Senin, 16 Oktober 2017

Komposisi Kerak Bumi dan Mantel Bumi

Komposisi Kerak Bumi

Beberapa pendekatan telah dilakukan untuk memperkirakan komposisi kimia dan mineral yang terkandung pada kerak bumi. Perkiraan kelimpahan batuan dan mineral yang terkandung di dalam kerak bumi didasarkan pada berat jenis batuan dalam lapisan batuan dan lapisan bagian atas kontinen yang tergantung pada kelimpahan endapannya dan asumsi perubahan gradual dari batuan granit di bagian atas kerak bumi sampai gabro dekat Moho (Ronov dan Yaroshevsky, 1969; dalam Condie, 1982).

Komposisi lapisan sedimen di daerah samudera diperkirakan dari kelimpahan sedimen dan lapisan yang disusun oleh sebagian sedimen dan sebagian lain oleh toleiit K-rendah. Data menunjukkan batuan gneiss-granit dan batuan mafik atau granulit merupakan jenis batuan paling banyak di dalam kerak bumi, sedangkan batuan sedimen hanya 8%.

Baca juga: Komposisi Inti Bumi

komposisi kerak bumi
Kelimpahan mineral dan jenis batuan yang menyusun kerak bumi.

Secara mineralogi, mineral plagioklas merupakan mineral paling banyak di dalam kerak bumi, kemudian diikuti oleh kuarsa dan kalium feldspar. Mineral piroksin dan olivin menyusun sekitar 14% dan silikat hidrous sekitar 15%, sedangkan mineral lain sejumlah 9%.

Komposisi Mantel Bumi

Komposisi mineralogi dan kimia mantel atau selubung bumi dapat diperkirakan dari hasil kombinasi pembelajaran distribusi kecepatan seismik di dalam bumi, percobaan gelombang getar, dan geokimia meteorit dan batuan ultra basa. Pengukuran kecepatan gelombang primer di dalam batuan meningkat sejalan dengan meningkatnya tekanan dalam menanggapi:
  1. Pengaruh kandungan tekanan individu mineral
  2. Penampilan mineral
  3. Perkembangan penutupan ruang pori
Kisaran kecepatan gelombang primer pada 10 kbar dan densitas batuan pada 1 bar untuk berbagai batuan basa dan ultrabasa. Beberapa garis menunjukkan bukti bahwa batuan ultrabasa merupakan penyusun terbesar mantel bagian atas. Batuan ini mengandung lebih dari 70% mineral kaya besi dan magnesium seperti piroksin, olivin, dan garnet.

Batuan basa berkomposisi basal dan disusun berbagai campuran plagioklas, piroksin, olivin, amphibol, garnet, dan mungkin juga terjadi di mantel bagian atas. Dunit adalah batuan ultrabasa yang disusun oleh olivin kaya Mg, sedangkan peridotit disusun oleh olivin kaya Mg dan piroksin. Beberapa peridotit mengandung sejumlah mineral lain seperti spinel, garnet, amphibol, mika, dan plagioklas, sehingga peridotit ini disebut dengan peridotit spinel, peridotit garnet, dan seterusnya.

Batuan ultrabasa umumnya terubah menjadi serpentin dalam berbagai tingkatan sehingga menunjuk pada peridotit serpentin (dunit) atau bila mengalami serpentinisasi secara penuh disebut serpentinit. Gabro adalah batuan basa berbutir kasar yang disusun oleh mineral plagioklas, piroksin, dan kadang olivin, sedangkan padanannya basal terbentuk dipermukaan bumi. Granulit garnet adalah batuan basa yang disusun oleh plagioklas, piroksin, dan garnet, sedangkan eklogit disusun oleh klinopiroksin kaya Na (ompasit) dan garnet kaya Mg (Pirop).

Baca juga: Massa, Volume dan Komposisi Bumi

Dibawah ini ada beberapa pendekatan yang digunakan untuk memperkirakan komposisi mantel bumi, yaitu:
  1. Menggunakan komposisi berbagai kelompok batuan ultrabasa
  2. Menggunakan komposisi teori hasil perhitungan dari pertimbangan geokimia
  3. Menggunakan komposisi berbagai campuran meteorit
  4. Menggunakan data dari pembelajaran gelombang getar serta dari percobaan tekanan sangat tinggi

komposisi kerak bumi dan mantel bumi
Sifat fisika dan kimia kerak bumi dan mantel bumi (Brownlow, 1995).

komposisi mantel bumi
Perkiraan komposisi mantel bumi (Condie, 1982).

Brownlow (1995) menyatakan bahwa berdasarkan penelitian fragmen meteorit, komposisi mantel bumi sebanding dengan meteorit chondrit, sedangkan sifat fisika dan kimia mantel bumi seperti pada data dibawah atas,  Sementara itu Condie (1982) menunjukkan bahwa komposisi unsur utama mantel bumi bagian atas didasarkan pada variasi rata-rata batuan ultrabasa seperti diberikan pada tabel ditas.