BATUAN BEKU DAN KLASIFIKASI BERDASARKAN GENESANYA A. Pengertian dan Genesa Batuan Beku
Batuan Beku adalah Kumpulan interlocking agregat interlocking agregat mineral-mineral silikat hasil magma yang mendingin ( Walter T. Huang, 1962 ). Sedangkan menurut Graha (1987) adalah batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silika cair dan pijar, yang kita kenal dengan magma. Batuan beku meliputi sekitar 95 % bagian teratas kerak bumi (15km) tetapi j umlahnya yang besar tersebut sering tidak tampak karena tertutupilapisan yang relatif tipis dari batuan sedimen dan metamorf. Batuan beku merupakan hasil kristalisasi magma, cair an silika yang mengkristal atau membeku di dalam daan di permukaan bumi. Temperatur yang tinggi dari magma (900°C – (900°C – 1000°C) 1000°C) memberikan suatu perkiraan bahwa magma berasal dari bagian yang dalam dari bumi. Semua material materia l gunung berapi yang dikeluarkan ke permukaan bumi akan mendingin dengan cepat, sedang proses pembantukan batuan beku yang terjadi di bawah permukaan bumi berlangsung lama. Dalam suatu magma yang mengandung unsur O, Si, Mg, dan Fe maka mineral dengan titik beku tertinggi Mg-olivin ( forsterite ( forsterite), ), akan mengkristal pertama kemudian diikutioleh Fe-olivin ( fayelite). fayelite). Pada magma yang kaya akan komponen plagioklas, maka anortit akan anortit akan megkristal dahulu kemudian didikuti yang lainnnya sampai albit. Kristalisasi semacam ini terjadi akibat reaksi menerus yang terjadi pada kesetimbangan antara cairan dan endapan kristal seba gai fungsi turunan temperatur (Subroto, 1984). B. Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Genesanya
klasifikasi batuan beku secara genetika didasarka n pada tempat terbentuknya. Batuan beku berdasarkan genesa dapat dibedakan menjadi: 1. Batuan Beku Intrusif (membeku dibawah permukaan). 2. Batuan Beku Beku Ekstrusif (memebeku di permukaaan). permukaaan).
1. Batuan Beku Intrusif
Proses batuan beku intrusif sangat berbeda dengan dengan kegiatan batuan vulkanik, karena perbedaan dari tempat terbentuknya dari kedua jenis ini. Menurut Graha (1987) tiga prinsip dari tipe bentuk intrusi batuan beku, bentuk dasar dari geometri adalah: a. Bentuk Tidak Beraturan Pada umumnya berbentuk diskordan (memotong dari lapisan massa batuan) dan biasanya memiliki bentuk yang jelas dipermukaan bumi. Penampang melintang dari tubuh pluton (intrusi dengan bentuk tidak beraturan) memperlihatkan bentuknya yang besar dan kedalamnaya tidak diketahui batasnya. Contoh batuan yang berbentuk seperti ini adalah batolit , singkapan dipermukaan memiliki luas sampai 100 km persegi. Sedangkan contoh lainya adalah stok , hampir sama sifatnya tetapi berbeda ukurannya
b. Bentuk Tabular Intrusi berbentuk tabular mempunyai dua bentuk yang berbeda, yaitu dike (retas) mempunyai bentuk diskordan (tubuh intrusi memotong dari lapisan masa batuan) dan Sill mempunyai bentuk konkordan (tubuh intrusi sejajar dengan lapisan batuan). Dike adalah intrusi yang memotong batuan induk, kadang kontak hampir sejajar. Kenampakan di lapangan dike dapat berukuran sangat kecil dan dapat pula berukuran sangat besar. Sedangkan sill adalah batuan beku yang diintrusikan diantara dan sepanjang lapisan batuan sedimen, dengan ketebalan dari beberapa mm sampai beberapa km. Contoh lainya adalah lakolit dan lapolit . c. Bentuk Pipa Tipe ketiga dari tubuh intrusi, relative memilki tubuh yang kecil, hanya pluton-pluton diskordan. Bentuk yang khas dari grup ini adalah intrusi-intrusi silinder atau pipa. Sebagian besar merupakan sisa dari korok suatu gunungapi tua, biasa disebut vulkanik nek (teras gunungapi). Kenampakanya dilapangan berbentuk silinder, berukuran besar tetapi kedalamannya tidak diketahui.
2. Batuan Beku Ekstrusif
Batuan ekstrusif terdiri atas semua material yang dikeluarkan ke permukaan bumi baik di daratan ataupun di bawah permukaan laut. Material ini mendingin dengan cepat,ada yang berbentuk padat, debu atau suatu larutan yang kental dan panas, cairan ini biasa disebut dengan lava (Graha, 1987). Lava merupakan magma yang telah keluar dari kerak bumi. Ada 2 tipe magma yaitu magma asam dan magma basa. Magma basa mengandung silika yang rendah dan viskositas relatif rendah. Magma basa yang telah keluar ke permukaan bumi sebagai lava basaltis. Sedangkan magma asam memilki kandungan silika yang tinggi dan viskositas relatif tinggi (Graha, 1987). Sedangkan campuran antara batuan dengan butiran halus yang sering berasosiasi dengan batuan vulkanik disebut batuan piroklastik . Percampuran dari fragmen batuan yang besar dengan lava dan debu vulkanik, sehingga membentuk agglomerate. Dan dari butiran halus seperti debu dan fragmen batuan maka akan membentuk tuff (Graha, 1987). Selain pembagian di atas, batuan beku berdasarkan genesa juga dapat dibagi menjadi 3 kelompok (Subroto1984), yaitu : a. Batuan Beku Volkanik yang merupakan hasil proses vulkanisme, produknya biasanya mempunyai ukuran kristal yang relative halus karena membeku dipermukaan atau di dekat permukaan bumi. Batuan beku volkanik dibagi menjadi batauan beku volkanik intrusif , batuan beku volkanik ekstrusif yang sering disebut dengan batuan beku fragmental dan batuan beku volkanik efusif . b. Batuan beku plutonik terbentuk dari proses pembekuan magma yang jauh didalam bumi, mempunyai kristal yang berukuran kasar. c. Batuan beku hipabisal yang merupakan produk intrusi minor, mempunyai kristal berukuran sedang atau campuran antara halus dan kasar.
TEKSTUR DAN KLASIFIKASI BATUAN BEKU
Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda.
Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunya memiliki waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar. Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil.
Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku dapat dibedakan berdasarkan :
1. Tingkat kristalisasi
Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristal
Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelas
Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas
2. Ukuran butir
Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.
Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran halus.
3. Bentuk kristal
Ketika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk sempurna sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna.
Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:
Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurna
Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurna
Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna.
4. Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnya
Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau bentuk kristal euhedral (sempurna)
Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristal nya berbentuk euhedral dan subhedral.
Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk anhedral.
5. Berdasarkan keseragaman antar butirnya
Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir sama
Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak sama
Klasifikasi Batuan Beku
Batuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan mineraloginya. a. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas : 1. Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi. 2. Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi 3. Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi Berdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic (gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) seperti Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.
b. Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya yaitu: 1. Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30% 2. Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% - 60% 3. Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% - 90% 4. Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90% c. Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku diklasifikasikan menjadi empat: 1. Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, contohnya Granit, Ryolit. 2. Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% - 52%. Contohnya Diorit, Andesit 3. Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% - 45%, contohnya Gabbro, Basalt 4. Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%
KLASIFIKASI BATUAN BEKU BERDASARKAN KOMPOSISI KIMIA
Dalam siklus Batuan (Rock cycle), selain terbentuk langsung dari pembekuan magma, batuan beku dapat juga terbentuk dari batuan lain seperti batuan metamorf yang megalami peleburan dan pembekuan, lalu dapat juga terbentuk dari batuan sedimen yang telah mengalami “melting” lalu mendingin menjadi batuan beku. Jika magma adalah awal dari terbentuknya batuan beku, maka seharusnya komposisi batuan tidaklah jauh berbeda dengan komposisi asalnya, yaitu magma. Magma adalah cairan atau larutan silikat pejar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mudah bergerak (mobile), bersama antara 90°-110°C dan berasal atau terbentuk pada kerak bumi bagian bawah hingga selubung bagian atas (F.F Grounts,1947; Turner&Verhoogen,1960; H.Williams,1962). Secara fisika, magma merupakan sistem berkomponen ganda (multi compoent system) dengan fase cair dan sejumlah kristal yang mengapung di dalamnya sebagai komponen utama, dan pada keadaan tertentu juga berfase gas. Dally (1933) berpendapat bahwa magma asli bersifat basa dan encer atau memiliki viskositas rendah, dengan kandunganunsur kimia berat, kadar H +, OH-, dan gas tinggi, sedangkan magma yang bersifat asam memiliki sfat-sifat yang berlawanan dengan magma basa. Bunsen (1951), berpendapat bahwa ada 2 jenis magma, yaitu magma Basaltis (basa) dan magma Granitis (asam). Dan batuan beku merupakan hasil pembekuan dari salah satu jenis atau pencampuran kedua jenis magma ini yang kemudian mempunyai komponen lain. Komponen-komponen kima yang terdapat dalam magma tentunya sangat berkaitan denngan komposisi akhir batuan beku yang terbentuk. Secara lebih jauh, sebenarnya magma dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis berdasarkan kandungan-kandungan unsur kimia tertentu, namun pada akhirnya pada proses pembekuan magma menjadi batuan beku mengalami proses-proses yang tiidak jauh berbeda. Proses-proses yang terjadi pada saat pembekuam magma secara kimiawi adalah terjadinya proses pengelompokan unsur-unsur kimia sejenis, yang nantinya akan membentuk kristal atau mineral-mineral tertentu sesuai dengan sifatnya, asam atau basa. Proses ini dapat dijelaskan secara diagramatik dalam Bowen’s Reaction Series.
Gambar 2: Bowen’s Reaction Series Sumber : http://csmres.jmu.edu/geollab/fichter/RockMin/rockmin2.gif Pada seri reaksi Bowen ini sacara garis besar menjelaskan bahwa pada saat proses pendinginan magma, sebenarnya magma tidak langsung semuanya membeku, namun terjadi proses pembentukan mineral-mineral seiring dengan turunnya suhu magma secara perlahan, dan pada tiap penurunan suhu tertentu menghasilkan jenis mineral yang berbeda. Mineralmineral yang terbentuk pertama, seperti Olivine, Anortit, dan lain-lain, merupaka mineralmineral yang bersifat basa, memiliki kristal besar karena proses pembekuan yang lambat, serta secara lebih jauh batuan beku yang mengandung mineral-mineral bersifat basa ini juga akan bersifat basa. Sedangkan mineral-mineral yang terbentuk di akhir reaksi Bowen, seperi Muscovite dan Quartz merupakan mineral yang bersifat asam. Dan dari seri reaksi Bowen, semakin asam mineral, maka kandungan unsur-unsur silikanya semakin banyak. Jadi, salah satu komponen yang diperhitungkan dalam pengklasifikasian batuan beku secara kimiawi
dapat dilihat dari kandungan unsur silika dalam batuan dan karena secara kimiawi unsurunsur terdapat dalam mineral, maka batuan beku juga diklasifikasikan berdasarkan mineralogi yang sebenarnya merupakan representasi lebih kompleks dari pengklasifikasian berdasarkan komposisi kimianya. Selanjutnya, kahadiran mineral-mineral tertentu dalam batuan beku ini mempengaruhi pemberian nama serta memberikan gambaran proses pembentukan, serta menggambarkan komposisi kima batuan. Berdasarkan sifat kimianya, secara umum batuan beku di kelompokkan dalam 4 jenis kelompok seperti berikut: 1. Batuan beku asam (acid), kandungan silika > 65% Granit
: faneritik atau faneroporfiritik, berwarna cerah
Ryolit
: seperti granit namun bertekstur afanitik atau porfiroafanitik, merupakan batuan lelehan granit.
2. Batuan beku intermediet, kandungan silika 52% - 66%. Diorit
: faneritik atau faneroporfiritik, berwarna abu abu hingga abu abu gelap.
Andesit
: seperti Diorit namun bertekstur afanitik atau porfiroafanitik, merupakan batuan lelehan Diorit
3. Batuan beku basa, kandungan silica 45% - 52% Gabro
: faneritik atau faneroporfiritik, berwarna abu abu gelap hingga hitam
Basalt
: seperti Gabro namun bertekstur afanitik atau porfiroafanitik, merupakan batuan lelehan Gabro
4. Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan silika < 15% Dunite
: berkomposisi olivin hampir 100%
Peridotite
: berkomposisi olivin dominan dengan pyroxene
Piroksenit
: berkomposisi piroksen hampir 100%
Senyawa-senyawa oksida seperti SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, Na2O, K 2O,H2O, dan P 2O5 yang terkandung dalam mineral dapat digunakan sebagai acuan untuk mengklasifikasikan batuan beku berdasarkan kandungan kimianya. Analisis kimia batuan dapat digunakan sebagai jalan untuk menentukan bagaimana pembentukan magma, pendugaan temperatur dankedalaman magma asal. Saat akan menganalisis komposisi kimia pada batuan beku, syarat utama batuan beku tersebut dapat dianalisis adalah bahwa sampel
batuan haruslah segar dan tidak lapuk, karena proses-proses seperti pelapukan atau ubahan dapat mengubah komposisi kimia batuan. Kandungan senyawa kima batuan ekstrusi identik dengan batuan intrusinya, asalkan dalam 1 kelompok. Perbedaan yang ada hanyalah tempat pembentukannya saja yang mengakibatkan perbedaan tekstur batuan, seperti ukuran butir mineral dan derajat kristalisasi.
Tabel Kesamaan Senyawa Kimia dari Batuan Intrusi dan Batuan Ekstrusi Yang Masih Dalam Satu Kelompok Batuan Intrusi
Batuan Ekstrusi
Granit
Riolit
Syenit
Trachyte
Diorit
Andesit
Tonalit
Dasit
Monzonit
Latite
Gabro
Basalt
Gambar 7 : Tabel Klasifikasi Batuan Beku Sumber : http://medlinkup.files.wordpress.com/2010/11/untitled2.jpg
REFERENSI
http://jurnal-geologi.blogspot.com/2010/01/klasifikasi-batuan-beku-berdasarkan_31.html Diakses pada tanggal 15 Maret 2011 pukul 21:42 WIB http://medlinkup.wordpress.com/2010/11/18/batuan-beku/ Diakses pada tanggal 15 Maret 2011 pukul 21:42 WIB Soetoto.2001. Geologi. Yogyakarta : Laboratorium Geologi Dinamik Jurusan Teknik Geologi FT-UGM
