Pengetahuan atau Ilmu Geologi didasarkan kepada
studi terhadap batuan. Diawali dengan mengetahui bagaimana batuan itu
terbentuk, terubah, kemudian bagaimana hingga batuan itu sekarang
menempati bagian dari pegunungan, dataran-dataran di benua hingga
didalam cekungan dibawah permukaan laut. Kemanapun anda menoleh, maka
anda selalu akan bertemu dengan benda yang dinamakan batu atau batuan.
Sebut saja kerakal di halaman rumah, kemudian di jalan yang landasannya
atau bagian tepinya dibuat dari batu. Di dasar atau tebing sungai,
bahkan menengok bagian dari rumah anda mungkin sebagian besar terbuat
dari batu. Batu atau batuan yang anda lihat
dimana-mana itu, ada yang sama warna dan jenisnya, tetapi juga banyak
yang berbeda. Tidak mengherankan apabila batuan merupakan bagian utama
dari Bumi kita ini.
Berdasarkan persamaan dan perbedaan tadi, maka
kita berupaya untuk mengelompokannya. Dari hasil pengamatan terhadap
jenis-jenis batuan tersebut, kita dapat mengelompokkannya menjadi tiga
kelompok besar, yaitu
(1) batuan beku,
(2) batuan sedimen, dan
(3) batuan malihan atau metamorfis.
Penelitian-penelitian yang dilakukan oleh para ahli
Geologi terhadap batuan, menyimpulkan bahwa antara ketiga kelompok
tersebut terdapat hubungan yang erat satu dengan lainnya, dan batuan
beku dianggap sebagai nenek moyang dari batuan lainnya. Dari sejarah
pembentukan Bumi, diperoleh gambaran bahwa pada awalnya seluruh bagian
luar dari Bumi ini terdiri dari batuan beku. Dengan perjalanan waktu
serta perubahan keadaan, maka terjadilah perubahan-perubahan yang
disertai dengan pembentukan kelompok-kelompok batuan yang lainnya.
Proses perubahan dari satu kelompok batuan ke kelompok lainnya,
merupakan suatu siklus yang dinamakan daur batuan.
Pada gambar di bawah
diperlihatkan bagaimana perjalanan daur tersebut. Melalui daur batuan
ini, juga dapat diruntut proses-proses geologi yang bekerja dan mengubah
kelompok batuan yang satu ke lainnya. Konsep daur batuan ini merupakan
landasan utama dari Geologi Fisik yang diutarakan oleh JAMES HUTTON.
Dalam daur tersebut, batuan beku terbentuk sebagai akibat dari
pendinginan dan pembekuan magma. Pendinginan magma yang berupa lelehan
silikat, akan diikuti oleh proses penghabluran yang dapat berlangsung
dibawah atau diatas permukaan Bumi melalui erupsi gunung berapi.
Kelompok batuan beku tersebut, apabila kemudian tersingkap di permukaan,
maka ia akan bersentuhan dengan atmosfir dan hidrosfir, yang
menyebabkan berlangsungnya proses pelapukan. Melalui proses ini batuan
akan mengalami penghancuran.
Selanjutnya, batuan yang telah dihancurkan ini
akan dipindahkan/digerakkan dari tempatnya terkumpul oleh gayaberat, air
yang mengalir diatas dan dibawah permukaan, angin yang bertiup,
gelombang dipantai dan gletser dipegunungan-pegunungan yang tinggi.
Media pengangkut tersebut juga dikenal sebagai alat pengikis, yang dalam
bekerjanya berupaya untuk meratakan permukaan Bumi. Bahan-bahan yang
diangkutnya baik itu berupa fragmen-fragmen atau bahan yang larut,
kemudian akan diendapkan ditempat-tempat tertentu sebagai sedimen.
Proses berikutnya adalah terjadinya ubahan dari
sedimen yang bersifat lepas, menjadi batuan yang keras, melalui
pembebanan dan perekatan oleh senyawa mineral dalam larutan, dan
kemudian disebut batuan sedimen. Apabila terhadap batuan sedimen ini
terjadi peningkatan tekanan dan suhu sebagai akibat dari penimbunan dan
atau terlibat dalam proses pembentukan pegunungan, maka batuan sedimen
tersebut akan mengalami ubahan untuk menyesuaikan dengan lingkungan yang
baru, dan terbentuk batuan malihan atau batuan metamorfis.
Apabila batuan metamorfis ini masih mengalami
peningkatan tekanan dan suhu, maka ia akan kembali leleh dan berubah
menjadi magma. Panah-panah dalam gambar, menunjukan bahwa jalannya
siklus dapat terganggu dengan adanya jalan-jalan pintas yang dapat
ditempuh, seperti dari batuan beku menjadi batuan metamorfis, atau
batuan metamorfis menjadi sedimen tanpa melalui pembentukan magma dan
batuan beku. Batuan sedimen dilain pihak dapat kembali menjadi sedimen
akibat tersingkap ke permukaan dan mengalami proses pelapukan.