MAGMATISME Busu Busurr magm magmat atis isme me atau atau zona zona erups erupsii magma magma pada pada dasa dasarn rnya ya dikon dikontr trol ol oleh oleh pergerakan lempeng/ permukaan bumi. Pada awalnya sekitar tahun 1960 an berkembanglah teori lempeng tektonik. Tektonik adalah ilmu yang memepelajari pergerakan dan deormasi lapisan luar bumi dalam skala besar. Tektonik lemepeng mempelajari hubungan antara deormasi ini dengan keberadaan dan pergerakan lempeng atau plates atau plates di di atas selubung atas yang plastis. !un"i utama tektonik lempeng adalah adanya lempeng litoser yang padat dan kaku #terapung$ di atas selubung bagian atas yang bersiat plastis. !erak bumi dan selubung terata teratass bersi bersiat at padat padat disebut disebut litos litoser er.. %i bawah bawah samudr samudraa tebalny tebalnyaa sekit sekitar ar &0 km dan dibawah benua sampai 100 km. 'apisan di bawah litoser adalah astenoser yaitu lapisan lentur lentur(( tidak tidak kaku atau plasti plastis. s. 'apisan 'apisan ini sampai sampai pada kedalam kedalamn n &00 km di dalam dalam selubung. 'itos 'itoser er terdir terdirii dari dari lempeng lempeng)le )lempe mpeng ng yang yang besar besar dan ke"il ke"il #terap #terapung ung$$ di atas atas astenos astenoser er sebagai sebagai lempeng lempeng benua benua dan lempeng lempeng samudr samudra. a. *leh *leh karena karena tiap tiap lempeng lempeng bergerak sebagai uit
tersendiri di permukaan bumi yang bulat( maka interaksi antar
lemp lempen eng g terj terjad adii pada pada batas batas)ba )bata tass lemp lempeng eng.. Bata Batas) s)ba bata tass lemp lempen eng g dapat dapat berb berbent entuk uk + a. %i,erg %i,ergen en - di mana mana lempeng lempeng lempeng lempeng berger bergerak ak saling saling menjau menjauh( h( mengak mengakiba ibatka tkan n material dari dari selubung naik ke atas memebentuk lantai samudra yang baru. b. !on,ergen - di mana lempeng) lempeng bertemu(menyebabkan salah satu lempeng menyusup di bawah yang lain( masuk ke selubung ". Transorm - di mana lempeng saling bergesekan( tanpa membentuk atau merusak litoser Prod Produk uk di,e di,erg rgen en erat erat kait kaitan annya nya denga dengan n pemeka pemekara ran n lemp lempeng eng dan dan pemek pemekara aran n lempeng sering terjadi pada punggungan samudra. %isini( di mana lempeng saling menjauh sumbu punggungan samudra ( terbentuk "elah yang segera terisi oleh lelehan batuan yang terinjeksi terinjeksi dari astenoser astenoser di bawahnya. bawahnya. aterial) aterial) material ini perlahan perlahan mendingin mendingin dan membentuk lantai samudra baru. Bila Bila dua dua lem lempeng peng bert bertem emu u atau atau bert bertum umbu buka kan( n( ujun ujung g sala salah h satu satu tert tertek ekuk uk melengkung kebawah dan menyusup di bawah yang lain. %an terus turun sampai ke astenoser astenoser.. !arena masuk masuk dalam astenoser astenoser yang suhunya tinggi tinggi ia menjadi panas dan kehilan kehilangan gan kekakua kekakuanny nnya. a. eskip eskipun un pada dasarny dasarnyaa semua semua zona kon,erg kon,ergen en sama( sama( akan tetapi tumbukan lempeng ini dipengaruhi dipengaruhi oleh tipe material kerak yang terlibat. Tumbu Tumbukan kan dapat dapat terjad terjadii antar antar lempen lempeng g benua benua dan lempen lempeng g samudra samudra(( tumbuka tumbukan n dua
lempeng samudra( dan tumbukan lempeng benua dan lempeng benua. 2asil dari pergerakan lempeng ini pun di kemas sebagai zona atau busur magmatisme. Busur magmatisme tersebut adalah + 1. Back Arc Basin Terbentuk sebagai hasil sampingan dari zona subduksi(yaitu pertemuan lempeng
benua dan lempeng samudra dimana lemepeng samudra tertekuk ke bawah menyusup di bawah lempeng benua menuju astenoser. 3ejala ini diperlihatkan oleh menipisnya kerak dan suatu bukaan "ekungan yang melengkung. *leh karena itu disebut sebagai "ekungan belakang zona subduksi. 4ehingga jenis magma yang di hasilkan pada busur ini adalah magma basaltis.
2. Volcanic Arc/Continental Arc 4elain ba"k ar" basin produk lain dari zona subduksi sebagai busur magmatisme
adalah ,ol"ani" ar" atau disebut juga "ontinental ar". Terbentuk dari pertemuan lempeng benua dengan lempeng samudra dimana lempeng samudra menyusup ke bawah menuju astenoser. 3ejala ini biasanya di perlihatkan oleh jajaran gunung api di atas lempeng benua sebagai akibat dari dorongan arus kon,eksi dari selubung. Produk magma yang dihasilkan adalah magma intermediet.
3. MOR id *"eani" 5idge atau disingkat mor merupakan salah satu busur magmatisme
dari pola di,ergen yaitu pola pergerakan lempeng yang saling menjauh. %alam hal ini lempeng yang saling menjauh adalah dua lempeng samudra di mana
gejala yang di
timbulkan oleh pergerakan lempeng ini adalah terbentuknya gunung api di dasar samudra sebagai akibat dari dorongan arus kon,eksi yang mendorong lapisan di atasnya . enis magma yang di hasilkan di busur magmatisme ini adalah magma basaltis.
4. Island Arc 4ama halnya dengan proses yang terjadi pada pembentukan busur magmatis
,ol"ani" ar" yaitu pertemuan anatara dua lempeng. Bedanya pada island ar" lempeng yang bertumbuk adalah dua lempeng samudra dimana salah salah satu lempeng mununjam ke bawah menuju astenoser kemudian meleleh pada suhu tertentu yang menyebabkab arus kon,eksi ke atas yang mendorong lapisan di atasnya. 4ehingga gejalanya diperlihatkan oleh
terbentuknya pulau)pulau di tengah samudra dan juga gunung api ke"il. enis magma yang di hasilkan di busur magmatisme ini adalah magma bertipe basaltis.
. Continental Ri!t "one Proses yang terjadi pada zona ini mirip dengan proses pada busur *5 yaitu
pembentukan yang dikontrol oleh pergerakan di,ergen. Bedanya pada mor pergerakan lempenng yang saling menjadi antara dua lempeng samudra sedangkan pada zona ini pergerakan lempenng yang saling menjauh adalah dua lempeng benua. 3ejala yang di perlihatkan adalah terbentuknya gunung)gunung api muda dan ke"il)ke"il di atas dataran benua. enis magma yang di hasilkan adalah jenis magma asam.
#. Oceanis Island $ %ots&ot ' erupakan busur magmatisme dimana magma menerobos ke atas melalui arus
kon,eksi tanpa pergerakan lempeng yang terjadi di lantai samudra. %i interpretasikan bahwa zona magmatisme ini termasuk zona lemah sehingga magma dapat menerobos ke
atas membentuk rangkaian struktur ,ulkanik ataupun gunung api. enis magma yang dihasilkan adalah magma basaltis.
(. Continental intra&late $ %ots&ot ' 4ama seperti pada proses pembentukan busur magmatisme pada o"eani" island pada
busur "ontinental drit juga terbentuk akibat erupsi langsung oleh magma yang naik ke atas akibat arus kon,eksi dari selubung. Bedanya pada busur ini terjadi di lempeng benua. 3ejala yang ditimbulkan juga sama yaitu berupa struktur ,ulkanik dan gunung api. 4edangkan magma yang dihasilkan adalah magma asam.
MAGMATISME )A*A "O+A S,B*,-SI Maatise )ada "ona S0d0ksi
!onsep tektonik lempeng menjelaskan bahwa kulit bumi terdiri dari beberapa bagian lempeng yang kaku rigid ( yang bergerak satu sama lain diatas massa astenoser yang plastis dengan ke"epatan rata)rata 10"m/tahun atau 100 km/10 juta tahun organ( 1967- 2amilton( 1980 dalam lzwar dkk.( 1977. Berdasarkan konsep tersebut( maka pergerakan lempeng bumi dapat dibagi menjadi tiga yaitu kon,ergen saling bertumbukan( di,ergen saling menjauh dan transform saling berpapasan 'o"kwood : 2azlett( ;010( dimana kegiatan magmatisme akan terjadi pada batas)batas lempeng ini.
3ambar 1.1. 'okasi)lokasi terbentuknya magma dalam konteks tektonik lempeng. Pada ilustrasi diatas terlihat jelas bahwa punggungan tengah samudera *5 menempati urutan pertama sebagai penghasil magma terbesar( diikuti oleh zona subduksi( oceanic intraplate d an continental intraplate4"hmin"ke( ;00<
Batas lempeng kon,ergen salah satunya berupa zona subduksi. =ona subduksi adalah bagian dari permukaan bumi yang dibentuk oleh penenggelaman subduksi dari lempeng litoser yang dingin dan tebal sampai ke mantel bumi Tatsumi : >ggins( 199&. =ona subduksi di"irikan oleh pembentukan palung)palung laut dalam( rantai gunung api Perit : %a,idson( ;000 serta konsentrasi hiposenter gempa bumi yang tinggi kebanyakan pada kedalaman 100 km sampai ? 600 km pada zona Wadati-Benioff 4"hmin"ke( ;00<. 4ubduksi ini akan membawa batuan dengan komposisi kimia beragam ke dalam mantel seperti kerak samudera basaltik( peridotit dan sedimen laut dalam Tatsumi : >ggins( 199&. Proses subduksi biasanya akan termaniestasi dalam bentuk magmatisme dan ,ulkanisme seperti pada Ring of Fire di 4amudera Pasiik Tatsumi : >ggins( 199&. Proses magmatisme ini terutama dipengaruhi oleh ,olatil 2;* yang terbawa oleh kerak samudera yang menunjam dimana akan mendorong terjadinya pelelehan sebagian partial melting). Pelelehan sebagian ini disebabkan oleh dehidrasi mineral)mineral pembawa air pada kerak samudera yang menunjam seperti amibol d@110 km dan plogophit d@;00 km Tatsumi : >ggins( 199&.
3ambar 1.;. Aulkanisme diatas zone subduksi. Penunjaman dari kerak samudera yang dingin menyebabkan upwelling dari mantel panas dibawah busur ,ulkanik. 4enyawa ,olatil seperti 2;* dilepaskan dari kerak samudera ke mantel diatasnya sehingga menyebabkan pelelehan 4igurdsson( ;000
)eent0kan Maa &ada "ona S0d0ksi Proses pembentukan magma diperoleh modelnya menggunakan titik leleh batuan
peridotit. Peridotit dipilih karena merupakan penyusun mantel sebagai sumber asal magma. Pada batuan ini( pelelehan dapat terjadi karena perubahan < parameter dasar +tekanan P( temperatur T dan komposisi kimia ( yaitu 4"hmin"ke( ;00<+
3ambar 1.<. Tiga model pembentukan magma basa oleh pelelehan sebagian partial melting) peridotit dimana a@ penambahan temperatur( b@pengurangan tekanan "@penambahan 2;* dan C*;4"hmin"ke( ;00<
•
!enaikan temperatur T pada kondisi P dan yang konstan Penurunan tekanan P pada T dan yang konstan Perubahan pada P dan T yang konstan terutama penambahan luida khususnya
•
2;* dan C*; !ombinasi antara satu aktor dengan aktor yang lain 'o"kwood : 2azlett( ;010
• •
tom yang menyusun kristal/mineral mempunyai nomor proton dan elektron tertentu( dan atom yang bermuatan sering disebut ion. ika energi panas mengenai ion tersebut( maka akan menyebabkan ikatannya melemah sehingga akhirnya terjadi pelelehan 'o"kwood : 2azlett( ;010. ika terjadi fluxing atau per"ampuran antara mineral dengan mineral/senyawa lainnya( titik pelelehannya bisa menjadi lebih D
rendah 'o"kwood : 2azlett( ;010 -enaikan te&erat0r &ada ) an konstan Berdasarkan per"obaan pada peridotit( kenaikan temperatur pada tekanan dan
komposisi kimia konstan dapat menyebabkan suatu batuan mengalami pelelehan sebagian. 4"himnke( ;00<. da beberapa teori yang menyebutkan tentang sumber panas penyebab kenaikan temperatur( salah satunya adalah peluruhan dari unsur)unsur radioakti seperti E( Th dan ! yang jumlahnya melimpah sejak pembentukan bumi pada F(6 milyar tahun yang lalu 4"himnke( ;00< menjadi mineral)mineral yang lebih stabil dan ringan 'o"kwood : 2azlett( ;010. Panas ini terlepas se"ara konstan dengan "ara bermigrasi ke permukaan bumi yang lebih dingin dan akhirnya teradiasi ke atmoser. 4elain itu( sumber panas juga bisa berasal dari proses riksi mekanik yang menghasilkan pelelehan sebagian "ontohnya pada bagian dasar lempeng litoser yang bergerak di sepanjang zona Gadati Benio.
Tabel 1.1. !ontribusi relati dari panas yang dihasilkan oleh peluruhan radioakti berdasarkan studi geonutrino raki et al ;00& dalam 'o"kwood : 2azlett ;010
)en0r0nan Tekanan &ada S0%0 dan -o&osisi -iia an teta& !etika temperatur dari suatu batuan mantel konstan( maka penurunan tekanan bisa
menyebabkan pelelehan sebagian 4"hminke( ;00< karena tekanan akan menjaga ikatan antar ion tetap kuat sehingga strukturnya tetap kristalin 'o"kwood : 2azlett( ;010. %engan kata lain( panas internal dari batuan yang naik selama penurunan tekanan "ukup untuk memi"u terjadinya pelelehan. Proses ini sangat tepat untuk sistem padatan kering( "ontohnya ketidakhadiran luida 4"hminke( ;00< Proses penurunan tekanan dari material mantel yang naik merupakan mekanisme pembentukan magma yang paling penting 4"hminke( ;00< karena kebanyakan akti,itas gunung api di dunia dihasilkan dari pelelehan karena penurunan tekanan ini 'o"kwood : 2azlett( ;010
)enaa%an 0ns0r kiia &ada s0%0 dan tekanan an teta& Pada proses pembentukan magma yang ketiga( tekanan P dan temperatur T
adalah dalam kondisi konstan( akan tetapi dengan adanya penambahan ase luida seperti 2;* dan C*; maka akan menyebabkan titik pelelehan batuan menjadi lebih rendah.
3ambar ;.F. 3raik yang menunjukkan penurunan titik leleh akibat penambahan 2;* dan C*; pada magma. 4uhu pada saat magma belum terkena penambahan unsur kimia disebut dry solidus 4igurdsoon( ;000
-o&osisi Maa agma merupakan istilah yang diberikan untuk "ampuran material padat dan "air
yang bersiat mudah bergerak. Pada bumi( material "air liquid ini merupakan "ampuran dari silikat kompleks dan gas)gas terlarut seperti air( karbondioksida dan senyawa)senyawa lainnya 5ogers : 2awkesworth( ;000. !arena batuan beku merupakan maniestasi
magma yang paling mudah diidentiikasi( maka komposisi magma biasa ditentukan menggunakan komposisi batuan beku. !omposisi batuan beku diuraikan dalam bentuk unsur mayor( unsur minor dan unsur jarang 5ogers : 2awkesworth( ;000. Ensur)unsur tersebut menurut 5ogers : 2awkesworth ;000 antara lain+ a. ,ns0r aor adalah unsur yang mempunyai kelimpahan oksida ? 1wt.H( mengontrol siat magma serta merupakan penyusun utama mineral esensial. Contoh+ 4i*;( l;*<( Ie*( Ie;*<( Ca*( g* dan Ja;* b. ,ns0r inor mempunyai kelimpahan oksida 0(1)1 H ( sebagai pengganti dari unsur mayor pada mineral esensial atau bisa membentuk sejumlah ke"il mineral aksesoris. Contoh+ ! ;*( Ti*;( n* dan P;*& ". ,ns0r 5aran mempunyai kelimpahan oksida K 0(1 H berat serta sebagai pengganti dari unsur mayor maupun unsur minor pada mineral esensial maupun aksesoris. Contoh6 'L'> Cs( 5b( !( Ba( 4r( Pb( 2I4> 4"( M( Th( E( Pb( =r d. ,ns0r 7olatil dan oksida8 pada bagian bumi yang dalam semua unsur ,olatil akan larut dalam magma( tetapi ketika tekanan berkurang karena pergerakan magma keatas maka gas akan membentuk ase uap yang terpisah dari magma Jelson( ;01; Contoh+ 2;*( C*;( 4*;( I( Cl( et".
I.1.3 *i!erensiasi Maa )roses 9raksinasi -ristalisasi Maa • %ierensiasi adalah proses dimana terbentuk magma turunan yang se"ara kimia dan
mineralogi berbeda dari magma asal parental magma 4"hmin"ke( ;00<.
3ambar ;.&. Llustrasi proses raksinasi kristalisasi pada dapur magma Tarbu"k : 'utgens( ;00F
%ierensiasi diperkirakan terjadi pada dapur magma dengan kedalaman lebih dari 10 kilometer di kerak bumi( ketika magma dalam kondisi stagnan( mendingin se"ara perlahan dan mulai mengkristal 4"hmin"ke( ;00<. Proses dierensiasi meliputi dua hal yaitu raksinasi kristalisasi mekanisme utama dan asimilasi 4"hmin"ke( ;00<. 4elama proses raksinasi kristalisasi( kristal)kristal mineral yang lebih berat berat jenis tinggi akan tenggelam dalam magma yang berkomposisi lebih asam membentuk timbunan kristal "umulates) 4"hmin"ke( ;00<. •
)roses Asiilasi dan Maa Mixing Proses dierensiasi yang lain yakni asimilasi dan per"ampuran magma magma
mixing . similasi ini merupakan perubahan komposisi magma( sebagai akibat adanya reaksi antara magma dengan batuan dinding yang berkomposisi berbeda 4"hmin"ke( ;00<. Proses asimilasi ini bisa mengubah komposisi kimia magma se"ara lebih jauh 4"hmin"ke( ;00<. 4edangkan per"ampuran magma magma mixing ini terjadi ketika magma dari dua dapur magma yang berbeda menyatu sehingga membentuk magma baru dengan komposisi "ampuran antara keduanya.
3ambar ;.6. Llustrasi proses asimilasi dan proses per"ampuran magma yang terjadi pada dapur magma Tarbu"k : 'utgens( ;00F
4elanjutnya( proses dierensiasi ini akan menyebabkan perubahan komposisi kimia pada magma menjadi lebih asam felsic pada perjalanannya keatas sebelum men"apai permukaan bumi. agma yang sudah mengalami perubahan komposisi kimia akibat proses dierensiasi ini disebut magma turunan 4"hminke( ;00<.
*A9TAR ),STA-A
%epartemen Teknik 3eologi.;00&.Geologi Fisik.Bandung + LTB www.google."om/gambarbusurmagmatisme diakses pada hari selasa 9 pril ;01< pukul 11.00
