# Geologi

Proses benua Pangea pergerakan lempeng tektonik selama jutaan tahun
Batuan metamorf di Nunavut, Kanada
Pegunungan Kapur di Kabupaten Pati, Jawa Tengah
**Geologi** adalah salah satu cabang ilmu kebumian yang mempelajari tentang Bumi dan segala isi di dalamnya,termasuk tentang material, struktur, kerak bumi, sejarah bumi, dan material penyusunnya, perubahan fisika dan kimia yang terjadi, serta sejarah perkembangan planet dan kehidupannya. Kajian di dalam geologi meliputi sejarah terbentuknya Bumi beserta dengan bahan, struktur, dan proses yang menyertainya. Ruang lingkup objek kajian geologi mulai dari sesuatu yang sekecil atom hingga sesuatu yang sebesar benua atau samudra. Pengetahuan geologi digunakan untuk memenuhi berbagai keperluan rumah tangga, konstruksi bangunan, pertambangan hingga rekayasa.

Orang yang mempelajari geologi disebut geolog. Para geolog telah dapat menentukan umur bumi yang diperkirakan sekitar 4.5 miliar (4.5x109) tahun yang dapat dipetakan menjadi skala waktu geologi dan juga menemukan bahwa kulit bumi terpecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak di atas mantel yang setengah cair (astenosfer) melalui proses yang disebut tektonik lempeng. Selain itu para Geolog membantu menemukan dan mengatur sumber daya alam yang ada di bumi, seperti minyak bumi, batu bara, dan juga metal seperti besi, tembaga, dan uranium, serta mineral lainnya yang memiliki nilai ekonomi, seperti asbestos, perlit, mika, fosfat, zeolit, tanah liat, batuapung, kuarsa, dan silika, dan juga elemen lainnya seperti belerang, klorin, dan helium.

Astrogeologi adalah aplikasi ilmu geologi tentang planet kebumian atau satelit alami lainnya dalam tata surya (solar sistem). Istilah khusus lainnya seperti selenologi (pelajaran tentang bulan), areologi (pelajaran tentang planet Mars), dan lain-lain.

Kata "geologi" berasal dari bahasa Yunani *γη* atau geo yang berarti "bumi" dan *λογος* atau *logos* yang berarti "kata" atau "alasan".Kata "geologi" pertama kali digunakan oleh Jean-André Deluc pada tahun 1778 dan diperkenalkan sebagai istilah yang baku oleh Horace-Bénédict de Saussure.

## Sejarah

Kajian tentang materi fisik Bumi setidaknya sudah ada sejak Yunani Kuno ketika Theophrastus (372–287 SM) menulis karya *Peri Lithon* (*Tentang Batu*). Pada masa Romawi, Pliny the Elder menulis secara rinci tentang berbagai mineral dan logam yang saat itu digunakan secara praktis – bahkan dengan tepat mencatat asal-usul amber. Selain itu, pada abad ke-4 SM Aristoteles melakukan pengamatan kritis tentang laju perubahan geologi yang lambat. Ia mengamati komposisi daratan dan merumuskan teori bahwa Bumi berubah pada tingkat yang lambat dan perubahan ini tidak dapat diamati selama satu masa hidup seseorang. Aristoteles mengembangkan salah satu konsep berbasis bukti pertama yang terkait dengan ranah geologi mengenai tingkat perubahan fisik Bumi.

Abu al-Rayhan al-Biruni (973–1048 M) adalah salah satu geolog Persia paling awal, yang karyanya mencakup tulisan-tulisan paling awal tentang geologi India berhipotesis bahwa anak benua India dulunya adalah lautan. Mengambil dari literatur ilmiah Yunani dan India sarjana Persia Ibn Sina (Avicenna, 981–1037) mengusulkan penjelasan rinci tentang pembentukan gunung, asal-usul gempa bumi, dan topik-topik lain yang menjadi pusat geologi modern, yang memberikan fondasi penting bagi perkembangan ilmu pengetahuan selanjutnya. Di Cina, polimatik Shen Kuo (1031–1095) merumuskan hipotesis untuk proses pembentukan daratan: berdasarkan pengamatannya terhadap cangkang hewan fosil dalam suatu lapisan geologi di pegunungan yang berjarak ratusan mil dari lautan, ia menyimpulkan bahwa daratan terbentuk oleh erosi pegunungan dan pengendapan lanau.

Sebagian besar geologi abad ke-19 berkisar pada pertanyaan tentang usia pasti Bumi. Perkiraan bervariasi dari beberapa ratus ribu hingga miliaran tahun. Pada awal abad ke-20, penanggalan radiometrik memungkinkan perkiraan usia Bumi menjadi dua miliar tahun. Kesadaran akan rentang waktu yang sangat luas ini membuka pintu bagi teori-teori baru tentang proses yang membentuk planet ini.

## Prinsip dan gagasan

Charles Lyell adalah seorang geolog yang mendukung gagasan mengenai uniformitarianisme dalam bukunya *Principles of Geology*.
Dalam diskursus geologi, manusia menduga sifat bumi melalui pengamatan empiris terhadap fenomena geologis dan kerangka interpretasi yang tersedia secara kultural. Pengamatan terhadap letusan gunung api, gempa bumi, banjir, serta fosil menghasilkan data mentah tentang perubahan permukaan bumi. Kerangka interpretasi mencakup narasi mitologis, doktrin religius, dan spekulasi filosofis yang memberikan makna pada data tersebut. Dari persilangan antara observasi dan interpretasi ini, geologi modern mewarisi tiga gagasan fundamental tentang perubahan bumi. Uniformitarianisme berpandangan bahwa proses geologis yang bekerja saat ini seperti erosi, sedimentasi, aktivitas vulkanik—bekerja dengan cara dan intensitas sama sepanjang masa lampau, sehingga masa kini adalah kunci membaca sejarah bumi. Katastrofisme berargumen bahwa perubahan geologis didorong peristiwa dahsyat dan singkat seperti banjir besar atau letusan gunung api yang membentuk ulang permukaan bumi secara tiba-tiba. Gradualisme menitikberatkan bahwa perubahan geologis terjadi perlahan dan bertahap melalui akumulasi proses kecil dalam jangka waktu sangat panjang, tanpa harus mengasumsikan keseragaman proses sepanjang masa.

## Ruang lingkup

Ruang lingkup geologi terbagi menjadi empat yaitu geobiologi, geologi permukaan, geologi kelautan, dan geologi atmosfer atau lebih dikenal dengan paleoklimatologi. Tidak ada angka pasti mengenai jumlah domain atau cabang ilmu geologi karena ilmu ini sangat luas dan terus berkembang. Pengelompokannya pun bisa berbeda-beda tergantung sudut pandang keilmuan atau kebutuhan aplikasinya.

### Geologi dasar

Geologi dasar adalah fondasi atau pengantar dari seluruh ilmu geologi. Ini adalah tingkat pertama yang harus dipahami sebelum seseorang bisa masuk ke cabang-cabang yang lebih spesifik

* Geologi fisik adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari sifat-sifat fisik Bumi, termasuk bahan pembentuknya, atmosfer, hidrosfer, serta proses-proses seperti pelapukan, erosi, dan sedimentasi. Ruang Lingkup geologi fisik fokus pada materi Bumi dan proses pembentukannya di permukaan maupun interior Bumi.

* Geologi dinamis Geologi dinamis adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari proses-proses alamiah yang secara aktif mengubah bentuk, struktur, dan komposisi Bumi, baik yang berasal dari dalam bumi (tenaga endogen) maupun dari luar bumi (tenaga eksogen).

* Geologi struktur adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari bentuk, arsitektur, dan deformasi batuan penyusun kerak bumi sebagai respons terhadap gaya-gaya tektonik yang bekerja di dalam bumi. Disiplin ini mengkaji geometri, kinematika, dan dinamika struktur geologi yang terbentuk akibat proses deformasi sepanjang waktu geologi.

### Geologi sejarah

* Geologi sejarah atau palaeogeologi adalah cabang ilmu geologi yang menggunakan prinsip-prinsip geologi untuk merekonstruksi dan memahami sejarah bumi secara kronologis, termasuk asal-usul, evolusi fisik planet, serta perkembangan kehidupan di dalamnya sepanjang waktu geologi . Bidang ini berfokus pada urutan peristiwa-peristiwa geologi yang telah mengubah permukaan dan bawah permukaan bumi, dengan mengintegrasikan data dari stratigrafi, paleontologi, geologi struktur, dan geokronologi untuk menjelaskan kejadian tersebut secara temporal.

### Geologi terapan

* Geologi terapan adalah cabang ilmu geologi yang menerapkan prinsip-prinsip, konsep, dan metode ilmu kebumian untuk memecahkan masalah praktis dalam bidang eksplorasi sumber daya, rekayasa teknik, lingkungan, dan perencanaan pembangunan . Cabang ini berfungsi sebagai jembatan antara ilmu geologi dasar (basic geology) dengan kebutuhan teknis dan ekonomi masyarakat, dengan fokus pada pemanfaatan sumber daya bumi secara aman dan berkelanjutan serta pengurangan risiko bencana alam.

Pada awalnya, geologi hanya berfokus pada deskripsi batuan dan fosil, kemudian berkembang mencakup pemahaman tentang proses dinamik bumi melalui teori tektonik lempeng pada abad ke-20. Memasuki era modern, geologi merambah ke studi tentang perubahan iklim global, eksplorasi sumber daya energi terbarukan seperti energi panas bumi, serta mitigasi bencana geologi hingga penggunaan teknologi berdasarkan perkembangan digital. Kemajuan eksplorasi antariksa, cakupan geologi telah meluas melampaui planet bumi hingga mencakup geologi planet yaitu studi tentang komposisi, struktur, dan sejarah benda-benda padat di tata surya seperti Bulan, Mars, Venus, dan asteroid.

## Bahan

### Mineral

Deposit batu mineral di Baturraden, Jawa Tengah
Mineral didefinisikan sebagai suatu unsur atau senyawa anorganik yang terbentuk secara alami melalui proses-proses geologi. Mineral memiliki struktur internal yang teratur (kristalin) dengan susunan atom yang periodik, serta komposisi kimia, yang menghasilkan sifat-sifat fisik yang spesifik. Meskipun kristalinitas merupakan syarat utama, merkuri (yang berwujud cair) secara tradisional diterima sebagai pengecualian. Berdasarkan Asosiasi Mineral Internasional (IMA) material yang terbentuk melalui proses geologi tetapi berasal dari zat buatan (antropogenik) tidak lagi diakui sebagai mineral baru. Penting untuk membedakan mineral dari material lainnya yaitu air bukanlah mineral, meskipun es adalah mineral, demikian pula, material biologis dan material buatan yang bersifat kristalin tidak tergolong ke dalam kingdom mineral. Dengan demikian, mineral merupakan anggota dari [[kelas kingdom anorganik yang terbentuk secara alamiah, berbeda dengan kingdom tumbuhan dan hewan. Bandingkan dengan mineraloid yang merupakan material mirip mineral tetapi tidak memiliki kriteria kristalinitas. Pengelompokan ini terutama didasarkan pada komposisi kimia, khususnya anion atau gugus anion dominan.

Setiap mineral memiliki sifat fisik yang berbeda, dan terdapat banyak pengujian untuk menentukan masing-masing mineral tersebut. Mineral sering kali diidentifikasi melalui tes ini. Spesimen dapat diuji untuk:

* Warna: Mineral dikelompokkan berdasarkan warnanya. Sebagian besar bersifat diagnostik tetapi kotoran dapat mengubah warna mineral.
* Coretan : Dilakukan dengan menggoreskan sampel pada piring porselen. Warna coretan dapat membantu mengidentifikasi mineral tersebut.
* Kekerasan: Ketahanan suatu mineral terhadap goresan atau lekukan.
* Pola pecah: Suatu mineral dapat menunjukkan patahan atau belahan, yang pertama adalah patahan pada permukaan yang tidak rata, dan yang kedua adalah patahan sepanjang bidang sejajar yang jaraknya berdekatan.
* Kilau: Kualitas cahaya yang dipantulkan dari permukaan suatu mineral. Contohnya adalah logam, mutiara, lilin, kusam.
* Berat jenis: berat volume tertentu suatu mineral.
* Buih: Melibatkan tetesan asam klorida pada mineral untuk menguji desisnya.
* Magnetisme: Melibatkan penggunaan magnet untuk menguji magnetisme.
* Rasa: Mineral dapat memiliki rasa yang khas seperti halit (yang rasanya seperti garam)

### Batu

Siklus batuan menunjukkan hubungan antara batuan beku, batu sedimen, dan batuan metamorf.
Batuan adalah massa padat atau agregat mineral atau mineraloid yang terbentuk secara alami. Sebagian besar penelitian di bidang geologi dikaitkan dengan studi tentang batuan, karena batuan memberikan catatan utama sebagian besar sejarah geologi bumi. Ada tiga jenis utama batuan: batuan beku, batu sedimen, dan metamorf. Siklus batuan menggambarkan hubungan di antara mereka (lihat diagram).

Ketika suatu batuan membeku atau mengkristal dari lelehan (magma atau lava), itu adalah batuan beku. Batuan ini dapat mengalami pelapukan dan erosi, kemudian diendapkan kembali dan mengalami litifikasi menjadi batuan sedimen. Batuan sedimen terutama dibagi menjadi empat kategori: batu pasir, batu serpih, batu karbonat, dan batu evaporit. Kelompok klasifikasi ini sebagian berfokus pada ukuran partikel sedimen (batu pasir dan serpih), dan sebagian lagi pada mineralogi dan proses pembentukan (karbonasi dan penguapan). Batuan beku dan batuan sedimen kemudian dapat berubah menjadi batuan metamorf karena panas dan tekanan yang mengubah kandungan mineralnya, sehingga menghasilkan struktur yang khas. Ketiga jenis tersebut dapat mencair kembali, dan jika hal ini terjadi, magma baru akan terbentuk, sehingga batuan beku dapat kembali memadat. Bahan organik, seperti batu bara, bitumen, minyak, dan gas alam, terutama terkait dengan batuan sedimen yang kaya akan bahan organik.

Untuk mempelajari ketiga jenis batuan, ahli geologi mengevaluasi mineral penyusunnya dan sifat fisik lainnya, seperti tekstur dan bahan.

### Magma

Magma adalah sumber asli semua batuan beku yang tidak terlitifikasi. Aliran aktif batuan cair dipelajari dengan cermat dalam vulkanologi, dan petrologi beku bertujuan untuk mengetahui sejarah batuan beku dari sumber lelehan aslinya hingga kristalisasi akhir.

## Cabang ilmu

### Kristalografi

Kristalografi merupakan merupakan cabang dari ilmu geologi yang bertujuan menentukan susunan atom dalam sebuah mineral. Metode kristalografis saat ini tergantung kepada analisis pola hamburan yang muncul dari sampel yang dibidik oleh berkas sinar tertentu. Berkas tersebut tidak mesti selalu radiasi elektromagnetik, meskipun sinar X merupakan pilihan yang paling umum. Untuk beberapa keperluan elektron atau neutron juga digunakan, yang dimungkinkan karena sifat gelombang partikel tersebut. Para ahli kristalografi sering menyatakan secara eksplisit jenis berkas yang digunakan.

### Sedimentologi

Sedimentologi mencakup studi tentang sedimen modern seperti pasir, lumpur, dan lempung, dan proses yang menghasilkan pembentukannya (erosi dan pelapukan), transportasi, pengendapan, dan diagenesis. Sedimentolog menerapkan pemahaman mereka tentang proses modern untuk menafsirkan sejarah geologi melalui pengamatan batuan sedimen dan struktur sedimen.

### Pedologi

Pedologi (bahasa Yunani: *πέδον*, *pedon*, “tanah”; dan *λόγος*, *logos*, “kajian”) merupakan cabang dari ilmu tanah yang berfokus pada pemahaman dan karakterisasi pembentukan tanah, evolusi, serta kerangka teoretis untuk memodelkan tubuh tanah dalam konteks lingkungan alami.

### Glasiologi

Glasiologi (dari bahasa Latin glacies 'embun beku, es' dan bahasa Yunani Kuno λόγος (logos) 'ilmu') adalah studi ilmiah tentang gletser, atau, lebih umum, es dan fenomena alam yang melibatkan es. Glasiologi adalah ilmu kebumian interdisipliner yang mengintegrasikan geofisika, geologi, geografi fisik, geomorfologi, klimatologi, meteorologi, hidrologi, biologi, dan ekologi. Dampak gletser terhadap manusia mencakup bidang geografi manusia dan antropologi. Penemuan es air di Bulan, Mars, Europa, dan Pluto menambahkan komponen ekstraterestrial ke bidang ini, yang disebut sebagai "astroglaciologi".

### Geomorfologi

Geomorfologi (dari bahasa Yunani Kuno γῆ (gê) 'bumi' μορφή (morphḗ) 'bentuk' dan λόγος (lógos) 'studi') adalah ilmu tentang asal-usul dan evolusi fitur topografi dan batimetri yang dihasilkan oleh proses fisik, kimia, atau biologis yang disekitar permukaan Bumi. Ahli geomorfologi berupaya mengungkap faktor-faktor yang membentuk morfologi bentang alam , memahami sejarah dan dinamika evolusi bentuk lahan serta medan, serta memprediksi perubahannya melalui integrasi observasi lapangan, eksperimen fisik, dan pemodelan numerik. Geomorfologi merupakan ilmu inter-disiplin geografi fisik, geologi, geodesi, geologi teknik, arkeologi, klimatologi, dan geoteknik. Luasnya spektrum keilmuan ini melahirkan beragam pendekatan dan fokus riset dalam geomorfologi.

### Vulkanologi

Vulkanologi merupakan bidang keilmuan yang mempelajari tentang gunung berapi. Namanya diperoleh dari bahasa Inggris *volcanology* yang berarti ilmu gunung berapi. Kata vulkano merupakan kata serapan dari bahasa Belanda *vulkaan* atau dari bahasa Latin *vulcano*. Istilah *vulkanologi* berasal dari Bahasa Latin *Vulcan*, dewa api Romawi. Vulkanologi mempelajari semua fenomena dari aktivitas gunung berapi seperti lava dan magma, serta fenomena geologi yang berhubungan dengan gunung api. Ahli vulkanologi adalah seorang geolog yang mempelajari aktivitas erupsi dan pembentukan gunung berapi serta letusan masa kini dan masa lalunya. Para ahli vulkanologi sering mengunjungi gunung berapi, terutama yang aktif, untuk mengamati letusan gunung berapi, mengumpulkan hasil erupsi termasuk tefra (seperti abu atau batu apung), sampel batuan dan lavalava.

### Stratigrafi

Stratigrafi adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari lapisan batuan (*strata*) dan lapisan (*stratifikasi*). Ilmu ini terutama digunakan dalam studi batuan sedimen dan batuan vulkanik berlapis. Stratigrafi memiliki tiga sub-bidang yang saling terkait litostratigrafi (stratigrafi litologi), biostratigrafi (stratigrafi biologi), dan kronostratigrafi(stratigrafi berdasarkan usia). Beberapa prinsip dan hukum berperan penting dalam penggunaan stratigrafi, seperti Prinsip Horizontalitas asli (Original Horizontality) , Hukum Superposisi (Law of Superposition) , Hubungan potong memotong (Cross-cutting Relationships) , Hukum Inklusi (Principle of Inclusions) , dan Hukum Suksesi Fauna (Principle of Faunal Succession).l

### Seismologi

Seismologi (dari bahasa Yunani σεισμός *seismos-* "guncangan/gempa bumi" dan λογία *-logí* berarti "studi tentang/mempelajari"). adalah bagian dari ilmu geofisika yang mempelajari mekanisme terjadinya gempa bumi yang disertai dengan gelombang seismik. Seismologi juga mencakup studi tentang dampak lingkungan dari gempa bumi seperti tsunami; sumber seismik lainnya seperti gunung berapi, lempeng tektonik, gletser, sungai, mikroseisme samudra, dan atmosfer; dan proses buatan seperti ledakan. Para ahli di bidang seismologi disebut sebagai seismolog. Seismologi memberikan kontribusi penting dalam pemberian data dan informasi bagi struktur bangunan dalam rekayasa bangunan serta struktur bagian dalam Bumi.

## Skala waktu

Waktu geologi dalam bentuk diagram, yang dikenal sebagai jam geologi, menunjukkan usia Bumi dalam miliar hingga jutaan tahun dan peristiwa-peristiwa besar yang terjadi serta zaman yang berlangsung.
Diagram skala waktu geologi.
Skala waktu geologi (dalam bahasa Inggris: *geologic time scale*) merupakan representasi waktu berdasarkan catatan batuan Bumi. Skala ini berfungsi sebagai sistem penanggalan yang digunakan untuk menggambarkan hubungan antarperistiwa geologi sepanjang sejarah Bumi.Standarisasi internasional terhadap satuan waktu geologi dilakukan oleh International Commision on Stratigraphy (ICS) yang merupakan bagian dari International Union of Geological Sciences (IUGS). Tugas utama IUGS adalah mendefinisikan satuan kronostratigrafi global yang tercantum dalam Peta Kronostratigrafi Internasional (*International Chronostratigraphic Chart*, ICC). Pembagian kronostratigrafi tersebut kemudian digunakan untuk mendefinisikan unit geokronologi yang menjadi dasar dalam pembagian waktu geologi secara global.

Skala waktu geologi berfungsi sebagai kerangka acuan temporal yang menjadi fondasi bagi geologi sejarah, sementara geologi sejarah adalah disiplin ilmu yang menggunakan kerangka tersebut untuk merekonstruksi dan memahami peristiwa-peristiwa yang membentuk bumi sepanjang masa. Dengan kata lain, skala waktu geologi menyediakan "kalender" atau "garis waktu" yang memungkinkan para geolog sejarah untuk menempatkan setiap peristiwa geologi ke dalam urutan kronologis.

Ada beberapa istilah yang menjelaskan skala atau rentang waktu geologi. Secara berturut-turut, skala waktu geologi dari yang paling besar hingga paling kecil yaitu eon (kurun), era (masa), periode/zaman, *epoch* (kala), dan *age*/sub-kala.

### Bumi

Lima garis waktu berikut menunjukkan skala waktu geologis. Gambar pertama menunjukkan keseluruhan waktu mulai dari terbentuknya Bumi hingga saat ini, tetapi gambar ini hanya memberikan sedikit ruang untuk kalpa terakhir. Garis waktu kedua menunjukkan pandangan yang diperluas dari kalpa terbaru. Dengan cara yang sama, era terbaru diperluas di timeline ketiga, periode terbaru diperluas di timeline keempat, dan epoch terbaru diperluas di timeline kelima.

#### Tonggak penting di Bumi

* 4.567 Ga (gigaannum: miliar tahun lalu): Pembentukan tata surya
* 4,54 Ga: Akresi, atau pembentukan, Bumi
* C. 4 Ga: Akhir dari Pembombardiran Berat Akhir, kehidupan pertama
* C. 3,5 Ga: Awal fotosintesis
* C. 2,3 Ga: Atmosfer teroksigenasi, bola salju pertama di Bumi
* 730–635 juta tahun yang lalu (megaannum: juta tahun yang lalu): Bumi bola salju kedua
* 541 ± 0,3 juta tahun yang lalu: Letusan Kambrium – penggandaan besar-besaran kehidupan bertubuh keras; fosil pertama yang berlimpah; awal Paleozoikum
* C. 380 juta tahun yang lalu: Hewan darat vertebrata pertama di Bumi
* 250 juta tahun yang lalu: Peristiwa kepunahan Perm–Trias – 90% dari seluruh hewan darat mati; akhir Paleozoikum dan awal Mesozoikum
* 66 juta tahun yang lalu: Peristiwa kepunahan Kapur–Paleogen – Dinosaurus mati; akhir Mesozoikum dan awal Kenozoikum
* C. 7 Ma: Hominin pertama muncul
* 3.9 juta tahun yang lalu: Australopithecus pertama, nenek moyang langsung Homo sapiens modern, muncul
* 200 ka (kiloannum: seribu tahun yang lalu): Homo sapiens (Manusia) modern pertama muncul di Afrika Timur.

### Bahan yang tidak terlitifikasi

Ahli geologi juga mempelajari material yang tidak terlitifikasi (disebut sebagai endapan dangkal) yang terletak di atas batuan dasar. Kajian ini sering disebut dengan Geologi Kuarter, diambil dari nama periode sejarah geologi Kuarter, yang merupakan periode waktu geologi terkini.

### Paleontologi

Paleontologi adalah ilmu yang mempelajari kehidupan masa lampau berdasarkan fosil, yaitu sisa-sisa atau jejak organisme yang terawetkan secara alami dalam batuan sedimen. Ilmu ini berperan fundamental dalam merekonstruksi sejarah evolusi kehidupan di bumi, memahami keanekaragaman hayati purba, serta mengungkap hubungan kekerabatan antara organisme yang telah punah dengan organisme modern. Menurut International Palaeontological Association (IPA), paleontologi merupakan ilmu yang menjembatani geologi dan biologi, tetapi juga dengan ekologi, kimia, fisika, dan matematika.

Paleontologi merupakan ilmu yang menekankan lebih ke kehidupan organik di masa lalu, dengan fokus pada fosil-fosil tumbuhan, hewan, dan organisme lain untuk memahami evolusi biologis serta lingkungan di masa purba. Sedangkan arkeologi tidak berfokus pada kehidupan organik secara umum, melainkan lebih berfokus pada kebudayaan manusia di masa lalu, seperti artefak (alat batu, gerabah), fitur (bangunan, parit), dan ekofak (sisa tulang hewan atau biji tanaman yang telah dimodifikasi atau dimanfaatkan oleh manusia).

### Kepunahan massal

Kepunahan massal (atau krisis biotik) adalah peristiwa menurunnya keanekaragaman hayati di Bumi. Peristiwa kepunahan massal biasanya ditandai dengan perubahan besar dalam hal keanekaragaman dan kelimpahan organisme mutiseluler. Hal ini terjadi ketika laju kepunahan meningkat berbanding dengan laju spesiasi. Karena mayoritas keanekaragaman dan biomassa bumi ada pada organisme mikrob, tetapi sulit diukur, kepunahan massal hanyalah merujuk pada pemantauan yang *mudah terpantau* dan tidak memiliki efek terhadap keanekagaraman dan kelimpahan kehidupan *keseluruhan* bumi.

Lebih dari 97% spesies yang pernah hidup telah punah, tetapi kepunahan terjadi dengan laju yang berbeda-beda. Berdasarkan catatan fosil, laju latar kepunahan di Bumi adalah sekitar dua sampai lima famili avertebrata dan vertebrata laut setiap juta tahun. Fosil organisme laut sering digunakan untuk mengukur laju kepunahan karena catatannya yang lebih unggul dan mempunyai jangkauan stratigrafi yang lebih besar daripada organisme darat.

## Penerapan

Beberapa terapan dari ilmu geologi adalah sebagai berikut:

| Cabang Geologi Terapan | Disiplin Ilmu Terkait | Contoh Aplikasi Praktis |
| --- | --- | --- |
| **Geologi ekonomi** | Ekonomi, Pertambangan, Metalurgi, Hukum | Eksplorasi mineral dan sumber daya energi, analisis kelayakan tambang, perhitungan cadangan, penetapan wilayah izin usaha pertambangan (WIUP), perhitungan royalti, penyelesaian sengketa lahan tambang. |
| **Geologi teknik** | Teknik Sipil, Arsitektur, Geoteknik | Investigasi pondasi bangunan, analisis stabilitas lereng, desain bendungan dan terowongan, pemilihan lokasi infrastruktur, desain bangunan tahan gempa |
| **Hidrogeologi** | Hidrologi, Teknik Lingkungan, Kesehatan Masyarakat, Pertanian | Eksplorasi dan konservasi air tanah, investigasi pencemaran air tanah, desain sistem remediasi, penyediaan air bersih, irigasi pertanian |
| **Geologi lingkungan** | Ilmu Lingkungan, Biologi, Ekologi, Hukum Lingkungan | Analisis dampak lingkungan (AMDAL), reklamasi lahan bekas tambang, remediasi lahan terkontaminasi, penentuan lokasi TPA, audit lingkungan |
| **Geologi kelautan** | Oseanografi, Biologi Laut, Perikanan | Eksplorasi sumber daya laut dalam (nodul mangan, hidrotermal sulfida), pemetaan habitat dasar laut, konservasi terumbu karang, pengelolaan perikanan berkelanjutan |
| **Geologi Panas Bumi** | Fisika, Kimia, Teknik Mesin, Teknik Elektro | Eksplorasi sistem panas bumi, analisis fluida reservoir, desain pembangkit listrik panas bumi, sistem transmisi dan distribusi listrik |
| **Geoarkeologi** | Arkeologi, Antropologi, Sejarah | Analisis stratigrafi situs purba, identifikasi sumber bahan baku artefak, rekonstruksi lingkungan dan iklim masa lalu, penanggalan relatif dan absolut situs arkeologi |
| **Geologi Kedokteran** | Kedokteran, Kesehatan Masyarakat, Toksikologi | Identifikasi penyebab geologis penyakit (fluorosis, gondok, asbestosis), pemetaan risiko kesehatan berbasis kondisi geologi, studi toksisitas unsur geogenik (arsenik, merkuri, timbal) |
| **Geologi pertambangan** | Teknik Pertambangan, Metalurgi, Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) | Pemodelan endapan bijih 3D, kontrol kadar bijih harian, perencanaan tambang jangka pendek, identifikasi potensi bahaya geoteknik, pemantauan gas tambang bawah tanah |
| **Minyak dan Gas Bumi** | Fisika Reservoir, Teknik Perminyakan, Ekonomi Energi | Pemodelan sistem petroleum, estimasi cadangan migas, simulasi produksi, enhanced oil recovery, evaluasi kelayakan ekonomi lapangan migas |
| **Geologi batubara** | Sedimentologi, Teknik Pertambangan, Energi | Pemodelan seam batubara, analisis kualitas batubara, perencanaan tambang batubara, eksplorasi gas metana batubara (CBM), studi pemanfaatan batubara untuk energi |
| **Geoinformatika** | Geografi, Perencanaan Wilayah, Sistem Informasi Geografis (GIS) | Pemetaan geologi regional, penyusunan peta tematik, analisis spasial untuk tata ruang wilayah, identifikasi zona konservasi dan kawasan budidaya, perencanaan jalur infrastruktur |
| **Geofisika** | Fisika, Matematika, Geologi, Teknik Komputer | Eksplorasi mineral dan migas (metode seismik, gravitasi, magnetik), investigasi geoteknik (geolistrik untuk pondasi bangunan), mitigasi bencana (pemantauan gempa bumi, deformasi tanah), penentuan struktur bawah permukaan bumi (studi inti bumi, mantel, kerak) |
| **Geokimia** | Kimia, Fisika, Biologi, Matematika, Geologi | Eksplorasi sumber daya mineral dan energi (analisis anomali unsur, geokimia minyak bumi), studi lingkungan (pencemaran logam berat, kualitas air tanah), penentuan umur batuan (geokronologi isotop), rekonstruksi iklim purba (analisis isotop stabil), pemodelan proses magmatik dan hidrotermal |
| **Geobiologi** | Biologi, Mikrobiologi, Geokimia, Ekologi, Ilmu Lingkungan | Studi asal-usul kehidupan dan evolusi biosfer, eksplorasi biomarker dalam batuan untuk eksplorasi migas, bioremediasi lingkungan (pembersihan logam berat dan uranium menggunakan mikroba), pemahaman peran organisme dalam siklus geokimia (pembentukan batuan besi-berpita), studi interaksi mikroba-mineral |
| **Geoarkeologi** | Arkeologi, Antropologi, Geografi, Geomorfologi, Sejarah, GIS | Rekonstruksi bentang alam purba di sekitar situs arkeologi, analisis stratigrafi situs untuk interpretasi kronologi, identifikasi sumber bahan baku artefak (batu, mineral), pemetaan potensi situs arkeologi menggunakan penginderaan jauh dan GIS, studi interaksi manusia purba dengan lingkungan |
| **Astrogeologi** (Geologi Planet) | Astronomi, Fisika, Geokimia, Ilmu Keplanetan | Studi geologi planet, bulan, dan asteroid melalui data misi antariksa, pemetaan geologi benda langit, identifikasi potensi sumber daya di luar bumi, pencarian kehidupan di planet lain (astrobiologi), pemahaman sejarah awal bumi melalui perbandingan dengan planet lainlain |
| **Geologi rekayasa** | Teknik sipil, geoteknik, hidrogeologi, mekanika bata untuk dan tanah, perencanaan wilayah, geofisika | Penerapan prinsip-prinsip geologi untuk kepentingan rekayasa dan konstruksi, dengan tujuan menjamin bahwa faktor-faktor geologi yang mempengaruhi lokasi, desain, konstruksi, operasi, dan perawatan pekerjaan rekayasa telah dikenali dan diperhitungkan dengan matang |

## Metodologi penelitian

Metodologi penelitian geologi merupakan serangkaian pendekatan dan teknik yang digunakan untuk mengumpulkan, menganalisis, dan menginterpretasi data tentang bumi. Penelitian geologi memiliki karakteristik yang berkaitan dengan objek kajiannya, yaitu bumi dengan skala ruang yang bervariasi dari lokal hingga global serta rentang waktu yang mencakup jutaan hingga miliaran tahun. Metode yang digunakan dalam penelitian geologi mencakup observasi lapangan, analisis laboratorium, dan pemodelan. Secara umum, penelitian geologi dapat dikategorikan ke dalam penelitian dasar yang bertujuan memahami proses dan sejarah bumi, penelitian terapan untuk kebutuhan praktis seperti eksplorasi sumber daya alam dan mitigasi bencana, serta penelitian pengembangan metodologi untuk meningkatkan teknik investigasi geologi.

### Lapangan

Metode lapangan merupakan fondasi utama dalam penelitian geologi yang melibatkan pengamatan, pengukuran, dan pengumpulan data secara langsung di permukaan bumi. Metode ini menjadi tahap kritis karena menyediakan data primer yang menjadi dasar bagi seluruh interpretasi geologi selanjutnya.

* Pemetaan geologi adalah kegiatan inti dalam metode lapangan yang bertujuan untuk membuat representasi grafis tentang distribusi batuan, struktur geologi, dan fitur permukaan lainnya pada suatu daerah.

* Pengukuran penampang adalah metode untuk merekam variasi vertikal litologi dan struktur geologi sepanjang lintasan tertentu. Penampang digambar sebagai peta vertikal, seolah-olah tanah telah dipotong dan diekspos sepanjang garis tertentu. Berbagai garis, warna, pola, dan simbol digunakan untuk mewakili berbagai bagian dan fitur batuan. Karena panjang area yang dipelajari seringkali jauh lebih besar daripada kedalamannya, skala diagram dapat diperbesar secara vertikal untuk menekankan kedalaman atau ketinggian fitur dan membuatnya lebih terlihat. Data yang dianalisis dapat mencakup seperti sampel batuan, orientasi struktur dan survei seismik.

* Deskripsi lapangan adalah kegiatan mencatat secara sistematis seluruh pengamatan geologi pada suatu singkapan atau lokasi pengamatan. Kegiatan ini mencakup pendokumentasian kondisi geomorfologi, pola aliran sungai, sebaran dan deskripsi litologi, data stratigrafi, serta data struktur geologi seperti jurus dan kemiringan lapisan. Dalam setiap titik pengamatan, geolog mencatat deskripsi megaskopis batuan meliputi warna, tekstur, struktur, komposisi mineral, ukuran butir, serta hubungan dengan batuan di sekitarnya. Contoh pencatatan ini seperti Pencatatan sumur yang berfungsi sebagai inspeksi visual dari sampel yang dibawa ke permukaan.

### Laboratorium

Metode laboratorium dalam geologi merupakan serangkaian teknik analisis yang dilakukan terhadap sampel batuan, mineral, tanah, sedimen, air, dan fosil yang dikumpulkan dari lapangan untuk memperoleh data kuantitatif dan kualitatif yang tidak dapat diperoleh melalui pengamatan megaskopis.Contoh metode Ar/Ar (Argon-Argon) dan
U-Pb (Uranium-Timbal). Metode 40Ar/39Ar merupakan geokronometer yang sangat serbaguna dan dapat digunakan untuk menentukan umur batuan dan mineral yang mengandung kalium, dari yang berusia puluhan ribu tahun hingga batuan tertua di bumi.

### Pemodelan geologi

Pemodelan geologi adalah ilmu terapan untuk menciptakan representasi digital (numerik) dari bagian kerak bumi bawah permukaan, berdasarkan data geologi, geofisika, geokimia, dan produksi. Proses ini menghasilkan model 2D atau 3D yang menggambarkan geometri, sifat fisik, serta distribusi spasial unit geologi seperti lapisan batuan, patahan, dan fasies.

### Penanggalan

Metode penanggalan geologi atau geokronologi adalah ilmu untuk menentukan umur batuan, fosil, dan material bumi lainnya guna menetapkan kronologi atau urutan waktu dari peristiwa-peristiwa dalam sejarah bumi. Dalam praktik geologi, metode penanggalan secara garis besar dibagi menjadi dua: yaitu penanggalan relatif yang menempatkan peristiwa dalam urutan kronologis tanpa menyebutkan umur numerik, serta penanggalan absolut yang memberikan umur numerik dalam satuan tahun.

## Lihat pula

* Bumi - Planet terbesar keempat di tata surya
* Fosil - benda yang diawetkan dalam amber, rambut, kayu yang membatu, minyak, batu bara, dan sisa-sisa DNA
* Gunung Berapi - Batuan dalam wujud cair lava dan magma
* Gempa bumi - Guncangan tanah yang terjadi secara tiba-tiba di permukaan bumi
* Intan - benda berharga mineral yang secara kimia merupakan bentuk kristal dari karbon
* Padang Pasir - adalah suatu daerah atau tanah yang menerima curah hujan yang sedikit
* Tsunami - Perpindahan badan air akibat perubahan tiba-tiba permukaan laut secara vertikal
* Samudra - massa air asin yang luas dan dibatasi oleh benua ataupun kepulauan yang besar
* Sungai - aliran air yang memanjang di permukaan tanah
* Cincin Api Pasifik - Zona kawasan rawan gempa bumi dan letusan gunung berapi

## Referensi

## Pranala luar

* Data mineral di seluruh dunia
* Persatuan Ilmu Geologi Internasional
* Komisi Internasional untuk Stratigrafi (International Commission on Stratigraphy/ICS)
* Peta lempeng dunia berdasarkan ArcGIS
* Portal utama untuk peta geologi, data vulkanologi, sumber daya mineral, dan monitoring bencana di Indonesia
* Berita, webinar, dan direktori ahli geologi Indonesia