PAPER PRATIKUM PETROGRAFI BATUAN METAMORF
Dibuat Oleh: Fachry Arif Prayogo L2L 007 021
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG APRIL 2009
I. Pengertian Batuan Metamorf Batuan metamorf merupaka batuan hasil malihan dari batuan yang telah ada sebelumnya yang ditunjukkan dengan adanya perubahan komposisi mineral, tekstur dan struktur batuan yang terjadi pada fase padat (solid rate) akibat adanya perubahan temperatur, tekanan dan kondisi kimia di kerak bumi (Ehlers & Blatt, 1982).
Gambar I.1 Siklus Batuan Batuan
metamorf
adalah
hasil
dari
perubahan-perubahan
fundamental batuan yang sebelimnya telh ada. Panas yang intensif yang dipancarkan oleh statu massa magma yang sedang mengintrusi menyebabkan metamorfosa kontak. Metamorfosa regional yang meliputi daerah yang sangat luas disebabkan oleh efek tekanan dan panas pada batuan yang terkubur sangat dalam. Namur perlu dipahami bahwa proses metamorfosa terjadi dalam keadaan padat, dengan perubahan kimiawi dalam batas-batas tertentu saja
dan
meliputi
proses-proses
rekristalisasi,
reorientasi
dan
pembentukan mineral-mineral baru dengan penyusunan kembali elemenelemen nimia yang sebelumnya telah ada (Graha, D.S , 1987).
Menurut Turner (1954, lihat Williams ,dkk ; 1954 : 161-162) menyebutkan bahwa batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan mineralogi dan struktur oleh proses metamorfisme dan terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair. Jadi,batuan metamorf terjadi karena adanya perubahan yang disebabkan oleh proses metamorfosa. Proses metamorfosa merupakan suatu proses pengubahan batuan akibat perubahan tekanan, temperatur dan adanya aktifitas nimia fluida/gas atau variasi dari ketiga factor tersebut. Proses metamorfosa merupakan proses isokomia, dimana tidak terjadi penambahan unsur-unsur kimia pada batuan yang mengalami metamorfosa. Temperatur berkisar antara 200° C - 800° C , tanpa melalui fase cair (batuan tetap berada pada fase padat). (Tim Asisten Pratikum Petrologi,2007)
II. Proses Metamorfisme Metamorfosa (perubahan bentuk) adalah proses rekristalisasi di dalam kerak bumi (3 – 20 km ) yang keseluruhannya atau sebagian besar terjadi dalam keadaan padat ,yakni tanpa melalui fase cair , sehingga terbentuk struktur dan mineral baru akibat pengaruh temperatur (T) (200°650° C) dan tekanan (P) yang tinggi. Menurut H.G.F. Winkler ,1967, metamorfisme adalah proses yang mengubah mineral suatu batuan pada fase padat karena pengaruh response terhadap kondisi fisika dan kimia tersebut berbeda dengan kondisi sebelumnya. Proses-proses tersebut tidak termasuk pelapukan dan diagenesa. Batuan metamorf adalah batuan yangberasal dari batuan induk , bias batuan beku, batuan sedimen , maupun metamorf sendiri yang mengalami metamorfosa. (Danang Endarto, 2000)
Karena sulitnya menyelidiki kondisi di kedalaman dan panjangnya waktu, proses metamorfosa sulit untuk dipahami. Proses perubahan yang terjadi di sekitar muka bumi seperti pelapukan, diagenesa, sementasi sediment, tidak termasuk ke dalam pengertian metamorfosa (Graha, D.S , 1987). Agen atau media yang menyababkan proses metamorfisme adalah panas , tekanan, dan cairan nimia aktif. Ketiga media tersebut dapat bekerja
bersama-sama
pada
batuan
yang
mengalami
proses
metamorfisme, tetapi derajat metamorfisme dan konstribusi dari tiap agen tersebut berbeda-beda. Pada proses metamorfisme tingkat rendah, kondisi temperatur dan tekanan hanya sedikit diatas kondisi proses pembatuan pada batuan sediment. Sedangkan proses metamorfisme tingkat tinggi, kondisinya sedikit dibawah kondisi proses peleburan batuan. Istilah metamorfisme berhubungan dengan proses, perubahan dan rekasi, juga menyangkut aspek waktu.
Perubahan
P dan T pada kerak dan mantel o
Perub
ahan sifat-sifat fisika dan kimia batuan metamorf dalam komposisi tetap disebabkan oleh perubahan tekanan dan temperatur. Yang menjadi pertanyaan adalah “ mekanisme geologi apa yang menyebabkan perubahan terhadap tekanan dan temperatur pada daerah kerak dan mantel?”. o
Perub
ahan tersebut disebabkan oleh gaya yang bekerja pada batuan, yaitu aliran atau perpindahan massa dan aliran panas. o
Huku
m Fourier menyatakan bahwa panas akan berpindah dari tempat bertemperatur tinggi ke tempat yang bertemperatur rendah. Di bumi (dalam skala yang besar), panas akan mnegalir dar bagian dalam bumi yang panas ke permukaan yang lebih dingin.
Aliran
o panas pada permukaan dihasilkan dari:
A
liran konduksi panas dar dalam bumi
A
liran konveksi pada mantel
A
liran panas akibat peluruhan unsur radioaktif
Aliran
o
panas melalui eleven volume kerak dapat terjadi dibawah kondisi berikut: Aliran
1)
panas yang masuk ke dalam volume kerak sama dengan aliran panas yang keluar dari volume tersebut (geothermal stabil). 2)
Aliran
panas melalui eleven volume kerak lebih besar dari aliran panas yang keluar dari volume tersebut. Pemakaian volume pada volume kerak akan digunakan dalam 2 cara , yaitu untuk meningkatkan
temperatur
volume
batuan
dan
untuk
membantu reaksi kimia endotermis pada batuan. 3)
Aliran
panas yang masuk ke dalam volume kerak lebih kecil dari aliran panas yang keluar dari volume tersebut. Kehilangan panas pada volume batuan disebabkan oleh penurunan temperatur (batuan dingin). Pada situasi ini reaksi kimia eksostermis mungkin akan menghasilkan panas tambahan. Fluida
Gas
&
● Batuan sedimen seperti shale sering mengandung proporsi mineral hidrous yang besar ● Sedimen yang diendapkan pada lingkungan laut mengandung mineral yang terhidrasi maksimum ● Penambahan panas pada mineral hidrous (lempung) dari suatu batuan sedimen selama metamorfisme akan membentuk reaksi sebagai berikut: Kumpulan hidrous → sedikit hidrous/anhydrous + H2O Proses dehidrasi membebaskan H2O Rekasi umum diatas merupakan suatu gambaran proses dehidrasi yang terjadi selama metamorfisme. Kenampakan penting dari reaksi dehidrasi adalah hilangnya H2O. ● Air dalam sistem metamorfik pada temperatur diatas 374°C masih dalam fase cair atau cairan. Titik kritis H2O adalah pada 374°C dan 217 Bar (21,77 Mpa). ● Fluida metamorfik biasanya didominasi oleh H2O, yang berasal dari beberapa sumber: 1)
Air meteorit -
Connate water
-
Ground water
-
Juvenile
2)
Dehidrasi mineral hidrous
3)
Air magmatik (dihasilkan dari proses pembekuan magma) ● Molekul gas yang dijumpai dalam fluida metamorfik meliputi : C2O, CH4, N2, HCL, HF, dll. ● Fluida dengan densitas rendah yang dihasilkan selama dehidrasi prograde dipindahkan melalui ruang pori yang saling berhubungan dan hilang di dalam sistem. Jika laju produksi H2O melebihi laja perpindahan, maka tekanan pori lokal akan naik. Dalam hal ini kekuatan mekanik batuan akan melampui dan kerusakan akan
terjadi. Mekanisme ini disebut sebagai pemecahan hidrolik (hidroulic fracturing), yang akan menghasilkan sistem perpindahan untuk air terhidrasi. ● Sebagian besar batuan metamorf mungkin bebas fluida selama periode tanpa reaksi dengan pengecualian fluida terjebak dalam ruang pori dan menjadi inklusi dalam mineral (fluid inclusion).
Proses metamorfisme, meliputi: 1.
Proses-proses perubahan fisik yang menyangkut struktur
dan tekstur oleh tenaga kristaloblastik (tenaga dari sedimen-sedimen kimia untuk menyusun susunan sendiri). Proses-proses perubahan susunan mineralogi , sedangkan
2.
susunan kimiawinya tetap (isokimia) tak ada perubahan komposisi kimiawi, tapi hanya perubahan ikatan kimia. Tahap-tahap metamorfisme, meliputi : 1. Rekristalisasi Proses
ini
dibentuk
oleh
tenaga
kristaloblastik,
disini
terjadi
penyusunan kembali kristal-kristal di mana elemen-elemen kimia yang sudah ada sebelumnya sudah ada. 2. Reorientasi Proses ini dibentuk oleh tenaga kristaloblastik, disini pengorientasian kembali dari susunan kristal-kristal, dan ini akan berpengaruh pada tekstur dan struktur yang ada. 3. Pembentukan mineral-mineral baru Proses ini terjadi dengan penyusunan kembali elemen-elemen kimiawi yang sebelumnya telah ada. a.
Dalam metamorfosa yang berubah adalah tekstur dan asosiasi
mineral, yang tetap adalah komposisi kimia dan fase padat (tanpa melalui fase cair).
b.
Teksturnya selalu merefleksikan sejarah pembentukannya.
c.
Ditinjau dari perubahan P & T, dikenal : Progresive metamorfosa : perubahan dari P & T
1)
rendah ke P & T tinggi Retrogresive metamorfosa : perubahan dari P & T
2)
tinggi ke P & T rendah. Kondisi fisik yang mengontrol metamorfosa / mempengaruhi rekristalisasi dan tekstur. 1) Tekanan :
- Tekanan hidrostatik
- Tekanan searah (stress) Disini dikenal 2 kelompok mineral, yaitu: a. Stress mineral: yaitu mineral-mineral yang tahan terhadap tekanan. Contoh : staurolit, kinit. b. Anti stress mineral : yaitu mineral yang jarng dijumpai pad batuan yang mengalami stress. Contoh : olivin , andalusit 2) Temperatur : pada umumnya perubahan temperatur juah lebih
efektif
daripada
perubaa\han
tekanan
dalam
hal
pengaruhnya bagi perubahan mineralogi Katalisator : berfungsi mempercepat reaksi, terutama pada metamorfisme bertemperatur rendah. Ada dua hal yang dapat mempercepat reaksi yaitu: a. Adanya larutan-larutan kimia yang berjalan antar ruang butiran. b. Deformasi batuan, di mana batuan pecah-pecah menjadi fragmen-fragmen kecil sehingga memudahkan kontak antar larutan kimia dengan fragmen-fragmen.
3) Fluid 4) Komposisi (Danang Endarto, 2000)
III. Tipe Metamorfosa Bucher & Frey (1994) mengemukakan bahwa berdasarkan tatanan geologinya, metamorfosa dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
III.1 Metamorfosa Regional / dinamothermal Metamorfosa regional/dinamothermal merupakan metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sangat luas . Metamorfosa ini dibedakan enjadi tiga, yaitu 1) Metamorfosa Orogenik Metamorfosa ini terjadi pada daerah sabuk orogenik dimana terjadi proses deformasi yang menyebabkan rekristalisasi. Umumnya batuan metamorf
yang
dihasilkan
mempunyai
butiran
mineral
yang
terorientasi dan membentuk sabuk yang melempar dari ratusan sampai ribuan kilometer. Proses metamorfosa memerlukan waktu yang sangat lama berkisar antara puluhan juta tahun. 2) Metamorfosa Burial Metamorfosa ini terjadi oleh akibat tekanan dan temperatur pada daerah geosinklin yang mengalami sedimentasi intensif, kemudian terlipat. Proses yang terjadi adalah rekristalisasi da reaksi antara mineral dengan fluida.
3) Metamorfosa Dasar Samudera (Ocean – Floor) Metamorfosa ini terjadi oleh akibat perubahan pada kerak samudera di sekitar punggungan tengah samudera (mid oceanic ridges). Batuan metamorf yang dihasilkan umumnya berkomposisi basa dan ultra basa. Adanya pemanasan air laut menyebabkan mudah terjadinya rekasi kimia antara batuan dan air laut tersebut. III.2 Metamorfosa Lokal Metamorfosa lokal merupakan proses metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sempit berkisar antara beberapa meter sampai kilometer saja. Metamorfosa ini dapat dibedakan menjadi: 1)
Metamorfosa Kontak
Metamorfisme
kontak
terjadi
pada
batuan
yang
mengalami
pemanasan disekitar kontak massa batuan beku intrusif maupun ekstrusif. Perubahan terjadi karena pengaruh panas dan material yang dilepaskan oleh magma serta kadang oleh deformasi akibat gerakan magma. Zona metamorfosa kontak disebut contact aureole . Proses yang terjadi umumnya berupa rekristalisasi , rekasi antar mineral,
reaksi
antara
mineral
dan
fluida
serta
penggantian/penambahan material. Batuan yang dihasilkan umumnya berbutir halus. 2)
Piroetamorfosa / Metamorfosa Optalis / Kaustik/ Thermal
Metamorfosa ini adalah jenis khusus metamorfosa kontak yang menunjukkan efek hasil temperatur yang tinggi pada kontak batuan dengan magma pada kondisi volkanik atau quasi volkanik, contohnya pada xenolith atau pada zona dike. 3)
Metamorfosa Kataklastik/ Dislokasi/Kinematik/ Dinamik
Metamorfosa kataklastik terjadi pada daerah yang mengalami deformasi intensif, seperti pada patahan. Proses yang terjadi murni
karena gaya mekanis yang mengakibatkan penggerusan dan granulasi batuan. Batuan yang dihasilkan bersifat non-foliasi dan dikenal sebagai fault breccia, fault gauge, atau milonit. 4)
Metamorfosa Hidrothermal/Metasomatisme
Metamorfosa hidrothermal terjadi akibat adanya perkolasi fluida atau gas yang panas pada jaringan antar butir atau pada retakan-retakan batuan sehingga menyebabkan perubahan komposisi mineral dan kimia. Perubahan juga dipengaruhi oelh adanya confining pressure. 5)
Metamorfosa Impact
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya tabrakan hypervelovcity sebuah meteorit . Kisaran waktunya hanya beberapa mikrodetik dan umunya ditandai dengan terbentuknya mineral coesite dan stishovite. 6)
Metamorfosa Retrograde / Diaropteris
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya penurunan temperature sehingga kumpulan mineral metamorfosa tingkat tinggi berubah menjadi kumpulan mineral stabil pada temperature yang lebih rendah. (Tim Asisten Pratikum Petrologi,2007) Grade of Metamorphism 1. Low grade metamorphism o Merupakan metamorfisme berderajad rendah, yang terjadi pada suhu 200-320˚C dan tekanan yang relatif rendah. o Dicirikan dengan melimpahnya mineral hydrous (kaya H2O dalam struktur kristalnya) : -
Clay mineral, klorit, serpentin
-
Biotit (mineral hydrous yang tetap stabil pada high grade metamorphism), muskovit (Akan hilang pada high grade metamorphism)
2. High grade metamorphism o Metamorfisme yang terjadi pada suhu di atas 320˚C dan tekanan relatif tinggi. o Seiring meningkatnya suhu, maka keberadaan mineral hidrous akan berkurang dengan hilangnya H2O. o Didominasi mineral anhidrous : piroksen, garnet. (Tri Winarno, 2008)
Gambar III.1 Tipe Metamorfosa IV. Fasies Metamorfisme Fasies metamorfisme (oleh Fyfe and Turner, Contrib. Mineral. Petrol., 12, 354-364, 1966) didefinisikan sebagai : "suatu set atau kumpulan mineral-mineral penyusun batuan metamorf, berkaitan berulangkali dalam suatu ruang dan waktu, yang seperti itu konstan dan dapat diramalkan hubungannya antara komposisi mineralnya (yakni mineral penysuun batuan metamorf) dan komposisi kimia."
Gambar IV.1 Diagram Fasies Metmorfisme
Facies of intermediate pressure 1. Zeolite Facies and Prehnite-Pumpellyite Facies The characteristic assemblages of these facies are developed only from fine-grained unstable starting materials such as glassy volcanic rocks, pyroclastics and greywackes. Diagnostic minerals may also occur in veins cutting largely unrecrystallized rocks. • • •
Metavolcanics and greywackes:
Metapelitic rocks:
•
heulandite + analcite + quartz ± clay minerals laumontite + albite + quartz ± chlorite prehnite + pumpellyite + chlorite + albite + quartz pumpellyite + chlorite + epidote + albite + quartz
•
pumpellyite + epidote + stilpnomelane + muscovite + albite + quartz
•
muscovite + chlorite + albite + quartz (indistinguishable from greenschist facies)
[assemblage diagrams coming soon]
Turner (1981) also distinguishes a pumpellyite-actinolite facies and a lawsonite-albite facies, transitional between the prehnite-pumpellyite, blueschist
and
greenschist
facies,
but
Yardley
considers
these
subdivisions too small to be of general practical use.
2. Greenschist facies In many metamorphic belts, the diagnostic assemblages of the zeolite and prehnite-pumpellyite facies are not seen, and the lowest grade rocks can be allocated to the greenschist facies. Metabasic rocks Metagreywackes
•
chlorite + albite + epidote ± actinolite, quartz
•
albite + quartz + epidote + muscovite ± stilpnomelane
• •
muscovite + chlorite + albite + quartz chloritoid + chlorite + muscovite + quartz ± paragonite
•
biotite + muscovite + chlorite + albite + quartz + Mn-rich garnet
•
dolomite + quartz
Metapelites
Siliceous dolomites
3. Amphibolite facies
The following assemblages are characteristic of the intermediate pressure facies series. For assemblages to be found in a low pressure facies series, see the hornblende hornfels facies, section 8. Metabasic rocks
•
hornblende + plagioclase ± epidote, garnet, cummingtonite, diopside, biotite
Metapelitic rocks
•
muscovite + biotite + quartz + plagioclase ± garnet, staurolite, kyanite/sillimanite
•
dolomite + calcite + tremolite ± talc (lower amph. f.)
•
dolomite + calcite + diopside and/or forsterite (upper amph. f.)
Siliceous dolomites
4. Granulite facies Forms under conditions of P(H2O) < P(total). The presence of orthopyroxene in metabasic rocks is diagnostic of this and the pyroxene hornfels facies. •
Metabasic rocks
•
•
orthopyroxene + clinopyroxene + hornblende + plagioclase ± biotite orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase ± quartz clinopyroxene + plagioclase + garnet ± orthopyroxene (higher P)
Metapelitic rocks
•
garnet + cordierite + sillimanite + K-feldspar + quartz ± biotite
•
sapphirine + orthopyroxene + K-feldspar + quartz ± osumilite (very high T)
Facies of high pressure 5. Blueschist facies Otherwise known as the glaucophane-lawsonite schist facies, these rocks are almost entirely restricted to Mesozoic and Tertiary orogenic belts such as the circum-Pacific belts and the Alpine-Himalayan chain. In high pressure rocks, potassic white mica contains substantial Fe and Mg in solid solution, i.e. it is phengite rather than muscovite.
Metabasic rocks Metagreywackes Metapelites Carbonate rocks
•
glaucophane + lawsonite + chlorite ± phengite/paragonite, omphacite
•
quartz + jadeite + lawsonite ± phengite, glaucophane, chlorite
•
phengite + paragonite + carpholite + chlorite + quartz
•
aragonite
6. Eclogite facies Eclogites sensu stricto are metabasic rocks, occurring in a variety of associations, e.g. as enclaves or tectonically-incorporated blocks in blueschists or medium to high grade gneisses, or as nodules brought up in kimberlite pipes. In certain terrains, however, there are more extensive regions where most rock types have preserved (albeit imperfectly) distinctive high-pressure assemblages which can be assigned to the eclogite facies. Plagioclase is entirely absent.
Metabasic rocks Metagranodiorite
•
omphacite + garnet ± kyanite, quartz, hornblende, zoisite
•
quartz + phengite + jadeite/omphacite + garnet
•
phengite + garnet + kyanite + chloritoid (Mgrich) + quartz
•
phengite + kyanite + talc + quartz ± jadeite
Metapelites
Facies of low pressure Contact metamorphism, and low-pressure facies series of regional metamorphism
7. Albite-epidote hornfels facies Likely to be recognized only in the outermost parts of thermal aureoles in country rocks originally of very low metamorphic grade. This is the lowpressure equivalent of the greenschist facies, and the assemblages are very similar. Metabasic rocks
•
albite + epidote + actinolite + chlorite + quartz
Metapelites
•
muscovite + biotite + chlorite + quartz
8. Hornblende hornfels facies The low pressure equivalent of the amphibolite facies. The assemblages described below can also be found in regionally metamorphosed rocks belonging to the low pressure facies series, metamorphosed at pressures of up to 4 kbar, i.e. at higher pressures than the arbitrary boundary drawn between "contact" and "regional" facies on Figure 1.
Metabasic rocks
•
hornblende + plagioclase ± diopside, anthophyllite/cummingtonite, quartz
•
muscovite + biotite + andalusite + cordierite + quartz + plagioclase
K2O-poor sediments or metavolcanics
•
cordierite + anthophyllite + biotite + plagioclase + quartz
Siliceous dolomites
•
same as amphibolite facies
Metapelites
9. Pyroxene hornfels facies Hornblende not stable. Developed in the inner parts of high temperature thermal aureoles, such as those around large basic bodies. Assemblages similar to granulite facies, but can be developed at P(H2O) = P(total). Metabasic rocks
•
orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase ± olivine or quartz
•
cordierite + quartz + sillimanite + K-feldspar (orthoclase) ± biotite
•
cordierite + orthopyroxene + plagioclase ± garnet, spinel
•
calcite + forsterite ± diopside, periclase
•
diopside + grossularite + wollastonite ± vesuvianite
Metapelites
Calcareous rocks
10. Sanidinite facies Rarely found, as the extremely high temperatures required are only achieved at direct contacts with flowing basic magma, or in completelyimmersed xenoliths. Metapelitic rocks Calcareous rocks
•
cordierite + mullite + sanidine + tridymite (often inverted to quartz) + glass
• •
wollastonite + anorthite + diopside monticellite + melilite ± calcite, diopside
•
also tilleyite, spurrite, merwinite, larnite and other rare Ca- or Ca-Mg silicates
The metamorphic grade classification of Winkler HGF Winkler introduced this simple subdivision of metamorphic rocks by grade because he believed that the existing facies scheme violates its own definition, in that different sets of mineral assemblages representing the same bulk composition are in many cases grouped into a single "facies". (Read the discussion in Chapter 6 of Winkler's Petrogenesis of Metamorphic Rocks.) The boundaries between "grades" are chosen to correspond to important discontinuous reactions (which could be recognized in the field as major isograds), and they correlate approximately with the scheme of metamorphic facies as follows: Very Low Grade:
Zeolite, prehnite-pumpellyite, and blueschist facies
Low Grade:
Greenschist, Ep-Ab hornfels facies
Medium Grade:
Amphibolite, hornblende hornfels facies
High Grade:
Granulite, pyroxene hornfels, sanidinite facies
V. Sayatan Tipis Batuan Metamorf
Metamorphic Rocks Slate Slates are formed from fine-grained sediments such as mudstone and shale. When these are compressed and heated a little, tiny new flakes of mica grow, and tend to line themselves up at right angles to the direction of compression. Although the individual mica crystals cannot be seen, the rock breaks along a particular direction, or cleavage plane. Here you can see the cleavage, and you can also see that it is not parallel to the original bedding
marked by dark and light bands. Field of view 2.5 mm. Slate (with folded layer) This rock originally consisted of alternating layers of silty material and mud. When it was compressed, the silty layers folded and the rock as a whole became a slate. The cleavage is best developed in the finer layers, but you can see that it cuts right through the folded silty layer too. Field of view 2.5 mm. Phyllite A phyllite is similar to a slate, except that it forms at higher temperatures. Now the new mica flakes are large enough to see under the microscope, and form mats of crystals (pink when seen between crossed polarisers) lying parallel to each other. In hand specimen this rock has a glossy sheen, but individual mica crystals cannot be distinguished with the naked eye. Field of view 2.5 mm, polarising filters. Schist (mica schist) At higher temperatures of metamorphism, new mica flakes grow larger. If they line up parallel to each other, they form a schistosity - the rock will split along these directions. In this schist you can see both brown and colourless mica flakes. Field of view 1.5 mm. Schist (garnet mica schist) In this schist, viewed between crossed polarisers, the parallel mica flakes show up in bright colours, and large rounded garnet crystals appear black. Field of view 6 mm, polarising filters. Metamorphic minerals When a sedimentary rock is heated, chemical reactions between the original minerals (clays, quartz) cause new metamorphic minerals to appear. Often these grow into large crystals, which sit in a finer-grained matrix and sometimes trap many small grains inside them. The large crystal in the centre is staurolite, a mineral rich in aluminium and iron. Field of view 3.5 mm. Amphibolite This rock was originally a basic igneous rock (basalt or dolerite). When metamorphosed, the heating and compression changed the original minerals to hornblende
(green) and feldspar (colourless), and gave the rock a banding of minerals. Field of view 2 mm. Schist, folded This schist has been very strongly crumpled, after it was first formed as a schist. It shows that metamorphic rocks can be deformed many times during their lifetime. The black material outlining the folds is carbon, in the form of graphite. Field of view 3 mm. Gneiss (biotite gneiss) Gneisses are highly metamorphosed rocks that have a banding or an alignment of minerals, but have little mica and so do not tend to split along the banding. This gneiss was formed from a granite during the continental collision that built the Alps. Field of view 6 mm. Gneiss (pyroxene gneiss) This type of gneiss is found in some of the oldest parts of the Earth's crust. It was formed from an intrusive igneous rock called tonalite, a variety of granite and an important rock type in the continental crust. The main minerals are pyroxene (greenish and pinkish-grey colours) quartz and feldspar (colourless). Field of view 6 mm. Hornfels Rocks close to a large igneous intrusion are heated to high temperatures but not deformed. Their minerals change, but they tend not to develop a new banding or cleavage. This makes a hard, fine-grained rock called a hornfels. This example, a pyroxene hornfels, was formed from a basalt lava. The minerals are plagioclase, pyroxene, and an opaque oxide. Field of view 2.5 mm. Hornfels Rocks close to a large igneous intrusion are heated to high temperatures but not deformed. Their minerals change, but they tend not to develop a new banding or cleavage. This makes a hard, fine-grained rock called a hornfels. This example was a fine-grained sedimentary rock, and the horizontal banding you can see is the original sedimentary layering. There are many small mica flakes, but they do not lie parallel to one another, as they would in a schist. Field of view 2.5 mm.
Marble Metamorphosed limestones are called marble. The calcium carbonate re-forms itself into larger, interlocking crystals of calcite (e.g. the pearly-coloured crystals in the centre). The impurities are converted into new metamorphic minerals. In this case, the larger boldcoloured crystals are forsterite (magnesium silicate, a variety of olivine). Field of view 6 mm, polarising filters. [ OESIS Home ] D.J. Waters, Department of Earth Sciences, June 2004
REFERENSI Endarto, Danang.2002. Pengantar Geologi Dasar.Surakarta : Universitas Sebelas Maret. Tim Asisten Pratikum Petrologi.2007.Panduan Pratikum Petrologi .Semarang: Teknik Geologi Universitas Diponegoro Winarno, Tri. 2008. Catatan Kuliah Petrologi : Petrologi Batuan Metamorf . .Semarang : Teknik Geologi Universitas Diponegoro
www.mc.maricopa.edu/.../StudyAids_main.html www.werthsciencelab.edu
