Umur batuan
Kristal zirkon kecil dari Australia Barat berusia sekitar 4.4 miliar tahun, lebih tua daripada batuan utuh mana pun yang ditemukan di Bumi.
Seret untuk memutar. Gulir atau rapatkan dan renggangkan dua jari untuk mengatur zoom.
Ahli geologi menjawab dua pertanyaan berbeda tentang umur. Batuan mana yang lebih tua? Itulah penentuan umur relatif, yang memakai urutan lapisan dan fosil di dalamnya. Berapa tahun umur batuan ini? Itulah penentuan umur absolut, yang memakai peluruhan atom radioaktif dengan laju tetap. Kedua metode berkembang secara terpisah dan sekarang saling memeriksa hasilnya.
Lebih tua di bawah, lebih muda di atas
Batuan sedimen terbentuk partikel demi partikel dan lapisan demi lapisan, dengan setiap lapisan baru di atas lapisan sebelumnya. Jadi, dalam urutan lapisan yang tidak terganggu, suatu lapisan pasti lebih tua daripada lapisan di atasnya. USGS menyebutnya Hukum Superposisi. Fosil memberi petunjuk kedua. Pada akhir tahun 1700-an dan awal tahun 1800-an, insinyur kanal Inggris William Smith serta ilmuwan Prancis Georges Cuvier dan Alexandre Brongniart menemukan bahwa batuan yang berumur sama mengandung jenis fosil yang sama, meski berjauhan. Smith memakainya untuk memperkirakan batuan di bawah bukit yang harus dilintasi kanalnya. Ahli geologi juga memakainya untuk mengenali batuan seumur di kedua sisi Selat Inggris. Gagasan ini sekarang disebut Hukum Suksesi Fosil.
Jam di dalam mineral
Superposisi menunjukkan lapisan mana yang lebih tua, tetapi tidak menunjukkan selisih umurnya. Untuk memperoleh umur dalam tahun, ahli geologi memakai penanggalan radiometrik. Beberapa unsur dalam batuan dan mineral memiliki isotop radioaktif yang meluruh menjadi isotop stabil unsur lain dengan laju tetap. Isotop yang digunakan untuk batuan tertua memiliki waktu paruh sekitar 700 juta hingga lebih dari 100 miliar tahun (USGS). Ukur sisa isotop asal dan jumlah hasil peluruhannya yang telah terkumpul untuk memperoleh waktu sejak mineral terbentuk. Tepatnya, metode ini mengukur waktu sejak batuan terakhir melebur atau mengalami gangguan yang cukup besar untuk menyetel ulang unsur radioaktifnya.
Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan agar separuh atom radioaktif meluruh. Setelah satu waktu paruh, tersisa separuh; setelah dua, seperempat; setelah tiga, seperdelapan. Karena jumlah awal tidak menentukan hasil, melainkan hanya perbandingan antara sisa bahan asal dan hasil peluruhannya, jam ini bekerja pada kristal yang terlalu kecil untuk ditimbang dengan tangan.
Bahan tertua di Bumi
- 4.54 Ga: Umur Bumi dan Tata Surya, dari isotop timbal dalam meteorit dan bijih timbal tertua (ketidakpastian di bawah 1%)
- 4.53 sampai 4.58 Ga: Lebih dari 70 meteorit telah ditentukan umurnya
- 4.4 sampai 4.5 Ga: Batuan Bulan tertua yang telah ditentukan umurnya
- 4.4 Ga: Butiran zirkon dalam batuan sedimen Australia bagian barat-tengah
- 4.03 Ga: Genes Acasta dekat Great Slave Lake, Kanada: salah satu batuan tertua Bumi yang telah ditentukan umurnya
- 3.7 sampai 3.8 Ga: Batuan suprakrustal Isua, Greenland Barat
Angka-angka ini berasal dari USGS. Ga berarti miliar tahun lalu. Batuan purba berusia lebih dari 3.5 miliar tahun ditemukan di setiap benua, tetapi tidak satu pun merupakan kerak pertama planet ini. Batuan tersebut berupa aliran lava dan sedimen yang diendapkan di perairan dangkal. Artinya, Bumi sudah memiliki riwayat sebelum batuan itu terbentuk. Untuk mengetahui umur Bumi sendiri, ilmuwan memperlakukan Bumi dan meteorit sebagai bagian dari satu sistem, lalu menelusuri perubahan perbandingan timbal-207 terhadap timbal-206 selama uranium meluruh. Hasilnya adalah 4.54 miliar tahun.
- Dalam lapisan batuan sedimen yang tidak terganggu, lapisan tertua berada…
- di paling bawah
- di paling atas
- di tengah
- Siapa yang memakai fosil untuk memperkirakan batuan di bawah bukit yang harus dilintasi kanalnya?
- William Smith
- Friedrich Mohs
- Robert Boyle
- Berapa bagian isotop radioaktif yang tersisa setelah tiga waktu paruh? Tulis sebagai desimal.
- Sebuah mineral masih menyimpan 25% isotop radioaktif asalnya. Berapa waktu paruh yang telah berlalu?
- Bumi berusia 4.54 miliar tahun dan genes Acasta 4.03 miliar tahun. Berapa juta tahun selisih umur keduanya?
- Menurut USGS, bahan tertua di Bumi yang telah ditentukan umurnya sejauh ini adalah apa?
- Butiran zirkon dari Australia Barat, sekitar 4.4 Ga
- Genes Acasta, 4.03 Ga
- Batuan Isua, 3.7 sampai 3.8 Ga
- Bagaimana umur Bumi sebesar 4.54 miliar tahun ditentukan?
- Dari isotop timbal dalam meteorit dan bijih timbal tertua
- Dari batuan tertua di Bumi
- Dengan menghitung lapisan sedimen
- Penanggalan radiometrik mengukur waktu sejak batuan terakhir…
- melebur atau terganggu cukup kuat untuk menyetel ulang unsur radioaktifnya
- tersentuh air
- terkena sinar matahari
- Lebih dari 70 meteorit memiliki umur 4.53 sampai 4.58 miliar tahun. Berapa lebar rentang itu dalam juta tahun?
- Urutkan dari tertua hingga termuda.
- Penentuan umur relatif: superposisi (lebih tua di bawah) dan suksesi fosil.
- Penentuan umur absolut: peluruhan radioaktif; waktu paruh 700 juta hingga lebih dari 100 miliar tahun.
- Batuan purba: genes Acasta, 4.03 Ga; kristal tertua: zirkon, sekitar 4.4 Ga.
- Bumi berusia 4.54 miliar tahun, berdasarkan isotop timbal dalam meteorit.
Sumber kursus ini (18)
- USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
- What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
- What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
- What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
- USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
- USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
- USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
- USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
- NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
- Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
- Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
- Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
- Geological processes (erosion, deposition)
- BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
- Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
- OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
- USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).
Diperiksa: 2026-10-17