologi, seperti kepunahan massal. Sebagai contoh, batas antara zaman Kapur dan Paleogen didefinisikan dengan peristiwa kepunahan dinosaurus dan baerbagai spesies laut. Periode yang lebih tua, yang tak memiliki peninggalan fosil yang dapat diandalkan perkiraan usianya, didefinisikan dengan umur absolut.