Batuan Metamorf

BATUAN METAMORF

Batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami peubahan mineralogik dan struktur oleh metamorfisme dan terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair,batuan yang telah berubah karena bartambahnya tekanan dan temperatur, atau batuan yang mempunyai sifat-sifat yang dihasilkan dari proses metamorfisme. Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan induk yang lain, dapat berupa batuan beku, batuan sedimen, maupun batuan metamorf sendiri yang telah mengalami proses/perubahan mineralogi, tekstur maupun struktur sebagai akibat pengaruh temperatur dan tekanan yang tinggi.Perubahan yang terjadi dalam batuan metamorf adalah kristalisasi baru.

Metamorfisme dapat digolongkan menjadi:

1) Metamorfisme kontak/sentuh/termal.

Terjadi pada zone kontak dengan tubuh magma, intrusif ataupun ekstrusif yang mempunyai tekanan 1000-3000 atmosfer dan temperatur 300-800 derajat celcius.

2) Metamorfisme dinamik/dislokasi/kinematik/kataklastik

Terjadi pada zona sesar

3) Metamorfisme regional

Terjadi pada daerah luas akibat orogenesis. Pada proses ini pengaruh tekanan dan temperatur berjalan bersama-sama. Proses ini terjadi dalam kerak bumi di bawah zone of weathering and cementation,tetapi di atas zone of remelting. Tekanan 2000-13000 bars.

Komposisi mineral batuan metamorf.

Dapat digolongkan menjadi 2 macam:

1) Mineral yang tahan terhadap proses metamorfisme

2) Mineral baru yang terbentuk selama atau akibat proses metamorfisme

Sebagai contoh,kwarsa adalah mineral yang sangat stabil, sehingga mampu bertahan terhadap proses metemorfisme(kondisi baru) dan oleh sebab itu kwarsa hadir dalam batuan metamorf. Dilain hal mineral lempung akan berubah menjadi mineral lain selama proses metamorfisme sesuai dangan kondisinya yang baru.

Mineral yang umum dijumpai dalam batuan metamorf:

1.Kwarsa 6.Muskovit

2.Kalsit 7.Garnet

3.Feldspar 8.Staurolit

4.Klorit 9.Kyanit

5.Biotit 10.Silimanit

Mineral yang jarang ditemukan dalam batuan metamorf:

1.talk 6.wolastonit

2.grafit 7.kodierit

3.epidot 8.andalusit

4.tremolit 9.korundum

Tiga jenis metamorphism dapat bervariasi, tergantung pada efek relatif mekanik dan perubahan kimia. Metamorphism dinamis, atau cataclasis, terutama hasil dari deformasi mekanis dengan sedikit jangka panjang perubahan suhu. Tekstur yang dihasilkan oleh penyesuaian tersebut berkisar dari breccias terdiri dari sudut, batu hancur fragmen yang sangat halus, butiran atau bubuk batu dengan jelas foliation dan lineation disebut mylonites. Hubungi metamorphism terjadi terutama sebagai akibat dari peningkatan suhu di mana stres diferensial minor. Sebuah fenomena umum adalah efek yang dihasilkan berdekatan dengan intrusi batuan beku di mana beberapa zona malihan mineral diwakili dengan mengubah suhu assemblages mencerminkan gradien dari gangguan suhu tinggi ke suhu rendah host rocks; zona ini konsentris untuk gangguan. Karena volume suara yang terkena dampak adalah kecil, tekanan dekat konstan. Batu telah dihasilkan butir equidimensional karena kurangnya stres dan biasanya halus karena durasi pendek metamorphism. Metamorphism Daerah hasil dari peningkatan umum suhu dan tekanan di atas area yang luas. Nilai atau intensitas metamorphism diwakili oleh assemblages mineral yang berbeda. Metamorphism regional dapat dibagi lagi menjadi tekanan yang berbeda-kondisi temperatur berdasarkan urutan diamati assemblages mineral. Ini mungkin termasuk kondisi ekstrim, di mana sebagian meleleh terjadi, yang disebut anatexis. Metamorphism jenis lain dapat terjadi. Mereka retrograde metamorphism, tanggapan mineral assemblages untuk menurunkan suhu dan tekanan; metasomatism, yang metamorphism yang mencakup penambahan atau pengurangan komponen dari kumpulan asli; poli-metamorphism, efek lebih dari satu peristiwa metamorf dan hidrotermal metamorphism, perubahan yang terjadi dalam kehadiran air pada suhu dan tekanan tinggi yang mempengaruhi hasil mineralogi dan laju reaksi.

Batuan metamorf menyusun sebagian besar dari kerak Bumi dan digolongkan berdasarkan tekstur dan dari susunan kimia dan mineral (fasies metamorf) Mereka terbentuk jauh dibawah permukaan bumi oleh tegasan yang besar dari batuan diatasnya serta tekanan dan suhu tinggi. Mereka juga terbentuk oleh intrusi batu lebur, disebut magma, ke dalam batuan padat dan terbentuk terutama pada kontak antara magma dan batuan yang bersuhu tinggi.Penelitian batuan metamorf (saat ini tersingkap di permukaan bumi akibat erosi dan pengangkatan) memberikan kita informasi yang sangat berharga mengenai suhu dan tekanan yang terjadi jauh di dalam permukaan bumi.Tekstur merupakan kenampakan batuan yang berdasarkan pada ukuran, bentuk dan orientasi butir mineral individual penyusun batuan metamorf (Jackson, 1970).

Berikut adalah macam-macam tekstur batuan metamorf:

Tekstur dalam batuan metamorf menyangkut mengenai rekristalisasi dari mineral yang sangat dipengaruhi oleh temperature yang terjadi saat metamorfisme. Tekstur dalam batuan metamorf dibagi menjadi dua macam:

1) Kristaloblastik, yaitu mineralmineral batuan asal sudah mengalami kristalisasi kembali seluruhnya pada waktu terjadi metamorfisme.

a) Porfiroblastik: Identik dengan porfiritik pada batuan beku, dijumpai porfiroblast(identik dengan fenokrist dibatuan beku) di dalam suatu masa dasar.

b) Granoblastik: Butir-butir berukuran seragam.

c) Lepidoblastik: Mineral-mineral sejajar dan terarah adalah mineral pipih(tubular)

d) Nematoblastik: Mineral-mineral yang sejajar dan terarah adalah mineral perismatik.

e) Idioblastik: Mineral-menralnya euhedral(batas kristalnya baik) identik denagn idiomorfik pada batuan beku.

f) Xenoblast: Mineral-mineralnya Anhedral(batas Kristal jelek), identik dengan xenomorfik pada batuan beku.

2) Tekstur sisa (Relict Texture), yaitu tekstur batuan metamorf yang masih menunjukan tekstur batuan asalnya. Penamaannya biasanya diawali dengan Blasto.

a) Blastoporfiritik: Sisa tekstur porfiritik batuan asal masih tampak.

b) Blastofitik: Sisa tekstur ofitik batuan asal(batuan beku) masih tampak.

Struktur batuan metamorf

Struktur batuan metmorf merupakan hubunagn antar butir penyusun dalam batuan metamorf. Struktur dalam batuan metamorf dibedakan menjadi dua macam, yaitu struktur foliasi dan non foliasi.

1) Struktur foliasi

Yaitu struktur batuan metamorf yang disebabkan oleh adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan. Foliasi dibedakan lagi menjadi:

a) Slaty cleavage, yaitu kenampakan kesejajaran pada batuan metamorf yang berbutir halus ditunjukan oleh kehadiran bidang-bidang belah yang sangat rapat. Nama batuannya adalah slate( batu sabak)

b) Phyllitic, yaitu struktur yang hamper sama dengan slaty cleavage tapi tingkatannya masih lebih tinggi, ditunjukan oleh kehadiran kilap sutera yang disebabkan oleh kehadiran mika yang sangat halus. Nama batuannya adalah filit.

c) Schistosic, yaitu struktur foliasi yang disebabkan oleh penjajaran mineral-mineral pipih. Kenampakan batuannya lebih jelas dari filit sehingga lebih mudah dibelah. Nama batuannya adalah sekis.

d) Gneissic, yaitu struktur foliasi yang diperlihatkan oleh penjajaran mineral-mineral granular atau berbutir kasar, umumnya berupa kwarsa dan feldspar. Struktur ini sering memperlihatkan belahan yang tidak rata. Nama batuannya adalah Gneiss.

2) Struktur nonfoliasi

Yaitu struktur batuan mertamorf yang dicirikan denagn tidak adanya penjajaran mineral yang ada dalam batuan metamorf tersebut. Struktur ini dibedakan lagi menjadi:

a) Hornfelsik(hornfels), yaitu struktur batuan metamorf dimana butirbutirnya equidimensional(hampir sama) dan tidak menunjukan pengarahan atau orientasi. Nama batuannya adalah hornfels.

b) Kataklastik, yaitu struktur yang terdiri dari pecahan-pecahan atau fragmen batuan atau mineral. Misalnya breksi patahan yang biasa ditemukan pada zona patahan/sesar.

c) Milonitik, Struktur hamper sama dengan kataklastik, tetapi butirnya lebih halus dan dapat dibelah seperti schistose. Struktur ini disebabkan karena sesar yang sangat kuat,sehingga fragmennya lebih halus.

Hasil pengamatan batuan metamorf di berbagai tempat di bumi memperlihatkan bahwa komposisi kimia batuan metamorf hanya sedikit terubah oleh proses metamorfisme,. Perubahan utama yang terjadi adalah bertambah atau berkurang nya folatile, H2O dan CO2, Tetapi bahan utamanya, seperti SiO¬2, Al2O3 dan CaO, tidak berubah. Sehingga dapat di simpulkan bahwa himpunan mineral batuan metamorf dari batuan sedimen atau batuan beku ditentukan oleh suhu dan tekanan saat metamorfisme berlangsung. Intinya bahwa dari komposisi batuan tertentu, himpunan mineral yang mencapai keseimbangan selama metamorfisme dibawah kisaran kondisi fisik tertentu, termasuk dalam fasies metamorfisme yang sama.

Klasifikasi batuan metamorf.

Berdasarkan teksturnya, batuan metamorf dibedakan menjadi:

1) Slate( Batu Sabak)

Jenis batuan metamorf yang berbutir sangat halus, memperlihatkan bidang belahan(slaty-cleavage), tanpa lapisan segregasi, hasil metamorfisme regional dari mudstone,siltstone dan batuan sedimen klastik berbutir halus.

(http://www.lizzadromuseum.org/rm/Slate.jpeg)

2) Phyllite (Fillit)

Batuan metamorf yang berbutir halus, memperluihatkan schistosity, mulai tampak lapisan segregasi: pada bidang foliasiada kilap muskovit dan klorit, berasal dari batuan yang sama dengan bahan pembentuk slate, tetapi butirnya lebih kasar: hasil metamorfisme regional tingkat yang lebih tinggi.

(http://geology.com/rocks/phyllite.shtml)

3) Sekis

Schistocity atau foliasi jelek sekali:terdiri dari lapisan segregasi kuarts dan feldspar dan mineral pipih seperti biotit dan muskovit: hasil metamorfisme regional fasies tinggi atau metamorfisme kinetic bertekanan tinggi.

(http://www.lizzadromuseum.org/rm/.jpeg)

4) Gneiss

Struktur gneisik, berbutir kasar, shistosity tidak baik karena banyaknya mineral kuarts dan feldspar lebih banyak daripada mineral pipih: hasil metamorfisme regional fasies tinggi dari batuan granit atau batuan lain yang mengandung kuarts dan feldspar.

(http://images.google.co.id/imgres?imgurl.jpg)

5) Hornfels

Berstruktur hornfelsic, hasil metemorfisme termal. Apabila mineral penyusunnya kuarts maka hornfels kuarts ini juga disebut kuartsit

Deskripsi :

Kuarsit

Komposisi dari kuarsit adalah kuarsa yang mengalami metamorphose regional, batuan ini mengalami kristalisasi pda suhu 8000 C dan pada tkanan 5,5 kilobar.Kuarsit terbentuk dari batuan sedimrn yang banyak mengandung mineral kuarsa seperti graywack, jasper, flint dan lain-lain.Dalam keadaan belum diolah kuarsit dimanfaatkan sebagai agregat bahan bangunan, sedangkan setelah di olah dengan persyaratan tertentu dapat dimanfaatkan seperti mineral kuarsa antara lain untuk pembuatan bata refraktori, bahan abrasiv, industri gelas, kramik dan lain-lain. Sedangkan bila penyusunnya mineral kalsit maka hornfels kalsit disebut marble atau marmer(pualam).

Kuarsit juga merupakan batuan metamorf yang mengandung lebih dari 80% mineral kuarsa yang tersementasi oleh silica kristalin, sehingga merupakan batuan yang kompak, membelah melalui butiran kuarsa tanpa foliasi. Batuan ini terjadi karena metamorphose regional dari batu pasir kuarsa pada semua derajat metamorfosa.

http://www.geocities.com/erwan05_ukt/batumetamorf.jpg

http://z.about.com/d/geology/1/0/Z/S/1/rocpichornfels.jpg

Marmer / Marble

Marmer adalah batuan kristalin kasar yang berasal dari batu gamping atau dolomit. Marmer yang murni berwarna putih dan terutama disusun oleh mineral kalsit. Tulungagung adalah salah satu penghasil marmer terbesar di Indonesia. Marmer terdiri dari mineral kalsit yang terjadi karena proses metamorfosa regional atau rekristalisasi dari batu gamping. Batuan ini padat, kompak tanpa foliasi, umumnya bertekstur granoblastik, terbentuk karena proses metamorphose kontak. Warnanya biasanya abu-abu karena adanya grafit (bereaksi positif dengan HCl)

(http://www.lizzadromuseum.org/rm/marble.jpeg)

Myllonite / Milonit

Hasil metamorfisme kataklastik berbutir sedang(1-5mm). Memiliki struktur yang disebabkan oleh sesar yang sangat kuat, sehingga fragmennya lebih halus dan biasanya menunjukan foliasi.

Phyllonit / Filonit

Secara megaskopik seperti filit, tetapi terbentuk seperti millonit oleh granulasi batuan asal yang lebih kasar: sudah ada rekristalisasi,berwarna abu-abu mengkilap karena adanya mika, schistosity jelas, mengandung serisit banyak.

http://www.geocities.com/erwan05_ukt/Phyllonite.jpg

Serpentinit

Serpentinit adalah batuan metamorf dengan komposisi mineralnya hamper semuanya berupa mineral kelompok serpentin. Kadang dijumpai mineral tambahan seperti klorit, talk dan karbonat yang umumnya berwarna hijau. Batuan ini bersifat nonfoliasi sampai lineasi.

http://z.about.com/d/geology/1/0/e/S/1/rocpicserpentinite.jpg

Batuan Sedimen

BATUAN SEDIMEN

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil perombakan batuan yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia maupun organisme, yang diendapkan lapis demi lapis pada permukaan bumi yang kemudian mengalami pembatuan (pettijohn,1995).

Batuan-batuan yang telah ada sebelumnya, baik itu batuan beku,metamorf maupun batuan sedimen itu sendiri dihancurkan, proses penghancuran tersebut bisa disebabkan oleh adanya pelapukan, gaya-gaya air, pengikisan-pengikisan angin. Lalu batuan yang telah dihancurkan tersebut diangkut kemudian diendapkan di tempat-tempat yang lebih rendah, misalnya laut, samudra dan danau.

Mulanya batuan sedimen yang terbentuk adalah batuan yang lunak, namun Karena adanya proses diagenesis maka batuan sedimen yang tadinya lunak menjadi keras. Pasir yang tadinya merupakan batuan-batuan yang lepas dan gembur akan menjadi batuan pasir dan lempung akan menjadi batuan lempung. Proses diagenesis ini merupakan kompaksi atau pemadatan karena adanya tekanan lapisan di atas atau sementasi yaitu perekatan bahan-bahan lepas menjadi batuan keras oleh larutan-larutan kimia, misalnya larutan kapur dan silisium. Proses pembentukan batuan sedimen ini sebagian besar terjadi di dalam samudra, prosesnya bisa diendapkan secara langsung oleh reaksi-reaksi kimia misalnya garam atau gypsum atau diendapkan oleh pertolongan jasad renik, baik itu tumbuhan maupun hewan.

Berikut adalah pembentukan batuan sedimen berdasarkan genesis / cara terbentuknya sedimen-sedimen itu :

a. Batuan sedimen yang dibentuk secara mekanik

Ialah batuan-batuan yang terdiri dari bagian-bagian / fragmen-fragmen batuan. Endapan itu dinamakan juga sedimen klastika. Contohnya batu pasir, tanah liat, konglomerat, breksi

b. Batuan sedimen yang dibentuk secara kimia

ialah batuan-batuan yang langsung mengendap dari larutan-larutan yang mengandung berbagai unsur garam dapur, gypsum, batu gamping.

c. Batuan sedimen yang dibentuk secara organik

Ialah batuna sedimen yang diendapkan langsung dari larutan-larutan dengan pertolongan jasad-jasad renik, baik itu tumbuhan maupun hewan. Contohnya batu gamping, radiolarit.

Gambar siklus terjadinya batuan

Kenampakan batuan sedimen di muka bumi sebesar 75 %, sedangkan singkapan dari batuan beku hanya sebesar 25 % saja. Volume batuan sedimen hanya mengandung 5 % yang diketahui di litosfera dengan ketebalan 10 mil di luar tepian benua, dimana batuan beku mengandung 95 %.

Perbandingan relative antara batuan beku dan batuan sedimen dalam lapisan kerak bumi. A.perbandingan volum , B.perbandingan luas (pettijohn 1975)

Sifat-sifat utama batuan sedimen

1. Adanya pelapisan/berlapis yang terjadi karena adanya perbedaan ukuran butiran,perbedaan warna dan perbedaan komposisi mineral penyusun batuan itu sendiri

2. Sifat klastik/fragmen yang menandakan bahwa butir-butir pernah lepas,terutama pada golongan detritus

3. Sifat jejak atau adanya bekas-bekas tanda kehidupan (fosil)

4. Jika bersifat hablur, selalu monomineralik, contohnya gypsum, dolomite,klasit.

5. Hubungan kristalnya tidak interlock.

Tekstur batuan sedimen berdasarkan asalnya dan cara terjadinya :

a. Klastik

Batuan sedimen tersusun atas hasil hancuran (fragmen) batuan lain yang sudah ada lebih dulu

b. Nonklastik

Batuan sedimen yang terbentuk oleh hasil reaksi kimia tertentu, baik yang bersifat anorganik maupun biologi.

Struktur batuan sedimen

a. Struktur sedimen klastik

• Struktur berlapis

Struktur ini merupakan ciri khas dari batuan sedimen klastik, struktur berlapis disebabkan oleh adanya perbedaan komposisi mineral yang dikandung batuan, warna, tekstur, porositas, dan struktur.

• Struktur berfosil

Struktur ini terjadi karena banyaknya fosil sebagai penyusun utama batuan tersebut.

b. Struktur batuan sedimen non klastik

• Struktur dalam

- Berfosil

- Oolites

- Pisolites

- Concretion

- Conchoidal fracture

• Struktur luar

- Bioherm

Struktur bioherm terdiri dari bentuk-bentuk tektonik massif, biasanya berbentuk lensa yang dikelilingi oleh sedimen klastik

- Biostrome

Ialah timbunan tubuh/kerangka plankton dan nekton yang sudah mati, biasanya berlapis dan berseling dengan kalsilutit

Berikut istilah-istilah penting dalam batuan sedimen dan fungsinya

a. Ripplemark

(Sumber gambar : www.geowiki.fr/index.php?title=Ripple_mark)

Yaitu bentuk dari permukaan bergelombang karena adanya proses arus satu arah. Pembentukan ripple mark berasal dari adanya suatu arus, misalnya arus angin yang membawa material-materil pasir sebagai material transport lalu dengan adanya mekanisme pergerakan arus yang khas mengendapkan material transport tadi pada front side suatu ripple. Ripple mark berfungsi sebagai penentuan arah arus dan penentuan top dan bottom.

b. Cross bedding

(Sumber gambar : www.geowiki.fr/index.php?title=crossbedding)

Ialah lapisan miring dengan ketebalan lebih dari 5 cm,merupakan struktur sedimentasi tunggal yang terdiri dari urut-urutan sistematik. Cross bedding dihasilkan oleh migrasi ripple yang cukup besar atau oleh gelombang-gelombang yang membawa pori dimana masing-masing lapisan berukuran lebih dari 5 cm. struktur ini dihasilkan oleh kegiatan arus air atau angin dengan arah bervariasi (bates and Jackson 1987 : 163). Cross bedding dapat digunakan sebagai petunjuk adanya aliran air dari segala arah.

c. Gradded bedding

(Sumber gambar : www.pitt.edu/.../GradedBedding.html)

Ialah struktur lapisan yang dicirikan oleh perubahan yang granular dari ukuran butir penyusunnya bila bagian bawah kasar dan ke atas semakin halus disebut normal grading, sebaliknya apabila dari halus dan ke atas semakin kasar disebut inverse grading. Gradded bedding digunakan dalam penelitian untuk menentukan dimana bagian atas dan bawahnya, dimana yang halus merupakan bagian atas dan yang kasar merupakan bagian bawah (dalam kondisi normal). Gradded bedding terjadi karena longsoran batuan di bawah permukaan air di daerah berlereng terjal.

d. Load cast

(Sumber gambar : picasaweb.google.com/.../WPAp8BI-gwT1HwLw0EZHEg)

Ialah struktur sedimen yang terbentuk akibat tubuh sedimen yang mengalami pembebanan oleh material sedimen lain di atasnya. Load cost dapat digunakan untuk pencarian lapisan sedimen di atas yang lebih tebal dan berat

e. Convolute bedding

(Sumber gambar : www.pitt.edu/.../convoluteBedding.html)

Ialah struktur deformasi dari suatu lapisan yang membentuk perlapisan meliuk-liuk dengan letebalan lapisan 2-25 cm. Convolute bedding dapat menunjukkan daerah dengan tingkat deformasi yang tinggi.

 Batu bara

Batuan sedimen yang terbentuk dari unsur-unsur organik yaitu dari tumbuh-tumbuhan. Proses terbentuknya ialah saat tumbuhan mati lalu tumbuhan itu tertimbun dengan cepat oleh lapisan tebal yang berada di atasnya sehingga tidak memungkinkan terjadinya pelapukan. Batu bara terbentuk pada rawa-rawa diderah beriklim tropis yang airnya mengandung sedikit oksigen. Batu bara biasanya berwarna coklat kehitaman dan pecahannya bersifat prismatik. Batubara dapat digunakan sebagai bahan bakar.

Batu gamping

(Sumber : www.mii.org/Minerals/Minpics1/Rock%20Gamping.jpg)

Batu gamping ialah termasuk batuan sedimen dimana komposisi mineral utama penyusunnya ialah kalsit (CaCO3). Batu gamping memiliki kegunaan yang banyak, misalnya sebagai penetralisir air yang mengandung CO2, digunakan dalam pengolahan air bersih, proses penjernihan nira tebu dan menaikkan pH nira, digunakan dalam pengendapan biji logam non-ferrous,campuran dalam bahan bangunan, dan sebagai bahan baku industri semen. Batu gamping bisa terbentuk baik dengan proses organisme ataupun proses anorganik.

Batu rijang

(Sumber gambar : Wikipedia.com)

Batu rijang disebut juga batu api karena jika batu rijang diadu dengan baja atau batu lain dapat memercikan bunga api yang dapat membakar bahan kering. Batu rijang merupakan batuan sedimen silikat kriptokristalin dan memiliki permukaan yang licin. Batu ini terbentuk sebagai hasil perubahan kimiawi pada pembentukan endapan terkompresi saat proses diagenesis. Namun ada pula teori yang menyebutkan bahwa batu rijang terbentuk dari bahan yang berupa gelatin yang mengisi rongga pada sedimen. Hal tersebut dapat menjelaskan bentuk kompleks dari batu rijang. Batu rijang dapat digunakan untuk membuat senjata dan peralatan seperti pedang, mata anak panah, pisau dll.

Batu pasir

Batu pasir merupakan batuan sedimen klastik dengan ukuran butiran antara 1/16 milimeter dan 2 milimeter. Mineral utama penyusun batu pasir ialah kuarsa dan feldspar dan mineral penyusun batu pasir berukuran pasir atau butiran batuan. Fungsi dari batu pasir adalah sebagai bahan bangunan dan sebagai batu asahan yang dapat membuat pisau lebih tajam.

Shale

Shale merupakan lempung tipis berlaminasi atau batuan sedimen yang memiliki tekstur halus dan tergolong batuan sedimen klastik. Mineral penyusun utama shale ialah lempung, kuarsa, opal, kalsedon, klorit, dan bijih besi. Shale dapat digunakan sebagai bahan campuran pasir dan gamping pada bangunan.

Batuan Beku ( Igneous Rock )

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk langsung dari pembekuan magma. Proses pembekuan tersebut merupakan proses perubahan fase dari cair menjadi padat. Pembekuan magma akan menghasilkan kristal-kristal mineral primer ataupun gelas. Proses pembekuan magma akan sangat berpengaruh terhadap tekstur dan struktur primer batuan sedangkan komposisi batuan sangat dipengaruhi oleh sifat magma sel.

Pada saat penurunan suhu akan melewati tahapan perubahan fase cair ke padat. Apabila pada saat itu terdapat cukup energi pembentukan kristal maka akan terbentuk kristal-kristal mineral berukuran besar sedangkan bila energi pembentukan rendah akan terbentuk kristal yang berukuran halus. Bila pendinginan berlangsung sangat cepat maka kristal tidak terbentuk dan cairan magma membeku menjadi gelas.

Pada batuan beku, mineral yang sering dijumpai dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu :

1. Mineral asam / felsic minerals

Mineral-mineral ini umumnya berwarna cerah karena tersusun atas silika dan alumni, seperti : kuarsa, ortoklas, plagioklas, muskovit.

2. Mineral basa / mafic minerals

Mineral-mineral ini umumnya berwarna gelap karena tersusun atas unsur-unsur besi, magnesium, kalsium, seperti : olivin, piroksen, hornblende, biotit. Mineral-mineral ini berada pada jalur kiri dari seri Bowen.

Setiap mineral memiliki kondisi tertentu pada saat mengkristal. Mineral-mineral mafik umumnya mengkristal pada suhu yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan mineral felsik. Secara sederhana dapat dilihat pada Bowen Reaction Series.

Mineral yang terbentuk pertama kali adalah mineral yang sangat labil dan mudah berubah menjadi mineral lain. Mineral yang dibentuk pada temperatur rendah adalah mineral yang relatif stabil. Pada jalur sebelah kiri, yang terbentuk pertama kali adalah olivin sedangkan mineral yang terbentuk terakhir adalah biotit.

Mineral-mineral pada bagian kanan diwakili oleh kelompok plagioklas karena kelompok mineral ini paling banyak dijumpai. Yang terbentuk pertama kali pada suhu tinggi adalah calcic plagioclase (bytownit), sedangkan pada suhu rendah terbentuk alcalic plagioclase (oligoklas). Mineral-mineral sebelah kanan dan kiri bertemu dalam bentuk potasium feldsfar kemudian menerus ke muskovit dan berakhir dalam bentuk kuarsa sebagai mineral yang paling stabil.

Proses Kristalisasi Magma

Karena magma merupakan cairan yang panas, maka ion-ion yang menyusun magma akan bergerak bebas tak beraturan. Sebaliknya pada saat magma mengalami pendinginan, pergerakan ion-ion yang tidak beraturan ini akan menurun, dan ion-ion akan mulai mengatur dirinya menyusun bentuk yang teratur. Proses inilah yang disebut kristalisasi. Pada proses ini yang merupakan kebalikan dari proses pencairan, ion-ion akan saling mengikat satu dengan yang lainnya dan melepaskan kebebasan untuk bergerak. Ion-ion tersebut akan membentuk ikatan kimia dan membentuk kristal yang teratur. Pada umumnya material yang menyusun magma tidak membeku pada waktu yang bersamaan.

Kecepatan pendinginan magma akan sangat berpengaruh terhadap proses kristalisasi, terutama pada ukuran kristal. Apabila pendinginan magma berlangsung dengan lambat, ion-ion mempunyai kesempatan untuk mengembangkan dirinya, sehingga akan menghasilkan bentuk kristal yang besar. Sebaliknya pada pendinginan yang cepat, ion-ion tersebut tidak mempunyai kesempatan bagi ion untuk membentuk kristal, sehingga hasil pembekuannya akan menghasilkan atom yang tidak beraturan (hablur), yang dinamakan dengan mineral gelas (glass).

Pada saat magma mengalami pendinginan, atom-atom oksigen dan silikon akan saling mengikat pertama kali untuk membentuk tetrahedra oksigen-silikon. Kemudian tetahedra-tetahedra oksigen-silikon tersebut akan saling bergabung dan dengan ion-ion lainnya akan membentuk inti kristal dan bermacam mineral silikat. Tiap inti kristal akan tumbuh dan membentuk jaringan kristalin yang tidak berubah. Mineral yang menyusun magma tidak terbentuk pada waktu yang bersamaan atau pada kondisi yang sama. Mineral tertentu akan mengkristal pada temperatur yang lebih tinggi dari mineral lainnya, sehingga kadang-kadang magma mengandung kristal-kristal padat yang dikelilingi oleh material yang masih cair.

Komposisi dari magma dan jumlah kandungan bahan volatil juga mempengaruhi proses kristalisasi. Karena magma dibedakan dari faktor-faktor tersebut, maka penampakan fisik dan komposisi mineral batuan beku sangat bervariasi. Dari hal tersebut, maka penggolongan (klasifikasi) batuan beku dapat didasarkan pada faktor-faktor tersebut di atas. Kondisi lingkungan pada saat kristalisasi dapat diperkirakan dari sifat dan susunan dari butiran mineral yang biasa disebut sebagai tekstur. Jadi klasifikasi batuan beku sering didasarkan pada tekstur dan komposisi mineralnya.

Pembagian Batuan Beku

1 Pembagian Secara Genetika

Pembagian batuan beku secara genetika didasarkan pada tempat terbentuknya. Batuan beku berdasarkan genesa dapat dibedakan menjadi :

1.Batuan Beku intrusif (membeku di bawah permukaan bumi)

2.Batuan Beku ekstrusif (membeku di permukaan bumi)

Selain itu batuan beku juga dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu :

1.Batuan beku volkanik yang merupakan hasil proses volkanisme, produknya biasanya mempunyai ukuran kristal yang relatif halus karena membeku di permukaan atau dekat dengan permukaan bumi. Batuan beku vulkanik dibagi menjadi batuan vulkanik intrusif, batuan volkanik ekstrusif yang sering disebut batuan beku fragmental dan batuan vulkanik efusi seperti aliran lava.

2.Batuan beku dalam (plutonik atau intrusif) terbentuk dari proses pembekuan magma yang jauh di dalam bumi mempunyai kristal yang berukuran kasar.

3.Batuan beku hipabisal yang merupakan produk intrusi minor, mempunyai kristal berukuran sedang atau percampuran antara halus dan kasar.

Pembagian Berdasar Komposisi Kimia

Dasar pembagian ini biasanya adalah kandungan oksida tertentu dalam batuan seperti kandungan silika dan kandungan mineral mafik (Thorpe & Brown, 1985).

Tabel 1.1. Penamaan batuan berdasarkan kandungan silika

Nama Batuan Kandungan Silika

Batuan Beku Asam > 66%

Batuan Beku Intermediet 52 – 66%

Batuan Beku Basa 45 – 52%

Batuan Beku Ultra Basa < 45%

Tabel 1.2. Penamaan batuan berdasarkan kandungan mineral mafik

Nama Batuan Kandungan Silika

Leucocratic 0 – 33 %

Mesocratic 34 – 66 %

Melanocratic 67 – 100 %

Berdasarkan kandungan kuarsa, alkali feldspar dan feldspatoid :

a)Batuan felsik : dominan felsik mineral, biasanya berwarna cerah.

b)Batuan mafik : dominan mineral mafik, biasanya berwarna gelap.

c)Batuan ultramafik : 90% terdiri dari mineral mafik.

Pembagian Secara Mineralogi

Salah satu kelemahan dari pembagian secara kimia adalah analisa yang sulit dan memakan waktu lama. Karena itu sebagian besar klasifikasi batuan beku menggunakan dasar komposisi mineral pembentuknya. Sebenarnya analisa kimia dan mineralogi berhubungan erat, seperti yang ditunjukkan pada daftar nilai kesetaraan SiO2 (%) dalam mineral berikut :

•Felsic minerals : quartz, 100 : alkali feldspars, 64-66; oligoclase, 62; andesin, 59-60; labradorite, 52-53; dll.

•Mafic minerals : hornblende, 42-50; biotite, 35-38; augite, 47-51; magnesium & diopsidic piroxene; dll.

Degan melihat komposisi mineral dan teksturnya, dapat diketahui jenis magma asal, tempat pembentukan, pendugaan temperatur pembentukan dll.

(Tim Asisten Praktikum Petrologi, 2006)

Batuan Beku Non Fragmental.

Pada umumnya batuan beku non fragmental berupa batuan beku intrusif ataupun aliran lava yang tersusun atas kristal-kristal mineral. Adapun hal-hal yang harus diperhatikan dalam deskripsi adalah :

• Warna

• Struktur

• Tekstur

• Bentuk

• Komposisi Mineral

Warna Batuan

Warna batuan beku berkaitan erat dengan komposisi mineral penyusunnya. Mineral penyusun batuan tersebut sangat dipengaruhi oleh komposisi magma asalnya, sehingga dari warna dapat diketahui jenis magma pembentuknya, kecuali untuk batuan yang mempunyai tekstur gelasan.

•Batuan beku yang berwarna cerah umumnya adalah batuan beku asam yang tersusun atas mineral-mineral felsik misalnya kuarsa, potas feldspar, muskovit.

•Batuan beku yang berwarna gelap sampai hitamnya umumnya adalah batuan beku intermediet dimana jumlah mineral felsik dan mafiknya hampir sama banyak.

•Batuan beku yang berwarna hitam kehijauan umumnya adalah batuan beku basa dengan mineral penyusun dominan adalah mineral-mineral mafik.

•Batuan beku yang berwarna hijau kelam dan biasanya monomineralik disebut batuan beku ultrabasa dengan komposisi hampir seluruhnya mineral mafik.

Struktur Batuan

Struktur adalah penampakan hubungan antar bagian-bagian batuan yang berbeda. Pengertian struktur pada batuan beku biasanya mengacu pada pengamatan dalam skala besar atau singkapan di lapangan. Pada bekuan beku, struktur yang sering ditemukan adalah :

•Masif : Bila batuan pejal, tanpa retakan ataupun lubang-lubang gas.

•Jointing : Bila batuan tampak mempunyai retakan-retakan. Penampakan ini akan mudah diamati pada singkapan di lapangan.

•Vesikuler : Dicirikan dengan adanya lubang-lubang gas. Struktur ini dibagi lagi menjadi tiga, yaitu :

a)Skoriaan, bila lubang-lubang gas tidak saling berhubungan.

b)Pumisan, bila lubang-lubang gas saling berhubungan.

c)Aliran, bila ada penampakan aliran dari kristal-kristal maupun lubang-lubang gas.

•Amigdaloidal : Bila lubang-lubang gas telah terisi oleh mineral-mineral sekunder.

Tekstur Batuan

Pengertian tekstur dalam batuan beku mengacu pada penampakan butir-butir mineral di dalamnya, yang meliputi tingkat kristalisasi, ukuran butir, bentuk butir, granularitas dan hubungan antar butir (fabric). Jika warna batuan berkaitan erat dengan komposisi kimia dan mineralogi, maka tekstur berhubungan dengan sejarah pembentukan dan keterdapatannya. Tekstur merupakan hasil dari rangkaian proses sebelum, selama dan sesudah kristalisasi. Pengamatan tekstur meliputi:

•Tingkat Kristalisasi

Tingkat kristalisasi pada batuan beku tergantung dari proses pembekuan itu sendiri. Bila pembekuan berlangsung lambat maka akan terdapat cukup energi pertumbuhan kristal pada saat melewati perubahan dari fase cair ke fase padat sehingga akan terbentuk kristal-kristal yang berukuran besar. Bila penurunan suhu relatif cepat maka kristal yang dihasilkan kecil-kecil dan tidak sempurna. Apabila pembekuan magma terjadi sangat cepat maka kristl tidak akan terbentuk karena tidak ada energi yang cukup untuk pengintian dan pertumbuhan kristal sehingga akan dihasilkan gelas.

Tingkat kristalisasi batuan beku dapat dibagi menjadi :

1.Holokristalin, jika mineral dalam batuan semua berbentuk kristal.

2.Hipokristalin, jika sebagian berbentuk kristal sedangkan yang lain berbentuk mineral gelas.

3.Holohyalin, hampir seluruh mineral terdiri dari gelas. Pengertian gelas disini adalah mineral yang tidak mengkristal atau amorf.

•Ukuran Kristal

Ukuran kristal merupakan sifat tekstural yang mudah dikenali. Ukuran kristal dapat menunjukkan tingkat kristalisasi pada batuan.

Tabel 1.3.isaran harga ukuran kristal dari berbagai sumber

Cox, Price, Harte W.T.G Heinric

Halus <1 mm <1 mm <1 mm

Sedang 1 – 5 mm 1 – 5 mm 1 – 10 mm

Kasar > 5 mm 5 – 30 mm 10 – 30 mm

Sangat Kasar > 30 mm > 30 mm

•Granularitas

Dalam Batuan beku, granularitas menyangkut derajat kesamaan ukuran butir dari kristal penyusun batuan.

Pada batuan beku non-fragmental, granularitasdapat dibagi menjadi beberapa macam, yaitu :

1. Equigranular

Disebut equigranular apabila memiliki ukuran butir yang seragam. Tekstur equigranular dibagi lagi menjadi:

1.Fanerik granular. Bila mineral kristal mineral dapat dibedakan dengan mata telanjang dan berukuran seragam. Contoh : granit, gabbro.

2.Afanitik. Apabila kristal mineral sangat halus sehingga tidak dapat dibedakkan dengan mata telanjang. Contoh : basalt.

2. Inequigranular

Disebut inequigranular bila ukuran krisral pembentuknya tidak seragam. Tekstur ini dibagi menjadi:

1.Faneroporfiritik. Bila kristal mineral yang besar (fenokris) dikelilingi kristal mineral yang lebih kecil (massa dasar) dan dapat dikenali dengan mata telanjang. Contoh : diorit porfir.

2.Porfiroafanitik. Bila fenokris dikelilingi oleh masa dasar yang afanitik. Contoh : andesit porfir.

3.Gelasan (glassy)

Batuan beku dikatakan memiliki tekstur gelasan apabila semuanya tersusun atas gelas.

Antara fenokris dan massa dasar terdapat perbedaan ukuran butir yang menyolok.

• Fenokris : Mineral yang ukuran butirnya jauh lebih besar dari mineral lainnya.Biasanya merupakan mineral sulung, dengan bentuk subhedral hingga euhedral.

• Massa dasar : Mineral-mineral kecil yang berada di sekitar fenokris.

Bentuk Kristal

Untuk kristal yang mempunyai ukuran cukup besar dapat dilihat kesempurnaan bentuk kristalnya. Hal ini dapat memberi gambaran mengenai proses kristalisasi mineral pembentuk batuan. Bentuk kristal dibedakan menjadi:

a)Euhedral : Apabila bentuk kristal sempurna dan dibatasi oeh bidang yang jelas.

b)Subhedral : Apabila bentuk kristal tidak sempurna dan hanya sebagian saja yang dibatasi bidan kristal.

c)Anhedral : Apabila bidang batas tidak jelas.

Komposisi Mineral

Berdasarkan mineral penyusunnya batuan beku dapat dibedakan menjadi empat, yaitu :

• Kelompok Granit – Rhyolit

Berasal dari magma yang bersifat asam, tersusun oleh mineral kuarsa, ortoklas, plagioklas Na, terkadang terdapat hornblende, biotit, muskovit dalam jumlah kecil.

• Kelompok Diorit – Andesit

Berasal dari magma yang bersifat intermediet, terusun oleh mineral plagiokklas, hornblende, piroksen, dan kuarsa biotit, ortoklas dalam jumlah kecil.

• Kelompok Gabbro – Basalt

Tersusun dari magma basa dan terdiri dari mineral-mineral olivin, plagioklas Ca, piroksen dan hornblende.

• Kelompok UltraBasa

Terutama tersusun oleh olivin, dan piroksen. Minera lain yang mungkin adalah plagioklas Ca dalam jumlah sangat kecil.

Identifikasi Mineral

Identifikasi mineral merupakan salah satu bagian terpenting dari deskripsi batuan beku karena identifikaasi tersebut dapat diungkap berbagai hal seperti kondisi temperatur, tempat pembentukan, sifat magma asal dan lain-lain.

Di dalam batuan beku dikenal status mineral dalam batuan, yaitu:

1.Mineral Primer, merupakan hasil pertama dari proses pembentukan batuan beku. Mineral utama terdiri dari :

•Mineral utama ( essential minerals) : mineral yang jumlahnya cukup banyak (>10%). Mineral ini sangat penting untuk dikenali karena menentukan nama batuan.

•Mineral tambahan (accesory minerals) : Mineral yang jumlahnya sedikit (<10%) dan tidak menentukan nama batuan.

2.Mineral sekunder, merupakan mineral hasil perubahan (altersi) dari mineral primer.

Beberapa hal yang harus diidentifikai dari mineral adalah:

~ Warna Mineral

Dapat mencerminkan komposisi mineralnya. Contohnya senyawa silikat dari alkali dan alkali tanah (Na, Ca, K, dll) memberikan warna yang terang pada mineralnya.

~ Kilap

Merupakan kenampkaan mineral jika dikenai cahaya. Dalam mineralogi dikenal kilap logam dan non-logam. Kilap non –logam terbagi atas:

- Kilap Intan

- Kilap tanah. Contoh : kaolin, limonit.

- Kilap kaca. Contoh : kalsit, kuarsa.

- Kilap mutiara. Contoh : opal, serpentin.

- Kilap damar. Contoh : sphalerit.

- Kilap sutera. Contoh : asbes.

- Kekerasan

Merupakan tingkat resistensi terhadap goresan. Beberapa mineral telah dijadikan skala kekerasan dalam skala mohs. Kekerasan relatif mineral relatif mineral ditentukan dengan membandingkan terhadap mineral pada skala mohs.

~ Cerat

Adalah warna mineral dalam bentuk serbuk. Cerat dapat sama atau berbeda dengan warna mineral.

~ Belahan

Kecenderungan mineral untuk membelah pada satu arah atau lebih tertentu sevagai bidang dengan permukaan rata.

~ Pecahan

Kecenderungan untuk terpisah dalam arah yang tak beraturan. Macamnya:

- Konkoidal, kenampakan seperti pecahan botol. (kuarsa)

- Fibrous, kenampakan berserat. (asbes, augit)

- Even, bidang pecahan halus. (mineral lempung)

- Uneven, bidang pecahan kasar. (magnetiti, garnet)

- Hackly, bidang pecahan runcing. (mineral logam)

Batuan Beku Fragmental

Batuan beku fragmental juga dikenal dengan batuan piroklastik (pyro = api, clastics = butiran / pecahan) yang merupakan bagian dari batun volkanik. Batuan fragamental ini secara khusus terbentuk oleh proses vulkanisme yang eksplosif (letusan). Bahan=-bahan yang dikeluarkan dari pusat erupsi kemudian mengalami lithifikasi sebelum dan sesudah mengalami perombakan oleh air atau es.

Secara genetik batuan beku fragmental dapat dibagi menjadi 4 tipe utama, yaitu :

1. Endapan Jatuhan Piroklastik (Pyroclastics Fall Deposits)

2. Endapan Aliran Piroclastik (Pyroclastics Flow Deposits)

3. Endapan piroklastik surupan (Pyroclastics Surge Deposits)

4. Lahar

Dasar Klasifikasi Batuan Fragmental

• Ukuran Butir

• Komposisi Fragmen Piroklastik. Komponen-kompone dalam endapan piroklastik lebih mudah dikenali dalam endapan muda, tidak terlitifikasi atau sedikit terlitifikasi. Pada material piroklastik berukuran halus dan telah terlitifikasi, identifikasi sulit dilakukan

• Tingkat dan Tipe Welding

Jika material piroklastik khususnya yang berukuran halus terdeposisikan saat masih panas, maka butiran-butiran itu seakan terelaskan atau terpateri satu dengan yang lain. Peristiwa ini disebut welding. Welding umumnya dijumpai pada piroklastik aliran namun kadang-kadang juga dijumpai pada endapan jatuhan.

(Tim Asisten Praktikum Petrologi, 2006)

________________________________________