Sistim Tata surya kita berasal dari spiral awan nebula (awan
gas dan debu batuan dan metalik) yang sangat besar. Matahari terbentuk dari
bagian tengah awan nebula. Pada saat awan ini berputar mengelilingi Matahari,
awan ini secara perlahan menjadi rata. Beberapa bagian dari awan ini
berputar seperti pusaran arus.
Gas dan debu yang berada di sekitar pusaran ini ikut
bergabung. Kumpulan dari gas dan debu ini semakin tumbuh besar dengan menarik
berbagai partikel-partikel yang berada di dekatnya. Secara lambat laun kumpulan
berbagai partikel yang berputar ini membentuk planet-planet yang mengelilingi
Matahari.
Salah satu teori menyebutkan bahwa Bumi pada awalnya berupa
gas kemudian berubah menjadi cairan dan akhirnya menjadi lebih dingin sehingga
kerak Bumi ( kulit luar ) menjadi padat mengeras. Banyak ilmuwan yang mendukung
teori bahwa awan Nebula yang membentuk Tata Surya kita berasal dari ledakan
sebuah bintang.
Bumi yang terbentuk berupa materi padat tanpa air dan
dikelilingi awan gas. Radiasi berbagai material dan meningkatnya tekanan di dalam
Bumi secara bertahap menghasilkan panas yang sanggup mencairkan bagian dalam
Bumi. Berbagai material berat seperti besi menjadi tenggelam, sedangkan
material ringan seperti Silika ( batuan yang terdiri dari silikon dan oksigen )
muncul ke permukaan Bumi dan membentuk lapisan keras kulit Bumi yang pertama.
Panasnya perut Bumi juga menyebabkan zat-zat kimia di dalam
Bumi muncul ke permukaan. Beberapa zat kimia membentuk air, dan ada juga yang
menjadi gas-gas yang membentuk atmosfere. Selama lebih dari jutaan tahun secara
perlahan-lahan air terkumpul di tempat-tempat yang rendah dan membentuk lautan.
Daratan berkembang di Bumi, air hujan dan sungai melarutkan garam dan berbagai
subtansi dalam batuan dan membawanya ke lautan, sehingga membuat lautan menjadi
asin.
Atmosfere awal Bumi mungkin terdiri dari hidrogen, helium,
metan, dan amonia sama seperti atmosfere Jupiter saat ini. Barangkali sebagian
besar terdiri dari karbon dioksida seperti atmosfer Venus saat ini.
Selama sekitar satu milyar tahun yang pertama Bumi tak
mengandung kehidupan. Kemudian gabungan kimia yang terjadi secara kebetulan di
atmosfer dan memperoleh energinya dari sumber-sumber seperti petir,
menghasilkan asam amino dan asam nukleat, yakni bahan pembangun molekul semua
mahluk hidup.
Bumi pada awalnya mengandung sedikit sekali oksigen. Oksigen
di Bumi terutama berasal dari tanaman-tanaman yang menggunakan karbon dioksida
untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen. Dengan semakin banyaknya
tanaman yang terbentuk di Bumi maka jumlah oksigen menjadi semakin
banyak.
Pada awalnya hanya terbentuk satu benua besar yang disebut
Pangaea dan dikelilingi satu samudera Panthalassa. Sekitar 200 juta tahun yang
lalu benua ini terbelah menjadi dua yakni Gondwanaland dan Laurasia.
Gondwanaland kemudian terbelah membentuk benua afrika, antartika,
australia, Amerika Selatan, dan sub benua India. Sedangkan Laurasia terbelah
menjadi Eurasia dan Amerika Utara. Pada saat benua ini terbelah-belah beberapa
samudera baru muncul di sela-selanya. Diperlukan waktu berjuta-juta tahun untuk
membentuk posisi daratan yang seperti sekarang ini.
Bumi terdiri dari beberapa lapisan, lapisan luar Bumi
disebut Lithosphere dan terdiri dari 30 lapisan. Masing-masing lapisan terdiri
dari bagian yang keras dan mantel bagian atas, lapisan keras ini bergerak di
atas sebuah lapisan batu yang sangat panas di dalam lapisan mantel yang disebut
asthenosphere. Pada saat lapisan-lapisan ini bergerak mereka juga membawa
benua-benua dan lantai dasar samudera bergerak bersamanya.
Lapisan-lapisan Bumi ini bergerak dengan tiga cara; pertama
saling menjauh, kedua saling mendekat dan ketiga saling melewati. Jika lapisan
Bumi bergerak saling menjauh di suatu tempat, maka mereka pasti bergerak saling
mendekat di tempat yang lain.
Bila dua buah Lapisan saling bertubrukan maka salah satu
lapisan akan terangkat dan membentuk pegunungan. Pegunungan Himalaya dengan
puncak Gunung Everestnya mulai terbentuk 60 juta tahun yang lalu, ketika
lapisan Bumi yang mengangkut India bertabrakan dengan lapisan Bumi yang mengangkut
Eurasia.
Ketika bertabrakan salah satu lapisan mungkin tertekan ke
bawah ke dalam mantel di bawah lapisan yang lain, membentuk sebuah jurang yang
sangat dalam di dasar samudera. Panas di dalam perut Bumi mencairkan
material-material dan mencari jalan keluar ke permukaan Bumi membentuk Gunung
Berapi.
Kira-kira 250 juta tahun yang lalu sebagian besar kerak
benua di Bumi merupakan satu massa daratan yang dikenal sebagai Pangea.
Kemudian, kira-kira dua ratus juta tahun yang lalu selama Periode Trias, Pangea
terpecah menjadi dua benua besar yaitu Laurasia, yang sekarang terdiri dari
Amerika Utara, Eropa, sebagian Asia Tengah dan Asia Timur; dan Gondwana yang
terdiri dari Amenka Selatan, Afrika India, Australia dan bagian Asia lainnya. Bagian-bagian
dan dua benua besar ini kemudian terpecah-pecah, hanyut dan bertubrukan dengan
bagian lain.
Interpretasi yang terbaru didasar kan pada distribusi
berbagai pecahan yang disebut "terranes", yang memiliki sejarah
geologi yang berlainan. Untuk menentukan letak Jawa dan Bali dengan tepat pada
peta Pangea hampir mustahil. Pertama, karena penanggalan terhadap batuan sangat
sedikit. Kedua karena mungkin bentuk jawa tidak ada sebelum Kala Miosen, dan
Bali barangkali baru muncul di atas permukaan laut kira-kira tiga juta tahun
yang lalu.
Kira-kira 250 km ke arah selatan jawa dan Bali adalah Palung
jawa yang sangat dalam. Di bagian selatan palung ini merupakan bagian dan suatu
dangkalan yang dikenal sebagai Dangkalan Indo-Australia, yang terbentuk di
bagian dalam samudera di sebelah selatan India dan Australia, dan membentuk
pecahan antara Antartika dan Australia.
Pergerakan dangkalan ini ke arah utara terus berlangsung
sampai sekarang dengan laju 6 cm/tahun. Pergerakan ini mendesak Dangkalan Sunda
dimana Asia Tenggara berada, dan selama berjuta-juta tahun daya yang dihasilkan
oleh gerakan ini melipat lapisan-lapisan sedimen tua membentuk deretan
pegunungan.
Dangkalan Indo-Australia masuk ke bawah Dangkalan Sunda di
sepanjang Palung Jawa, dan selip mendadak yang kadang-kadang terjadi akibat
gesekan antara dua dangkalan ini menimbulkan gempa bumi, sedangkan panas yang
dihasilkan dari gesekan dua dangkalan ini membentuk kantung-kantung batuan yang
mencair di bawah tekanan tinggi. Kantung-kantung ini dapat bocor ke permukaan
dan membentuk gunung berapi.
Walaupun batuan vulkanik cukup dominan, daerah sedimentasi
juga cukup luas. Luas utama bagian utara dan selatan sedimen moderen yang
berasal dari erosi gunung-gunung baru mengendap di atas sedimen tua yang
terangkat ke atas karena gerakan yang dahsyat di bawah batuan yang meleleh.
Namun tidak semua batuan sedimen merupakan hasil erosi,
karena terdapat daerah batu kapur yang berasal dari suatu masa ketika organisme
pembentuk terumbu karang tumbuh subur yang kemudian terangkat ke atas. Misalnya
daerah perbukitan kapur di Padalarang Bandung.
Seluruh dataran aluvial di bagian utara Jawa sudah terbentuk
dalam waktu 8.000 tahun terakhir, yaitu ketika permukaan laut turun 5-6 m.
Dataran ini terbentuk, sebagian karena kipas-kipas aluvial dari limpahan gunung
berapi dan sebagian karena dataran pasca-Pliosen yang terangkat ke atas.
Proses-proses ini terus berlang- sung sampai sekarang.