SERI BOWEN (BOWEN REACTION SERIES)
Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses pembentukan mineral pada saat pendinginan magma dimana ketika magma mendingin, magma tersebut mengalami reaksi yang spesifik. Dan dalam hal ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan mineral. Tahun 1929-1930, dalam penelitiannya Norman L. Bowen menemukan bahwa mineralmineral terbentuk dan terpisah dari batuan lelehnya (magma) dan mengkristal sebagai magma mendingin (kristalisasi fraksional). Suhu magma dan laju pendinginan menentukan ciri dan sifat mineral yang terbentuk (tekstur, dll
Dalam skema tersebut reaksi digambarkan dengan “Y”, dimana lengan bag ian atas
mewakili dua jalur/deret pembentukan yang berbeda. Lengan kanan atas merupakan deret reaksi yang berkelanjutan (continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi yang terputus-putus/tak berkelanjutan (discontinuous). Bowen menentukan menentukan
bahwa
mineral spesifik
dari
temperature temperature tertentu tertentu
hasil
pendinginan magma. Pada tempertatur tempertatur tinggi akan berasosiasi berasosiasi dengan magma mafik dan 1 |A r t i k e l p r a k t i k u m g e o l o g i f i s i k Marisi Yoel Syahputra 410012230
intermediet, secara umum kemajuan ini dibagi menjadi dua cabang. Cabang pertama Continuous menjelaskan mengenai evolusi plagioklas feldspar mulai dari yang kaya calsium (Ca) dan, kaya sodium (Na). Cabang berikutnya discontinuous mendeskripsikan formasi atau bentuk mineral mafik seperti olivine, pyroxene, amphibole dan bitotit mika. Hal aneh yang ditemukan pada Bowen adalah mengenai bagian discontinuous. Bowen disusun suatu seri yang dikenal dengan Bowen’s Reaction Series. Bowen’s Reaction Series merupakan urut urutan pendinginan batuan beku. Sedangkan batuan beku atau igneous rock itu sendiri adalah batuan yang terbentuk dari proses pembekuan magma dibawah permukaan bumi atau hasil pembekuan lava di permukaan bumi. Menurut para ahli seperti Turner dan Verhoogen (1960), F. F Groun(1947),
Takeda
(1970), magma didefinisikan sebagai cairan silikat kental yang pijar terbentuk secara alamiah, bertemperatur tinggi antara 1.500 – 2.500ºC dan bersifat mobile (dapat bergerak) serta terdapat pada kerak bumi bagian bawah. Dalam magma tersebut terdapat beberapa bahan yang larut, bersifat volatile (air, CO2, chlorine, fluorine, iron, sulphur, dan lain lain) yang merupakan penyebab mobilitas magma, dan non-volatile (non-gas) yang
merupakan
pembentuk mineral yang lazim dijumpai dalam batuan beku. Pada saat magma mengalami penurunan suhu akibat perjalanan kepermukaan bumi, maka mineral-mineral akan terbentuk. Peristiwa tersebut dikenal dengan peristiwa penghabluran. Berdasarkan penghabluran mineral - mineral silikat (magma), oleh NL. Temperatur tertentu magma dapat menghasilkan olivine, tetapi jika magma yang sama mengalami pendinginan lebih lanjut, olivine akan bereaksi dengan magma yang terbentuk terakhir, dan mengubah mineral selanjutnya pada seri tersebut dalam hal ini (pyroxene). Pendinginan lebih lanjut dan pyroxene berubah ke amphibole dan kemudian ke biotit. Dari diagram di atas, sebelah kiri mewakili mineral-mineral mafik, dan yang pertama kali terbentuk adalah olivin pada temperatur yang sangat tinggi (1200ºC) dengan proporsi besi magnesium dan silikon adalah2:1 dan membentuk komposisi (Fe2Mg). 2SiO4. Tetapi jika magma jenuholeh SiO2, maka piroksen yang terbentuk pertama kali, dengan perbandingan antara besi2 |A r t i k e l p r a k t i k u m g e o l o g i f i s i k Marisi Yoel Syahputra 410012230
magnesium dengan silikon adalah 1:1 membentuk komposisi (MgFe)SiO3 pada temperatur yang lebih rendah. Olivin dan piroksen merupakan pasangan Incongruent Melting, dimana setelah pembentukan, olivin akan bereaksi dengan larutan sisa membentuk piroksen. Temperatur menurun terus dan pembentukan mineral berjalan sesuai dengan temperaturnya. Mineral yang terakhir terbentuk adalah biotit. Karena terjadi demikian maka reaksi ini disebut dengan reaksi diskontinyu atau reaksi tidak menerus. Seri berikutnya yang ada disebelah kanan mewakili kelompok plagioklas karena di dominasi
atau hanya terdapat
mineral plagioklas.
Pada temperature
yang
sangat
tinggi (1200ºC) yang mengkristal adalahplagioklas -Ca, dimana komposisinya didominasi oleh kalsium dan sebagian kecil silikon dan aluminium. Pengkristalan selanjutnya yang berlangsung secara menerus, komposisi Ca akan semakin berkurang dan kandungan Na(sodium) akan semakin meningkat, sehingga pengkristalan terakhir adalah plagioklas-Na. Reaksi
pada
seri ini disebut seri kontinyu karena berlangsung secara terus menerus. 1. Deret Continuous Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase. Dimulai dengan feldspar yang kaya akan kalsium (Ca-feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan bertahap dalam pembentukan natrium yang mengandung feldspar (Ca –Na-feldspar, CaNaAlSiO) sampai titik kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 9000C. Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion, feldspar didominasi oleh pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu sekitar 6000C feldspar dengan hamper 100% natrium terbentuk. 2. Deret Discontinuous Pada deret ini mewakili formasi mineral ferro-magnesium silicate dimana satu mineral berubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan melakukan reaksi dengan sisa larutan magma. Diawali dengan pembentukan mineral Olivine yang merupakan satu-satunya mineral yang stabil pada atau di bawah 18000C. Ketika temperatur berkurang dan Pyroxene menjadi stabil (terbentuk). Sekitar 11000C, mineral yang mengandung kalsium 3 |A r t i k e l p r a k t i k u m g e o l o g i f i s i k Marisi Yoel Syahputra 410012230
(CaFeMgSiO) terbentuk dan pada kisaran suhu 9000C Amphibole terbentuk. Sampai pada suhu magma mendingin di 6000C Biotit mulai terbentuk.
JENIS-JENIS BATUAN Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu
atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma. Berdasarkan teksturnya batuan beku ini bisa dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineralmineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite.
Batuan sediment atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk
akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan. Batuan sediment ini bias digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment klastik, batuan sediment kimia, dan batuan sediment organik. Batuan sediment klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan 4 |A r t i k e l p r a k t i k u m g e o l o g i f i s i k Marisi Yoel Syahputra 410012230
batu lempung. Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). Batuan sediment organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batu gamping terumbu.
Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses
perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir. Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.
Proses-proses tersebut berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi “JAMES HUTTON” dengan teorinya “THE PRESENT IS THE KEY T O THE PAST”
5 |A r t i k e l p r a k t i k u m g e o l o g i f i s i k Marisi Yoel Syahputra 410012230
