MODUL
Mineralogi dan Petrologi
1
BAB I. MINERALOGI 1.1 DEFINISI
Mineralogi
adalah
salah
satu
cabang
ilmu
geologi
yang
mempelajari mengenai mineral, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan, antara lain mempelajari tentang sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, cara terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaannya.
Mineral (menurut BERRY dan MASON) adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam, terbentuk secara anorganik, dengan
komposisi
kimia
pada
batas-batas
tertentu
dan
mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur.
Batuan didefinisikan sebagai semua bahan yang menyusun ke rak b umi d an me r up akan suat u ag reg at ( kumpul an) mineral-mineral yang telah menghablur. Tidak termasuk b atuan ad al ah t anah dan b ahan lep as l ainnya yang merupakan hasil pelapukan kimia maupun me kanis serta proses erosi batuan. Mineralogi Petrologi sebenarnya merupakan dua cabang ilmu Geologi yang dijadikan satu, dimana keduanya terkait erat dan bahkan ada hubungan yang mensyaratkan. Untuk dapat mengenal dan memahami batuan secara baik, disyaratkan terlebih dahulu memahami tentang keberadaan mineral. Dan untuk dapat memahami berbagai macam mineral, maka dapat
dilakukan dengan mempelajari sifat-sifat fisik
ataupun sifat kimia mineral. 2
1.2. PERALATAN/ BAHAN Dalam praktikum mineralogi petrologi diperlukan peralatan dan bahan sebagai berikut : Skala kekerasan Mohs. Keping porselin Loupe (kaca pembesar) dengan perbesaran 10-20x Palu geologi Larutan HCl 0.1 N Larutan Kobal Nitrat Piknometer Timbangan analitis. 1.3.
SIFAT FISIK MINERAL
Sifat fisik mineral yang perlu diamati ataupun dilakukan pengujian meliputi : 1.
Warna (colour).
2.
Perawakan kristal (crystal habit).
3.
Kilap (luster).
4.
Kekerasan (hardness).
5.
Gores (streak).
6.
Belahan (cleavage).
7.
Pecahan (fracture).
8.
Daya tahan terhadap pukulan (tenacity).
9.
Berat jenis (Specific gravity).
10.
Rasa dan bau (taste & odour). 3
1.3.1.
Warna (colour)
Bila suatu permukaan mineral dikenai suatu cahaya, maka cahaya yang mengenai permukaan mineral tersebut sebagian akan diserap (absorbsi) dan
dipantulkan (ref leksi ) .
sebagian
Warna penting untuk membedakan antara warna mineral akibat pengotoran dan warna asli (tetap) yang berasal dari elemen utama pada mineral tersebut. Warna mineral yang tetap dan tertentu karena elemen-elemen utama
pada mineral disebut Idiochromatic.
Contoh: Sulfur - kuning Magnetite - hitam Pyrite - kuning loyang. Warna mineral akibat adanya campuran atau pengotoran dengan unsur lain, sehingga memberikan warna yang berubahubah tergantung dari pengotornya disebut Allochromatic. Contoh: Halite , warna dapat berubah-ubah abu-abu, kuning, coklat gelap, merah muda, biru bervariasi Kwarsa; tak berwarna, tetapi karena ada campuran / pengotoran,
warna
berubah
menjadi
violet
(amethyst), merah muda, coklat-hitam. Kehadiran kelompok ion asing yang dapat nemberikan warna tertentu pada mineral disebut dengan nama Chronophores. Misal Ion-ion Cu yang terkena proses hidrasi merupakan chromophores
dalam
mineral
memberikan warna hijau dan biru. 4
Cu
sekunder,
maka
akan
Faktor yang dapat mempengaruhi warna adalah : a. Komposisi kimia Contoh:
Chlorite – hijau , asal kata chloro (greek) Albite - putih ,asal kata albus (latin) Melanite – hitam, asal kata melas (greek) Erythrite- merah, asal kata erythrite (greek) Erytrocite (sel darah merah) Rhodonite-merah jambu, asal kata rodon (greek)
b. Struktur kristal dan ikatan atom Contoh : Polymorph dari Carbon - C Intan - tak berwarna - Isometric Graphite - hitam – hexagonal c. Pengotoran dari mineral. Contoh: Silika tak berwarna Jasper – merah Chalsedon - coklat hitam
Agate - asap/putih.
1.3.2. Perawakan kristal (Crystal Habit) Apabila dalam pertumbuhannya tidak mengalami gangguan apapun, maka mineral akan mempunyai bentuk kristal yang sempurna. Tetapi bentuk sempurna ini jarang didapatkan karena di alam gangguan-gangguan tersebut selalu ada. Mineral
yang
dijumpai di alam sering bentuknya
tidak
berkembang sebagaimana mestinya, sehingga sulit untuk mengelompokkan Sebagai
mineral
gantinya dipakai
ke
dalam
sistim
istilah perawakan 5
kristalografi.
kristal (crystal
habit), bentuk khas mineral ditentukan oleh bidang yang membangunnya, termasuk bentuk dan ukuran relatif bidangbidang tersebut. Kita perlu mengenal beberapa perawakan kristal yang terdapat pada jenis mineral tertentu , sehingga perawakan
kristal
dapat
dipakai
untuk
penentuan
jenismineral,walaupun perawakan kristal bukan merupakan ciri tetap mineral. Contoh: Mika selalu menunjukkan perawakan kristal yang mendaun (foliated), Amphibol,
selalu
menunjukkan
perawakan
kristal
meniang (columnar). Richard M Pearl
(1975) membagi perawakan kristal ke
dalam 3 (tiga) golongan, yaitu : A. Elongated habits (meniang/ berserabut) B. Flattened habits (lembaran tipis) C. Rounded habits (membutir). A. Elongated Habits. 1. Meniang(columnar): menyerupai
Bentuk
kristal
prismatik
yang
bentuk tiang.
Contoh : -Tourmaline, Pyrolusite, Wollastonite. 2. Menyerat(fibrous): Bentuk kristal yang menyerupai serat-serat kecil. Contoh : -Asbestos, Gypsum, Silimanite, tremolite, Pyrophyllite. 3. Menjarum (acicular): Bentuk kristal yang menyerupai jarumjarum kecil. Contoh : - Natrolite, Glaucophane. 4. Menjaring (reticulate) : Bentuk kristal kecil panjang yang 6
tersusun menyerupai jaring. Contoh : -Rutile, Cerrusit. 5. Menbenang
(filliform):
Bentuk
kristal
kecil-kecil
yang
kecil-kecil
yang
menyerupai benang. Contoh : - Silver 6. Merambut
(capillery):
Bentuk
kristal
menyerupai rambut. Contoh : - Cuprite, Bysolite (variasi dari Actinolite). 7. Mondok
(stout),
Bentuk
kristal
pendek,
gemuk,
Stubby(equant) sering terdapat pada kristal-kristal dengan sumbu C lebih pendek dari sumbu lainnya. Contoh : - Zircon 8. Membintang
(stellated)
bentuk
kristalyang
tersusun
menyerupai bintang. Contoh :Pirofilit 9. Menjari
(radiated):
Bentuk-bentuk
kristal
yang
tersusun
menyerupai bentuk jari-jari. Contoh: - Markasit, Natrolit. B. Flattened Habits 1.
Menbilah (bladed):Bentuk kristal yang panjang dan tipis menyerupai bilah kayu, dengan perbandingan antara lebar dengan tebal sangat jauh. Contoh : - Kyanite, Glaucophane, Kalaverit
2.
Memapan (tabular) : Bentuk kristal pipih menyerupai bentuk papan, di mana lebar dengan tebal tidak terlalu jauh. Contoh : - Barite, Hematite , Hypersthene.
3.
Membata (blocky) : Bentuk kristal tebal menyerupai bentuk bata,
dengan perbandingan antara tebal dan lebar hampir 7
sama.
Contoh : - Microcline.
4. Mendaun (foliated), bentuk kristal pipih dengan melapis (lamellar), perlapisan yang mudah dikelupas. Contoh :
5.
- Mica, Talc, Chlorite
Memencar (divergent). Contoh:- GypsumCaSO 4 .2H2O, Millerit.
6. Membulu (plumose) membentuk tumpukan bulu. Contoh : Mica
C. Rounded Habits 1. Mendada (mamillary): Bentuk kristal bulat-bulat menyerupai buah dada (breast like). Contoh : - Malachite Cu (CO)(OH), Opal SiO2, Hemimorphite. 2. Membulat (colloform) : Bentuk kristal yang menunjukkan permukaan yang bulat-bulat.
8
Contoh : -Glauconite (hijau,terbentukdi laut), Cobaltite, Bismuth, Goethite. 3. Membulat jari (colloform radial) : Bentuk kristal yang membulat dengan struktur dalam memencar menyerupai bentuk jari. Contoh : - Pyromorphyte. 4. Membutir (granular)
Kelompok kristal kecil yang berbentuk
butiran. Contoh : - Olivine, Anhydrite, Chromite, Cordierite, Sodalite, Cinabar (HgS), Alunite, Rhodochrosite. 5. Memisolit (pisolitic) :
Kelompok kristal lonjong sebesar kerikil,
seperti kacang tanah. Contoh:-Opal (variasi Hyalite), Gibbsite, Pisolitic, limestone. 6. Stalaktit (Stalactitic) : Bentuk kristal yang membulat dengan litologi gamping. Contoh : - Goethite Adapun sistem dasar kristal pada setiap mineral dapat dirangkum pada Tabel 1 :
9
Tabel 1.1. Sistem Kristal
10
1.3.3. Kilap (luster) Kilap ditimbulkan oleh cahaya yang dipantulkan dari permukaan sebuah
mineral,
yang
erat
hubungannya
dengan
sifat
pemantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi). Intensitas kilap tergantung dari indeks bias dari mineral, yang apabila makin besar indeks bias mineral, makin besar pula jumlah cahaya yang dipantulkan. Nilai ekonomik mineral kadang-kadang ditentukan oleh kilapnya. Sebagai contoh adalah kilap yang sangat cemerlang yang ditimbulkan oleh intan (diamond) atau permata. Ada 3 kilap mineral, yaitu : A. Kilap Logam ( metallic luster ) Mineral-mineral opak yang mempunyai indeks bias sama dengan 3 atau lebih. Contoh: Galena(PbS),Native Metal, Sulphide, Pyrite (FeS2) B. Kilap Sub-metalik (sub metallic luster) Terdapat pada mineral yang mempunyai indeks bias antara 2,6 sampai 3. Contoh:-Cuprite
(n=2.85),Cinnabar
HgS
(n=2.90)
Hematite Fe 2 O 3 (n=3.00) dan Alabandite (n=2.70) C. Kilap Bukan Logam (non metallic luster) Mineral-mineral yang mempunyai warna terang dan dapat membiaskan, indeks bias kurang dari 2,5. 11
Gores dari mineral-mineral ini biasanya tak berwarna atau berwarna muda. Kilap bukan logam teridri dari : 1.
Kilap kaca (vitreous luster ) Kilap yang ditimbulkan o -leh permukaan kaca atau gelas. Contoh
:
-Quartz
SiO 2 ,
Carbonates
aragonite, dolomite), Sulphates
CaCO 3
(kalsit,
SO 4 , Silicates, Spinel,
Garnet, leucite, Fluorite, Corundum, Halite NaCl (garam) yang segar. 2.
Kilap
Intan
(adamantine
luster)
Kilap
yang
sangat
cemerlang yang ditimbulkan oleh intan atau permata. Contoh:
-Diamond
(C),
Cassiterit
(SnO2),
Sulphur
(S),
Sphalerite (ZnS), Zircon (Zr), Rutile (TiO2). 3.
Kilap Lemak (Greasy luster) Contoh :
- Nepheline yang sudah teralterasi - Halite NaCl yang sudah terkena udara.
4.
Kilap lilin (waxy Iuster), kilap seperti lilin yang khas. Kilap dengan permukaan yang licin seperti berminyak atau kena lemak, akibat proses oksidasi. Contoh : - Serpentine, Cerargyrite
5.
Kilap Sutera (silky luster) Kilap seperti sutera yang terdapat pada mineral-mineral yang paralel atau berserabut (pararel fibrous structure). Contoh
:
-Asbestos,
Selenite
Serpentine, Hematite. 6.
Kilap Mutiara (pearly luster) 12
(vareasi
gypsum),
Kilap
yang
ditimbulkan
oleh
mineral
transparant
yang
berbentuk lembaran dan menyerupai mutiara. Contoh : Talk, Mika, Gypsum. 7.
Kilap Tanah (earthy luster) Kilap yang ditunjukkan oleh mineral yang porous dan sinar yang masuk tidak dipantulkan kembali Contoh : Kaoline, Diatomea, Montmorilonite, Pyrolusite, Chalk, vareasi okker,
Untuk membedakan antara kilap logam dengan kilap bukan logam, perbedaannya jelas sekali. Tetapi dalam membedakan jenis-ienis kilap bukan logam akan sulit sekali. Padahal perbedaan inilah yang sangat penting dalam diskripsi mineral, karena dapat untuk menentukan jenis suatu mineral tertent.u. 1.3.4. Kekerasan ( hardness) Kekerasan mineral pada umumnya diartikan sebagai daya tahan mineral terhadap goresan (Scratching). Skala kekerasan relatif mineral dari Mohs adalah : 1. Talk
Mg3Si 4010(OH)2
2. Gipsum 3. Kalsit 4. Fluorite 5. Apatite
CaSO 4 2H2O CaC0 3 CaF 2 Ca 5(P04)3F
6. Orthoklas K(AlSi308) 7. Kuarsa 8. Topaz
Si0 2 Al2Si0 4(FOH)2 13
9. Korundum Al203 10. Diamond/ intan
C
mineral tersebut mempunyai kekerasan antara 2,5 dan 3. Untuk mengetahui kekerasan relatif mineral maka dapat dilakukan dengan cara menggoreskan permukaan mineral yang rata pada mineral Standar
dari
skala
Mohs
yang
sudah
diketahui
kekerasannya. Misal suatu mineral digores dengan kalsit (H=3) ternyata mineral itu tidak tergores, tetapi dapat tergores oleh fluorite (H=4).
Maka
mineral
tersebut
mempunyai
nilai
H(Harnes/kekerasan) antara 3 dan 4. Dapat pula
penentuan
kekerasan
relatif
mineral
dengan
mempergunakan alat-alat sederhana yang sering terdapat di sekitar kita. Misal :
- Kuku jari manusia
H= 2.5
- Kawat tembaga
H= 3
- Pecahan kaca
H= 5.5
- Pisau baja
H=5.5
- Kikir baja
H=6.5
- Lempeng baja
H=7
Bilamana suatu mineral tidak tergores oleh kuku jari manusia tetapi tergores oleh kawat tembaga, maka 1.3.5. Gores (streak) Gores adalah merupakan warna asli dari mineral apabila mineral tersebut ditumbuk sampai halus. Gores ini dapat lebih 14
dipertanggungjawabkan karena lebih stabil dan penting untuk membedakan dua mineral yang warnanya sama tetapi goresnya berbeda. Gores ini diperoleh dengan cara menggoreskan mineral pada permukaan keping porselin, tetapi apabila mineral mempunyai kekerasan
lebih dari
6,
maka
dapat
dicari
dengan
cara
menumbuk mineral sampai halus menjadi berupa tepung. Mineral yang berwarna warna terang biasanya mempunyai gores berwarna putih. Contoh :
- Quartz : putih/tak berwarna - Gypsum : putih/tak berwarna - Calcite : tak berwarna
Mineral bukan logam (non metallic mineral) dan berwarna gelap akan memberikan gores yang lebih terang daripada warna mineralnya sendiri. Contoh : - Leucite
- warna abu-abu gores putih
- Dolomite -warna kuning sampai merah jambu gores putih. Mineral
yang
mempunyai
kilap
metalik
kadang-kadang
mempunyai warna gores yang lebih gelap dari warna mineralnya sendiri. Contoh :
- Pyrite, warna kuning loyang, gores hitam. - Copper, warna merah tembaga, gores hitam. - Hematite, warna abu-abu kehitaman,gores merah. 15
Pada beberapa mineral, warna dan gores sering menunjukkan warna yang sama.
16
Contoh : - Cinnabar - warna dan gores merah - Magnetite Fe3O4 - warna dan gores hitam - Lazurite - warna dan gores biru 1.3. 6. Belahan (cleavage) Apabila suatu mineral mendapat tekanan yang melampaui batas elastisitas dan plastisitasnya, maka pada akhirnya mineral akan pecah. Bila pecahnya teratur mengikuti arah permukaan yang sesuai dengan struktur kristalnya, maka disebut dengan nama belahan (cleavage). Belahan mineral akan selalu sejajar dengan bidang permukaan kristal yang rata, karena belahan merupakan gambaran dari struktur dalam dari kristal. Belahan tersebut akan menghasilkan kristal menjadi bagian-bagian yang kecil, yang setiap bagian kristal dibatasi oleh bidang yang rata. Berdasarkan
dari bagus/tidaknya
permukaan
bidang
belahannya, belahan dapat dibagi menjadi : 1. Sempurna (perfect):Bila mineral mudah terbelah melalui arah belahannya yang merupakan bidang yang rata dan sukar pecah selain melalui bidang belahannya. Contoh :
- Calcite - Muscovite - Galena - Halite
2. Baik (good) :
Bila mineral mudah terbelah melalui bidang
belahannya yang rata, tetapi dapat juga terbelah memotong atau tidak melalui bidang belahannya. 17
Contoh : - Feldspar
- Augite
- Hyperstene - Diopsite - Rhodonite 3.
Jelas (distinct) : Bila bidang belahan mineral dapat terlihat jelas, tetapi mineral tersebut sukar membelah melalui bidang belahannya dan tidak rata. Contoh : - Staurolite
4.
- Anglesite
- Scapolite
- Feldspar
- Hornblenda
- Scheelite
Tidak jelas (indistinct) : Bila arah belahan mineral masih terlihat, tetapi
kemungkinan
untuk membentuk belahan dan pecahan sama besar. Contoh :
- Beryl
- Gold
- Platinum
- Magnetit
- Corundum 5.
Tidak sempurna (imperfect) : Apabila mineral sudah tidak terlihat arah belahannya, dan mineral akan pecah dengan permukaan yang tidak rata.
Contoh : Apatite Cassiterite (timah) Native Sulphur 1.3.7. Pecahan (fracture) Apabila suatu mineral mendapatkan tekanan yang melampui batas plastisitas dan elastisitasnya, maka mineral tersebut akan pecah. Bila cara pecahnya tidak teratur disebut dengan nama pecahan. Pecahan dapat dibagi menjadi : 18
1. Chonchoidal : Pecahan mineral yang menyerupai pecahan botol atau kulit bawang. 2. Contoh : - Quartz - Obsidian - Cerrusite
- Rutile
- Anglesite - Zincite 3. Hackly: Pecahan mineral seperti pecahan besi runcing-runcing tajam, serta kasar tak beraturan atau seperti bergerigi. Contoh :
- Copper
- Silver
- Gold
- Platinum
4. Even : Pecahan mineral dengan permukaan bidang pecah kecil-kecil dengan ujung pecahan masih mendekati bidang datar. Contoh : - Muscovite - Talc - Biotite
- Mineral Lempung
5. Uneven : Pecahan mineral yang menunjukkan permukaan bidang pecahnya kasar dan tidak teratur. Kebanyakan mineral mempunyai pecahan uneven. Contoh : - Calcite - Rutile - Marcasite – Rhodonite - Orthoclase - Chromite - Pyrolusite - Goethite 6. Splintery : Pecahan mineral yang hancur menjadi kecil-kecil dan tajam menyerupai benang atau berserabut. Contoh : - Fluorite – Anhydrite - Antigorite – Serpentine 7. Earthy : Pecahan mineral yang hancur seperti tanah. Contoh : - Kaoline - Muscovite –Biotit – Talk.
19
1.3.8. Dava Tahan Terhadap Pukulan (tenacity) Tenacity adalah suatu daya tahan mineral terhadap pemecahan, pembengkokan, penghancuran, dan pemotongan. Macam-macam tenacity . 1. Brittle : Apabila mineral mudah hancur menjadi tepung halus. Contoh : - Calcite - Marcasite - Quartz - Hematite 2. Sectile: Apabila mineral mudah terpotong pisau dengan tidak berkurang menjadi tepung. Contoh : - Gypsum - Cerargyrite 3. Malleable : Apabila mineral ditempa dengan palu akan menjadi pipih. Contoh : - Gold- Silver - Copper 4. Ductile :(dapat ditarik/diulur seperti kawat) Apabila mineral ditarik dapat bertambah panjang dan apabila dilepaskan maka mineral akan kembali seperti semula. Contoh : - Silver - Olivine - Copper - Cerargyrite 5. Flexible : Apabila
mineral dapat dilengkungkan kemana-mana
dengan mudah. Contoh :
- Talc - Gypsum - Mica.
6. Elastic : Dapat merenggang bila ditarik, dan kembali seperti semula bila dilepaskan. Contoh : - Muscovit 20
1.3.9. Berat Jenis (specific Gravitv) Berat jenis adalah angka perbandingan antara berat suatu mineral dibandingan dengan berat air pada volume yang sama.
BJ
=
Berat mineral Volume mineral
Dalam penentuan berat jenis dipergunakan alat-alat : 1. Piknometer. 2. Timbangan analitik. 3. Gelas ukur. Dengan mempergunakan gelas ukur dan timbangan analitik. Mineral ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik (G1). Kemudian mineral dimasukkan ke dalam gelas ukur yang telah diisi air, dan jumlah air telah diketahui dengan pasti volumenya (G2). Besarnya air yang tumpah atau kenaikan air pada gelas ukur (G3) dapat dibaca. Maka berat jenis mineral dapat diketahui, yaitu berat mineral yang telah ditimbang dibagi dengan volume air yang tumpah. 1.
Berat mineral = GI
2.
Air yang dimasukkan kedalam gelas ukur = G2
3.
Kenaikan setelah mineral dimasukkan ke dalam gelas ukur= G3 Sehingga : B
=
J 21
G 1
G 3 G 2
1.3.10. Rasa dan Bau (Taste dan Odor) Disamping sifat-sifat yang sudah dibahas di atas, ada beberapa mineral yang mempunyai rasa dan bau. Rasa (Taste) hanya dipunyai
oleh mineral-mienral yang
bersifat cair. - Astringet,rasa yang umumnya dimiliki oleh sejenis logam. - Sweetist, rasa seperti pada tawas. - Saline, rasa yang dimiliki garam. - Alkaline, rasa s e p e r t i p a d a soda. - Bitter, rasa seperti rasa garam pahit. - Cooling, rasa seperti rasa sendawa. - Sour,rasa seperti asam belerang. Melalui gesekan dan penghilangan dari beberapa zat yang bersifat
v o l a t i l e m e l a l u i p e m a n a s a n atau melalui penambahan suatu asam, maka kadang-kadang bau (Odour) akan menjadi ciri-ciri y a n g kh as dari suatu mineral. 1.
Alliaceous : bau seperti h a w a n g . P r o s e s pereaksian dari arsenopirit a k a n m e n i m b u l k a n b a u yang khas. Hal ini juga di miliki oleh senyawa karena proses pemanasan.
2.
Horse radish odour,
bau seperti pada telapak kuda y a n g 22
menjadi Busuk. 3.
Sulphurous : bau yang ditimbulkan oleh proses pereaksian pirit atau pemanasan mineral yang mempunyai kandungan silica tinggi.
4.
Bituminous : bau seperti aspal (bitumen ) .
5.
Fetid: bau yang ditimbulkan oleh asam sulfida atau bau seperti telor busuk.
Dari
uraian tentang sifat-sifat fisik mineral tersebut di atas, maka
dapat diberikan beberapa contoh mineral seperti terlihat pada Tabel 1.2 berikut. Tabel 1.2. Contoh beberapa sifat fisik mineral
23
24
1.4.
SIFAT KIMIA MINERAL
Keberadaan mineral di alam ada
beberapa yang dengan mudah
dibedakan atau dikenali melalui
sifat kimiawinya. Hal demikian
dikarenakan komposisi kimia mineral bereaksi secara langsung ketika direaksikan dengan larutan kimia tertentu. Sebagai contoh adalah pengujian sifat kimia mineral dengan larutan HCl 0.1 N,
larutan
kobal nitrat, ataupun alizarin red. 1.4.1. Pengujian Sifat Kimia Mineral 1. Pengujian dengan tetes HCL 0.1 N Dilakukan
untuk
mengetahui
kandungan
karbonat, yaitu : Kalsit CaCO3, Aragonit (CO3)2 dan Siderit
FeCO3.
mineral-mineral
CaCO3, Dolomit CaMg
Mineral-mineral tersebut akan
menimbulkan buih ketika ditetesi dengan larutan HCl 0.1 N. 2. Pengujian dengan tetes kobal nitrat. Dilakukan dengan maksud untuk membedakan mineral-mineral kelompok potash feldspar (sanidin, anortoklas, ortoklas, mikroklin dengan komposisi K, Na ALSi3O8) dari mineral-mineral plagioklas (CaAl2Si2O8-NaAlSi3O8). 3. Pengujian dengan larutan alizarin red. Dilakukan dengan maksud untuk membedakan antara mineral kalsit (CaCO3) dan dolomit CaMg (CO3)2. Batugamping dengan kandungan kalsit dan dolomit akan memberikan perubahan warna jika diberi tetes alizarin red. Mineral dolomit berwarna putih akan berubah warna menjadi pink, sedangkan untuk kalsit semula putih menjadi putih abu-abu. 25
1.4.2. Komposisi kimia mineral Mineral Utama Penyusun Batuan Beku : A. Mineral Mafik Kelompok Olivin -
Fosterite
Mg2SiO4
-
Fayalite
Fe2SiO4
-
Monticellite
CaMgSiO4
Kelompok Piroksin -
Ortopiroksen
Enstatite
Mg2SiO6
Hyperstene (Mg, Fe) SiO3
- Klinopiroksen Augit
(Ca, Mg, Fe, Al)2 (Si, Al)2 O6
Diopsid Pigeonite
CaMgSi2O6 (Mg, Fe, Ca) (Mg, Fe)Si2O6 NaFe+3Si206
Aegirine Kelompok Amphibol - Hornblende
Ca2(Mg, Fe, Al)5 (Si,Al)8 O22 (OH, F)2
- Riebeckite
Na2Fe3+2Fe2+3Si8O22 (OH, F)2
Kelompok Mika - Biotit
K(Mg, Fe)3(AlSi3O10) (OH, F)2
26
B.
Mineral Felsik
Kelompok Feldspar - Plagioklas
CaAl2Si2O8-NaAlSi3O8
- K. Feldspar Sanidin
(K, Na) AlSi3O8
Ortoklas
(K, Na) AlSi3O8
Mikroklin
KAlSi3O8
Kelompok Feldspatoid - Leusit
KAlSi2O6
- Nefelin
(Na, K) AlSiO4
- Sodalit
Na8Al6Si6O24Cl2
- Cancrinit
(Na, K)
6-8Al6Si6O24.(CO3)1-2.2-3H2O
Kelompok Mika - Muskovit
KAl2(AlSi3O10) (OH, F)2
Kuarsa Tridimit
SiO2
Kristobalit
Mineral-mineral Sekunder : -Serpentin
Mg6Si4O10(OH)8
-Idingsit
MgO.Fe2O3.3SiO2.4H2O
-Limonit
Fe2O3.nH2O
-Antofilit
(Mg,Fe)7Si8O22(OH)2
-Tremolit-aktinolit
Ca2Mg3Si8O22(OH)2
-Hornblende
Ca2(Mg, Fe, Al)5 (Si, Al)8 O22 (OH, F)2 27
-Klorit
(Mg, Al, Fe)6 (Al, Si)4 O10 (OH)8
-Kalsit
CaCo3
-Kaolin
Al2O3.2SiO2.H2O
-Epidot
Ca2(Al, Fe)3(OH)(SiO4)3
-Serisit
KAl3Si3O10
-Analcite
NaAlSi2O6H2O
-Natrolite
Na2Al2Si3O102H2O
Mineral-mineral Asesoris : -Apatit
Ca5(PO4)3(OH, F, Cl)
-Beryl
Be3Al2(Si6O18)
-Fluorit
CaF2
-Perovskite
CaTiO3
-Spinel
MgAl2O4
-Turmalin
Na(Mg, Fe, Al)3Al6Si6O18(BO3)3(OH, F)4
-Zirkon
ZrSiO4
-Magnetit
Fe3O4
-Ilmenit
FeTiO3
-o-
28
PETROLOGI DEFINISI Petrologi
adalah
mempelajari mencakup
ilmu
pengetahuan
yang
batuan pembentuk kulit bumi, yang
mengenai
cara
terjadinya,
komposisi,
klasifikasi batuan dan hubungan dengan proses-proses dan sejarah geologinya. Batuan
didefinisikan
menyusun agregat
kerak
sebagai
bumi
(kumpulan)
dan
semua
bahan
merupakan
mineral-mineral
yang
yang suatu telah
menghablur. Tidak termasuk batuan adalah tanah dan bahan lepas lainnya yang
merupakan hasil
pelapukan kimia maupun mekanis serta proses erosi batuan. Batuan sebagai agregat mineral-mineral pembentuk kulit bumi secara genesa dapat dikelompokan dalam tiga jenis batuan, yaitu : 1. Batuan beku (igneous rock), adalah kumpulan
interlocking
agregat
mineral-mineral
silikat
hasil
magma yang mendingin (Walter T Huang,1962) 2. Batuan Sedimen (sedimentary rock), adalah batuan 28
h a s i l l i t i f i k a s i b a h a n r om b a k a n b a t u a n h a s i l d enudasi atau hasil reaksi kimia maup un hasil kegiatan organisme ( P e t t i j o h n , 1 9 6 4 ) 3. Batuan Metamorf (Metamorphic rock), adalah batuan
yang berasal dari suatu batuan induk yang mengalami perubahan tekstur dan komposisi mineral pada fasa padat sebagai akibat perubahan kondisi fisika (tekanan, temperatur atau tekanan dan temperatur),
(HGF Winkler 1967,1979). Dalam sejarah p eb entukann ya ketig a je ni s b atuan tersebut dapat mengalami jentera batuan seperti pada gambar 2.1. MAGMA a
e
BAT. BEKU
BAT. METAMORF
b
d
SEDIMEN
BAT. SEDIMEN
c Keterangan:
a= penghabluran/ pembekuan, b= pelapukan c= pembatuan, d= metamorfosa, e= peleburan
Gambar 2.1. Jentera Batuan (Sukendar Asikin,1976)
29
4.
BATUAN PIROKLASTIK
Batuan Piroklastik adalah batuan vulkanik yang berteksture klastik yang dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunung api,
dengan
material
penyusun dari asal yang berbeda (W.T.Huang,1962,Williams,
1982). Material penyusun tersebut terendapkan dan terkonsolidasi sebelum mengalami reworked oleh air maupun es. Pada kenyataannya bahwa batuan hasil letusan gunungapi dapat berupa suatu hasil lelehan merupakan lava yang telah dibahas dan diklasifikasikan kedalam batuan beku, serta dapat pula berupa berupa produk ledakan atau eksplosif yang bersifat fragmental dari semua bentuk cair, gas, atau padat yang dikeluarkan dengan jalan erupsi. KOMPOSISI
4.1
MINERAL
BATUAN
PIROKLASTIK Fisher,1984
dan
Williams,1982
mengelompokkan
material penyusun batuan-batuan piroklastik sebagai berikut : 1. Kelompok Juvenil (Essential) 2. Bila material penyusun dikeluarkan langsung dari magma, terdiri dari padatan, atau partikel tertekan 30
dari suatu cairan yang mendingin dan kristal
(pyrogenic crystal,). 3. Kelompok Cognate (Accessory) Bila material penyusunnya dari material hamburan yang
berasal
dari
letusan
sebelumnya,
dari
gunungapi yang sama atau tubuh vulkanik yang lebih tua dari dinding kawah. 4. Kelompok Accidental (bahan asing) Bila
material
hamburan
penyusunnya
yang
berasal
gunungapi atau batuan beku,
sedimen
merupakan dari
bahan
batuan
non
dasar berupa batuan
ataupun
metamorf,
sehingga
mempunyai komposisi yang beragam. 4.2. TEKSTUR BATUAN PIROKLASTIK
Variasi bentuk,pembundaran dan pemilahan batuan piroklastik klastik
mirip
pada
dengan
umumnya.
batuan Hanya
sedimen
unsur-unsur
tersebut tergantung tenaga le t u sa n, p e ng ua p an , teg a ng a n p er mu kaa n d a n p eng ar uh seretan. Kenampakan yang khas pada batuan piroklastik adalah bentuk butir yang runcing tajam, terutama dikenal sebagai "glass shard" atau gelas runcing tajam serta adanya batuapung (Pumice). 31
4.3. STRUKTUR BATUAN PIROKLASTIK
Seperti halny a struktur batuan beku, maka pada
batuan
struktur
piroklastik
seperti
juga
skoria,
dijumpai
vesikuler,
serta
amigdaloidal. 4.4. KONPOSIS1 MINERAL BATUAN PIROKLASTIK A.Mineral-mineralSialis(Silisiumaluminium) Mineral-mineral sialis terdiri dari :
Kwarsa (SiO2) yang hanya ditemukan
pada
batuan
gunung api yang kaya akan kandungan silika atau bersifat asam.
Feldspar,baik
K-Feldspar,Na-Feldspar
dan
Ca-
Feldspar.
Feldspathoid,
merupakan
kelompok
mineral
yang
teriadi jika kondisi larutan magma dalam keadaan tidak atau kurang jenuh akan kandungan silika. B. Mineral-mineral Ferromagnesia Merupakan
kelompok
mineral
yang
kaya
akan
kandungan ikatan Fe-Mg silikat dan kadang-kadang disusul dengan Ca-silikat. Mineral-mineral tersebut hadir berupa kelompok mineral : 32
Piroksen, merupakan mineral penting di dalam batuan gunungapi.
Olivin, mineral yang kaya akan besi dan magnesium dan miskin silika.
C. Mineral Tambahan Mineral-mineral yang sering hadir
Hornblende
- magnetit
Biotit
- Ilmenit
4.5. KLASIFIKASI BATUAN PIROKLASTIK
Material
piroklastik
dapat
dikelompokkan
berdasarkan
ukurannya sebagai berikut (Schmid,1981 vide Fisher,1984). Endapan piroklastik tak terkonsolidasi 1. Bomb gunungapi Bomb
adalah
gumpalan-gumpalan
lava
yang
mempunyai ukuran lebih besar dari 64 mm, dan sebagian
atau
semuanya
plastis
pads
waktu
tererupsi. Beberapa bomb mempunyai ukuran yang sang at
b esa r
seb ag ai
c onto h
b omb
yang
mempunyai diameter 5 meter dengan berat 200 kg dengan hembusan setinggi 600 m selama erupsi di gunungapi Asama Jepang pada tahun 1935. Bomb ini dapat dibagi atas tiga macam : a. Bomb Pita (ribbon bombs), yaitu bomb yang 33
memanjang
seperti
suling
dan
sebagian
besar
dengan
arah
gelembung-gelembung memanjang sama.
Bomb
ini
sangat
kenthal
mempunyai
bentuk menyudut serta reta kan kulitnya tidak teratur. b. Bomb inti (cored bomb), yaitu bomb yang mempunyai inti dari material yang terkonsolidasi lebih dahulu, mungkin dari fragmen-fragmen sisa erupsi terdahulu pada gunungapi yang sama. c. Bomb kerak roti (bread crust bombs), yaitu bom yang bagian luarnya retak-retak persegi seperti nampak pada kulit roti yang mekar, hal ini disebabkan oleh bagian kulitnya cepat mendingin dan menyusut. Bentuk dan nama tiap material piroklastik dapat dilihat pada Gambar 4.1.
34
Gambar 4.1. Beberapa bentuk batuan piroklastik a. bomb pita; b. pita kecil; c. pele's tear; d. pele's hair; e-h almond or spindle; i-j. bomb kerak roti ; k. block
2. Block Gunungapi (Volcanic Block) Merupakan batuan piroklastik yang dihasilkan oleh erupsi eksplosif dari fragmen batuan yang sudah memadat lebih dulu dengan ukuran lebih besar dari 64 mm. Blok-blok
ini
selalu
menyudut
bentuknya
equdimensional.
Gambar 4.2. Block dengan komposisi dasite sesudah tertansport dalam dome piroklastik
35
atau
3. Lapilli Berasal dari bahasa latin yaitu lapillus, nama untuk
hasil
erupsi
eksplosif
gunungapi
yang
berukuran 2mm64mm. Selain dari atau fragmen batuan kadang-kadang terdiri dari mineral-mineral
augit,
olivin dan plagioklas. 4. Bentuk khusus lapilli yang terdiri dari jatuhan lava diinjeksi dalam keadaan sangat cair dan membeku diudara,
mempunyai
bentuk
membola
atau
memanjang dan berakhir dengan meruncing. 5. Debu Gunungapi Adalah batuan piroklastik yang berukuran 2mm 1/256 mm Yang dihasilkan oleh pelemparan dari magma akibat erupsi eksplosif Namun ada juga debu gunung api yang teriadi karena proses penggesekan pada waktu erupsi gunungapi. Debu gunungapi masih dalam keadaan belum terkonsolidasi. Endapan piroklastik yang terkonsolidasi Merupakan akibat lithifikasi endapan piroklastik jatuhan 1. Breksi piroklastik (pyroklastic breccia) Adalah
batuan
yang
disusun
oleh
block-block
gunungapi Yang telah mengalami konsolidasi dalam jumlah lebih 50% serta mengandung lebih kurang 25% 36
lapilli dan abu. 2. Aglomerat (agglomerate) Adalah
batuan
material
yang
dibentuk
m at e r i a l
didominasi
oleh
dengan bom
oleh
konsolidasi
kandungannya
gunungapi
dimana
kandungan lapilli dan abu kurang dari 25%. 3. Batu lapilli (lapilli stone) Adalah batuan yang dominan terdiri dari fragmen lapilli dengan ukuran 2-64 mm 4. Tuff Adalah endapan dari abu gunungapi yang telah mengalami
konsolidasi,
dengan
kandungan
abu
mencapai 75%. Macamnya : -tuff lapilli (lapilli tuff) -tuff aglomerat (agglomerate tuff) -tuff breksi piroklastik (pyroclastic breccia tuff) Tabel 4.1. Batuan Piroklastik berdasarkan ukuran dan sifatnya. Ukuiran butir
Sebutan
(mm)
(piroklastik)
Endapan Piroklastik Tak terkonsolidasi
Terkonsolidasi
Bomb, Block
Agglomerat,
Tepra
Breksi piroklastik
Lapillus
Tepra lapilli
Batu lapilli
Lapillus
Tepra lapilli
Batu lapilli
Debu kasar (coarse ash grain) Debu kasar (coarse ash grain) Debu halus
Debu kasar
Tuff, Debu kasar
Debu kasar
Tuff, debu kasar
Debu halus
Tuff, Debu halus
Bomb, Block 64
2
1/16
37
Batuan akibat lithifikasi endapan piroklastik aliran 1. Ignimbrit (ignimbrite) Adalah batuan yang disusun dari endapan material oleh aliran abu. Material-material ini dominan terdiri dari pecahan-pecahan gelas dan pumice yang dihasilkan oleh buih-buih magma asam. 2. Breksi aliran piroklastik (pyroclastic flow breccia). Adalah breksi yang dominan yang disusun oleh fragmenfragmen yang runcing serta ditransportasi oleh glowing
avalanches (akibat aliran awan panas). 3. Vitrik tuff Adalah batuan yang dihasilkan dari endapan piroklastik aliran terdiri dari fragmen abu dan lapilli, telah mengalami lithifikasi dan belum terlaskan. 4. Welded tuff Adalah batuan piroklastik basil dari piroklastik aliran yang telah terlithifikasi dan merupakan bagian dari ignimbrit (istilah ini umum dipakai Beberapa
di A.S, dan australia).
mekanisme
pembentukan
endapan
piroklastik 1. Endapan piroklastik jatuhan (pyroklastic fall) yaitu onggokan piroklastik yang diendapkan melalui udara. Endapan ini umumnya akan berlapis baik, dan pads lapisannya
akan
memperlihatkan 38
struktur
butiran
bersusun. Endapan ini meliputi
aglomerat, breksi,
piroklastik, tuff, lapilli. 2. Endapan piroklastik aliran (pyroclastic flow) Yaitu material hasil langsung dari pusat erupsi, kemudian teronggokan disuatu tempat. Hal ini meliputi hot
avalanche,
glowing
avalanche,
lava
collapse
avalanche, hot ash avalanche. 3. Aliran ini umumnya berlangsung pads suhu tinggi antara
500-650°C,
dan
temperaturnya
cenderung
menurun selama pengalirannya. Penyebaran pads bentuk endapan sangat dipengaruhi oleh morfologi sebab sifat-sifat endapan tersebut adalah menutup dan
mengisi
cekungan.
Bagian
bawah
menampakan morfologi asal dan bagian atasnya datar. 4. Endapan piroklastik surge (pyroclastic surge) Yaitu suatu awan campuran dari bahan padat dan gas
(uap
air)
yang
mempunyai
rapat
rendah dan bergerak dengan kecepatan secara
turbulent
di
atas
permukaan.
massa tinggi
Umumnya
mempunyai pemilahan yang baik, berbutir halus dan berlapis
baik.
Endapan
ini
mempunyai
pengendapan primer seperti laminasi
struktur
dan perlapisan
bergelombang hingga planar. Yang paling khas dari 39
endapan
ini
melensa dan
mempunyai bersudut kecil.
struktur
silang
Endapan surge pada
umumnya kaya akan keratan batuan dan kristal. Tabel 4.2. Penamaan batuan piroklastik menurut Fisher, 1966 dan Williams, 1954
40
siur,
Tabel 4.3 Terms for mixed pyroclastic-epiclastic rock (After Schimid,1981)
41
BAB V. BATUAN SEDIMEN Pengertian umum mengenai batuan sedimen adalah batuan
yang
terbentuk
akibat
lithifikasi
bahan
rombakan batuan asal maupun hasil denudasi atau hasil reaksi kimia maupun hasil kegiatan organisme. Batuan sedimen banyak sekali jenisnya dan tersebar sangat luas dengan ketebalan dari beberapa cm sampai beberapa km. Juga ukuran butirnya dari sangat halus sampai sangat kasar dan beberapa proses yang penting lagi yang termasuk kedalam batuan sedimen. Dibanding dengan batuan beku, batuan sedimen h a n y a merupakan tutupan kecil dari kerak bumi. Batuan sedimen hanya merupakan 5% dari seluruh batuan-batuan yang terdapat dikerak bumi. Dari jumlah 5% ini, batulempung adalah 80%, batupasir 5%, dan batugamping kira-kira 15%. 5.1. PENGGOLONGAN DAN PENAMAAN Berbagai sedimen
penggolongan telah
dan
dikemukakan
penamaan oleh
para
batuan ahli,
baik
berdasarkan genetis maupun diskribtif. Secara genetis 42
disimpulkan
dua
golongan
(Pettijhon,1975
dan
W.T, Huang,1962). a. Batuan sedimen klastik
Batuan
sedimen yang
terbentuk
dari
pengendapan
kembali detritus atau pecahan batuan asal. Batuan asal dapat berupa batuan beku, metamorf dan sedimen. Fragmentasi batuan asal tersebut dimulai dari pelapukan
(disintegrasi)
mekanis
maupun
secara
kimiawi
(dekomposisi), kemudian tererosi dan tertransportasi menuju
suatu
pengendapan diagenesa,
berlangsung,
pengendapan. sedimen
Setelah mengalami
yakni proses perubahan-perubahan yang
berlangsung suatu
cekungan
pada
temperatur
rendah
didalam
sedimen, selama dan sesudah lithifikasi ini
merupakan proses yang mengubah suatu sedimen menjadi batuan keras. Proses diagenesa antara lain : a) Kompaksi sedimen Yakni
termampatkannya butir sedimen satu terhadap
yang lain akibat tekanan dari berat beban di atasnya. Disini volume sedimen berkurang dan hubungan antar butir yang satu dengan yang lain menjadi rapat. 43
b) Sementasi Yakni turunnya material-material diruang antar butir sedimen dan secara kimiawi mengikat butir-butir sedimen satu dengan yang lain. Sementasi makin efektif bila derajat kelulusan larutan (permeabilitas relatif) pada ruang antar butir makin besar. Berkristalisasi yakni pengkristalan kembali suatu mineral dari suatu larutan kimia yang berasal dari pelarutan material sedimen
selama
sebelumnya.
diagenesa
Rekristalisasi
atau
jauh
sangat
umum
terjadi pada pembentukan batuan karbonat. c) Autogenesis Yakni
terbentuknya
diagenetik,
mineral
sehingga
adanya
baru
dilingkungan
mineral
tersebut
merupakan partikel baru dalam suatu sedimen. Mineral
autigenik
ini
yang
umum
diketahui
sebagai berikut : karbonat, silika, klorite, ilite, gipsum dan lain-lain. d) Metasomatisme Yakni pergantian mineral sedimen oleh berbagai mineral autogenik, tanpa pengurangan volume asal. Contohnya dolomitisasi, sehingga dapat merusak bentuk suatu batuan karbonat atau fosil. 44
b. Batuan sedimen non klastis
Batuan sedimen yang terbentuk dari hasil reaksi kimia atau bisa juga dari hasil kegiatan organisme. Reaksi kimia yang dimaksud adalah kristalisasi langsung atau reaksi organik (penggaraman unsur-unsur laut, pertumbuhan yang
kristal
terpresipitasi
dan
dari
agregat
replacement).
kristal
Lihat
juga
klasifikasi Pettijhon,1975, Folk,1954, Shepard,1954. Penggolongan
batuan
sedimen
juga
dikemukakan oleh R. P. Koesoemadinata,
telah
1980,
yang
membagi batuan sedimen dalam 6 (enam) golongan utama batuan sedimen (Gambar 5.1) yaitu : a. Golongan detritus kasar
Batuan sedimen ini diendapkan dengan proses mekanis, termasuk dalam golongan ini antara lain: Breksi,
Konglomerat
dan
batupasir.
L i n g k u n g a n t e m p a t diendapkannya batuan ini dapat di lingkungan sungai, danau ataupun laut. b. Golongan detritus halus
Batuan
yang
umumnya laut
termasuk
golongan
ini
pada
diendapkan di lingkungan laut dari
dangkal
sampai 45
laut
dalam.
Termasuk
golongan ini Batulanau, Serpih, Batulempung dan Napal. c. Golongan Karbonat
Batuan ini umum sekali terbentuk dari kumpulan cangkang m o l u s k a , a l g a e , f o r a m i n i f e r a a t a u l a i n y a y a n g bercangkang kapur. Jenis batuan karbonat ini banyak sekali jenisnya tergantung dari material penyusunnya, misal : Batugamping terumbu. d. Golongan Silika
Proses terbentuknya batuan ini adalah gabungan antara p r o s e s o r g a n i k d a n p r o s e s k i m i a w i untuk
lebih
menyempurnakannya.
Termasuk
golongan ini Rijang (Chert), Radolaria dan tanah diatom. Batuan golonganini tersebarnya hanya sedikit dan terbatas sekali. e. Golongan Evaporit.
Pada umumnya batuan ini terbentuk dilingkungan danau
atau
laut
yang
tertutup,
dan
untuk
terjadinya batuan sedimen ini harus ada air yang memiliki larutan kimia yang cukup pekat. Yang termasuk golongan ini adalah Gipsum, Anhidrit, Batugaram, dll. 46
f. Golongan Batubara
Batuan sedimen ini
terbentuk
dari
unsur-unsur
organik yaitu dari tumbuh-tumbuhan, dimana sewaktu tumbuhan tersebut mati dengan cepat tertimbun oleh suatu lapisan yang tebal di atasnya sehingga tidak memungkinkan untuk terjadinya pelapukan.
Lingkungan
adalah khusus sekali.
47
terbentuknya
batubara
Gambar 5.1. Penggolongan batuan sedimen utama serta proses pembentukannya (Koesosemadinata, 1980) .
48
Gambar 5.3 BERBAGAI MACAM STRUKTUR SEDIMEN
Perlapisan masif
Cetak suling (flute cast)
Perlapisan bersusun
Silang siur (cross bedding)
(graded bedding)
49
Gelembur gelombang (ripple mark)
Biostrom
Bioherm
Cone in cone
Geode
Stylolit
Septaria
50
Rekah kerut (mud crack)
Konsentris
konkresi Oolit
Cetak beban (load cast)
51
Selain itu Mc. Kee & Weir,1953, secara kuantitatif memerikan perlapisan sebagai berikut :
5.2.3. Komposisi Mineral Komposisi mineral dari batuan sedimen klastik dapat dibedakan yaitu : 1. Fragmen Fragmen adalah bagian butiran yang ukurannya paling besar dan dapat berupa pecah-pecahan batuan, mineral dan cangkang-cangkang fosil atau zat organik lainnya. 2. Matrik Matrik adalah bagian butiran yang ukurannya lebih kecil dari fragmen dan terletak diantara fragmen sebagai massa dasar. Matrik dapat berupa batuan, mineral, atau fosil. 3. Semen Semen bukan butir, tetapi material pengisi rongga antar butir dan bahan pengikat diantara fragmen dan matrik. Biasanya dalam bentuk amorf atau kristalin. Bahan-bahan semen yang lazim adalah : 52
semen karbonat (kalsit, dolomit)
semen silika (kalsedon, kwarsa)
semen oksida besi (limonit, hematit, siderit)
Pada Batuan sedimen detritus halus semen tidak harus ada karena butiran dapat saling terikat oleh kohesi masing masing butir. Misal Batulempung, lanau, serpih. matrik
Gambar 5.6. Sebuah batuan sedimen yang memperlihatkan susunan dari matrik, semen, pori dan butiran
5.3. PEMERIAN BATUAN SEDIMEN NON KLASTIK Pemerian batuan sedimen non klastik didasarkan pada : 5.3.1. Tekstur Tekstur dibedakan menjadi dua macam 1. Kristalin kristal-kristal yang interlocking, yaitu kr i st al- kr ist al nya saling mengunci sat u sama l ai n. Pe me ri a n dapat memakai skala Wentworth dengan modifikasi sebagai berikut :
53
Nama Butir
Besar But ir (mm )
Berbutir kasar
2
Berbutir sedang
1/16
Berbutir halus
1/256
Berbutir sangat halus
< 1/256
2. Amorf T e r d i r i d a r i mi ne r al y a ng t i d a k m e mb e nt uk atau amorf (non kristalin). 5.3.2. Struktur Strukur batuan sedimen non klastik terbentuk dari p roses reaksi kimia ataupun kegiatan organik. Macamnya antara lain : Fossiliferous : Struktur yang ditunjukan oleh adanya fosil atau komposisi terdiri dari fosil (sedimen organik). Oolitik: Struktur dimana suatu fragmen klastik diselubungi oleh mineral nonklastik, bersifat konsentris dengan diameter berukuran lebih kecil 2 mm. Pisolitik : Sama dengan oolitik tetapi ukuran diameternya lebih besar dari 2mm. Konkresi : Kenampakan struktur ini sama dengan struktur oolitik tetapi tidak menunjukan adanya sifat k onsentris. Cone in cone : Struktur pada batugamping kristalin yang menunjukan pertumbuhan kerucut perkerucut. Bioherm
: Tersusun oleh organisme murni dan bersifat insitu
(belum tertransport sejak terbentuknya batuan). Biostrom : Seperti bioherm tetapi bersifat klastik. Bioherm 54
dan
biostrom
merupakan
struktur
luar
yang
hanya
tampak di lapangan. Septaria
: Sejenis konkresi tetapi mempunyai komposisi
lempungan.
Cirikhasnya
adanya
rekahan-rekahan
yang
tidak teratur akibat penyusutan bahan-bahan lempungan karena proses dehidrasi yang kemudian celah -celah yang terbentuk terisi oleh kristal -kristal karbonat yang kasar. Geode : B anyak di j umpai p ad a b atuan g a mpi ng, be r up a r ongg a- rongga
yang
terisi
oleh
kristal -kristal
yang
tumbuh ke ar a h p us a t r o ng g a t e r se b u t . K r i st al b i s a k a l si t ataupun kwarsa. Stylotit : Merupakan hubungan antar butir yang bergerigi. 5.3.3. Komposisi Mineral Komposisi mineral batuan sedimen non klastik cukup penting dalam menentukan penamaan batuan. Pada batuan sedimen jenis non klastik biasanya komposisi mineralnya sederhana yaitu bisa terdiri satu atau dua macam mineral. Sebagai contoh komposisi pada : Batugamping
: Kalsit, dolomit
Chert
: Kalsedon
Gypsum
: Mineral gypsum
Anhidrit
: Mineral anhidrit
5.4. PEMERIAN BATUAN KARBONAT Batuan karbonat adalah batuan sedimen dengan komposisi yang dominan (lebih dari 50%) terdiri dari mineral-mineral atau 55
garam-garam karbonat, yang dalam prakteknya secara umum meliputi batugamping dan dolomit. Proses pembentukannya dapat terjadi secara insitu berasal dari larutan yang mengalami proses kimia maupun biokimia dimana organisme turut berperan, dapat terjadi dari butiran rombakan yang mengalami transportasi secara mekanik dan diendapkan di tempat lain. Seluruh proses tersebut berlangsung pada lingkungan air laut, jadi praktis bebas dari detritus asal darat. Di dalam praktikum ini disajikan klasifikasi sebagai berikut:
Batugamping klastik: Adalah batugamping yang terbentuk dari pengendapan kembali detritus batugamping asal. Contoh : 1. Kalsirudit: batugamping
dengan ukuran butir rudit
(granule) 2. Kalkarenit:batugamping
dengan ukuran butir
arenit (sand) 3. Kalsilutit:
batugamping dengan ukuran
butir
berukuran lutit (clay)
Batugamping non klastik : Adalah batugamping yang terbentuk dari proses-proses kimiawi maupun organis. Umumnya bersifat monomineral. Dapat dibedakan : Hasil biokimi
:bioherm, biostrom.
Hasil larutan kimia :travertin, tufa. Hasil replacemen
:batugamping fosfat, batugamping dolomit. 56
5.4.1.
Pemerian batugamping klastik
Sistematika diskripsi pada hakekatnya sama dengan pada batuan sedimen klastik, yaitu meliputi tekstur, komposisi mineral dan struktur. 1. Tekstur Sama pada pemerian batuan sedimen klastik, hanya saja istilahnya meliputi : Nama butir
Besar butir (mm)
Rudit
1
Arenit
0,062
Lutit
2. Struktur Pemeriannya hamper sama dengan pemerian pada batuan sediment klastik. 3. Komposisi Juga terdapat pemerian fragmen, matrik, semen, hanya berbeda istilahnya saja (Folk, 1954), komposisi terdiri dari : Allochem : adalah fragmen yang tersusun oleh kerangka atau butira klastik abrasi batugamping yang sebelumnya telah ada. Macam-macam allochem :
Kerangka organis (skeletal): fragmen yang terdiri atas cangkang binatang atau kerangka hasil pertumbuhan.
Interclast : fragmen berupa butiran hasil abrasi batugamping yang telah ada.
Pisolit : butiran oolit dengan ukuran > 2 mm.
Pellet : menyerupai oolit, tetapi tidak memperlihatkan struktur konsentris.
Mikrit Berupa agregasi halus berukuran 1-4 mikron, merupakan kristal-kristal karbonat yang terbentuk secara biokimia atau kimiawi berlangsung dari presipitasi air laut dan mengisi rongga antar butir. 57
Sparit : Sebagai semen yangmengisi ruang antar butir dan rekahan, berukuran halus (0.02-0.1 mm), dapat
terbentuk langsung dari sedimen secara insitu atau
rekristalisasi mikrit. 5.4.2.
Pemerian Batugamping Non Klastik
Pemeriannya sama dengan pemerian pada batuan sediment non klastik lainnya. 5.4.3.
Penamaan Batuan Sedimen Yang dipakai di Laboratorium.
Batuan sedimen klastik. Penamaannya lebih ditekankan pada ukuran dan bentuk butir dengan perincian sebagai berikut . ountuk butiran yang sama atau lebih kecil dari ukuran pasir : batupasir
: butiran yang berukuran pasir.
Batulempung : butiran yang berukuran lempung. Serpih
: batulempung yang memperlihatkan struktur fisility (sifat
belah). oUntuk butiran yang lebih besar dari ukuran pasir : Konglomerat
: jika butirannya berbentuk membulat
Breksi
: jika butirannya berbentuk runcing
Catatan : Bila ada pencampuran butiran dengan ukuran yang berbeda, maka nama batuan sedimen klastik tersebut disesuaikan dengan klasifikasi Gilbert, 1982.
58
Contoh penamaan :
Batupasir kerikilan, kongglomerat lanauan, Lanau krikilan, dan lain-lain. kerikil
Konglomerat / Breksi
50% Batupasir konglomeratan
Batulempung konglomeratan
Btps kerikilan
25%
Btlp kerikilan
Pasir
lanau-lempung
Batuan sedimen non klastik Penamaan sediment non klastik sangat tergantung oleh jenis mineral penyusunnya, dank arena pembentukannya disebabkan oleh larutan kimia maupun organis, maka sediment non klastik ini bersifat monomineral. Misalnya : Batugips
: jika tersusun oleh mineral gypsum
Rijang
: jika tersusun oleh mineral kalsedon
Batubara
: jika tersusun oleh mineral karbon.
Batuan sedimen karbonat Penamaan batuan karbonat dilakukan sebagai berikut :
59
Tabel 5.1 Penamaan batuan karbonat BATUAN KARBONAT KLASTIK
NON KLASTIK
Dominan detritus Dominant detritus fosil karbonat Kalsirudit (ukuran rudit) Kalkarenit (ukuran arenit) Kalsilutit (ukuran lutit)
Batugamping bioklastik
Pertumbuhan fosil Batugamping kerangka koral
Contoh diskripsi batuan sedimen : No. Batuan
: 01
Lokasi
: LP 12/ Sanggrahan
Jenis batuan
: Batuan sediment klastik
Warna
: abu-abu
Struktur
: masif
Tekstur
: 3.5-2.2 mm (krikil) Pemilahan sedang Membulat tanggung Kemas terbuka.
Komposisi
: Fragmen
: kuarsa, basal, andesit, rijang.
Matrik
: kuarsa, feldspar
Semen
: silica
Lain-lain
:-
Nama batuan
: KONGLOMERAT
60
Kristalin Batugamping kristalin
No. Batuan
: 14
Lokasi
: LP 8/ Seboro
Jenis batuan
: Batuan sediment non klastik
Warna
: coklat kemerahan
Struktur
: masif
Tekstur
: amorf
Komposisi
: kalsedon
Lain-lain
: keras terhadap pukulan
Nama batuan : RIJANG/ CHERT
Tabel 5.2 Klasifikasi Batupasir (Pettijohn, 1973)
Kandungan kuarsa
DETRITAL MATRIKS DOMINAN (15%), SEMEN TIDAK ADA
Feldspatic G ra y w a c ke
Feldspar > rock fragmen Rock fragmen < feldspar
SAND OR DETRITAL FRACTIOAN
SEMEN ATAU MATRIKS
DETRITAL MATRIKS TIDAK ADA/ JARANG (15%) PORI-PORI KOSONG/ DIISI SEMEN Arkosic sandstone Arkose
Subarkose/ sandstone
feldspatic Chert 5 %
Graywacke Lithic
Lithic sandstone Subgraywacke
Protoquartsite
Chert 5 %
< 75%
<75%
>75 %
Graywacke Variable, biasanya < 75%
61
Tabel 5.3 . Determinasi Megaskopis Batuan Sedimen Klastik (W.T. Huang, 1965)
62
BAB. VI BATUAN METAMORF Metamorfosa (perubahan bentuk) adalah proses rekristalisasi di dalam kerak bumi (3-20 km) yang keseluruhan atau sebagian besar terjadi dalam keadaan padat, yakni tanpa melalui fasa cair, sehingga terbentuk struktur dan mineralogi baru akibat pengaruh temperatur (T) (200-650 0C) dan tekanan (P) yang tinggi. Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan induk, bisa batuan beku, batuan sedimen, maupun batuan metamorf sendiri yang mengalami metamorfosa Menurut H. G. F. Winkler, 1967, Metamorfisme adalah prosesproses yang mengubah mineral suatu batuan pada fasa padat karena pengaruh atau respon terhadap kondisi fisika dan kimia di dalam kerak bumi, dimana kondisi kimia dan fisika tersebut berbeda dengan kondisi sebelumnya. Proses-proses tersebut tidal termasuk pelapukan dan diagenesa. 6.1. TIPE-TIPE METAMORFOSA Tipe
metamorfosa
berdasarkejadiannya
dan
sejarah
pembentukannya banyak dibahas oleh para ahli sehingga banyak pula macam-macam nama metamorfosa, tetapi pada dasarnya dapat dibedakan menjadi: A. Tipe Metamorfosa Lokal Disebut lokal karena penyebaran metamorfosa ini terbatas sekali (beberapa meter sampai beberapa puluh meter). 63
Tipe metamorfosa ini meliputi : 1. Metamorosa Kontak atau Thermal Metamorfosa kontak disebabkan oleh adanya kenaikan tempuratur pada batuan tertentu. Panas tubuh intrusi yang diteruskan
pada
batuan
sekitarnya
mengakibatkan
metamorfosa kontak. Zona metamorfosa kontak di sekitar tubuh batuan tersebut dinamakan daerah kontak (contact
aureole) yang efeknya terutama terlihat pada batuan selkitarnya. Lebar daerah penyebaran panas tersebut berkisar dari beberapa centimeter sampai beberapa kilometer. Pada metamorfosa kontak batuan sekitarnya berubah menjadi hornfels (batutanduk) yang susunannya tergantung pada batuan sedimen asalnya.
Zona hornfel bag. dalam Intrusi batuan beku + + + +
Zona menengah batuan berbintik bintik Zona luar batuan terbakar
Gambar 6. 1. Daerah kontak di sekeliling intrusi batuan beku
64
2. Metamorfosa Dislokasi / Kataklastik / Dinamo Batuan metamorf ini dijumpai pada daerah yang mengalami dislokasi, misal pada daerah sesar besar. Proses metamorfosanya terjadi pada lokasi dimana bantuan ini mengalami proses penggerusan secara mekanik yang disebabkan oleh faktor penekanan (kompresional) baik tegak maupun mendatar. Batuan metamorf kataklastik khusus dijumpai di jalurjalur orogenesa di mana proses pengangkatan diikuti oleh fase perlipatan dan pematangan batuan. B. Tipe Metamorfosa Regional Tipe metamorfosa ini meliputi : 1. Metamorfosa Regional / Dinamo Thermal Metamorfosa ini terjadi pada kulit bumi bagian dalam dan faktor yang berpengaruh adalah temperatur dan tekanan yang sangat tinggi. Secara geografis dan genetik penyebaran batuan metamorf ini sangat erat kaitannya dengan aktifitas orogenesa atau proses pembentukan pegunungan lipatan gunung api, meliputi daerah yang luas dan selalu dalam bentuk sabuk pegunungan yakni dalam daerah geosinklin. Dengan demikian erat hubungannya dengan tumbukan dua buah
lempeng
tektonik 65
khususnya
antara
kerak
samodra dan kerak benua membentuk suatu jalur penunjaman (subduction zone). Batuan ini dicirikan oleh struktur foliasi (penjajaran mineral-mineral
pipih)
serta
beasosiasi
dengan
lingkungan tektonik. 2. Metamorfosa Beban / Burial Batuan
metamorfosa
ini
terbentuk
oleh
proses
pembebanan oleh suatu massa sedimentasi yang sangat tebal pada suatu cekungan yang sangat luas atau dikenal dengan sebutan cekungan geosinklin. Proses kejadiannya hamper tidak berkaitan sama sekali dengan aktifitas orogenesa maupun intrusi tetapi lebih merupakan suatu proses yang bersifat regional atau lebih dikenal dengan proses epirogenesa.
6.2. STRUKTUR BATUAN METAMORF Struktur pada batuan metamorf terbagi atas 2 golongan besar yaitu :
A. Struktur Foliasi Yaitu struktur yang ditunjukan oleh adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf. Struktur ini meliputi : 66
1. Struktur Slatycleavage Peralihan
dari
metamorf,
sedimen
merupakan
yang derajat
berubah rendah
ke dari
lempung. Mineral-mineralnya berukuran halus dan kesan
kesejajarannya
memperlihatkan
halus
sekali,
belahan-belahan
dengan
yang
rapat
dimana mulai terdapat daun-daun mika halus. Contoh batuan : Slate (batusabak) 2. Struktur Filitik (Phylitic) Struktur
ini
hampir
mirip
dengan
strukur
slatycleavage hanya mineral dan kesejajarannya sudah mulai agak kasar. Derajat metamorfosa lebih tinggi dari slate (batusabak), di mana daundaun mika dan khlorit sudah cukup besar, berkilap sutera pada pecahan-pecahannya. Contoh batuan : Filit. 3. Struktur Skistosa (Schistosity) Adalah suatu struktur di mana mineral pipih (biotit,
muscovit,
feldspar)
lebih
dominan
dibanding mineral butiran. Struktur ini biasanya dihasilkan oleh proses metamorfosa regional, sangat khas adalah kepingan-kepingan yang jelas dari mineral-mineral pipih seperti mika, talk, klorit, dan mineral-mineral yang bersifat serabut. Derajat 67
metamorfosa lebih tinggi dari filit, karena mulai adanya mineral-mineral lain disamping mika. Contoh batuan : Sekis 4. Struktur Gneissa (Gneissic) Struktur di mana jumlah mineral-mineral yang granular relatif lebih banyak dari mineral-mineral pipih, mempunyai sifat banded dan mewakili metamorfosa regional derajat tinggi. Terdiri dari mineral-mineral yang mengingatkan pada batuan beku seperti kwarsa, feldspar dan mafic minerals. Contoh batuan : Gneiss.
B. Struktur Non Foliasi Adalah struktur yang tidak memperlihatkan adanya penjajaran mineral penyusun batuan metamorf. Yang termasuk dalam struktur ini adalah : 1. Struktur Hornfelsik Struktur adanya butiran-butiran yang seragam, terbentuk pada bagian dalam daerah kontak sekitar tubuh batuan beku.
Pada umumnya
merupakan rekristalisasi batuan asal, tidak ada foliasi tetapi batuan halus dan padat. 2. Struktur Milonitik 68
Struktur
yang
penghancuran
berkembang batuan
asal
karena yang
adanya
mengalami
metamorfosa dinamo, batuan berbutir halus dan liniasinya ditunjukan oleh adanya orientasi mineral yang
berbentuk
rentikuler
terkadang
masih
menyimpan lensa batuan asalnya. 3. Struktur Kataklastik Struktur ini hampir sama dengan struktur milonit hanya butirannya yang lebih kasar. 4. Struktur Pilonitik Struktur ini menyerupai milonit tetapi butirannya relatif lebih kasar dan strukturnya mendekati tipe filitik. 5. Struktur Flaser Seperti struktur kataklastik di mana struktur batuan asal yang berbentuk lensa tertanam pada massa dasar milonit. 6. Struktur Augen Seperti
struktur
flaser,
hanya
lensa-lensanya
terdiri dari butir-butir feldspar dalam massa dasar yang lebih halus. 7. Struktur Granulose
69
Struktur ini hampir sama dengan hornfelsik, hanya butirannya mempunyai ukuran yang tidak sama besar. 8. Struktur Liniasi Struktur yang diperlihatkan oleh adanya kumpulan mineral yang berbentuk seperti jarum (fibrous).
Keterangan :
Nomer 3 sampai 6 paling baik diamati di lapangan. 6.3. TEKSTUR BATUAN METAMORF Tekstur pada batuan metamorf digolongkan menjadi :
A. Tekstur Kristaloblastik Tekstur yang terjadi pada saat tumbuhnya mineral dalam suasana padat (tekstur batuan asalnya tidak nampak lagi) dan, bukan mengkristal dalam suasana cair. Karena itu kristal yang terjadi disebut blastos. 1. Lepidoblastik Tekstur batuan metamorf yang didominasi oleh mineral-mineral
pipih
dan
memperlihatkan
orientasi sejajar, seperti mineral-mineral biotit, muscovit, dan sebagainya. 2. Granoblastik Tekstur pada batuan metamorf yang terdiri dari mineral-mineral yang membentuk butiran yang 70
seragam, seperti kwarsa, kalsit, garnet, dan lainlain. 3. Nematoblastik Terdiri dari mineral-mineral berbentuk prismatik menjarum yang memperlihatkan orientasi sejajar, seperti mineral amphibol, silimanit, piroksen, dan lain-lain. 4. Porfiroblastik Tekstur pada batuan metamorf di mana suatu kristal besar (fenokris) tertanam dalam massa dasar yang relatif halus. Identik dengan porfiritik pada batuan beku. 5. Idioblastik Tekstur pada batuan metamorf di mana bentuk mineral-mineral penyusunnya euhedral. 6. Xenoblastik Tekstur pada batuan metamorf di mana bentuk mineral-mineral penyusunnya berbentuk anhedral.
B. Tekstur Palimpsest Merupakan tekstur sisa dari batuan asal yang dijumpai pada batuan metamorf. Tekstur palimpsest meliputi : 1. Blastoporfiritik 71
Suatu
tekstur
sisa
dari
batuan
asal
yang
bertekstur porfiritik. 2. Blastopsefit Suatu tekstur sisa dari batuan sedimen yang ukuran
butirannya
lebih
besar
dari
pasir
(psephite). 3. Blastopsamit Sama dengan blastopsefit, hanya saja di sini ukuran butirnya sama dengan pasir (psamite). 4. Blastopellite Tektur sisa dari batuan sedimen yang berukuran butir lempung (pellite). 6.4. KOMPOSISI MINERAL BATUAN METAMORF Secara
megaskopis
sulit
untuk
mendiskripsi
atau
menentukan komposisi mineral batuan metamorf, namun kita tetap dituntut untuk dapat menentukan komposisi mineralnya, yang dapat dipelajari dari buku ini atau petunjuk
langsung
di
laboratorium.
Pada
hakekatnya
komposisi batuan metamorf dapat dibagi dalam 2 golongan yaitu : Mineral Stress Adalah suatu mineral yang stabil dalam kondisi tekanan di mana mineral ini dapat berbentuk pipih atau tabular, 72
prismatik, maka mineral tersebut akan tumbuh tegak lurus terhadap arah gaya. Sebagai contoh : Mika
Zeolite
Tremolit-Actinolit
Glaukofan
Hornblende
Claurite
Serpentin
Epidote
Silimanit
Staurolit
Kyanit
Antopilit
1. Mineral Anti Stress Adalah suatu mineral yang berbentuk bukan dalam kondisi
tekanan
di
mana
biasanya
berbentuk
equidimensional. Sebagai contoh adalah : Kwarsa
Kalsit
Feldspar
Koordierit
Garnet Selain mineral stress dan anti stress ada juga mineral yang khas dijumpai pada batuan metamorf antara lain : 1. Mineral khas dari metamorfosa regional : Silimanit
Kyanit
Andalusit
Staurolit
Talk 2. Mineral khas dari metamorfosa termal : Garnet
Grafit
Corundum 73
3. Mineral khas yang dihasilkan dari efek larutan kimia : Epidot
Wolastonit
Chlorite H.G.F. Winkler, 1965, menemukan beberapa mineral khas yang dihasilkan oleh metamorfosa regional, yang didasarkan atas derajat metamorfosanya, yaitu : Derajat metamorfosa : a. Derajat rendah
: kalsit, biotit
b. Derajat menengah : almandin, kyanit c. Derajat tinggi
: silimanit
6.5. DASAR KLASIFIKASI BATUAN METAMORF Dibagi atas 4 dasar yaitu :
A. Berdasarkan komposisi kimia Klasifikasi ini ditinjau dari unsur-unsur kimia yang terkandung dalam batuan metamorf yang mencirikan batuan asalnya, terbagi menjadi 5 kelompok yaitu : 1. Calcic Metamorphic Rock Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang bersifat kaya unsur Al, umumnya terdiri atas batu lempung dan serpih. Sebagai contoh : batusabak, pilit. 74
2. Quartz Feldspatic Rock Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur kwarsa dan feldspar. Batuan asal umumnya terdiri dari batu pasir, batuan beku basa dan lain-lain. Sebagai contoh : gneiss. 3. Calcareous Metamorphic Rock Adalah batuan metamorf yang berasal dari batu gamping dan dolomit. Sebagai contoh : marmer. 4. Basic Metamorphic Rock Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan beku basa, semi basa dan menengah, serta tuffa dan batuan sedimen yang bersifat napalan dengan kandungan unsur-unsur K, Al, Fe, Mg. 5. Magnesia Metamorphic Rock Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur Mg. Sebagai contoh : serpentin- skissklorit.
B. Berdasarkan Asosiasi di lapangan Dipakai kriteria lapangan dan asosiasi mineral serta tekstur yang berhubungan dengan natur, dan penyebab tekanan serta temperatur. Misalkan pada suatu zona sesar didapatkan batuan metamorf dengan struktur 75
kataklastik maka dari sini kita dapat memperkirakan jenis metamorfosanya.
C. Berdasarkan Komposisi Mineral Didasarkan pada fasies metamorfosa, sehingga setiap batuan metamorf akan mempunyai komposisi mineral spesifik. Hal ini disebabkan karena bila batuan asal mempunyai komposisi mineral yang khas, maka akan menghasilkan
batuan
metamorf
dengan
komposisi
mineral yang khas pula (H.G.F.Winkler, 1965)
D. Berdasarkan Struktur dan Tekstur Struktur dan tekstur batuan metamorf seperti yang telah dibicarakan pada bab sebelumnya. 6.6. PETUNJUK PRAKTIS UNTUK MENENTUKAN NAMA BATUAN METAMORF PADA PRAKTIKUM. 1. Pertama ditinjau dahulu metamorf tersebut, apakah termasuk struktur foliasi atau non foliasi. 2. Untuk adanya
membedakan
struktur
penjajaran-penjajaran
foliasi mineral,
diperlihatkan sedangkan
untuk struktur non foliasi tidak terdapat adanya penjajaran mineral dalam batuan. 3. Berdasarkan struktur seperti di atas maka penamaan batuan untuk yang berstruktur foliasi sebagai berikut : 76
Struktur skistosa…… nama batuan Sekis Struktur Gnesosa…… nama batun Gneis Strukturnya Slatycleavage…… nama batuan Slate 4. Bila terdapat komposisi mineral tertentu dalam jumlah yang cukup banyak maka mineral yang hadir ini dapat dipakai sebagai sifat dalam penamaan batuan. Sebagai contoh : Banyak terdapat mineral mika,
nama batuan
Sekis Mika. 5. Untuk yang berstruktur non foliasi komposisi mineral memegang peranan penting dalam penamaan batuan. Di sini ditinjau dari komposisi mineral yang dominan. Sebagai contoh : Bila dominan kwarsa…… nama batuan kwarsit Bila dominan kalsit…… nama batuan marmer. 6. Pengaruh struktur non foliasi terhadap penamaan batuan : Batuan
berstruktur
hornfelsik
nama
batuan
hornfels Batuan berstruktur liniasi nama batuan asbes, serpentinit.
77
6.7.
HUBUNGAN ANTARA STRUKTUR DAN BATUAN METAMORF NAMA STRUKTUR TEKSTUR Slate/batusabak Filit Sekis Gneis Marmer
Slatycleavage Filitik Sekistosa Gnesosa Granolous
Asbes
Liniasi
GAMBAR 6.2
Lepidoblastik Lepidoblastik Lepidoblastik Granoblastik Granoblastik Blastopsamit Nematoblastik
CONTOH-CONTOH BATUAN METAMORF
A. METAMORFIK KONTAK
Foto : Sampel batuan dan sayatan tipis Nama : MARBEL (MARMER) Mineral utama : kalsit, Mineral tambahan : graphit, pirit, kuarsa, mika.
78
TEKSTURE
B. METAMORFOSA REGIONAL
Foto : Sample batuan dan sayatan tipis Nama : MIKA SKIS Mineral utama : Mika (muskovit, biotit), kuarsa. Mineral tambahan : garnet, silimanit, kordierit.
Foto : Sampel batuan dan Sayatan tipis batuan Nama : FILIT Mineral utama : kuarsa, mika serisit, klorit. Mineral tambahan : albit, apatit, turmalin, kalsit.
79
Foto : Sample batuan dan sayatan tipis Nama : GNEISS Mineral utama : Feldspar (mikroklin, albit), mika (muskovit dan biotit) Mineral tambahan : epidot, apatit, turmalin, ilmenit, zirkon.
Foto : Sayatan tipis batuan Nama : SERPENTINIT Mineral utama : serpentin (antigorit), magnetit. Mineral tambahan : krisotil, talk, garnierit, klorit, dolomit, kalsit, tremolit, garnet.
Foto : Sampel batuan Nama : EKLOGIT Mineral utama : piroksen, garnet, kuarsa. Mineral tambahan : rutil, pirit, kyanit, glokopan, zoisit, korundum.
Foto : Sampel batuan dan Sayatan tipis batuan Nama : KUARSIT Mineral utama : kuarsa. Mineral tambahan : mika (muskovit, biotit), feldspar, ortoklas, mikroklin, albit, plagioklas), apatit, zirkon, pirit, magnetit, garnet.
80
Foto : Sampel batuan Nama : GRANULIT Mineral utama: Pertit ortoklas, antipertit plagioklas, kuarsa, garnet. Mineral tambahan : rutil, spinel, magnetit, korundum, kordierit, kyanit.
C.
METAMORFIK KATAKLASTIK
Foto : Sampel batuan dan Sayatan tipis batuan Nama : MILONIT Mineral utama : bervariasi tergantuang asal batuannya, keping-keping (klast-klast) batuan dan rekristalisasi mineral setelah deformasi.
-o-
81
Contoh batuan metamorf dengan cirri-cirinya :
A. Berfoliasi 1. Batusabak
: berpelet halus, memperlihatkan daun-daun mika pada
bidang belahan, dengan
komposisi mineral lempung serisit. 2. Filit
: berlapis padat oleh daun mika yang tersusun kompak dengan komposisi muscovit, serisit.
3. Sekis
: terlihat padat oleh skistositas berlapis halus beraturan terdiri dari daun-daun mika yang teratur, dengan komposisi mineral muscovit, feldspar dan kwarsa.
4. Gneis
: Berlapis tak beraturan, berbutir kasar dengan komposisi mineral muscovit, feldspar, kwarsa, biotit dan garnet.
B. Non Foliasi 1. Marmer
:Komposisi mineral kalsit atau dolomit, hablur atau masif.
2. Kwarsit
:Komposisi
mineral
kwarsa
terkristalisasi,
butirannya tumbuh. 3. Hornfels
:Keras seperti tanduk, halus afanitik, dan terdiri dari berbagai mineral seperti kwarsa, feldspar.
4. Serpentinit: Terutama terdiri dari mineral serpentin atau talk hijau, masif dan talk berserabut. 5. Grafit
: Hitam, keras, mengotori tangan.
Batuan di atas umumnya hasil metamorf kontak. 82
FOLIATED OR BANDED ? NO
YES
grain size
grain size
medium
coarse
splintary
YES
hornfels
very fine
fine
main minerals
calcite
quartz
marble
quartzite
medium
Colour ?
Pyroxene feldspar
gree n
coarse
banding
pale
phyllite
distinct
streaky
schist
granulite slate
mylonite
gneiss
migmatite
Gambar 6.3. Diagram aliran untuk mengidentifikasi batuan metamorf (con Gillen, 1982)
Table 6.1. batas antara diagnesa dan metamorfisme juga antara metamorfisme dan pelelehan batuan (Con Gillen, 1982)
Temperature (0C)
Depth (Km)
20
Sedimentation burial
0
surface processes
100
diagenesis
5
overlap
200
metamorphism
10–30
metamorphic process
650
partial melting
35-40
overlap
50-100
igneous processes
800-1200 magma formation
83
BAB III.
BATUAN BEKU
Batuan beku adalah batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silikat cair, pijar, yang di kenal dengan magma. Penggolongan batuan beku dapat didasarkan kepada tiga patokan utama, yaitu berdasarkan genetik batuan, senyawa kimia yang terkandung dan susunan mineraloginya. Pembagian yang berdasarkan genetik atau tempat terjadinya batuan beku dapat dibagi atas : a. Batuan ekstrusi, terdiri dari semua material yang dikeluarkan kepermukaan bumi baik di
daratan
at aup un d i b aw ah
permukaan l aut . Mat e r i al i ni mendingin dengan cepat, ada yang bersifat encer atau bersifat kental dan panas biasa disebut lava. b. Batuan i ntrusi, sangat berbeda dengan batuan ektrusi. Tiga prinsip tipe bentuk intrusi batuan beku berdasarkan bentuk dasar dan geometri adalah: - Bentuk
tidak
beraturan,
pada
umumnya
diskordan d a n
b i a s a n y a m e m i l i k i b e n t u k y a n g j e l a s di permukaan
(Batholite dan Stock). -
Intrusi berbentuk tabular, terdiri dari dua bentuk berbeda. Yang mempunyai bentuk diskordan ( memotong batuan ) disebut korok/dyke, dan yang berbentuk konkordan (merobos sejajar dengan batuan) diantaranya sill dan lakolit. 84
- Tipe ketiga dari tubuh intrusi relatif memiliki tubuh yang kecil. Bentuk khas dari grup ini adalah intrusi silinder atau pipa. Kenampakan masing-masing tipe terobosan batuan beku dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Tipe-tipe batuan terobosan
3.1. PENGERTIAN MAGMA Magma adalah cairan atau larutan silikat pijar yang terbentuk secara alamiah bersifat mobil, bersuhu antara 900°-1200° atau lebih dan berasal dari kerak bumi bagian bawah atau selubung
bumi
bagian
atas
Verhoogen,1960; H.Williams,1962).
85
(F.F,Grouts,
1947;
Turner
&
Komposisi kimiawi magma
dari
contoh-contoh batuan
beku terdiri dari : a. Senyawa-senyawa yang bersifat non volatil dan merupakan senyawa oks.ida dalam magma. Jumlahnya sekitar 99% dari seluruh isi magma, sehingga merupakan mayor elemen terdiri dari Si0 2 , Al 2 0 3 , Fe 2 0 3 , FeO, MnO, CaO,Na20, K 2 0, Ti0 2 , P 2 0 5 . b. Senyawa Volatil yang banyak pengaruhnya terhadap magma,terdiri dari fraksi-fraksi gas CH4, CO2, HCl, H2 S, SO2, dsb. c. U n s u r - u n s u r l a i n y a n g d i s e b u t u n s u r j e j a k ( t r a c e
element ) dan merupakan minor element seperti Rb, Ba, Sr, Ni, Co, V, Li, Cr, S, dan Pb. Bunsen (1951, W.T. Huang) mempunyai pendapat bahwa ada dua jenis magma primer, yaitu basaltis dan granitis, dan batuan beku merupakan hasil c ampur an dari dua magma i ni
yang kemudian mempunyai komposisi lain. Dally 1933, Winkler (Vide W.T. Huang,1962) berpendapat lain yaitu magma asli (primer) adalah bersifat basa
yang
selanjutnya
akan
mengalami proses diferensiasi menjadi magma bersifat lain. Magma basa bersifat encer (viskositas rendah), kandungan unsur kimia berat, kadar H', OH - dan gas tinggi. sedangkan magma asam sebaliknya. 3 . 2. E V O L US I M A GM A Sekurang-kurangnya
genesa
batuan
maupun plutonik harus ditinjau dari tiga segi : 86
beku,
vulkanik
1. Faktor
yang
memerikan
bagaimana
dan
dimana
larutan bergenerasi di dalam selubung at au pada kerak bumi bagian bawah . 2. Kondisi yang berpengaruh terhadap larutan sewaktu naik ke permukaan. 3. Proses-proses di dekat permukaan yang menyempurnakan generasi. Magma dapat berubah menjadi magma yang bersifat lain oleh proses-proses sebagai berikut :
Hibridisasi : Pembentukan magma baru karena pencampuran dua magma yang berlainan jenisnya.
-
Sinteksis : Pembentukan magma
baru
karena
proses
asimilasi dengan batuan samping.
Anateksis : Proses pembentukan magma dari peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar.
Dari
magma
dengan
kondisi
tertentu
ini
selanjutnya
mengalami differensiasi magmatik. Differensi asi magmati k ini meliputi semua pr oses yang mengubah magma dari keadaan awal yang homogen dalam sekala
besar
menjadi
massa
batuan
beku
dengan
komposisi yang bervariasi. Proses-proses diferensiasi magma meliputi : fragsinasi ialah pemisahan kristal dari larutan magma, karena proses kristalisasi berjalan tidak setimbang atau k r i s t a l kristal
pada
waktu
pendinginan
tidak
dapat
mengikuti perkembangan. Komposisi larutan magma yang 87
baru ini terjadi karena adanya perubahan temperatur dan tekanan yang menyolok dan tiba-tiba dan tiba-tiba. Crystal settling/gravitational settling adalah pengendapan kristal oleh gravitasi dari kristal-kristal berat Ca, Mg, Fe yang
akan
memperkaya
magma
pada
bagian
dasar
waduk. Disini mineral silikat berat akan terletak di bawah mineral silikat ringan. Liquid immisibility
ialah larutan magma yang mempunyai
suhu rendah akan pecah menjadi larutan yang masingmasing akan membeku membentuk bahan yang heterogen. Crystal flotation adalah pengambangan kristal ringan dari sodium dan potasium yang akan memperkaya magma pada bagian atas dari waduk magma. Vesiculation
adalah
proses
dimana
magma
yang
mengandung komponen seperti CO 2 , SO 2 , S 2 , Cl 2 dan H20
sewaktu naik ke permukaan membentuk gelembung-
gelembung gas dan membawa jug a ko mp o ne n vo l at i l So d i um ( N a) d an Po t asi um ( K ) . D i f f usion
ialah
bercampurnya
batuan-batuan
dinding
dengan magma di dalam waduk magma secara lateral. A
B
C
A= vesiculation B= diffusion B= crystal rising D= flotation E= crystal settling F= region of highest velocity G= assimilation of wall rocks
D E
F
G
88
Gb 3.2. Skema diferensiasi magma (Atlas of Volcanic Phenomena USGS)
3.3. REAKSI BOWEN SERI DARI MINERAL UTAMA PEMBENTUK BATUAN BEKU Seri
reaksi
menunjukkan
Bowen urutan
merupakan kristalisasi
suatu
dari
skema
mineral
yang
pembentuk
batuan beku yang terdiri dari dua bagian. Mineral-mineral tersebut dapat digolongkan dalam 2 (dua) kelompok besar yaitu : - Golongan mineral gelap atau mafik mineral - Golongan mineral terang atau felsik mineral. Dalam proses pendinginan magma dimana magm a i tu tidak langsung semuanya membeku, tetapi mengalami penurunan temperatur secara perlahan bahkan mungkin cepat. Penurunan temperatur ini disertai mulainya pembentukan dan pengendapan mineral-mineral tertentu yang sesuai dengan temperatur nya.
Pembentukan
mineral
dalam
magma
karena penurunan temperatur telah disusun oleh Bowen. Bowen telah membuat sebuah tabel pembentukan mineral dan tabel
tersebut
sangat
berguna
sekali
dalam
mengintepretasikan mineral -mineral tersebut (Gambar 3.3). Sebelah kiri mewakili mineral-mineral mafik, yang pertama k a l i t e r b e n t u k d al am t e mp e r a t u r s ang at t i ng g i ad al ah olivin. Akan tetapi jika magma tersebut jenuh oleh Si0 2 maka piroksen-lah yang terbentuk pertama kali. Olivin dan piroksen
merupakan
pasangan 89
"inconruent
melting",
dimana setelah pembentukannya olivin akan bereaksi dengan larutan sisa membentuk piroksen. Temperatur menurun terus dan
pembentukan mineral berjalan sesuai dengan
temperaturnya. Mineral yang terakhir terbentuk adalah biotit, dibentuk dalam temperatur yang rendah. Mineral di sebelah kanan diwakili oleh mineral kelompok plagioklas, karena mineral ini paling banyak terdapat dan tersebar luas.
Anorthite adalah mineral yang pertama kali
terbentuk pada suhu yang tinggi dan banyak terdapat pada batuan beku basa seperti gabro atau basal. Andesin terbentuk pada suhu menengah dan terdapat pada batuan beku diorit atau andesit. Sedangkan mineral yang terbentuk pada suhu rendah adalah albit, mineral ini banyak tersebar pada batuan asam seperti granit atau rhyolite. Reaksi berubahnya komposisi plagioklas ini merupakan deret "solid solution" y a n g m e r u p a k a n r e a k s i k o n t i n u , a r t i n y a kristalisasi
pagiokias
Ca-Plagioklas
Na-plagioklas,
jika
reaksi setimbang akan berjalan menerus. Mineral sebelah kanan dan sebelah kiri bertemu pada mineral potassium feldspar dan menerus ke mineral muskovite dan terakhir adalah mineral kwarsa. Maka mineral kwarsa merupakan mineral yang pal ing stabil diantar a seluruh mineral felsik atau mineral mafik, dan sebaliknya mineral yang terbentuk pertama kali adalah mineral yang sangat tidak stabil dan mudah sekali terubah menjadi mineral lain. Dari segi tekstur, mineral-mineral yang terbentuk pada awal kristalisasi pada temperatur tinggi akan mendingin secara perlahan, 90
menghasilkan kristal mineral berukuran kasar. Sebaliknya mineral yang terbentuk pada temperatur rendah dan mendingin secara cepat akan menghasilkan mineral-mineral berukuran halus.
Gambar 3.3. Seri Reaksi Bowen (Vide H. Williams, 1982)
Urutan kristalisasi mineral dalam reaksi Bowen tidak semata mata
menunjukan
"Successive
crystallitation",
tetapi
juga
"overlapping". Sehingga dengan memperhatikan reaksi Bowen, kita memperoleh berbagai kemungkinan himpunan mineral utama dalam batuan diantaranya sbb : Kelompok batuan ultra basa dan basa
Olivin Olivin-piroksen Olivin-Plagioklas 91
Olivin-plagioklas-piroksen Piroksen Piroksen-plagioklas Kelompok batuan intermediate :
Piroksen
Hornblende plagioklas Hornblende plagioklas Hornblende plagioklas biotite kwarsa Kelompok batuan intermediate asam :
Hornblende-biotit-orthoklas-plagioklas Hornblende-biotit-muscovite-plagioklas-kwarsa Biotit-muscovite-orthoklas, dsb Sebenarnya didalam himpunan mineral tersebut di atas ada suatu mineral lain yang sangat khas (tidak tertera dalam deret Bowen) yaitu suatu kelompok seri batuan bersusunan basa, yaitu mineral golongan felsfatoid (leusit, nefelin dsb). Hadirnya mineral tersebut memberikan petunjuk bahwa kandungan silica dalam magma terlalu rendah, sehingga tidak memungkinkan terbentuk mineral golongan feldspar. 3. 4. KOMPOSISI MINERAL Walter T.Huang,1962, mengelompokkan mineral ke dalam 3 kelompok yaitu : A. Mineral Utama 92
Mineral-mineral ini terbentuk langsung dari kristalisasi magma, dan
kehadirannya
sangat
menentukan
dalam
dan
densitas nya
mineral
penamaan
batuan. Berdasarkan
warna
tersebut
dikelompokkan menjadi dua yaitu : 1. Mineral felsik (mineral berwarna terang dengan densitas rata-rata 2,5-2,7), yaitu: - Kuarsa (SiO2) Kelompok
feldspar,
terdiri
dari
seri
feldsfar
alkali
( K , N a ) Al S i s0 8 . s e r i f e l d sp a r a l k a l i terdiri dari sanidin, orthoklas,
anorthoklas,
plagioklas
terdiri
dari
adularia, albit,
dan
mikroklin.
oligoklas,
seri
andesin,
labradorit, bitownit dan anorthite. Kelompok feldsfatoid (Na, K Alumina silikat), terdiri dari nefelin,
sodalit, leusit. 2. Mineral mafik (mineral-mineral ferromagnesia dengan w ar na ge lap d an de nsit as r at a -r at a 3 ,0 - 3 ,6) , yaitu : -
Kelompok olivin, terdiri dari Fayalite dan Forsterite
-
Kelompok piroksen, terdiridari Enstatite, Hiperstein, Augit, Pigeonit, Diopsid.
-
Kelompok mika terdiridari Biotite ,Muscovite, Plogopit.
-
Kelompok Ampibhole terdiri dari Anthofilit, kumingtonit, Hornbelnde, Rieberkit, Tremolit-Aktinolit, Glaukofan dll.
B. MINERAL SEKUNDER Merupakan mineral-mineral ubahan dari mineral utama, dapat dari
hasil pelapukan, reaksi hidrotermal 93
maupun hasil
Tabel 3.1 . Pengenalan sifat fisik mineral
metamorfisme
terhadap
mineral -mineral
utama.
D e n g a n demikian mineral-mineral ini tak ada hubungannya dengan pembekuan magma (non pirogenetik). Mineral sekunder terdiri dari : kelompok kalsit (kalsit, dolomit, magnesit, siderit), dapat
terbentuk dari hasil ubahan mineral plagioklas. kelompok serpentin (antigorit dan krisotil), umumnya terbentuk dari hasil ubahan mineral mafik (terutama kelompok olivin dan piroksen). kelompok klorit (prokhlor, talk), umumnya terbentuk dari
hasil ubahan mineral
kelompok plagioklas.
Kelompok serisit sebagai ubahan mineral plagioklas. kelompok
kaolin (kaolin, hallosyte), umumnya ditemukan
sebagai hasil pelapukan batuan beku. C. MINERAL TAMBAHAN (ACCESORY MINERALS) Merupakan mineral-mineral yang terbentuk pada k r i st al i s asi m ag ma , u mu mn y a d al a m j u ml ah se d i ki t . Apabila hadir dalam
jumlah
banyak,
tetap
saja
tidak
mempengaruhi
penamaan batuan. Termasuk dalam golongan ini antara lain: Hematit, kromit, spene, muskovit, rutile, magnetit, zeolit, apatit dan lain-lain. 3. 5. STR UKT UR BATUAN BEKU Struktur batuan beku adalah bentuk batuan beku dalam skala besar, seperti lava bantal yang terbentuk dilingkungan air (laut), lava bongkah, struktur ali ran dan lain-lainya. Suatu 94
bentuk struktur batuan sangat erat sekali dengan w akt u t e r b e nt uknya.
Mac am - mac am
st r ukt u r
b at uan
b e ku
adalah: a. Masif, Apabila tidak menunjukkan adanya sifat aliran atau
jejak
gas,
atau
tidak
menunjukan
adanya
fragmen batuan lain yang tertanam dalam tubuhnya b. Pillow lava atau lava bantal, merupakan struktur yang dinyatakan pada batuan ektrusi tertentu, yang dicirikan oleh masa berbentuk bantal dimana ukuran dari bentuk ini adalah
umumnya
antara
30-60cm
dan
jaraknya
berdekatan, khas pada vulkanik bawah laut. c. Joint, Struktur yang ditandai oleh kekar -kekar yang tersusun secara tegak lurus arah aliran. Struktur ini dapat berkembang menjadi "columnar jointing" . d. Vesikuler, merupakan struktur yang ditandai
adanya
lubang - lubang dengan arah teratur. Lubang ini terbentuk akibat keluarnya gas pada waktu pembekuan berlangsung. e. Skoria, Seperti vesikuler tetapi tidak menunjukan arah yang teratur. f. Amigdaloidal, struktur dimana lubang-lubang keluarnya gasterisi oleh mineral-mineral sekunder seperti zeolit, karbonat dan bermacam silika. g. Xenolith, struktur yang memperlihatkan adanya suatu fragmen batuan yang masuk atau tertanam kedalam batuan beku. Struktur ini terbentuk sebagai akibat peleburan tidak sempurna dari suatu batuan samping didalam magma yang menerobos. 95
h. Autobreccia, struktur pada lava yang memperlihatkan fragmenfragmen dari lava itu sendiri. 3. 6. TEKSTUR BATUAN BEKU Tekstur dalam batuan beku dapat diterangkan sebagai hubungan antara massa
kristal dengan massa gelas yang membentuk
massa yang merata dari batuan. Selama pembentukan tekstur tergantung pada kecepatan dan orde kristalisasi. D i m a n a keduanya
sangat
tergantung
pada
temperatur,
komposisi kandungan gas, viskositas magma dan tekanan. Dengan demikian tekstur merupakan fungsi dari sejarah suatu pembentukan batuan beku. Dalam hal ini tekstur menunjukan derajat kristalisasi (degree of crystallinity), ukuran (grain size) atau granularitas dan kemas (fabric) atau hubungan antar
unsur-
unsur tersebut (W.T.Huang,1962; Williams,1982). Dalam kaitan dengan tekstur batuan, Rosenbusch mengemukakan hukumnya : Jika suatu mineral dilingkupi mineral lain, maka mineral
yang melingkupi lebih muda. Mineral. yang terbentuk lebih awal biasanya berbentuk
euhedral
atau
paling
tidak
mendekati
euhedral
dibanding yang terbentuk kemudian. kristal besar dan kecil bersama -sama dalam satu batuan kristal besar adalah yang terbentuk lebih dulu.
3.6.1. Derajat Kristalisasi Derajat kristalisasi merupakan keadaan proporsi antara 96
massa kristal dan massa gelas dalam batuan. Dikenal tiga kelas derajat kristalisasi, yaitu : a. Holokristalin : apabila batuan, tersusun seluruhnya oleh massa kristal b. Hipokristalin : apabila batuan tersusun oleh massa gelas dan massa kristal c. Holohyalin
: apabila batuan seluruhnya tersusun oleh
massa gelas 3.6.2 Granularitas Granularitas merupakan ukuran butir kristal dalam batuan beku, dapat sangat halus yang tidak dapat dikenal meskipun menggunakan mikroskop, tetapi dapat pula sangat kasar. Umumnya dikenal dua kelompok tekstur ukuran butir, yaitu afanitik dan fanerik. - Afanitik Dikatakan afanitik apabila ukuran butir individu kristal sangat halus, sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang. Batuan dengan tekstur afanitik dapat tersusun atas massa kristal, massa gelas atau keduanya. Selain itu dikenal pula
istilah
mikrokristalin
mikrokristalin apabila
dan
kristal
kriptokristalin. individu
dapat
disebut dikenal
dengan mikroskop, sedangkan apabila tidak dapat dikenal menggunakan mikroskop disebut kriptokristalin. - Fanerik Kristal individu yang termasuk kristal fanerik dapat 97
dibedakan menjadi ukuran-ukuran : Halus, ukuran diameter rata-rata kristal individu < 1mm Sedang, ukuran diameter kristal 1 mm - 5 mm Kasar, ukuran diameter kristal 5 mm - 30 mm Sangat kasar, ukuran diameter kristal > 30 mm Derajat
kristalisasi
dan
granularitas
dipengaruhi
oleh
komposisi kimia magma dalam hal ini akan mempengaruhi viskositas, kecepatan pendinginan dan kedalaman sebagai fungsi tekanan. Magma dengan viskositas rendah dibawah tekanan tinggi, maka kristalnya akan tumbuh dengan baik dan sebaliknya untuk magma derajat viskositas tinggi se r t a d e k at d e n g a n p e r m uk a an . D al am h al i ni b a t u an holokristalin dengan ukuran butir sedang hingga kasar merupakan ciri untuk batuan plutonik sedangkan untuk batuan
kristalin
halus,
afanitik
dan
gelasan,
terbentuknya sebagai akibat pendinginan yang cepat dan viskositas magmanya tinggi, yang khas terjadi pada magma ektrusif, intrusif dangkal. 3.6.3. Kemas Kemas meliputi bentuk butir dan susunan hubungan Kristal dalam suatu batuan. Bentuk Butir Ditinjau dari pandangan dua dimensi, dikenal tiga macam : - Euhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral mempunyai bidang kristal yang sempurna. - Subhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral 98
dibatasi oleh sebagian bidang kristal yang sempurna. - Anhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh bidang kristal yang tidak sempurna. Secara tiga dimensi dikenal : - Equidimensional, apabila bentuk kristal ketiga dimensinya sama panjang. - T a b u l a r , a p a b i l a b e n t u k k r i s t a l d u a dimensi lebih panjang dari satu dimensi lain. - Iregular, apabila bentuk Kristal tidak teratur. Relasi Merupakan hubungan antara kristal satu dengan yang lain dalam suatu batuan. Dari segi ukuran dikenal : 1. Granular atau Equigranular , apabila mineral mempunyai ukuran butir yang relatif seragam, terdiri dari : Panidiomorfik granular, yaitu sebagian besar mineral berukuran seragam dan euhedral. Bentuk butir Euhedral merup akan pe nci ri mi ne ral mi ne ral
yang
t e rbent uk
paling
awal,
hal
ini
dimungkinkan mengingat ruangan yang t er sed ia masih sangat l uas sehi ngg a mine r al -mineral tersebut sempat membentuk Kristal secara sempurna. a. Hipidimorfik
granular,
yaitu
sebagian
besar
mineralnya
b e r u k u r a n r e l a t i f s e r ag a m d a n s u b he d r al . B e n t u k butiran penyusun subhedral atau kurang sempurna yang merupakan penciri bahwa pada saat mineral terbentuk, maka ro ngg a atau r uang an yang te rse di a sudah t ak memadai untuk dapat membentuk kristal secara sempurna. 99
b. A l l o t i o m o r f i k
granular,yaitu
sebagian
besar
mineralnya berukuran relatif se ragam dan anhedral. Bentuk butiran anhedral atau tidak beraturan sama sekali merupakan pertanda bahwa pada saat mineral mineral penyusun ini terbentuk hanya dapat mengisi rongga yang tersedia saja. Sehingga dapat ditafsirkan bahwa mineral-mineral anhedral tersebut terbentuk paling akhir dari rangkaian proses pembentukan batuan beku. 2. Inequigranular , apabila mineralnya mempunyai ukuran butir tidak sama, antara lain terdiri dari : a. Porfiritik, adalah tekstur batuan beku dimana k r i s t a l b e s a r ( f e n o k r i s ) t e r t a n a m d a l a m m a s a dasar yang lebih halus, dapat berupa butir kristal halus. b. Vitroverik, apabila fenokris tertanam dalam massa dasar berupa gelas. c. Tekstur
khusus, adalah tekstur disamping menunjukkan
hubungan antara bentuk dan ukuran butir juga ada yang menunjukkan arch serta menunjukkan pertumbuhan bersama antara mineral-mineral yang berbeda. Tetapi tekstur ini sangat sulit diamati secara megaskopis. Terdiri dari :
Diabasik , tekstur dimana plagioklas tumbuh bersama dengan piroksen, disini piroksen tidak terlihat jelas dan plagioklas radier terhadap piroksen.
Trakhitik, tekstur dimana ruang antar kristal kristal plagioklas ditempati oleh kristal-kristal piroksen, olivin atau bijih besi. 100
3.7. KLASIFIKASI DAN PENAMAAN BATUAN Berbagai klasifikasi telah dikemukaka oleh beberapa ahli, kadangkadang satu batuan pads klasifikasi yang lain penamaannya berlainan pula. Dengan demikian seorang petrolog harus benar-benar mengerti akan dasar penamaan yang diberikan pada suatu batuan beku. 3.7.1 Klasifikasi Berdasarkan Kimiawi Klasifikasi ini telah
lama menjadi standar dalam geologi (C. J.
Hughes, 1962), dan dibagi dalam empat golongan, yaitu : 1. Batuan
beku
asam,
bila
batuan
beku
tersebut
mengandung lebih 66% Si02. Contoh batuan ini Granit dan Rhyolit. 2. Batuan beku menengah atau intermediate, bila batuan beku tersebut mengandung 52% - 66% Si02. Contoh batuan ini Diorit dan Andesit. 3. Batuan
beku
basa,
bila
batuan
beku
tersebut
mengandung 45% -52% Si02. Contoh batuan ini Gabro dan Basalt. 4. Batuan beku ultra basa, bila batuan beku tersebut mengandung kurang dari 45% Si0 2 . Contoh batuan tersebut Peridotit dan dunit. 3.7.2. Klasifikasi Berdasarkan Mineralogi 101
Dalam
klasifikasi
ini
indeks
warna
akan
menunjukkan
perbandingan mineral mafic dengan mineral felsic. S.J. Shand, 1943 membagi empat macam batuan beku , yaitu: 1. Leucocratic rock, bila batuan beku tersebut mengandung 30% mineral mafic. 2. Mesocratic rock, bila batuan beku tersebut mengandung 30% 60% mineral mafic 3. Melanokratic rock, bila batuan beku tersebut mengandung 60-90% mineral mafic. 4. Hipermelanuc rock, bila batuan beku tersebut mengandung lebih 90% mineral mafic. Sedangkan S.J. Elis, 1948 membagi menjadi empat golongan tekstur pula, yaitu 1. felsic, untuk batuan beku dengan indeks warna kurang dari 10% 2. Mafelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 10%-40% 3. Mafic, untuk batuan beku dengan indeks warna 40%-70% 4. Ultra mafic, untuk batuan beku dengan indeks warna lebih dari 70%. 3.7.3. Klasifikasi Batuan Beku Yang Dipakai Di Laboratorium. Klasifikasi batuan beku yang dipakai petrologi adalah
klasifikasi
di laboratorium mineralogi
mengacu dari
W.Huang,1962, yaitu
berdasarkan kandungan kwarsa bebas atau s i l i k a s e r t a k e m a s b a t u a n . D i s a m p i n g i t u j u g a mempertimbangkan proporsi alkali feldfar dan plagioklas serta mineral utama yang lain. Cara penggunaan klasifikasi (W.T. Huang,1962) 1. Dengan
memperhatikan
tabel, 102
dapat
diketahui
nama
batuan yang tercantum pada lajur yang menunjukkan cara terjadinya dan jenis teksturnya. Untuk batuan vulkanik terletak di bagian atas dari batuan plutonik. 2. Jenis dan kelompok batuan dibatasi oleh kolom-kolom dengan ciriciri mineral tertentu. Masing-masing jenis batuan dibatasi garis kolom terpanjang, yaitu jenis b a t u a n a s a m ( a c i d ) , j e n i s batuan
beku
menengah
(intermediate)
dan
jenis
batuan beku basa (mafik , alkali dan ultra mafik). 3. Masing-masing kolom jenis dibagi dalam kolom -kolom kecil yang menunjukan kelompok batuan, dimana masing masing kolom mempunyai kandungan mineral yang hampir sama, hanya saja berbeda teksturnya, yakni teksture plutonik dan vulkanik. 4. Kwarsa sebagai mineral utama penyebaranya dibagi oleh garis
bagi
kwarsa
dimana
bagian
kiri
dari
garis
tersebut adalah batuan yang mengandung kwarsa lebih b e s a r d a r i 1 0 % . S e d a ng k a n d i se b e l a h k a na n g a r i s merupakan batuan yang mengandung kwarsa kurang dari 10% (batuan jenis menengah dan basa). 5. Mineral
orthoklas
kesuluruhan mikroklin,
alkali
dalam
hal
felsdfar
anorthoklas
dan
ini
meliputi
lainya
pengertian
seperti
lain -lainnya,
sanidin,
sedangkan
plagioklas dibedakan menjadi plagioklas asam dan basa. Tahap penentuan jenis batuan beku : 1. Untuk pemerian batuan beku di sini adalah dengan mengamati
kehadiran
mineral
kwarsa
menghitung proporsi secara relatif dalam batuan. 103
bebas
serta
2. Jika mineral kwarsa hadir dan mencapai 10% atau lebih maka jenis batuannya adalah batuan beku asam. 3. Jika mineral kwarsa hadir dan kurang dari 10% maka j e n i s b a t u a n n ya a d a l a h b a t u a n b e k u i n t e r me d i a t e dicirikan dengan melimpahnya mineral orthoklas dan mineral plagioklas asam (sodic plagioklas), sedangkan pada jenis basa, dicirikan dengan
melimpahnya
plagioklas
basa (calcic plagioklas). Plagioklas
asam
dibandingkan pada
umumnya
dengan
kenyataannya
relatif
plagioklas
secara
cerah
basa,
megaskopis
tetapi
sulit
untuk
membedakannya. Untuk
membedakannya,
kita
melihat
prosentase
kandungan mineral mafik yang utama. BOWEN berpendapat bahwa batuan beku basa mengandung mineral o l i v i n dan
piroksen
lebih
banyak
dibanding
mineral
hornblende.Sebaliknya batuan menengah /intermidiate cenderung lebih b an y ak
me ng and ung
ho r nb l e nd e
d i b and i ng k an o l i vi n d a n p iroksen. Namun
kaidah
tersebut
tidak
selalu
dapat
dipakai
terutama dalam batauan vulkanik. Pada batuan beku menengah sering ditemukan piroksen pada andesit piroksen, dimana kehadiran piroksen melimpah sehingga sulit dibedakan dengan b asal . U nt uk i ni p r ak t i k an ke mb al i
p ad a
p r i nsi p 104
W .T. H u ang ,1 9 6 2 ,
d i ma n a
u n t u k b a t u an b e ku me ne ng ah b an y ak mengandung plagioklas asam (lebih cerah), sedangkan batuan beku basa banyak mengandung plagioklas basa. Tahap menentukan nama batuan : Untuk menentukan nama batuan, maka dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : 1. Tentukan terlebih dahulu jenis batuannya (seperti cara di atas). 2. Tentukan kelompok batuannya berdasarkan proporsi dari mineralmineral mafik dan felsik. 3. Tentukan relasinya, kemudian menentukan nama batuannya. Sebagai contoh dari hasil pemerian diketahui kandungan : a. kwarsa 25%, b. orthoklas 40%, c. plagioklas 10%, d. relasinya panidiomorfik granular. Karena kwarsa lebih dari 10%, maka jenis batuannya adalah asam, sedangkan kelompoknya adalah granit, granit porfir, atau rhyolit. Setelah mengetahui relasinya panidimorfik granular, maka dapat ditentukan nama batuannya adalah granit. Jika relasinya vitroferik, maka nama batuannya rhyolit. Jika secara megaskopis dapat dikenal tekstur khususnya, maka dapat diketahui
nama batuannya.
sebagai contoh adalah Trachyte
dengan tekstur khususnya trakhitik, khususnya diabasik. 105
dan
diabas dengan tekstur
Contoh pemerian batuan beku dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.2. Contoh Diskripsi Batuan Beku
CONTOH DISKRIPSI BATUAN BEKU No.
: 01
Lokasi
: LP 12 Lampung
Jenis Batuan
: Batuan beku asam
Warna
: Putih kecoklatan
Struktur
: Masif
Teksture
: -Holokristalin -Fanerik kasar -Subhedral Hipidiomorfik granular
Komposisi
:Orthoklas 40% Kwarsa 35% Plagioklas 10% Biotit 7% Hornblende 6%
Lain-lain
: Mineral lain 2%
Nama Batuan
: Granit
106
Tabel 3.2 Determinasi Batuan Beku secara megaskopis (Walter T. Huang, 1962)
V u l c a n i c
Bedded or fragmental accumulatio ns surface flow, and ejecta
Tuff Pyroclastic, glassy
Breccia
Tuff-breccia
High-silica glass Obsidian, Perlite, Phitchstone, Purnice
Low-silica glass Tachylite
Quartz porphyry
Surface flow or shallow dikes
Porphyro-spanitic or sphanitic
Rhyolite
Trachyte
Dcite
Latite
V5
P-3
Granular
Quartz monzonite Monzonite
Granite Usual occurrence
Usual texture Characteristic
Mineralogical composition
Tonalite porphyry
Granodiorite
B.H.P
B.H.P
B.H.P
Syenite porphyry
Diorite porphyry
Orth. > Plag.
Orth. = Plag.
Orth. < Plag. Silicic
Rock tipe
Chiefly sodic plag.
Diabasic texture
Leucite porphyry Nepheline porphyry
Diabase Lamprophyre Minette (Orth.-B.) Kersantite (Plag.-B.) Vogesite (Orth.-H.) Malchite (Plag.-H.)
Syenite
Diorite
B.H.P
B.H.P
P-2
Quartz : present Essential
Phopolite
P-4
Tonalite P-1
M.B.H.
line
Large intrusives
Granodiorite porphyry
Granite-pegmatite Aplite
Panidiomorphic Pegmatitic Aplitic
Basalt
Gabbro porphyry
deviding
Deep to hypabyssal dikes minor intrusives
Porphyritic
Quartz monoaonite porphyry Monoaonite porphyry
Granite porphyry
Andesite
Chiefly Chiefly orth. sodic plag. Intermediate
Gabbro Olivine gabbro Anorthosite B.H.P
Nepheline syenite
Ijolite Missourite + Olivine
Orthoclase
Alkaline piroxenes
Quartz : absent Chiefly calcic Feldspathoids: leucite, nepheline, plag. caneineti, etc. Mafic Alkalic
Abbrevation: M-muscovite, B-biotite, H-hornblende, O-olivine, Orth-orthoclase, Plag-plagioclase, P-pyroxene
27
Leucitite Nephelinite Nepheline Basalt + Olivine Leucite Basalt
V-6
Quatz
p l u t o n i c
Agglomerate
Hornblende pyroxenite dunite Serpentinite peridotite
Mafic minerals only B.H.O.P Ultra mafic
51
28
BAB IV. BATUAN PIROKLASTIK Batuan Piroklastik adalah batuan vulkanik yang berteksture klastik yang dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunung api, yang
berbeda
penyusun
dengan
material
(W.T.Huang,1962,Williams,
tersebut
terendap kan
penyusun
1982). dan
dari
asal
Material
terkonsolidasi
sebelum mengalami reworked oleh air maupun
es. Pada
kenyataannya bahwa batuan hasil letusan gunungapi dapat berupa suatu hasil lelehan merupakan lava yang telah dibahas dan diklasifikasikan kedalam batuan beku, serta dapat pula berupa berupa produk ledakan atau eksplosif yang bersifat fragmental dari semua bentuk cair, gas, atau padat yang dikeluarkan dengan jalan erupsi. 4.1 KOMPOSISI MINERAL BATUAN PIROKLASTIK Fisher,1984 dan Williams,1982 mengelompokkan material penyusun batuan-batuan piroklastik sebagai berikut : 5. Kelompok Juvenil (Essential) 6. Bila
material
penyusun
dikeluarkan
langsung
dari
magma, terdiri dari padatan, atau partikel tertekan dari suat u cair an yang mendingin dan kristal (pyrogenic
crystal,). 7. Kelompok Cognate (Accessory) Bila material penyusunnya dari material hamburan yang berasal dari letusan sebelumnya, dari gunungapi yang sama atau tubuh vulkanik yang lebih tua dari dinding kawah. 8. Kelompok Accidental (bahan asing) Bila
material
penyusunnya
merupakan
bahan
hamburan yang berasal dari batuan non gunungapi atau batuan dasar berupa batuan beku, sedimen ataupun metamorf, sehingga mempunyai komposisi yang beragam. 4.2. TEKSTUR BATUAN PIROKLASTIK Variasi bentuk,pembundaran dan pemilahan batuan pi r o kl ast i k mi r ip d e ng an b at uan se d i me n kl ast i k p ad a
umumnya.
Hanya
unsur-unsur
tersebut
tergantung tenaga le t u s a n , p e n g u a p a n , t e g a n g a n permukaan dan pengaruh
seretan. Kenampakan
yang khas pada batuan piroklastik adalah bentuk butir yang runcing tajam, terutama dikenal sebagai
"glass
shard"
atau
gelas
adanya batuapung (Pumice).
30
runcing
tajam
serta
4.3. STRUKTUR BATUAN PIROKLASTIK Seperti halnya struktur batuan beku, maka pada batuan
piroklastik
juga
dijumpai
struktur
s e p e r t i s k o r i a , vesikuler, serta amigdaloidal. 4.4. KONPOSIS1 MINERAL BATUAN PIROKLASTIK A.Mineral-mineralSialis(Silisiumaluminium) Mineral-mineral sialis terdiri dari : Kwarsa (SiO2) yang hanya ditemukan
pada
batuan
gunung api yang kaya akan kandungan silika atau bersifat asam. Feldspar,baik K-Feldspar,Na-Feldspar dan Ca-Feldspar. Feldspathoid, merupakan kelompok mineral yang teriadi jika
kondisi larutan magma dalam keadaan tidak atau kurang jenuh akan kandungan silika. B. Mineral-mineral Ferromagnesia Merupakan
kelompok
mineral
yang
kaya
akan
kandungan ikatan Fe-Mg silikat dan kadang-kadang disusul dengan Ca-silikat. Mineral-mineral tersebut hadir berupa kelompok mineral :
31
Piroksen, merupakan mineral penting di dalam batuan
gunungapi. Olivin, mineral yang kaya akan besi dan magnesium dan
miskin silika. C. Mineral Tambahan Mineral-mineral yang sering hadir Hornblende
- magnetit
Biotit
- Ilmenit
4.5. KLASIFIKASI BATUAN PIROKLASTIK Material piroklastik dapat dikelompokkan berdasarkan ukurannya sebagai berikut (Schmid,1981 vide Fisher,1984). Endapan piroklastik tak terkonsolidasi
6. Bomb gunungapi Bomb adalah gumpalan-gumpalan lava yang mempunyai ukuran lebi h besar d ar i 6 4 mm, d an seb ag i an at au semuanya plastis pads waktu tererupsi. Beberapa bomb mempunyai contoh
u k ur a n
b o mb
yang
yang
sangat
besar
se b a g a i
mempunyai diameter 5 meter
dengan berat 200 kg dengan hembusan setinggi 600 m selama erupsi di gunungapi Asama Jepang pada tahun 1935. Bomb ini dapat dibagi atas tiga macam : d. Bomb
Pita
(ribbon
32
bombs),
yaitu
bomb
yang
memanjang seperti suling dan sebagian besar gelembunggelembung memanjang dengan arah sama. Bomb ini sangat kenthal mempunyai bentuk menyudut s erta retakan kulitnya tidak teratur. e. Bomb inti (cored bomb), yaitu bomb yang mempunyai inti dari material yang terkonsolidasi lebih dahulu, mungkin dari
fragmen-fragmen
sisa
erupsi
terdahulu
pada
gunungapi yang sama. f. Bomb kerak roti (bread crust bombs), yaitu bom yang bagian luarnya retak-retak persegi seperti nampak pada kulit roti yang mekar, hal ini disebabkan oleh bagian kulitnya cepat mendingin dan menyusut. Bentuk dan nama tiap material piroklastik dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Beberapa bentuk batuan piroklastik b. bomb pita; b. pita kecil; c. pele's tear; d. pele's hair; e-h almond or spindle; i-j. bomb kerak roti ; k. block
33
7. Block Gunungapi (Volcanic Block) Merupakan batuan piroklastik yang dihasilkan oleh erupsi eksplosif dari fragmen batuan yang sudah memadat lebih dulu dengan ukuran lebih besar dari 64 mm. Blokblok ini selalu menyudut bentuknya atau equdimensional.
Gambar 4.2. Block dengan komposisi dasite sesudah tertansport dalam dome piroklastik
8. Lapilli Berasal dari bahasa latin yaitu lapillus, nama untuk hasil
erupsi
eksplosif
gunungapi
yang
berukuran
2mm64mm. Selain dari atau fragmen batuan kadang-kadang terdiri dari mineral-mineral
augit, olivin dan plagioklas.
9. Bentuk khusus lapilli yang terdiri dari jatuhan lava diinjeksi dalam keadaan sangat cair dan membeku diudara,
34
mempunyai bentuk membola atau memanjang dan berakhir dengan meruncing.
10. Debu Gunungapi Adalah batuan piroklastik yang berukuran 2mm -1/256 mm Yang dihasilkan oleh pelemparan dari magma akibat erupsi eksplosif Namun ada juga debu gunung api yang teriadi karena proses penggesekan pada waktu erupsi gunungapi. Debu gunungapi masih dalam keadaan belum terkonsolidasi. Endapan piroklastik yang terkonsolidasi Merupakan akibat lithifikasi endapan piroklastik jatuhan 5. Breksi piroklastik (pyroklastic breccia) Adalah
batuan
yang
disusun
oleh
block -block
gunungapi Yang telah mengalami konsolidasi dalam jumlah lebih 50% serta mengandung lebih kurang 25% lapilli dan abu. 6. Aglomerat (agglomerate) Adalah batuan yang dibentuk oleh konsolidasi material material dengan kandungannya didominasi oleh bom
gunungapi dimana kandungan lapilli
kurang dari 25%. 7. Batu lapilli (lapilli stone)
35
dan abu
Adalah batuan yang dominan terdiri dari fragmen lapilli dengan ukuran 2-64 mm 8. Tuff Adalah endapan dari abu gunungapi yang telah mengalami konsolidasi, dengan kandungan abu mencapai 75%. Macamnya : -tuff lapilli (lapilli tuff) -tuff aglomerat (agglomerate tuff) -tuff breksi piroklastik (pyroclastic breccia tuff)
Tabel 4.1. Batuan Piroklastik berdasarkan ukuran dan sifatnya. Ukuiran butir
Sebutan
(mm)
(piroklastik) Bomb, Block
64
2
1/16
Endapan Piroklastik Tak terkonsolidasi
Terkonsolidasi
Bomb, Block
Agglomerat,
Tepra
Breksi piroklastik
Lapillus
Tepra lapilli
Batu lapilli
Lapillus
Tepra lapilli
Batu lapilli
Debu kasar (coarse ash grain) Debu kasar (coarse ash grain) Debu halus
Debu kasar
Tuff, Debu kasar
Debu kasar
Tuff, debu kasar
Debu halus
Tuff, Debu halus
36
Batuan akibat lithifikasi endapan piroklastik aliran 5. Ignimbrit (ignimbrite) Adalah batuan yang disusun dari endapan material oleh aliran abu. Material-material ini dominan terdiri dari pecahan-pecahan gelas dan pumice yang dihasilkan oleh buih-buih magma asam. 6. Breksi aliran piroklastik (pyroclastic flow breccia). Adalah breksi yang dominan yang disusun oleh fragmenfragmen yang runcing serta ditransportasi oleh glowing
avalanches (akibat aliran awan panas). 7. Vitrik tuff Adalah batuan yang dihasilkan dari endapan piroklastik aliran terdiri dari fragmen abu dan lapilli, telah mengalami lithifikasi dan belum terlaskan. 8. Welded tuff Adalah batuan piroklastik basil dari piroklastik aliran yang telah terlithifikasi dan merupakan bagian dari ignimbrit (istilah ini umum dipakai di A.S, dan australia). Beberapa mekanisme pembentukan endapan piroklastik 5. Endapan
piroklastik
jatuhan
(pyroklastic fall) yaitu
onggokan piroklastik yang diendapkan melalui
udara.
Endapan ini umumnya akan berlapis baik, dan pads lapisannya akan memperlihatkan struktur butiran bersusun. Endapan
37
ini meliputi
aglomerat, breksi, piroklastik, tuff, lapilli.
6. Endapan piroklastik aliran (pyroclastic flow) Yaitu
material
hasil
langsung
dari
pusat
erupsi,
kemudian teronggokan disuatu tempat. Hal ini meliputi hot avalanche, glowing avalanche, lava collapse avalanche, hot ash avalanche. 7. Aliran ini umumnya berlangsung pads suhu tinggi antara 500-650°C, dan temperaturnya cenderung menurun selama pengalirannya.
Penyebaran
pads
bentuk
endapan
sangat dipengaruhi oleh morfologi sebab sifat -sifat endapan
tersebut
adalah
menutup
dan
mengisi
cekungan. Bagian bawah menampakan morfologi asal dan bagian at asnya datar. 8. Endapan piroklastik surge (pyroclastic surge) Yaitu suatu awan campuran dari bahan padat dan gas (uap air) yang mempunyai rapat massa rendah dan bergerak dengan kecepatan tinggi secara turbulent di atas permukaan. Umumnya mempunyai pemilahan yang baik, berbutir halus dan berlapis baik. Endapan ini mempunyai struktur pengendapan primer
seperti laminasi dan perlapisan
bergelombang hingga planar. Yang paling khas dari endapan ini mempunyai struktur silang siur, melensa dan bersudut kecil. Endapan surge pada umumnya kaya akan keratan batuan
38
dan kristal. Tabel 4.2. Penamaan batuan piroklastik menurut Fisher, 1966 dan Williams, 1954
39
Tabel 4.3 Terms for mixed pyroclastic-epiclastic rock (After Schimid,1981)
40
Asal-usul Magma Dalam siklus batuan dijelaskan bahwa batuan sedimen, dan beku apabila mengalami peningkatan/penambahan tekanan dan temperatur akan berubah secara isokimia menjadi batuan metamorfis, kemudian kalau suhunya makin tinggi akan terjadi peleburan batuan tersebut dan cairan tersebut disebut magma. Proses peleburan atau anateksis tersebut menghasilkan magma kaya SiO2 atau magma asam, yang kalau membeku akan menghasilkan mineralmineral feldspar alkali (ortoklas), kwarsa, plagioklas asam dan mika (biotit & muskovit).
Mineral Pembentuk Batuan Beku Mineral-mineral yang terbentuk dari magma adalah mineral anhydrous, mereka terbentuk pada temperatur tinggi di mana larutan miskin unsur volatil. Mineral-mineralnya disebut pyrogenetic. Pembentukan mineral-mineral tersebut menyebabkan larutan sisanya lebih kaya unsur volatil dan akan membentuk mineralmineral yang mengandung gugus hydroxyl seperti
41
amfibol dan mika, ini disebut hydatogenetic.
Pembentukan mineral anhydrous pada suhu di atas 800°C ini disebut stadia orthomagmatik. Beberapa penulis
memasukkan
pembentukan
mineral
yang
mengandung gugus hydroxyl termasuk dalam fase ini. Pada temperatur 600 - 800°C magma memasuki fasa pegmatik di mana magma terdiri dari larutan, kristal dan gas. Pada temperatur 400 - 600°C, terjadi keseimbangan antara kristal dan gas di mana pad fasa pneumatolitik ini sering terbentuk mineral fluorit, turmalin dan topaz yang mengandung unsur F, atau B (volatil bila sebagai unsur).
42
REAKSI BOWEN SEBAGAI DASAR PENGENALAN BATUAN BEKU Reaksi Bowen adalah suatu skema yang menunjukkan urutan kristalisasi dari mineral pembentuk batuan beku yang terdiri dari
dua
bagian,
yaitu
urutan
kristalisasi
feromagnesia dan mineral plagioklas.
olivin
anortit Ca. Plagioklas bitaunit
piroksin
labradorit hornblende
andesin oligoklas
biotit
albit (Na. Plagioklaas) K. feldspar muscovit kwarsa
43
mineral
Deret olivin : Olivin ---> piroksen ---> hornblenda --->biotit --->K felspar Deret plagioklas: Plagioklas- Ca ---> plagioklas-Na ---> K.felspar disusul oleh muskofit ---> kwarsa.
Suatu cairan magma basa yang tidak jenuh silika (SiO2) kristalisasinya akan dimulai dengan olivin diikuti oleh atau bersamaan dengan plagiaklas-Ca; sebaliknya bila magma tersebut
44
jenuh akan SiO2 maka piroksenlah yang akan terbentuk langsung. Dengan lain kata sejarah kristalisasi olivin sangat bergantung pada kandungan SiO2 dalam magma asal. Olivin dan Piroksen merupakan pasangan”incongruent melting” dimana olivin setelah pembentukannya bereaksi dengan larutan sisa membentuk piroksen. Di lain pihak, kristalisasi plagioklas-Ca pada fasa awal berangsur-angsur dengan jalan bereaksi dengan larutan sisa berubah komposisinya ke arah plagioklas- Na;
plagiokias
merupakan deret ; solid solution; yang terdiri dari reaksi yang kontinu. Dengan memperhatikan reaksi Bowen kita peroleh berbagai kemungkinan himpunan mineral sebagai berikut: kelompok batuan ultrabasa - olivin -olivin piroksen kelompok batuan basa - olivin-piroksen-plagioklas -olivin-plagioklas -piroksen-plagiolias -piroksen kelompok batuan bersusun sedang
45
-piroksen-hornblenda-plagioklas -hornblenda-plagioklas -hornblenda-biotit-plagioklas-kwarsa -hornblenda-biotit-ortoklas-plagioklas kelompok batuan bersusun sedang-asam -hornblenda-biotit-muskovit-plagioklas,kwarsa -biotit-muskovit-ortoklas-kwarsa -biotit-muskovit-ortoklas,dsb
Sesungguhnya di dalam himpunan mineral seperti tercantum di atas ada suatu mineral lain (tidak tertera dalam deret Reaksi Bowen) yang sangat khas untuk suatu kelompok/ seri batuan bersusunan basa, sedang dan asam yaitu mineral golongan felspatoid (leusit, nefelin, dan sebagainya); mineral tersebut hadir karena kandungan SiO2 terlalu rendah untuk memunculkan felspar.
Selanjutnya dengan memperhitungkan tekstur yang dimiliki batuan tersebut maka penggolongan/nama batuan menjadi lebih sempûrna. Untuk batuan yang bertekstur halus dipergunakan istilah extrusifnya (basalt, andesit, dan sebagainya) dan untuk
46
yang kasar dipakai istilah plutoniknya (gabro, diorit, dioritkwarsa, granit, monzonit, dan sebagainya).
Akan lebih tepat lagi apabila kita dapat memperbandingkan kandungan ortoklas/plagioklas karena semakin basa batuannya perbandingan
tersebut
semakin
kecil;
ini
berarti
bahwa
membedakan ortoklas dari plagioklas, bila dimungkinkan, menjadi amat penting. Kandungan ortoklas yang kurang lebih sama dengan plagioklas akan dicapai dalam kelompok batuan monsonitlatit.
Memang benar bahwa semakin basa batuan beku semakin meningkat kadar Ca dalam plagioklasnya (semakin besar). Namun demikian jenis plagioklas pada pengamatan secara megaskopik tidak dapat ditentukan / dibedakan dari jenis lainnya. Sekalipun mineral tambahan (accessory minerals) tidak turut berperan dalam klasifikasi batuan namun kehadirannya perlu diamati bila masih dapat dikenali pada skala megaskopik.
Mineral-mineral utama dalam batuan beku adalah mineral-mineral dari kelompok silikat yang terdapat
47
dalam deret Bowen (+ felspatoid). Sedang mineralmineral tambahan umumnya dari kelompok oxida dan sebagian kecil dari kelompok sulfida dan phosphat. Mineral utama dikelompokkan menjadi mineral felsik (kwarsa, plagioklas, alkali felspar dan felspatoid) yang berwarna terang dan mineral mafik (olivin, piroksen, amfibol, biotit) yang berwarna relatif gelap.
2.5.1 Mineral-mineral felsik Plagioklas (NaAlSi3O8 - CaAl2Si2O8), albit sampai anortit (tergantung prosentase Na/Ca nya). Mineral ini tidak berwarna, mempunyai sistem kristal triklin, terdapat pada hampir semua jenis batuan beku. Tidak jarang hadir sebagai fenokris dan sering berstruktur zonasi. Pada sayatan tipis dicirikan oleh kembaran Albit atau Karlsbad-Albit. Alkali felspar (KAlSi3O8), terdiri dari Sanidin, Orthoklas,
48
Anorthoklas,
sistem
kristal
monoklin,
prismatik,
tidak
berwarna, putih, abu-abu, merah hati. Terdapat pada batuan beku menengah sampai asam. Mikroklin mempunyai sistem kristal triklin dan kadang-kadang berwarna hijau. Nefelin (NaAlSiO4), hexagonal, piramidal, tidak berwarna, putih atau kekuningan. Seperti leusit, mineral ini sering terdapat pada lava yang miskin silika dan kaya unsur alkali (K, Na). Leusit (KAlSi2O6), pseudoisometrik, berwarna putih sampai abu-abu, terdapat pada lava yang kaya potasik dan miskin silika seperti di G. Muria, Ringgit-Beser dan Bawean. Kwarsa (SiO2), hexagonal atau trigonal, pecahan concoidal, pada umumnya tidak berwarna atau putih. Terdapat pada batuan beku asam dan tidak pernah bersamaan dengan olivin atau felspatoid. 2.5.2 Mineral-mineral mafik Olivine (Mg2SiO4 - Fe2SiO4), orthorombik, bipiramidal, pecahan concoidal, berwarna hijau botol. Terdapat pada batuan beku basa sampai ultra basa. Orthopyroxene (Mg, Fe) SiO3, orthorombik, diiramidal, warna kehijauan atau kecoklatan. Terdapat pada batuan beku basa sampai ultra basa. Augite {Ca(Mg, Fe)Si2O6)}, monoklin, prismatik, dengan
49
belahan dua arah saling tegaklurus, berwarna hijau gelap sampai hitam. Terdapat pada batuan beku basa sampai ultra basa. Pigeonite (Mg, Fe)SiO3), monoklin, prismatik, dengan belahan dua arah saling tegaklurus, berwarna hijau gelap sampai hitam. Komposisinya mirip hipersten, tetapi lebih kaya Ca. pada pendinginan perlahan-lahan, pigeonite mungkin digantikan oleh hipersten dengan exolution augit. Diopsite {Ca(Mg, Fe)Si2O6) - (Mg, Fe)SiO3)}, monoklin, prismatik, dengan belahan dua arah saling tegaklurus, berwarna hijau gelap sampai hitam. Aegirine NaFe3+Si2O6)}, monoklin, prismatik, dengan belahan dua arah saling tegaklurus, berwarna hijau muda. Terdapat pada batuan beku kaya alkali. Hornblende {NaCa2(Fe,Mg)4AlSi6Al2O10(OH,F)2, monoklin, prismatik, dengan belahan dua arah bersudut 56° & 124°, berwarna coklat, hijau dan kadang-kadang hitam. Terdapat pada batuan beku intermidiat sampai asam intrusif maupun volkanik. Biotite {K(Mg, Fe)3AlSi3O10(OH,F)2}, monoklin, prismatik, berwarna coklat atau hijau, sering memperlihatkan bentuk segi enam, pipih-pipih dan mudah dibelah. Terdapat pada batuan beku menengah sampai asam baik plutonik maupun volkanik.
2.5.3 Mineral-mineral tambahan Muscovite {KAl3Si3O10(OH,F)2}, monoklin, prismatik, berwarna putih, sering memperlihatkan bentuk segi enam, pipih-pipih dan mudah dibelah seperti biotit. Terdapat pada batuan beku
50
asam. Zircon (ZrSiO4), berwarna coklat pucat, prismatik pendek, kalau dibelah persegi, terdapat sebagai mineral tambahan dalam berbagai jenis batuan beku. Sphene {CaTiSiO4 (OH, F)}, berwarna kecoklatan dengan bentuk rombohedral, terdapat sebagai mineral tambahan dalam berbagai jenis batuan beku. Apatit
{Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)},
hexagonal
tumpul
pada
tidak batuan
berwarna, beku
berbentuk
basa,
berupa
prismaprisma panjang pada batuan beku asam. Rutil (TiO2), tetragonal, berwarna coklat kemerahan, terdapat sebagai mineral tambahan dalam berbagai jenis batuan beku. Hematit (Fe2O3) dan Ilmenit (FeTiO3), terdapat sebagai mineral tambahan dalam berbagai jenis batuan beku. Flourite (CaF2), tidak berwarna, kadang-kadang berwarna ungu, sering terdapat pada vein hidrotermal atau sebagai mineral tambahan pada granit. Pirit (FeS2), Kalkopirit (CuFeS2), sering terdapat pada batuan yang terpengaruh larutan hidrotermal.
51
Mineral-mineral Sekunder Serisit Karbonat Klorit Albit Adularia Serpentin Epidot Tremolit-aktinolit Sausurit Mineral lempung Limonit
KLASIFIKASI BATUAN BEKU Pendekatan yang mudah diterima untuk klasifikasi batuan beku adalah yang didasarkan atas mineralogi dan tekstur. index warna kadang-kadang dapat membantu. Pada umumnya klasifikasi batuan beku afanitik harus didasarkan pada hasil analisa kimia terutama kandungan SiO2. Untuk pemerian tekstur batuan beku yang ekigranuler gunakan
52
istilah
seperti
hypidiomorf
idiomorf-granuler granuler
(kristalnya
(kristalnya
euhedral, sebagian
euhedral/subhedral/anhedral), alotriomorf granuler (kristalnya anhedral), dan nyatakan besarnya butirnya (halus, sedang, kasar sesuai dengan ketentuan mengenai ukuran butir yang bersangkutan). Untuk batuan yang tidak seragam besar butirnya (porfiritik) hendaknya ditentukan jenis mineral sebagai fenokris sedangkan untuk masa dasarnya (besar butir seragam) digunakan istilah: idiomorf granular, dan sebagainya. Disamping
itu
masadasar
batuannya
dapat
pula
memperlihatkan kenampakan khusus seperti vesikuler (lubang bekas gas), amygdaloid (lubang gas yang diisi mineral sekunder) trakhitik (struktur aliran yang diinyatakan oleh orientasi sejajar kristal felspar), ofitik (pertumbuhan piroksen & plagioklas), intergranuler (butir mineral feromagnesia diantara prisma plagioklas - khas pada basalt). Masadasar batuan dapat juga terdiri dari bahan kristalin dan nonkristalin (amorf) ataupun
memperlihatkan
kesejajaran
mineral
memanjang
(felspar, piroksen, hornblenda), baik membentuk struktur linier maupun planer yang menunjukkan jejak aliran (lava atau intrusi).
53
Klasifikasi Secara Kimiawi Klasifikasi secara kimia sangat beragam; ada yang memakai analisa kimia secara komplet atau hanya sebagian sebagai dasar klasifikasinya. Dengan
keyakinan
bahwa
magma
yang
mengalami
pengkristalan suatu saat akan jenuh terhadap suatu mineral, maka diambil SiO2 sebagai dasar untuk klasifikasi. Dari kandungan SiO2 hasil analisa kimia maka batuan dibagi menjadi; asam
SiO2 > 66 %
sedang
SiO2 antara 52 - 66 %
basa
SiO2 antara 45 - 52 %
ultrabasa
SiO2 < 45%
Klasifikasi ini tentu saja tidak bisa dipakai di lapangan, tetapi bila dikaitkan dengan indeks warna maka batuan asam akan mempunyai perbandingan mafik/felsik kecil dan sebaliknya untuk
54
batuan ultrabasa, karena kebanyakan batuan ultrabasa juga ultramafik. Bila dikaitkan dengan reaksi Bowen maka batuan ultrabasa terletak di atas (olivine + Ca-plagioklas) dan batuan asam di bawah (biotit, alkalo felspar, Na-plagioklas) Disamping klasifikasi di atas masih ada klasifikasi berdasar kejenuan silika yaitu: sangat jenuh silika (oversaturated), yaitu bila
mengandung
kwarsa;
sangat
tidak
jenuh
silika
(undersaturated), yaitu bila batuan mengandung mineral-mineral yang defisit SiO2 seperti leusit, nefelin, olivin, korundum dan jenuh silika (saturated), bila tak ada kwarsa bebas tetapi tanpa mineral defisit SiO2.
Klasifikasi dan penaman batuan volkanik berdasar prosentase mineral kwarsa (Q), plagioklas (P), alkali felspar (A) dan felspatoid (F) dari contoh batuan di lapangan. % SiO2
tipe batuan
indeks warna
> 66
Asam
< 30
komposisi mineral
nama batuan
kwarsa, alkali feldspar, plagioklas, biotit, hornblende
granit (riolit), granodiorit (dasit), diorit kwarsa (dasit)
< 40
alkali feldspar, plagioklas, kwarsa, hornblende, piroksin, biotit
syenit (trakit), monzonit(trakiande s) diorit (andesit)
52 - 66
Intermidiate
45 - 52
Basa
40 - 70
plagioklas, piroksin, olivin
gabro (basalt)
< 45
Ultrabasa
> 70
olivin, piroksin
peridotit (limburgit)
55
BEBERAPA BATUAN BEKU YANG UMUM DIJUMPAI Batuan Plutonik Granit; komposisi utamanya adalah kwarsa, potasium feldspar (orthoklas dan mikroklin) dan plagioklas (umumnya oligoklas). Bila porfiritik alkali feldspar hadir sebagai fenokrisnya. Selain mineral-mineral di atas, dalam granit alkali ditandai dengan hadirnya piroksen (aegirin dan aegirin-augit) dan amfibol (riebekit) kaya sodium. Alterasi yang umum adalah: biotit ------› klorit, sfene; KF ------› serisit, kaolin; plagioklas ------› epidot, zoisit, serisit, kaolin. Syenit, merupakan bentuk mineralnya unorthoklas, ortoklas, plagioklas (An 20-40).
batuan bertekstur fanerik (kasar/sedang), subhedral, kandungan KF (sanidin, mikroklin) jauh lebih banyak dari pada Mineral mafiknya adalah biotit, hornblende
56
(hijau atau coklat) augit, diopsidik-augit; sedangkan accessoriesnya adalah muskovit, zircon, apatit dan mineral opaq, sfene,kalsit, zeolit termasuk kwarsa atau olivin. Tekstur pertit, mikrografik dan myrmekitik adalah umum. Syenit bisa mengandung kwarsa (maksimal 10%) tetapi bisa juga tidak; bila kandungan feldspatoid (sodalit, leusit, atau nefelin) cukup banyak disebut foid-syenit.
Monzonit, merupakan batuan seperti syenit tetapi jumlah plagioklasnya (oligoklas sampai andesin, sebagian zoning) hampir sama dengan alkali feldspar (ortoklas dan kadang-kadang mikroklin). Mineral mafik dan tambahannya sama seperti pada syenit. Diorit adalah batuan bertekstur fanerik dengan komposisi utama plagioklas (An 40-45, kadang-kadang zoning, umumnya subhedral), biotit dan hornblende berwarna coklat atau hijau, hyperstin atau augit bila hadir umumnya adalah subhedral, prismatik dan poikilitik. Muskovit, kwarsa, ortoklas atau olivin
57
kenungkinan hadir dalam jumlah sedikit. Accessories mineralnya adalah zircon, apatit, sfene dan oksida besi serta kadang-kadang mineral metamorfik. Mineral ubahan kareana reaksi (magmatik) sering muncul pada mineral: piroksin ------› amfibol, biotit; hornblende ------› biotit; biotit ------› klorit, sfene; plagioklas ------› epidote, zoisit, kalsit, kaolin, serisit. Gabbro merupakan batuan basa bertekstur fanerik dengan komposisi utama plagioklas (An 50 hingga An100, tetapi umumnya sekitar An 65; tidak berstruktur zoning). Mafik mineralnya terutama hiperstin dan augit (kadang-kadang exolution atau kembar) dan sering kali olivin. Mineral lain yang mungkin hadir dalam dalam jumlah kecil adalah mika, kwarsa, KF, nefelin, hornblende, oksida besi, sulfida, apatit, spinel, sfene, rutil dan garnet. Poikilitik, ofitik dan rims pada piroksin adalah struktur yang sering terdapat pada gabro. Alterasi yang umum adalah plagioklas ------› serisit, zoisit, epidote, kalsit, albit, klorit, ortoklas; olivin ------› serpentin, talc, amfibol; ortopiroksin ------› amfibol, klorit, talc, serpentin; biotit ------› klorit, sfene, epidot prehnit.
Batuan Volkanik Trakit mempunyai tekstur afanitik dan komposisinya sama dengan syenit, komposisi utamanya sanidin (sedikit ortoklas), sebagai fenokris maupun masa dasar. Plagioklasnya oligoklas atau albit. Biotit umumnya hadir sebagai kristal euhedral. Mineral
58
yang lain adalah hornblende, kwarsa, tridimit, fayalit, (Na-amfibol dan piroksen dalam alkali trakit. Mineral tambahannya adalah zircon, apatitoksida besi dan sfene, sedang tekstur yang khas adalah trakitik. Andesit, sering memperlihatkan tekstur/struktur vesikuler, amigdaloidal, trakitik, atau subofitik. Komposisi plagioklasnya bervareasi dari anortit hingga oligoklas, dengan rata-ratanya An40. Struktur zoning sangat umum dijumpai pada fenokrisnya, sedang pada masadasar plagioklasnya lebih kaya Na (asam) dibanding mereka pada fenokris. Piroksennya bisa diopsidik augit, augit, pigeonit/hiperstin, mereka bisa sebagai fenokris dan masa dasar. Basalt, batuan ini mungkin merupakan intrusi dangkal atau aliran lava dengan tekstur holokristalin, holohialin, intergranular, intersertal, ofitik, subofitik, vesikuler. Pada basalt mineral penyusunya adalah plagioklas dan piroksin. Komposisi plagioklasnya bervareasi dari bytownit sampai labradorit, dengan rata-rata An55, bila batuannya porfiritik, sering terdapat sebagai fenokris dan masa dasar.berbentuk euhedral sampai subhedral, pada umumnya berkembaran albit dan kadang-kadang zoning. Basalt kadang-kadang bertekstur afirik. Mafik mineralnya kebanyakan adalah piroksen (augit, diopsit, pigeonit/hiperstin dan olivin) hadir sebagai fenokris atau masa dasar. Mineral tambahannya adalah bijih besi dan apatit, sedang fase akhir pembekuan sering menghasilkan gelas, KF, nefelin, atau tridimit. Alterasi: Olivin Piroksen Ca-plagioklas Bijih besi glas
------> iddingsit, serpentin, klorit -------> serpentin, klorit, actinolit, carbonat -------> albit, klorit, kaolin -------> sfene -------> klorit, palagonit, mommorilonit
59
Batuan basaltik kaya piroksen, plagioklas dan foid (leusit, nefelin) disebut tefrit, tetapi bila yang dominan olivin disebut basanit. Berdasar kehadiran mafik mineral serta sifat-sifat kimiawinya (Ti, K, Al) yang ternyata erat dengan lingkungan terbentuknya basalt dibedakan menjadi (tabel ): Tholeiit, Olivin tholeiit, Basalt high Al2O3, dan Basalt alkali.
Tekstur Kenampakan sekala kecil dari suatu batuan beku dapat dideterminasi pada contoh batuan (hand specimen) dengan mata telanjang atau dengan bantuan loupe. Pertama yang harus diperhatikan adalah keadaan mineral mineral
penyusun
batuan.
Apabila
butiran-butiran
dapat dilihat dan dikenali, maka batuan
diklasifikasikan sebagai faneritik, jika tidak adalah
afanitik. Batuan ekstrusif yang sering mengandung infiltrasi mineral pada lubang-lubang gasnya tidak termasuk faneritik. Dari ukuran butir ini dengan cepat bisa diketahui bahwa kebanyakan batuan intrusif adalah faneritik
60
dan batuan ekstrusif adalah afanitik. Perlu dicatat bahwa baik batuan beku intrusif maupun ekstrusif pada umumnya memperlihatkan penurunan ukuran butir bila mendekati kontak dengan batuan samping, bahkan terkadang mengandung gelas Secara umum dapat disimpulkan bahwa besar/kecilnya ukuran kristal dapat dikorelasikan dengan kecepatan pendinginan; berbutir halus bila pendinginanya cepat dan lebih kasar bila lebih lambat. Kadang-kadang di dalam batuan terdapat kristal-kristal yang jauh lebih besar dibanding lainya. Kristal-kristal besar yang disebut fenokris pada umumnya dianggap mewakili tahap kristalisasi yang lebih lambat dibanding kristal halus (masa dasar) di sekitarnya. Pengujian lebih teliti menunjukkan bahwa pada umumnya fenokris hanya terdiri dari satu atau dua macam mineral didalam masa dasar yang mineralnya lebih bervareasi. Bila mineral-mineralnya terlihat dalam contoh batuan (faneritik), yang kemudian perlu diamati/dicatat ialah
61
keseragamannya Keseragaman
(granularitas)
besar
butir
dan
orientasinya.
menunjukkan
bahwa
kristalisasi terjadi pada saat magma berhenti. Orientasi mineral
terbentuk
bila
magma
mengalir
selama
kristalisasi sebagian atau seluruhnya. Struktur aliran kadang-kadang bisa dideteksi dengan kehadiran lubang-lubang gas yang memanjang atau kesejajaran fenokris atau inklusinya. Struktur aliran ini pada umumnya terdapat pada tepian tubuh intrusi atau didekat atap (top) atau alas (bottom) suatu aliran, sedang kesejajaran fenokris bisa terdapat di mana saja.
Pada batuan segar, warna batuan beku adalah warna dari macam-macam mineral pembentuknya. Apabila batuan lapuk warnanya dipengaruhi oleh pelapukan (oxidasi dan hydrasi) yang bisa mengubah sebagian atau seluruh mineral menjadi mineral baru yang stabil pada kondisi atmosferik
(illite,
sericite/muscovite,
monmorillonite,
serpentine, dan ion-ion Si, K, Na, Ca, Mg, Fe).
62
Dengan dasar warna pada batuan segar, dapat dibuat klasifikasi secara kasar. Batuan-batuan yang kaya silika umumnya mengandung banyak kwarsa dan felspar akan memberikan warna terang. Batuan-batuan kaya Fe dan Mg akan banyak mengandung mafik mineral (olivin, piroksen, amfibol, biotit) dan berwarna gelap. Dengan dasar perbandingan jumlah mineral gelap dan terang (indeks
warna),
maka
batuan
dapat
diperkirakan
komposisinya secara kasar. Batuan yang mengandung mineral-mineral ferro-magnesian kurang dari 30 % dikatakan berwarna terang atau leucocratic; 30 - 60 % disebut mesocratic dan lebih dari 60 % mineral ferromagnesian disebut melanocratic. Batuan beku bertekstur faneritik dapat dideskripsi dengan baik mengenai komposisi, warna, cleavage, bentuk mineral dll. dengan bantuan loupe. Sedang batuan afanitik dapat diamati warna dan fenokris-fenokrisnya.
63
STRUKTUR BATUAN BEKU Masif, apabila batuan beku tidak memperlihatkan adanya sifat aliran atau jejak gas atau tidak menunjukkan adanya fragmen batuan lain yg tertanam dalam tubuhnya. Pillow lava, dicirikan oleh massa bentuk bantal dan khas terbentuk pada vulkanik di bawah air laut. Joint, struktur yg ditandai dengan kekar-kekar tersusun secara tegak lurus arah aliran. Berkembang menjadi “ Columnar Joint”. Vesikuler, ditandai dengan adanya lubang-dengan arah teratur, terbentuk
akibat keluarnya gas pada waktu
pendinginan. Skoria, seperti vesikuler tetapi tidak menunjukkan arah
64
yang teratur Amigdaloidal, lubang-lubang bekas keluarnya gas
telah
terisi oleh mineral-mineral sekunder misl zeolit, karbonat ataupun silika. Xenolith, memperlihatkan adanya fragmen batuan lain yg tertanam dalam massa batuan. Terbentuk dari peleburan batuan samping yang tidak sempurna. Autobreksia
struktur
pada
lava
fragmen-fragmen dari lava itu sendiri.
65
yg
memperlihatkan
66
67
