Magma didefinisikan atau diartikan sebagai cairan silikat kental pijar yang terbentuk secara alami, memiliki temperatur yang sangat tinggi yaitu antara 1.500 sampai dengan 2.500 derajat celcius serta memiliki sifat yang dapat bergerak dan terletak di kerak bumi bagian bawah. Dalam magma terdapat bahan-bahan yang terlarut di dalamnya yang bersifat volatile / gas (antara lain air, co2, chlorine, fluorine, iron, sulphur dan bahan lainnya) yang magma dapat bergerak, dan non-volatile / non gas yang merupakan pembentuk mineral yang umumnya terdapat pada batuan beku. Diferensiasi magma adalah suatu tahapan pemisahan atau pengelompokan magma dimana material-material yang memiliki kesamaan sifat fisika maupun kimia akan mengelompok dan membentuk suatu kumpulan mineral tersendiri yang nantinya akan mengubah komposisi magma sesuai penggolongannya berdasarkan kandungan magma. Proses ini dipengaruhi banyak hal. Tekanan, suhu, kandungan gas serta komposisi kimia magma itu sendiri dan kehadiran pencampuran magma lain atau batuan lain juga mempengaruhi proses diferensiasi magma ini
Tipe dan Sifat Magma Magma dapat dibedakan berdasarkan kandungan SiO2. Dikenal ada tiga tipe magma, yaitu: Magma Basaltik (Basaltic magma) – SiO2 45-55 % berat; kandungan Fe dan Mg tinggi; kandungan K dan Na rendah, Magma Andesitik (Andesitic magma) – SiO2 55-65 %berat, kandungan Fe, Mg, Ca, Na dan K menengah (intermediate), Magma Riolitik (Rhyolitic magma) – SiO2 65-75 %berat, kandungan Fe, Mg dan Ca rendah; kandungan K dan Na tinggi. Kekentalan Magma, apabila banyak silica ( magma asam, sangat kental, tidak mudah tersebar ),apabila sedikit silica ( magma basa, viskositas rendah, lava bergerak cepat, mudah tersebar) Magma yang mempunyai kandungan silica sedikit akan mengalami deifferensiasi magma yaitu komposisi magma menjadi magma asam. Viskositas magma dipengaruhi oleh suhu, bila suhu rendah maka magma akan lebih kental dan sebalikanya.
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. Pada batuan beku, mineral yang sering dijumpai dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu : felsic minerals, Mineral-mineral ini umumnya berwarna cerah karena tersusun atas silika dan alumni, seperti : kuarsa, ortoklas, plagioklas, muskovit. mafic minerals,Mineral-mineral ini umumnya berwarna gelap karena tersusun atas unsur-unsur besi, magnesium, kalsium, seperti : olivin, piroksen, hornblende, biotit.
Mineral – mineral ini dikelompokkan berdasarkan 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 olivine 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
Tekstur Batuan Beku Kristalinitas : merupakan derajat kristalisasi dari suatu batuan beku. Apabila magma dalam pembekuannya berlangsung lambat maka kristalnya kasar. Sedangkan jika pembekuannya berlangsung cepat maka kristalnya akan halus, akan tetapi jika pendinginannya berlangsung dengan cepat sekali maka kristalnya berbentuk amorf. dikenal tiga kelas derajat kristalisasi, yaitu: Holokristalin, semuanya tersusun oleh kristal. Tekstur holokristalin adalah karakteristik batuan plutonik, yaitu mikrokristalin yang telah membeku di dekat permukaan. Hipokristalin, sebagian batuan terdiri dari massa gelas dan sebagian lagi terdiri dari massa kristal. Holohialin, adalah batuan beku yang semuanya tersusun dari massa gelas. Tekstur holohialin banyak terbentuk sebagai lava (obsidian), dike dan sill, atau sebagai fasies yang lebih kecil dari tubuh batuan.
Granularitas: dapat diartikan sebagai besar butir (ukuran) pada batuan beku. Pada umumnya dikenal dua kelompok tekstur ukuran butir, yaitu: • Fanerik atau fanerokristalin, Besar kristal-kristal dari golongan ini dapat dibedakan satu sama lain secara megaskopis dengan mata telanjang. Kristal-kristal jenis fanerik ini dapat dibedakan menjadi:Halus (fine), apabila ukuran diameter butir kurang dari 1 mm., Sedang (medium), apabila ukuran diameter butir antara 1 – 5 mm., Kasar (coarse), apabila ukuran diameter butir antara 5 – 30 mm., Sangat kasar (very coarse), apabila ukuran diameter butir > 30 mm. • Afanitik, Besar kristal-kristal dari golongan ini tidak bisa dibedakan dengan mata telanjang sehingga diperlukan bantuan mikroskop. Batuan dengan tekstur afanitik dapat tersusun oleh kristal, gelas atau keduanya. • Amorf/glassy/hyaline, apabila batuan beku tersusun oleh gelas.
Bentuk Kristal : merupakan sifat dari suatu kristal dalam batuan, jadi bukan sifat batuan secara keseluruhan. Ditinjau dari pandangan dua dimensi dikenal tiga bentuk kristal, yaitu: Euhedral, jika batas dari mineral adalah bentuk asli dari bidang Kristal, Subhedral, jika sebagian dari batas kristalnya sudah tidak terlihat lagi., Anhedral, jika mineral sudah tidak mempunyai bidang kristal asli. Equigranular, yaitu jika secara relatif ukuran kristalnya yang membentuk batuan berukuran sama besar, dibagi menjadi tiga, yaitu: Panidiomorfik granular, yaitu jika sebagian besar mineral-mineralnya terdiri dari mineral-mineral yang euhedral, Hipidiomorfik granular (subhedral), Allotriomorfik granular(anhedral) Inequigranular, yaitu jika ukuran butir kristalnya sebagai pembentuk batuan tidak sama besar. Mineral yang besar disebut fenokris dan yang lain disebut massa dasar atau matrik yang bisa berupa mineral/gelas.
Batuan beku sendiri jika dilihat dari genesa / tempat terjadinya, maka bisa dibagi / diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar yaitu : Batuan beku Intrusif : Batuan ini terbentuk dibawah permukaan bumi, sering juga disebut batuan beku dalam atau batuan beku plutonik. Intrusi merupakan suatu proses yang terjadi akibat suatu adanya aktivitas magma (plutonisme)
yang berada dibawah permukaan bumi yang berusaha keluar namun tidak muncul kepermukaan yang di akibat adanya tekanan dan temperature yang sangat tinggi dari dalam bumi, yaitu dengan cara menerobos batuan yang sebelumnnya sudah terbentuk atau ada, sehingga menghasilkan beberapa bentuk tubuh dari batuan beku
Struktur tubuh batuan beku intrusive yang memotong lapisan batuan di sekitarnya disebut diskordan yaitu : Batholit, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar. Batholit biasanya selalu tersusun atas senyawa-senyawa felsik (asam) sampai intermediet (menengah), itu artinya batholit sebagian besar terdiri dari batuan beku asam sampai batuan beku intermediet Stock : seperti batolit, bentuknya tidak beraturan dan dimensinya lebih kecil dibandingkan dengan batholit, tidak lebih dari 10 km. Stock merupakan penyerta suatu tubuh batholit atau bagian atas batholit. Dike : suatu jenis intrusi batuan beku berbentuk lembar yang mengenai lapisan tanah dan memotong secara berseberangan. Dike disebut juga gang, merupakan salah satu badan intrusi yang dibandingkan dengan batholit, berdimensi kecil. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya sejajar, memotong struktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya. Jenjang Volkanik, adalah pipa gunung api di bawah kawah yang mengalirkan magma ke kepundan. Kemudian setelah batuan yang menutupi di sekitarnya tererosi, maka batuan beku yang bentuknya kurang lebih silindris dan menonjol dari topografi disekitarnya.
Bentuk-bentuk yang sejajar dengan struktur batuan di sekitarnya disebut konkordan diantaranya adalah : Sill, adalah intrusi batuan beku yang sejajar terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya dengan ketebalan dari beberapa mm sampai bebebrapa kilometer. Lacolith, sejenis dengan sill. Yang membedakan adalah bentuk bagian atasnya, batuan yang diterobosnya melengkung atau cembung ke atas, membentuk kubah landai. Sedangkan, bagian bawahnya mirip dengan Sill. Akibat proses-proses geologi, baik oleh gaya endogen, maupun gaya eksogen, batuan beku dapt tersingka di permukaan Lopolith, Merupakkan salah satu jenis intrusi dalam, pada struktur intrusi ini hampir mirip dengan lakolit hanya saja arah penggerusan terhadap lapisan batuan yang dilaluinya. Lopolit merupakan intrusi magma yang mengintrusi sejajar dengan perlapisan batuan yang dilaluinya. Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer.
Batuan beku Ekstrusif : merupakan batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi, sering disebut juga batuan beku luar. Batuan Beku ekstrusif merupakan batuan beku yang terbentuk merupakan hasil dari proses cooling down Magma atau Lava. Jadi pada batuan beku khusus untuk vulkanik ini bukan hanya hasil pembekuan magma tetapi juga lava yang berlangsung didalam tubuh gunung api maupun dipermukaan bumi atau disebut juga intrusi dangkal (Shallow Intrusion). Dikarenakan proses pembekuanya berada pada dalam tubuh api ataupun dipermukaan bumi, sehingga proses pembekuanya berlangsung cepat dikarenakan langsung kontak dengan udara maupun air yang ada dipermukaan bumi
Untuk batuan beku ekstrusif sendiri dibagi menjadi dua, yaitu : Batuan beku esktrusi yang meleleh , menghasilkan lava, Batuan beku ekstrusif yang meletus, menghasilkan batuan piroklastik
Struktur batuan beku ekstrusif : Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu massa batuan yang terlihat seragam, Sheeting Joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat seperti lapisan, Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah polygonal seperti batang pensil, Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal ( terjadi karena pembekuan magma di lingkungan air ), Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku ( akibat pelepasan gas ), Amygdaloidal, yaitu vesicular yang terisi oleh mineral, Struktur aliran, memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran. Pada umumnya batuan beku tanpa struktur (masif), sedangkan struktur-struktur yang ada pada batuan beku dibentuk oleh kekar (joint) atau rekahan (fracture) dan pembekuan magma, misalnya: columnar joint (kekar tiang), dan sheeting joint (kekar berlembar)
Lithosfer berasal dari bahasa yunani yaitu lithos artinya batuan, dan sphera artinya lapisan. Lithosfer merupakan lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km. Lithosfer adalah lapisan kulit bumi paling luar yang berupa batuan padat. Lithosfer tersusun dalam dua lapisan, yaitu kerak dan selubung, yang tebalnya 50 – 100 km. Lithosfer merupakan lempeng yang bergerak sehingga dapt menimbulkan persegeran benua. Lithosfer terdiri dari Kerak Bumi dan Astenofer serta sedikit Mantel Luar. Penyusun utama lapisan lithosfer adalah batuan yang terdiri dari campuran antar mineral sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat. Induk batuan pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar yang bersuhu sangat tinngi dan terdapat di bawah kerak bumi. Magma akan mengalami beberapa proses perubahan sampi menjadi batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.
Lithosfer terdiri dari dua bagian utama, yaitu : Lapisan sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit andesit jenis-jenis batuan metamor, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak, bersifat padat dan batu bertebaran rata-rata 35km. Kerak bumi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu : Kerak benua, merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di bagian atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini yang merupakan benua. Kerak samudera, merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut pada bagian atas, kemudian di bawahnya batuan batuan vulkanik dan yang paling bawah tersusun dari batuan beku gabro dan peridolit. Kerak ini menempati dasar samudra Lapisan sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa Si O2 dan MgO lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt. Lapisan merupakan bahan yang bersipat elastis dan mempunyai ketebalan rata rata 65 km
Susunan Bumi
Crust (Kerak Bumi), merupakan bagian terluar Bumi, memiliki komposisi dan ketebalan berbeda dan beragam dari satu tempat ke tempat lain. Tebal kerak Bumi sekitar 70 km. Bagian atas kerak Bumi disebut lapisan SiAL yang penyusun utamanya berupa oksigen, silika, dan alumunium, sedangkan lapisan bawahnya terdiri atas lapisan SIMA, mineral utama yang dikandungnya adalah Silika dan Amagnesium. Terdapat dua jenis kerak Bumi: a. Continental Crust (Kerak Benua), tebalnya 10 – 70 km, terdiri dari batuan yang ringan mengandung banyak silika (SiO2). Terdiri dari batuan kristalin dengan unsur – unsur Si (silika) dan Al (aluminium). b. Oceanic Crust (Kerak Samudra), ketebalannya 8 – 13 km, terdiri dari batuan yang sangat padat, berwarna gelap, tersusun dari unsur Si (silika) dan Mg (magnesium). Mantle ( Mantel ), merupakan lapisan di bawah kerak Bumi, dicirikan oleh adanya peningkatan gelombang – gelombang panas, memiliki ketebalan 3.488 km. Pada lapisan ini bersifat semi cair, banyak mengandung mineral dan ferromagnesian (campuran besi dan magnesium). Mantel dapat dibagi menjadi 2 bagian: a. Upper Mantle (mantel bagian atas), memiliki ketebalan 400 km, bersifat plastis (padat tapi kenyal) atau semiplastis, mempunyai zona transisi dengan ketebalan 670 km. b. Lower Mantle (mantel bagian bawah), terdiri dari bahan yang kaya unsur nikel dan besi, berada pada kedalaman antara 1000 – 2900 km. Core ( Inti ), terletak di bawah mantel Bumi pada kedalaman 2.900 – 6730 km, tersusun atas besi (Fe) dan Nikel (Ni), yang datanya diketahui dari gelombang seismik, eksperimen, dan komposisi iron meteorites ( besi meteorit ). Inti Bumi dapat dibagi menjadi 2, yaitu : a. Inti luar , kedalaman 2900 – 5100 km tersusun oleh komposisi silika, belerang dan O2 bersifat cair. b. Inti dalam, kedalaman 5100 – 6730 km. Komposisi besi padat (Fe) dan nikel (Ni) bersifat padat.
Rock Cycle Siklus batuan menggambarkan seluruh proses yang dengannya batuan dibentuk, dimodifikasi, ditransportasikan, mengalami dekomposisi, dan dibentuk kembali sebagai hasil dari proses internal dan eksternal Bumi. Siklus batuan ini berjalan secara kontinyu dan tidak pernah berakhir. Siklus ini adalah fenomena yang terjadi di kerak benua (geosfer) yang berinteraksi dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer dan digerakkan oleh energi panas internal Bumi dan energi panas yang datang dari Matahari. Kerak bumi yang tersingkap ke udara akan mengalami pelapukan dan mengalami transformasi menjadi regolit melalui proses yang melibatkan atmosfer, hidrosfer dan biosfer. Selanjutnya, proses erosi mentansportasikan regolit dan kemudian mengendapkannya sebagai sedimen. Setelah mengalami deposisi, sedimen tertimbun dan mengalami kompaksi dan kemudian menjadi batuan sedimen. Kemudian, prosesproses tektonik yang menggerakkan lempeng dan pengangkatan kerak Bumi menyebabkan batuan sedimen mengalami deformasi. Penimbunan yang lebih dalam membuat batuan sedimen menjadi batuan metamorik, dan penimbunan yang lebih dalam lagi membuat batuan metamorfik meleleh membentuk magma yang dari magma ini kemudian terbentuk batuan beku yang baru. Pada berbagai tahap siklus batuan ini, tektonik dapat mengangkat kerak bumi dan menyingkapkan batuan sehingga batuan tersebut mengalami pelapukan dan erosi. Dengan demikian, siklus batuan ini akan terus berlanjut tanpa henti
