WAKTU GEOLOGI

            Waktu geologi adalah waktu yang berhubungan dengan sebuah kejadian di bumi sekitar 4.5 milyar tahun yang lalu.Skala Waktu Geologi adalah sistem penanggalan bumi yang digunakan untuk menjelaskan waktu dan hubungan antar peristiwa yang terjadi sepanjang sejarah Bumi.Sejarah bumi dikelompokkan menjadi Eon (Masa) yang terbagi lagi menjadi Era (Kurun), dan Era dibagi menjadi Period (Zaman), dan Zaman dibagi menjadi Epoch (Kala).(Ludman, 1981:155)

Terdapat 2 jenis pembagian Skala Waktu Geologi, yaitu Skala Waktu Relatif dan Skala Waktu Nisbi (Radiometri):

1. Skala Waktu Relatif adalah skala waktu geologi yang didasarkan atas fosil-fosil yang terdapat dalam batuan sepanjang sejarah bumi.

2. Skala Waktu Nisbi (Radiometri) adalah skala waktu geologi yang didasarkan atas penentuan penanggalan isotop radioaktif pada mineral-mineral radioaktif yang terdapat dalam batuan.

Waktu Relatif

Geologi daerah yang terlihat pertama kali menjadi kompleks.Seorang non ahli geologi mungkin berpikir mustahil untuk menguraikan urutan kejadian yang menciptakan seperti pola geologi.Namun, ahli geologi telah belajar untuk mendekati masalah rumit dengan melarang mereka ke sejumlah masalah yang sederhana.Bahkan, pendidikan geologi melatih siswa dalam spektrum yang luas dari teknik pemecahan masalah, berguna untuk berbagai macam aplikasi dan peluang karir.Sebagai contoh, geologi Grand Canyon. Lapisan dapat dianalisis dalam empat bagian: lapisan horisontal batu, (2) lapisan miring, (3) batu yang mendasari era awam cenderung (plutonik dan batuan metamorf), dan (4) ngarai itu sendiri, yang diukir batuan ini. (Plummer, 2007:197)

Tabel 8.1.1 Skala Waktu Relatif (Soetoto, 2013:167)

Era/Masa	Zaman	Epoch/Kala	Usia (dalam juta tahun)
Kenozoikum (kehidupan modern)	Kuarter	Holosen Pleistosen	0,011 0,011-1
	Tersier	Pliosen Miosen Oligosen Eosen	12-1 26-12 38-26 58-38
Mesozoikum (kehidupan pertengahan)	Kapur Yura Trias	-	127-58 152-127 182-152
Paleozoikum (kehidupan purba)	Perm Karbon Devon Silur Ordovisium Kambrium	-	203-182 255-203 323-255 350-323 430-350 510-430
Proterozoikum (kehidupan pertama)	-	-	2010-510
Azoikum (belum ada kehidupan)	-	-	3000-2010

Tabel 8.1.2 Periode dan Waktu Geologi Serta Fosil yang Menandainya (Triton, 2009:20-21)

NO.	Periode Geologi	Waktu	Fosil yang Menandai
1.	Cambrian	570 juta tahun yang lalu	Paradocxida Trilobite Crinoida
2.	Ordovician	510 juta tahun yang lalu	Didymograptus Graptolita Tetragraptus
3.	Silurian	440 juta tahun yang lalu	Graptolita Trilobita Crinoida
4.	Devonian	430 juta tahun yang lalu	Spirifida Brachoida Cephalapsis Cladoselache Koral rugosa
5.	Karbon	360 juta tahun yang lalu	Tabulatea Koral Tumbuhan berdaun jarum Paku ekor kuda
6.	Permian	290 juta tahun yang lalu	Productida Brachiopoda Cosmoceras Ammonita
7.	Triassic	250 juta tahun yang lalu	Pentacrinita Crinoidea Orthoceras Nautilus
8.	Jurassic	205 juta tahun yang lalu	Hildoceras Ammonita Cidaris Echinoidea
9.	Cretasius	145 juta tahun yang lalu	Nicraster Echinodea Schloenbachia Ammonita Dinosaurus
10.	Tersier	65 juta tahun yang lalu	Turritella Gastropoda Artsinoitherium Mamalia
11.	Kuarter	1,6 juta tahun yang lalu	Homo sapiens Australopithecus Manusia Neanderthal

Skala Waktu Standard Geologi

Ahli geologi dapat menggunakan fosil di batu untuk mengetahuiusia batu dengan standar geologi skala waktu, seorang kerabat skala waktu di seluruh dunia. Berdasarkan kumpulan fosil, skala waktu geologi membagi waktu geologi.Atas dasar fosil yang ditemukan, ahli geologi dapat mengatakan, misalnya, bahwa batu-batu dari bagian bawah lapisan horisontal di Grand Canyon terbentuk selama Periode Cambrian. Ini secara implisit berkorelasi batu-batu ini dengan batu tertentu di Wales (pada kenyataannya, periode mengambil nama dari Cambria, nama latin untuk Wales) dan clsewhere di dunia di mana fosil serupa terjadi. The geologi skala waktu.menunjukkan bentuk yang agak disingkat dalam tabel 8.2, telah memiliki signifikansi luar biasa sebagai konsep pemersatu dalam ilmu fisika dan biologi. Kerja dari kronologi evolusi oleh generasi-generasi ahli geologi dan ilmuwan lainnya telah menjadi pencapaian manusia yang luar biasa.Skala waktu geologi, mewakili catatan fosil yang luas, terdiri dari tiga era, yang terbagi ke dalam periode, yang, pada gilirannya, dibagi lagi menjadi zaman. (Montgomery, 2011:10)

Prakambrium menunjukkan sejumlah besar waktu yang preed Paleozoic Era (yang dimulai dengan periode Cambrian).Era Paleozoic (yang berarti "kehidupan lama dimulai dengan munculnya kehidupan yang kompleks (trilobita, misalnya), seperti yang ditunjukkan oleh fosil.Rocks lebih tua dari Paleozoic berisi beberapa fosil.Hal ini karena makhluk dengan kerang atau bagian keras lainnya, yang mudah dipertahankan sebagai fosil, tidak berevolusi sampai awal Paleozoic.The Mesozoic Era (yang berarti "hidup tengah") diikuti aleozoic tersebut.di darat, dinosaurus menjadi hewan dominan dari Mesozoikum.

Periode Kuarter dari Era Kenozoikum (yang berarti "hidup baru").Kuarter juga termasuk zaman es terbaru, yang merupakan bagian dari Epoch Pleistosen.Perlu dicatat bahwa catatan fosil menunjukkan kepunahan massal, di mana sejumlah besar spesies punah, terjadi beberapa kali di masa lalu geologi.Dua kepunahan massal terbesar menentukan batas-batas antara tiga era. Fosil telah digunakan untuk menentukan usia batuan horisontal di Grand Canyon. Semua yang Paleozoic. Formasi horisontal paling bawah (bab pembukaan foto) adalah Kambrium, di atas yang Devonian, Mississippian, Pennsylvania, dan satuan batuan Permian. Dengan mengacu pada geologi skala waktu (tabel 8.2), kita dapat melihat bahwa Ordovisium dan batuan Siluria tidak terwakili.Dengan demikian, ketidakselarasan (terkubur permukaan erosi) hadir dalam batuan horizontal berlapis dari Grand Canyon.

1.    Metode Fisika untuk Menentukan Umur Relatif

Pada pertengahan abad ke-17 Nicolaus Steno melakukan penelitian untuk menentukan umur relatif batuan.Penelitian Steno mengungkapkan tiga prinsip dasar pada tahun 1669, yaitu:

1.      Prinsip superposition dimana keadaan rangkaian batuan tertua dibagian bawah dan batuan termuda dibagian atas.

2.      Prinsip original horizontality menyatakan bahwa batuan sediment secara normal disimpan pada lapisan horizontal.

3.      Prinsiplateral continuity menyarankan bahwa jika sebuah lapisan batu nampak pada satu bagian lokal, lapisan yang sama, atau permukaannya sama, mungkin akan nampak pada bagian yang dekat.

Prinsip ini digambarkan pada bagian geologi yang ditunjukkan pada gambar 8.1 Lapisan batuan A mendasari area keseluruhan, tetapi ini mengalami sebuah perubahan permukaan dari batuan pasir di barat menjadi shale (serpihan) di timur. Lapisan batuan B nampak pada bagian barat area, tetapi ini tipis ketimur dan tidak dihadirkan dibagian timur area.

Pada tahun 1788 James Hutton menambahkan dua metode fisika untuk menentukan umur relatif. Prinsip yang dikemukakan oleh James Hutton, yaitu:

1.      Prinsip Crosscuting relationship menyatakan bahwa sebuah batuan beku yang memotong lapisan batuan harus lebih muda dari pada lapisan batu tersebut. Contohnya, pengacauan batuan beku (lapisan E) ditunjukkan pada gambar 8.2 memotong lapisan  A, B, C dan D, dan jadi ini harus lebih muda daripada mereka.

2.      Prinsip Inclusion menyatakan bahwa sebuah batu mengandung potongan batu lain harus lebih muda dari pada batu tersebut. lapisan F pada gambar 8.2 mengandung potongan batuan mengikis dari lapisan D dan E, jadi lapisan F harus lebih muda dari lapisan D dan E.

Bagaimana cara ahli geologi dalam menentukan umur relatif sebuah lapisan batu di bagian lokal denganmenggunakan kriteria fisik? Caranya dengan menjelaskanmengenai penganalisisan lapisan batuan beku dan sediment yang ditunjukan pada gambar 8.2. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah, dengan menggunakan struktur atas dan bawah untuk menentukan lapisan batuan berada pada urutan yang sama atau tidak, dimana batuan tersebut disimpan asalnya atau apakah mereka menjatuhkan sejak pengendapan. Kemudian lumpur meretak diatas shale (lapisan A) terbuka keatas, dan riak osilasi menandai bagian atas batu pasir (Lapisan B) ujung atas. Kedua faktor tersebut menandai bahwa lapisan batuan mempunyai orientasi yang sama dimana mereka tersimpan. Prinsip superposition menandai bahwa lapisan tertua (A) adalah bagian bawah dan lapisan B, C dan D adalah lapisan yang termuda. Campuran batu beku (lapisan E) memotong lapisan A, B, C dan D yang merupakan lapisan termuda dari semuanya. Batuan pasir (lapisan F) mengandung fragment batu (pemasukan) dari kedua lapisan D (bawah) dan campuran batu beku (lapisan E), tentunya bagian termuda dari keduanya. Superposition menandakan lapisan teratas (G) lebih muda dari pada lapisan F. Demikian ini, prinsip fisik dari Steno dan Hutton telah digunakan untuk menetapkan umur relatif batuan pada bagian ini dan menunjukkan bahwa lapisan A adalah yang tertua dan lapisan G adalah yang termuda.

2.    Metode Biologi untuk Menentukan Umur Relatif

William Smith, seorang ahli mesin dari Inggris yang bekerja pada tahun 1700-1800, melakukan penelitian detail menunjukan bahwa lapisan batuan tertentu mempunyai jenis fosil yang sama. Setelah mengujisecara geografi batuan sediment terbuka di tambang dan penggalian kanal, dia dapat menunjukan diantaranya:

1.      Lapisan batuan dengan karakter fisik yang sangat mirip serta lapisan batuan yang mirip terjadi di area yang luas.

2.      Setiap lapisan batuan sediment mengandung sebuah jenis fosil yang tidak ditemukan di lapisan lain.

3.      Secara geografi lapisan batuan yang terasing dapat diidentifikasi secara terbuka pada dasar fosil yang terkandung itu sendiri.

Pengamatan Smith sangat penting karena beliaumengartikan bahwa lapisan diarea luas yang terpisah dapat dihubungkan satu sama lain. Prinsip ini digambarkan pada  gambar 8.1. Lapisan A adalah batuan pasir dibagian barat area yang mengalami sebuah perubahan permukaan menjadi shale (serpihan) dibagian timur. Bagian lapisan menunjukan gradasi perubahan permukaan yang telah mengikis, dan seorang geologi mempelajari area yang akan melihat dua jenis batu yang berbeda pada kedua akhir area. Pengujian batuan pasir shale (serpihan) akan menunjukkan bahwa mereka mempunyai fosil yang sama dan umur yang sama, akan tetapi mereka mempunyai karakter fisik yang berbeda.

            Pada waktu yang sama Smith yang berkerja di Inggris, menemukan sebuah penemuan penting di Parit Paris di Prancis oleh George Cuvier. Pada tahun 1812, beliau menunjukanbahwa tidak hanya setiap lapisan batuan di sekitar Paris memiliki kelompok fosil yang berbeda tetapi fosil paling primitif juga ditemukan dilapisan yang lebih rendah dan fosil tersebut mendekat dengan bentuk kehidupan masa kini yang terjadi dilapisan teratas. Seperti sebuah perubahan tekanan pada jenis fosil disebut Faunal succesion. Cuvier menjelaskan tentang perbedaaan antara fosil pada perbatasan lapisan batu yang dihasilkan dari organisme fosil disebuah bencana besar dan beberapa bentuk yang berbeda disimpan pada waktu berikutnya.

            Charles Darwin memberikan penjelasan terkait faunal succesion dalam sebuah buku yang berjudulOrigin of species, pada tahun 1859. Beliau menunjukkan bahwa bentuk fosil tersusun sepanjang periode waktu. Dihasilkan perubahan berangsur-angsur dalam penampilan. Perbedaan penampilan fosil ini di batas lapisan batu yang tidak harus dibawa oleh bencana besar seperti yang disarankan Cuvier.

            Seperti studi lapangan yang dilakukan, studi lapangan itu memberikan bukti yang nyata bahwa catatan batu tidak lengkap pada tempat seseorang. Kerusakan subtansial pada catatan batuan dimana telah merusak kelangsungan pengendapan beberapa batuan sediment, atau kerusakan antara terkikisnya batu beku atau batuan metamorphic dan batuan sediment terbuka, yang disebut Unconformity. Unconformity dramatic dibagian dalam jurang Grand Canyon dapat dilihat dilapisan 13. Gambar 8.2 menunjukan bagaimana sebuah Unconformity berkembang dan hubunganya antara alas di atas dan bawahnya. Setelah endapan lapisan D dan pengacauan selanjutnya oleh lapisan E, ada kerusakan pada endapan sediment, dan bagian lapisan D dan E terkikis. Ketika endapan sediment terulang lagi dengan lapisan F, potongan lapisan D dan E dimasukkan didasar lapisan F. Permukaan sebenarnya dari unconformity ditunjukan oleh ketebalan garis yang memotong bagian atas lapisan D dan E.

Skala Waktu Relatif Geologi

Meskipun catatan fosil disuatu tempat tidak lengkap, ahli geologi dapat mengumpulkan seluruh catatan fosil dengan menguji batuan di area yang berbeda. Pertengahan abad 19 waktu geologi telah dibagi menjadi beberapa jaman berdasarkan beberapa perbedaan utama pada fosil di catatan batuan sediment (tabel 8.1).

Jaman tertua, Precambrian, memanjang dari permulaan bumi ke penampilan pertama kehidupan primitif (Bacteri), diikuti oleh tanaman laut sederhana seperti alga kemudian oleh binatang lembut seperti cacing dan ubur-ubur. Jaman berikutnya, Paleozoic (berarti kehidupan kuno), didominasi oleh binatang invertebrata (tak bertulang punggung) seperti remis (kijing) dan penampilan pertama ikan, tanaman tanah dan amfibi. Jaman berikutnya, Mesozoic (berarti kehidupan pertengahan), didominasi oleh reptil, seperti dinosaurus. Jaman yang paling akhir, Cenozoic (berarti kehidupan akhir), menghadirkan kembali waktu ketika mamalia dan tanaman bunga menjadi dominant dan kemunculan  pertama manusia.

            Jaman dibagi menjadi peiode dan periode menjadi epoch berdasarkan perubahan evolusi yang tidak terlalu dramatis dari pada yang digunakan untuk membagi jaman. Tidak semua fosil berguna untuk menentukan pembagian waktu geologi karena banyak dari tanaman dan binatang hidup untuk waktu yang sangat lama dan mungkin ditemukan pada penyimpanan batuan selama perbedaan epoch ataupun periode. Hanya fosil tertentu,yang disebut index fosil, yang berguna untuk mengidentifiksi batuan dari umur spesifik. Sebuah index fosil adalah salah satu makhluk unik yang hidup di area geografi yang luas pada periode yang singkat. Beberapa index fosil dilapisan A dapat digunakan  oleh ahli geologi untuk menentukan batuan pasir di barat yang umurnya sama seperti shale di timur. Penetapan kesamaan waktu antara dua buah batu, seperti batu pasir dan shale pada contoh ini yang disebut dengan correlation. Tidak adanya index fosil B dibagian barat area menunjukkan batuan dari umur B tidak disimpan disana. Jika index fosil B itu ada, maka fosil itu harus mengikis sebelum pengendapan lapisan C. Tidak adanya batuan atau fosil dari umur B dibagian timur area menandakan sebuah unconformity antar lapisan A dan C. Dimana dapat ditandai oleh garis berombak pada gambar 8.1.

Tabel 8.1 Skala Waktu Relatif dan Geologi

Era	Periode	Epoch	Waktu Radiometric jutaan tahun sebelum masa kini	Bentuk kehidupan utama disetiap era
Cenozoic	Quaternary	Holocene	0.01 (10.000 yr) 1.5 12 20 35 55 65 130 185 230 265 310 355 413 425 475 570 600 3500 3800 4500 5000	Mamalia, termasuk manusia, dibagian akhir tanaman bunga   Reptil Pohon jarum dan tanaman cycad Invertebrata laut
		Pleistocene
	Tertiary	Pliocene
		Miocene
		Oligocene
		Eocene
		Paleocene
Mesozoic	Cretaceous	Numerous epoch recognized
	Jurassic
	Triassic
Paleozoic	Permian	Numerous epoch recognized		Invertebrata laut Ikan (amfibi dibagian akhir) Tanaman laut (lahan tanaman dibagian akhir)
	Pennsylvanian
	Mississippian
	Silurian
	Ordovician
	Cambrian
Precambrian				Binatang laut sederhana tanpa skeleton mineral, seperti cacing, ubur-ubur Fosil tertua (bakteri) Batuan tertua Susunan kepadatan bumi Susunan protoearth

Waktu Sebenarnya (Actual Time)

Metode biologi dan fisika digunakan pada abad 18 dan 19 untuk menentukan umur relatif batuan, namun di awal abad 20 baru bisa melakukan pengukuran sebenarnya yang akurat dari waktu geologi. Alatyang digunakan untuk mengukur perjalanan waktu, seperti jam pasir atau jam dengan ayunan bandul. Mereka beroperasi pada kecepatan tetentu. Oleh karena itu, waktu yang berlalu dapat diukur dengan sejumlah pasir didalam gelas pasir atau sejumlah ayunan bandul.

Percobaan-Percobaan Terdahulu

Pada abad 19,Ahli geologi pertama menetapkan proses bumi sebagai jam untuk mendapatkan pendekatan mutlak dari kejadian geologi masa lalu.Tahun 1897, Lord Kelvin menghitung bahwa bumi mengambil 20 sampai 40 juta tahun untukdingin dari sebuah daerah yang mencair. Saat ini perhitungan Kelvin dikenal salah. Hal ini dikarenakan bahwabeliau menganggap semua energi panas bumi berkaitan dengan susunannya dan kecepatan panas hilang kestabilannya sejak saat itu. Sekarang kita tahu bahwa kerusakan element radioaktif dalam kulit keras bumi menghasilkan panas dan memperlambat kecepatan pendinginan bumi (lihat bab 2). Oleh karena itu, umur bumi harus lebih besar dari pada umur yang dikemukakan Kelvin.

Tahun 1899, John Joly memperkirakan umur bumi dari kandungan garam di samuderanya. Dia menganggap sebuah inisial air segar samudera pada bumi primitif menjadi sungai yang mengalirkan garam pada kecepatan tertentu. Setelah mengukur rata-rata kandungan garam sungai dan membandingkanya dengan kandungan garam disamudera, dia tiba pada sebuah gambaran bahwa umur bumi 80 sampai 90 juta tahun. Salah satu masalah perkiraan Joly adalah beliau menganggap sebuah kecepatan tertentu dapat menyebarkan garam ke samudera (sebuah kejadian yang tidak mungkin). Sebagai tambahan, fosil binatang dan fakta-fakta lain menyatakan bahwa samudera mencapai kandungan garam maximum di Era Precambrian.

Masing-masing percobaan pendekatan terdahulu banyak mengalamikegagalan karena mereka beranggapan bahwa proses geologi terjadi pada kecepatan tertentu. Namun pada penemuan radioaktif oleh A. H. Becquerel di tahun 1896, seorang ahli geologi mempunyai proses kecepatan tertentu yang dapat menghitung kejadian geologi secara akurat.

Radioaktif sebagai Alat Penghitung                   

Tahun 1905, Ernest Rutherford berpendapat bahwa radioaktivitas dapat digunakan untuk memperkirakan umur bumi. B. Boltwood menggunakan kerusakan radioaktif Uranium dan mendapatkan penanggalan radiometric untuk beberapa mineral yang berjarak kira-kira 2 milyar tahun.Sedangkan ilmu untuk memperoleh penanggalan radiometric untuk material geologi adalah geochronology.

Penggunaan menarik dari peluruhan radioaktif adalah menentukan umur dari benda kuno atau bahan alam lainnya seperti batu-batuan kuno, atau asal mula manusia, seperti objek dari manusia prasejarah.Pada pemakaian ini dipakai isotop radioaktif yang sudah dikenal dan mempunyai kecepatan peluruhan yang konstan.Misalnya, umur dari batu yang mengandung uranium. (Brady, 2012:548-549)

Jenis Rekasi Nuklir yang Digunakan dalam Geochronologi

Setiap metode penanggalan radioaktif menggunakan satu dari tiga jenis reaksi nuklir yang berbeda. Hasil dari rekasi nuklir disebut Radiogenic. Disetiap reaksi element pemulai ditunjuk sebagai Parent dan element yang dihasilkan oleh kerusakan parent ditunjuk sebagai daughter. Tiga jenis reaksi nuklir adalah Alpha decay, beta decay dan penangkapan elektron.

a.    Alpha decay

Alpha decay terjadi dibeberapa isotope dari uranium. Uranium mempunyai nomer atom 92 (ini mempunyai 92 proton). Salah satu isotope yang umum adalah ²³⁸ U, yang mengandung 146 neutron dan mempunyai berat atom 92 + 146 = 238. Isotope lain adalah ²³⁵ U, yang mempunyai 143 neutron dan radioaktif. Keduanya merusak isotope dari thorium, Th, sebagai berikut:

                        ²³⁸ U---------²³⁴ Th + ⁴α + energy

                        ²³⁵ U---------²³¹ Th + ⁴α + energy

Catatan bahwa uranium telah kehilangan 2 neutron dan 2 proton dalam bentuk sebuah partikel alpha, α. Reaksi nuklir yang menghasilkan partikel alpha disebut alpha decay.

Dalam beberapa kasus Daughter, seperti ²³⁴Th dan ²³¹Th juga termasuk radioaktif. Radioaktif Daughter kemudian berlanjut merusak menjadi sebuah rangkaian isotope radioaktif sampai sebuah non-radioaktif Daughter yang akhirnya dihasilkan. Pada kasus ²³⁴TH, daughter yang stabil adalah sebuah isotope yang berperan penting, ²⁰⁶Pb. Tipe kerusakan ini, dimana ada sebuah seri langkah antara parent dan daughter yang stabil, yang disebut series decay (seri kerusakan).

b.    Beta decay

Jenis kerusakan nuklir dimana peralihan parent-ke-daughter disertai pengeluaran kecil, partikel negatif (sebuah elektron) disebut Beta Decay, β.Sebuah contoh beta decay adalah peralihan isotop radioaktif dari rubidium, ⁸⁷Rb, ke strontium, ⁸⁷Sr:

87 Rd----------87Sr + β + energy

Catatan bahwa daughter telah memperoleh proton , tetapi pada dasarnya tidak berubah di berat atom. Sebuah neutron terdiri dari sebuah proton yang bergabung dengan sebuah elektron. Berat neutron hampir sama dengan berat proton dan sebuah elektron, dan beban murni juga menyesuaikan model ini. Jika satu neutron pada ⁸⁷Rb nucleus diubah ke sebuah proton dan sebuah elektron, berat atom tetap tidak berubah tetapi nomer atom naik menjadi 1. Elektron kemudian meninggalkan sebuah partikel beta.

c.    Penangkapan electron

Penangkapan elektron meliputi kerusakan radioaktif dari potassium 40. ⁴⁰K, ke gas argon 40, ⁴⁰Ar:

⁴⁰K-------⁴⁰Ar + energy

Pada kasus ini, nomer atom naik menjadi 1 dan berat atom tetap sama. Skema kerusakan ini berbeda dari jenis radioaktifitas lain yang meliputi sebuah elektron dari kulit elektron seperti partikel nuklir.

Satu elektron, biasanya tidak selalu dari kulit yang paling dalam, tetapi menggabung dengan satu proton didalam nukleus untuk membentuk sebuah neutron. Sebab itu namanya electron capture (penangkapan elektron).

Memperoleh Penanggalan Radiometric

Dasar Penanggalan radiometric dapat diibaratkan seperti mineral yang mengkristal, mereka memasukkan atom pada beberapa isotop radioaktif menjadi susunanya. Atom-atom itu kemudian berlanjut merusakkan pada kecepatan tetap yang disebut decay rate. Decay rate untuk semua isotope radioaktif yang digunakan pada chronology telah ditentukan dari percobaan laboratorium. Half–life (Setengah kehidupan) sebuah isotop radioaktif adalah waktu mengambil setengah jumlah total parent atom untuk merusak. Proses ini ditunjukkan pada gambar 8.3. Ketika mineral memperlihatkan pada gambar 8.3 mengkristal, dimasukkan beberapa isotop radioaktif dengan sebuah half-life dari 1000 tahun. Seribu tahun kemudian (satu half-life) 50 persen dari atom parent telah diubah menjadi atom daughter. Setelah 1000 tahun berlalu, hanya 25 persen atom parent ditinggalkan. Catatan persetanse parent menurun, persentase daughter naik (gambar 8.3). Bagaimanapun, jumlah atom parent dan daughter tetap sama kapanpun

Umur radiometric untuk mineral didapatkan dengan menghancurkan batuan dan memisahkan mineral yang cocok. Mineral-mineral ini kemudian dianalisa untuk menentukan keseimbangan atom parent dan daughter. Sejak half-life diketahui, umur dari mineral dapat ditemukan. Contohnya, jika rasio atom parent ke atom daughter adalah 1:1, waktu berkurang sejak susunan mineral satu half-life.

Tidak semua jenis batuan berguna bagi pendekatan radiometric. Batuan beku dan batuan metamorphicyang terbaik untuk menentukan pendekatan karena mineral didalamnya mengkristal pada waktu susunan batu. Sebaliknya, kebanyakan mineral pada batuan sediment dieperoleh dari kerusakan sejumlah batu yang lebih tua dan ini tidak akan menandai keakuratan pendekatan untuk susunan waktu batuan sediment.

Keakuratan Penanggalan Radiometric : Pemasangan Kembali Jam Geologi

Pada metode pendekatan radiometric yang meliputi kerusakan parent-ke-daughter, tiga kriteria harus dipenuhi untuk memperoleh keakuratan pendekatan radioaktif untuk pengkristalisasian mineral. Mineral (atau batu) dapat diukur kandungan parent dan daughter. Sistemnya harus dekat, dimana tidak ada parent atau daughter tambahan atau hilang kecuali untuk kerusakan parent dan daughter. Jika ada produk daughter menjerat mineral pada waktu susunan, maka harus bisa menentukan jumlah dan menyesuaikan umur radiometric. Sebaliknya, penghitungan umur radiometric akan lebih tua dari pada umur sebenarnya. Kemungkinan tambahan kesalahan dihasilkan dari contoh dan prosedur analitik. Setiap pendekatan radiometric meliputi beberapa ketidakpastian, tetapi dibawah kondisi ideal kesalahan pendekatan radiometric dapat lebih kecil sekitar 2% .

            Jika sebuah batu berubah bentuk, kemungkinanhasilnya meninggalkan kristal. Jika kristal ini tidak berlaku, kandungan daughter terendah akan memberikan sebuah kenyataan tanggal lebih muda dari pada tanggal sebenarnya. Ketika hasil daughter adalah gas, seperti argon pada potassium-argon metode pendekatan, tanggal yang dihasilkan tidak asli pengkristalisasian mineral tetapi itu adalah perubahan metamorphic terdahulu. Dimana hasil dari daughter bukanlah gas, melainkan perubahan metamorphic mungkin menghilangkan kristal dibentuk, tetapi masih mungkin tertahan dalam batu. Jika tidak ada premetamorphic hasil daughter telah hilang dari batu seluruhnya selama perubahan bentuk, rasio parent dan daughter pada seluruh batu akan memberi sebuah date radiometric untuk asal susunan batuan. Sebuah Radiometric date diperoleh dengan cara ini yang disebut Whole Rock Date.

Metode Pendekatan Radiometric

Isotop radioaktif utama digunakan untuk tanggal material bumi yangberupa sediment, puing-puing organik, dan batuan.Kebanyakan diantaranya digunakan untuk tanggal material dan batuan. Satu metode (metode karbon-14) digunakan untuk tanggal karbon yang mengandung material kurang dari 70.000 tahun. Kebanyakan pendekatan radiometric diperoleh untuk batuan yang lebih muda daripada yang berasal dari era Precambrian yang telah didapatkan dengan potassim argon dan ribidium-strontium dan skema kerusakan uranium. Kebanyakan penentuan tanggal Precambrian diperoleh dengan metode potassium-argon . Hanya satu metode pendekatan utama yang mempengaruhi material kurang dari 100.000 tahun.

1.    Pendekatan Uranium-lead

Berdasarkan pada kerusakan radioaktif dari dua isotope uranium- uranium 235, ²³⁵U, dan uranium 238, ²³⁸U.²³⁵U akhirnya merusak untuk membentuk lead 207, ²⁰⁷Pb, sementara ²³⁸U merusak untuk membentuk 206, ²⁰⁶Pb. Semua terjadi secara alami uranium menyimpan kandungan isotope uranium-235 dan uranium-238. Untuk sebuah batu dapat ditentukan oleh kedua isotopnya. Tanggal ditentukan dari isotop kedua menyediakan seperti sebuah tanda pada tanggal yang diperoleh dari yang pertama. mineral uranium biasanya tidak ditemukan pada batuan, dan ini merupakan sebuah batasan awal pada metode ini. Kenaikan sophistication dari teknik laboratorium modern telah membuatnya mungkin untuk menganalisa sejumlah kecil uranium dan lead pada mineral zircon, ZrSiO_4, dan mineral lain lebih umum pada batuan beku. Perkembangan terakhir pada penentuan uranium-lead memungkinkan ahli geochronologi untuk menentukan (1) apakah lead atau uranium telah hilang atau ditambahkan sejak batuan dibentuk, (2) kapan waktu perubahan ini terjadi, dan (3) umur yang benar dari batu yang tidak dipengaruhi perubahan.

2.    Pendekatan Rubidium-Strontium

Rubidium 87 mengalami beta decay (kerusakan beta), membentuk strontium 87. Sebuah masalah potensial dalam penggunaan metode ini adalah beberapa nonradiogenic strontium 87 mungkin dihadirkan pada mineral yang akan diuji. Bagaimanapun sejumlah nonradiogenic strontium 87 dapat ditentukan karena ini terjadi pada rasio yang tetap dengan strontium 86, yang merupakan nonradiogenic lengkap. Untuk itu, jumlah nonradiogenic strontium 87 dapat ditentukan dan berkurang dari jumlah total strontium 87 untuk menentukan jumlah radiogenic strontium 87 (daughter). Batuan metamorphic umumnya ditentukan oleh rubidium-strontium seluruh metode batu.

3.    Pendekatan Potassium-argon

Isotop radioaktif potassium 40 merusak untuk membentuk dua hasil radiogenic seperti berikut:

Kebanyakan (86%) dari potassium 40 mengalami kerusakan beta untuk membentuk calcium radiogenic 40. Cabang kerusakan ini tidak berguna untuk pendekatan radiometric karena kalsium radiogenic 40 tidak dapat dibedakan dari kalsium nonradiogenic 40 yang asalnya dihadirkan pada kristal. Sekitar 11 persen potassium 40 mengalami kerusakan oleh penangkapan elektron, membentuk argo 40, sebuah bahan kimia menggiatkan kembali gas yang dihitung dalam kristal. Cabang kerusakan ini berguna pada pendekatan radiometric karena tidak ada nonradiogenic argon 40 yang dimasukkan pada mineral disusunanya. Karena argon 40 adalah sebuah gas,  berikutnya pemanasan batuan selama perubahan bentuk mungkin meninggalkan bagian atau semua argon 40. Maka dari itu, umur radiometric batuan setelah perubahan bentuk akan lebih muda dari pada umur sebenarnya dan lebih sebuah penanda waktu perubahan bentuk.

Hal-life “terpendek” dari potassium 40 relative ke isotop utama digunakan dalam menentukan ijin-nya untuk digunakan menentukan material yang terbentuk antara 100.000 dan 10 juta tahun yang lalu. Deretan ini meliputi waktu ketika manusia evolusioner perubahan terjadi. Potassium argon menentukan sedimen vulkanik lapisan dalam dengan alas sediment mengandung fosil manusia membiarkan ahli anthropologi untuk menentukan berturut-turut tahap-tahap manusia berevolusi.

4.    Pendekatan Carbon-14: Jendela pada Masa Lalu Bumi

Mayoritas pendekatan radiometric digunakan pada ilmu geologi diperoleh dari isotop radioaktif lain dari pada karbon-14. Bagaimanapun, metode karbon-14 mungkin yang terbaik-dikenal metode pendekatan isotopic karena luasnya penerapan dalam ilmu archeologi, anthropologi dan ilmu geologi dalam penentuan glacial dan kejadian lain pada akhir 70.000 tahun. Teknik pendekatan ini diterangkan disini lebih jelas dari pada metode lain karena kita akan menunjuknya pada bab 13. Tidak seperti skema pendekatan radiometric lain, metode karbon 14 jarang digunakan untuk tanggal batuan. Half-life pendek dari karbon-14 (5730 tahun) membuatnya mungkin untuk menentukan hanya material yang kurang dari 70.000 tahun, dan mayoritas batuan sediment lebih tua dari pada itu. W. F. Libby, yang mengembangkan teknik pendekatan karbon-14, menerima Penghargaan Nobel tahun 1960 dalam bidang kimia.

Karbon mempunyai enam proton (nomer atom 6). Dua dari isotopnya adalah karbon 12. ¹²C, yang mempunyai 6 neutron dan karbon 14, ¹⁴C, yang mempunyai delapan neutron, karbon 12 sangat kokoh dan karbon 14 adalah radioaktif. Karbon 14 membentuk dengan terus menerus diatas atmosphere ketika cosmic-ray menghasilkan neutron yang menyerang kestabilan atom nitrogen. ¹⁴N, melepaskan sebuah proton dan membentuk isotop radioaktif ¹⁴C (Gambar 8.4). Atom dari karbon 14 berdekatan dengan atom karbon 12 digabungkan dengan oxigen untuk membentuk karbon dioksida, CO₂. Karbon dioksida ini bercampur dengan cepat sepanjang atmosphere dan samudera, danau, air bawah tanah, dan gletser hydrosphere. Tanaman menghasilkan gula dan mengeluarkan kanji karbon dioksida, dan ketika binatang makan tanaman, karbon 14 dimasukkan ke jaringannya.

Karbon 14 kembali sangat cepat ke nitrogen sepanjang kerusakan beta (beta decay). Bagaimanapun, selama organisme hidup, karbon 14 baru memasuki jaringan organisme oleh pertukaran dengan atmosphere, hydrosphere, atau kedua-duanya. Tingkat karbon 14 pada organisme ini mencapai pemusatan yang sama dengan pemusatan karbon 14 pada atmosphere dan hydrosphere. Tetapi selama organisme mati, kerusakan karbon 14 tidak dapat diganti, dan jumlah karbon radioaktif pada organisme menurun drastis. Sebuah umur radiometric untuk material didapatkan dengan mengukur nomer partikel beta yang dipancarkan dengan sebuah contoh yang diberikan seperti kerusakanya. Contohnya, kira-kira setelah 5730 tahun telah berlalu (satu half-life), pemusatan karbon 14 hanya pada setengah pemusatan di atmosphere.

Metode pendekatan karbon 14, sementara terbatas dalam umur deretan, sangat serbaguna. Ini telah digunakan untuk menentukan umur kayu, arang, tanah gemuk, serpihan, tulang charred, kertas, pakaian, serbuk, daun, dan yang berhubungan dengan karbon dijadikan objek dalam studi archeology dan anthropology. Umur dari Dead Sea Scroll yang terkenal telah didapatkan dengan menentukan linan dimana scroll dibungkus. Pemusatan karbon 14 pada arang campfire dan objek lain yang telah digunakan untuk menentukan umur budaya masyarakat kuno. Meskipun karbon 14 jarang digunakan untuk menentukan umur batuan, ini sangat berguna dalam pendekatan yang relatif tertentu kejadian geologi sebelumnya. Contohnya, karbon 14 menentukan umur hutan kuno di Winconsin yang mengekesampingkan es menyediakan sebuah ketentuan kemajuan glasial.

Pendekatan karbon 14 akhir-akhir ini diubah oleh kegunaan energi besar partikel akselerator untuk menentukan nomer atom karbon 14 pada sebuah contoh langsung. Kemurnian metode mungkin akan menekan deretan pendekatan karbon 14 sampai 100.000 tahun sebelum sekarang. Ini akan menutup jarak waktu antara metode potassium argon dan metode karbon 14. Sebagai tambahan, partikel akselerator pendekatan mempercepat proses analitik yang sangat besar ( jam dari pada hari untuk contoh tua) dan menggunakan contoh satu banding seribu dari ukuran yang dibutuhkan analisa sekarang ini.

Pendekatan karbon 14 dikatakan salah. Jika material ditentukan telah tercampur dengan karbon sebelumnya, mungkin dibawa oleh air bawah tanah, umur akan salah (terlalu muda). Masalah lain adalah perbandingan penentuan umur dengan menghitung pertumbuhan tanaman tiap tahun dengan pendekatan karbon 14 dari lingkaran yang sama menandakan bahwa beberapa pendekatan karbon 14 kurang dan beberapa lebih besar dari pada umur “sebenarnya” yang dipeoleh dengan menghitung lingkaran tiap tahun. Sejak kerusakan kecepatan ¹⁴C tetap, ini dipercaya bahwa ketidakcocokan umur ini disebabkan oleh fluktuasi produktivitas karbon 14. Fluktuasi ini dapat dihasilkan dari sejumlah penyebab, meliputi perubahan area magnet bumi, perputaran bintik pada matahari, pembakaran bahan bakar fosil, dan uji coba nuklir. Penentuan kembali Karbon 14 sejauh 6273 B.C. sekarang dapat dibenarkan sepanjang data lingkaran pohon. Pendekatan karbon 14 yang lebih tua? kemungkinan yang tidak menentu pada pendekatan yang lebih tua ini telah memberi petunjuk kepada ahli geologi untuk menggunakan bentuk tahun radiokarbon dalam memberikan umur karbon 14. Ini dilakukan untuk menghindari anggapan bahwa tahun yang telah kita ukur perlu sama panjangnya seperti kalender tahunan.

Metode Penanggalan Lain

Sementara banyak penanggalan geologi diperoleh dengan metode radiometric yang telah kita bahas, metode lain digunakan pada situasi yang lebih khusus.

Verves

Pada bab 6, kita membahas sebuah jenis irama stratifikasi yang disebut varve. Menjumlahkan nomer varve disebuah pembukaan dapat memberi ide tentang panjang waktu yang diambil untuk dihitung.

1.    Penanggalan lingkaran pohon

Pada iklim sedang, batang pohon dan cabang sebuah pohon biasanya meningkat ketebalanya satu lapisan selama musim pertumbuhan. Sejak setiap lapisan biasanya menghadirkan kembali sebuah tahun pertumbuhan, yang biasa disebut dengan annual ring (lingkaran tahunan). Bentuk lingkaran menyediakan informasi tentang area iklim masa lalu.

Setelah jumlah tahun, pohon-pohon disebuah daerah mempunyai karakteristik rangkaian lingkaran tahunan dari perbedaan lebar. Jika kita menguji pohon yang dapat dicocokan umurnya, catatan berkelanjutan dari variasi lingkaran pohon dapat dibangun. Catatan ini secara luas kembali dalam waktu dengan mempelajari species yang berumur panjang seperti bulu babi cemara. Umur sebuah kayu yang mengandung sejumlah lingkaran tahunan dapat ditentukan dengan membandingkan bentuk lingkaran dengan “standar” area. Pendekatan lingkaran pohon di United State sekarang ini dapat diperpanjang mundur dalam waktu sekitar 8254 tahun sebelum sekarang ini.

2.    Pendekatan Asam Amino

Seperti fosil tulang “umur” ada sebuah pengetahuan kecepatan perubahn dalam rasio dari dua bentuk berbeda asam amino (isomers D dan L). Setelah sebuah periode waktu yang lama dari dua jenis asam amino yang sama melimpahnya. Umur yang cocok mungkin ditentukan dengan menghitung rasio asam amino D/L. Skema pendekatan ini bekerja untuk material yang lebih tua kira-kira 200 tahun dan kurang dari 1.000.000 tahun.

3.    Pengukuran lapisan obsidian hydration

Obsidian yang segar tidak terlindung pada reaksi atmosfer terhadap udara lembab menjadi hydrat. Ketika kecepatan penyerapan embun dari sebuah jenis obsidian diketahui, kedalaman lapisan kaca hydrat memberi tanggal yang cocok untuk contoh kaca. Tanggal ini dicatat ketika kaca pertama tidak terlindung terhadap udara, mungkin ketika manusia primitif pertama memecahkan obsidian menjadi fashion ujung sebuah tombak atau alat lain. Metode penanggalan ini bekerja untuk material yang lebih tua dari pada kira-kira 500 tahun ke yang lebih muda dari pada 1.000.000 tahun.

4.    Penanggalan Jejak Pembelahan

Seperti nukleus sebuah isotop radioaktif seperti uranium 238 decay, partikel berenergi tinggi ditiadakan. Partikel-partikel ini merusak area sekitarnya, membentuk arah dan jejak berkelanjutan sepanjang struktur kristal. Ketika permukaan kristal halus dan tergores dengan sebuah pelarut yang kuat, jejak menjadi lebih terlihat dan dapat di hitung. Jejak pertama mulai membentuk pendek setelah pengkristalisasian mineral, dan sejumlah jejak per unit area, disebut track density (kepadatan jejak), naik bersamaan waktu. Kepadatan jejak juga naik dengan kandungan uranium, sehingga ini cocok untuk mengukur kandungan uranium sebelum jejak pembelahan umur dapat dihitung. Jenis yang luas dari kristal dan kaca telah di tanggalkan, dan metode ini dapat digunakan untuk material yang kurang dari 100 tahun ke material yang tua seperti batuan tertua.

5.    Pendekatan Magnetic

Satu dari metode terbaru tentang penanggalan batu dan sediment berdasarkan perubahan waktu dalam kekuatan daerah magnet bumi. Sekarang kita tahu bahwa pada waktu yang berbeda dimasa lalu, kebalikan daerah magnet bumi ( kutub utara menjadi kutub selatan dan vice versa). Perubahan ini terjadi lebih dari periode waktu yang tidak sama. Setiap waktu wilayah magnet berbalik, ini telah dicatat pada endapan partikel sediment besi dan pembekuan kristal dari magma. Dengan menanggalkan lapisan batuan dengan isotop radioaktif, skala sebuah penanggalan magnetik dapat digunakan untuk memperoleh umur sediemnt atau batuan yang telah diberi magnet. Kita akan kembali pada topic pendekatan magnetik lebih detail pada bab 20.

Skala Waktu Radiometric

Ketika ahli geologi ingin menentukan umur lapisan batuan di sebuah area, mereka umumnya memakai beberapa metode, batuan beku dan batuan metamorphic dapat ditanggalkan secara langsung dengan sejumlah isotop tradioaktif. Batuan sediment, paling banyak dipermukaan bumi dan umumnya hanya satu yang mengandung fosil, dapat ditanggalkan secara langsung hanya pada kasus yang jarang dimana mereka mengandung mineral authigenic seperti glauconite. Bagaimanapun, umur untuk batuan sediment dapat diperoleh jika batuan terpotong atau lapisan terdalam dengan batu beku. Teknik dapat digambarkan dengan menganalisa lapisan batuan. Rangkaian batu menyusun sejumlah fossiliferous dan unfossiliferous batuan sediment terdalam dengan abu vulkanik dan aliran lava serta memotong dengan sebuah tanggul granitic. Umur relatif dari berbagai jenis lapisan ditetapkan dengan prinsip superposition, pemutusan hubungan, pemasukan, dan fosil. Pendekatan radiometric abu vulkanik adalah 300 juta tahun, dan untuk aliran lava adalah 230 juta tahun. Pernah ahli geologi telah menanggalkan lapisan batuan dibeberapa area, mereka sering dapat menggunakan informasi untuk menanggalkan area yang lain. Contohnya, banyak dasar sediment tidak bersatu dengan datable batuan beku atau batuan metamorphic. Bagaimanapun, jika mencoba untuk menentukan tanggal sebuah dasar sediment yang mempunyai index fosil.

Jawaban Beberapa Pertanyaan Dasar

Seperti halnya studi lapangan dan penanggalan radiometric telah dibawa, umur mutlak rentang waktu relatif menjadi terbagi lagi lebih halus (lihat tabel 8.1). Pendekatan radiometric akhirnya membuat ahli geologi dapat menjawab banyak pertanyaan penting tentang waktu asal bumi dan kehidupan serta untuk menanggalkan rangkaian perubahan kehidupan di bumi.

Berapa umur bumi?

            Ahli geologi percaya bahwa meteor yang menghantam bumi dewasa ini dibentuk pada atau dekat dengan waktu susunan bumi. Penanggalan radiometric meteorit memberikan umur sekitar 4.5 milyar tahun. Umur radiometric batuan bulan dikumpulkan pada deretan misi Apollo dari 3.8 sampai 4.2 milyar tahun. Garis lain dari fakta-fakta mengatakan bahwa bumi lebih tua dari pada 4.5 milyar tahun. Bagaimanapun, umur benda padat bumi segera dipercaya tidak ada yang lebih tua dari 5 milyar tahun. Batuan tertua ditemukan sangat jauh dibumi berasal dari bagian tenggara Greenland. Rubidium-strontium dan  uranium-lead menanggalkan batuan ini menetapkan umurnya sekitar 3.8 milyar tahun. Jika bumi termasuk 4.6 sampai 5.0 milyar tahun dan batuan bumi tertua ditemukan jauh sekitar 3.8 milyar tahun, bagian yang bagus dari catatan awal batu bumi tidak ada penjelasan. Apakah kita pernah menemukan penanggalan batuan “genesis” pada awal bumi? Mungkin tidak. Bumi mengembalikan material batuanya terus menerus (lihat bab 3), dan element pada batuan genesis tersebut sangat mungkin kembali secara lengkap menjadi batuan lain.

Kapan kehidupan berkembang di bumi?

            Pada tahun 1980, ahli geologi melaporkan sel bakteri primitif dari 3.5 milyar tahun mengeras mengendap di barat daya Australia. Sel tidak mengandung nuklei dan terhubung bersama seperti mutiara di sebuah kalung. Beberapa ilmuan percaya bahwa kemungkinan sisa-sisa organik terjadi dibatuan yang berumur 3.8 milyar tahun.

            Evolusi selanjutnya bentuk kehidupan telah ditentukan secara akurat dengan metode radiometric. Sel lembut kuno pertama dapat dikenali fosil binatang terjadi pada akhir Era Precambrian, sekitar 1 milyar tahun yang lalu. Fosil binatang berlimpah-limpah dengan mineral skeleton muncul pada Periode Cambrian, sekitar 600 milyar tahun yang lalu, dan manusia modern muncul antara 1.5 dan 2.0 milyar tahun yang lalu.

Penanggalan Evolusi Manusia

            Penanggalan evolusi manusia disalah satu penerapan yang sangat menarik di ilmu geochronolgy. Ahli geologi bekerja sama dengan ahli anthropologi, menyediakan penanggalan radiometric untuk tahapan evolusi manusia. Para peneliti ini beruntung karena banyak lapisan sediment mengandung fosil manusia dan mirip manusia juga terjadi dalam dasar dengan lapisan dengan abu vulkanik. Umur radiometric dapat diperoleh untuk lapisan abu, ini membungkus umur dari lapisan fosil. Kita akan mendekatkan pembahasan kita tentang waktu geologi dengan menjelaskan beberapa penelitian terakhir yang memiliki kepentingan yang sangat besar didalam studi evolusi manusia.

            Pada tahun 1979, ahli anthropologi Mary D. Leakey memulai komunitas ilmiah dengan penemuannya di Tanzania, Afrika Timur, fosil jejak kaki yang dibuat oleh bentuk mirip manusia awal (hominids). Pencarian ini menandakan bahwa hominids, dengan kaki yang sama dengan kaki kita, berjalan tegak setengah juta tahun lebih awal daripada yang ditandakan oleh fosil sebelumnya. Manusia primitif ini telah berjalan sepanjang penyimpanan abu vulkanik, meninggalkan jejak kaki. Jejak kaki (gambar 8.7) dilindungi oleh penguburan dibawah sediment dan penyimpanan abu vulkanik. Penanggalan potassium argon dari cristal biotite terlentang dan dibawah penyimpanan abu vulkanik menetapkan umur jejak kaki antara 3,6 dan 3.8 juta tahun. Leakey percaya bahwa ketika huminids berjalan secara lengkap, mereka bebas menggunakan kaki untuk tujuan lain. Ini menghadirkan kesempatan baru, dimana otak kemudian berkembang mengambil keuntungan, seperti yang dikatakan Leakey:

           

Jejak kaki tersebut jauh dari masa lalu, ditinggalkan oleh yang paling tua yang kenal sebagai Huminids, sering mendatangi imajinasi. Melintasi teluk waktu aku hanya bisa berharap mereka baik-baik saja pada jalur Prasejarah. Ini, aku percaya, bagian dari perjalanan yang berat dan lebih membahayakan, satu yang-selama jutaan tahun percobaan evolusi dan kesalahan, keberuntungan dan kegagalan- mencapai puncak pada timbulnya manusia modern.

INTEGRASI SAINS DAN ISLAM

(١) مَذْكُورًا أَتَى عَلَى الإنْسَانِ حِينٌ مِنَ الدَّهْرِ لَمْ يَكُنْ شَيْئًاهَلْ 

Bukankah telah datang atas manusia satu waktu dari masa, sedang Dia ketika itu belum merupakan sesuatu yang dapat disebut?

Dalam ayat-ayat pembukaan surat ini Allah memperingatkan manusia supaya mengenal awal kejadiannya, ketika dahulu sebelum ia diciptakan oleh Allah siapakah dan dimanakah ia dan apakah ia. Kemudian menciptanya dari setetes air mani ibu dan ayah yang bercampur, hingga lengkap sempurna dengan panca inderanya mendengar dan melihat serta perasaan dan pikiran akalnya kemudian diuji oleh Allah dengan tuntunan perintah dan larangan-Nya, dan diperingatkan dengan janji dan ancaman-Nya.(Ibnu Katsir:94)

Menurut Quraish Shihab kata حنٍ dipahami dalam arti waktu secara mutlak, pendek atau panjang. Sedang الدهر adalah waktu yang berkepanjangan yang telah dan akan dilalui oleh alam dunia ini. Ia adalah masa wujud alam raya. Alam raya telah wujud jauh sebelum wujudnya manusia.Al-Biqa‟I memahami ayat di atas sebagai isyarat bahwa zaman tidak diciptakan kecuali untuk manusia. Ayat ini juga mengingatkan kepada kita tentang awal kehadiran kita ke bumi ini agar kita tidak sombong, angkuh dan berpaling dari pencipta.(Quraish:2007)

DAFTAR PUSTAKA

Brady, James E. 2012. Kimia Universitas Asas & Struktur Jilid 2.Tangerang : BINARUPA AKSARA Publisher.

Ir. Soetoto S.U. 2013. Geologi Dasar.Yogyakarta : Ombak.

Katsir, Ibn. 1994. Terjemah Singkat Tafsir Ibnu Katsir Jilid 3. Kuala Lumpur : Victory Agence.

Ludman, Allan and Nicholas Coch. 1981. Physical Geology.America : Mc Graw-Hill Higher Education.

Montgomery, Carla W. 2011. Environmental Geology. New York : Mc Graw-Hill companies.

Plummer, Charles C. 2007.Physical Geology. New York : Mc Graw-Hill companies.

Shihab. M. Quraish. 2007 .Wawasan Al-Qur’an : Tafsir Maudhu’I. Bandung : PT Mizan Pustaka.

Triton P.B. 2009. Mengenal Sains Sejarah Bumi dan Bencana Alam.Yogyakarta : TUGU PUBLISHER.