KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS HALU OLEO FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN TEKNIK GEOLOGI
TUGAS MAKALAH GEOKIMIA “GEOKIMIA METAMORF
OLEH DARNAWATI
WD. ST NURHASANAH ISTIHSAN KAMIL TIRTA DWI GUSTINA MASTIKA RIA ANGGRAINI ALAN
KENDARI 2016
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb. Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca dalam pemahaman mahasiswa tentang “GEOKIMIA METAMORF“ METAMORF “ dan pembuatan makalah ini bertujuan untuk menyelesaikan tugas makalah geokimia umum. Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik. Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk
memberikan
masukan-masukan
yang
bersifat
membangun
untuk
kesempurnaan makalah ini.
Kendari, 4 Januari 2017
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................... ................................................................ ............................................ ......................... ... KATA PENGANTAR....................................................... ............................................................................. ................................ .......... DAFTAR ISI ............................................ .................................................................. ............................................ .................................... .............. BAB I PENDAHULUAN ......................................... ............................................................... ........................................ ..................
1.1 Latar belakang ........................................ .............................................................. ............................................. ................................. .......... 1.2 Rumusan masalah ........................................... ................................................................ ........................................... ............................................ .................................... .............. 1.3 Tujuan .......................................... ................................................................ ............................................ ........................................... .......................................... .................................... ............... BAB II PEMBAHASAN ................................ ...................................................... ............................................ ............................. .......
2.1 Pengertian Batuan metamorf meta morf ........................................... .................................................................. ............................. ...... 2.2 Agen-agen Metamorfisme .............................. .................................................... ............................................. ......................... .. 2.3 Jenis-jenis Metamorfisme ........................................................... ............................................................................. .................. 2.4 Komposisi Batuan Metamorf ........................................ .............................................................. ................................ .......... BAB III PENUTUP ..................................... ........................................................... ............................................ ................................ ..........
3.1 Kesimpulan ............................................ ................................................................... ............................................. ................................ .......... 3.2 Saran............................................................... ..................................................................................... ............................................. ......................... .. DAFTAR PUSTAKA ............................................ .................................................................. ........................................... ..................... LAMPIRAN............................................. ................................................................... ............................................ .................................... ..............
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Siklus batuan menunjukkan kemungkinan batuan untuk berubah bentuk. Batuan yang terkubur sangat dalam mengalami perubahan tekanan dan temperatur. Jika mencapai suhu tertentu, batuan tersebut akan melebur jadi magma. Namun saat belum mencapai titik peleburan kembali menjadi magma, batuan tersebut berubah menjadi batuan metamorf. Batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami proses metamorfosis. Proses metamorfosis hanya terjadi di dalam bumi. Proses tersebut mengubah tekstur asal batuan, susunan mineral batuan, atau mengubah keduanya sekaligus. Proses ini terjadi dalam solid state, artinya batuan tersebut tidak melebur. Meskipun demikian, penting diingat bahwa fluida (terutam air) memiliki peranan yang penting dalam proses metamorfosis.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang, rumusan masalah yang dapat diambil yaitu : 1. Apa yang dimaksud batuan metamorf dan metamorfisme ? 2. Apa saja agen-agen metamorfisme pembentukan batuan metamorf ? 3. Apa saja jenis-jenis metamorfisme ? 4. Apa saja komposisi dari batuan metamorf ?
1.3 TUJUAN
1. Menjelaskan batuan metamorf dan metamorfisme ? 2. Mengetahui agen-agen metamorfisme pembentukan batuan metamorf ? 3. Mengetahui jenis-jenis metamorfisme ? 4. Mengetahui komposisi dari batuan metamorf ?
BAB II PEMBAHASAN
2.1 PENGERTIAN BATUAN METAMORF
Batuan metamorf merupakan batuan yang terbentuk dari hasil proses metamorfisme, dimana terjadi perubahan atau alterasi; physical (struktur, tekstur) dan chemical (mineralogical) dari suatu batuan pada 5osaic5lar5 dan tekanan tinggi dalam kerak bumi atau Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan induk yang lain, dapat berupa batuan beku, batuan sedimen, maupun batuan metamorf sendiri yang telah mengalami proses/perubahan 5osaic5lar, tekstur maupun struktur sebagai akibat pengaruh 5osaic5lar5 dan tekanan yang tinggi. Proses metamorfosa terjadi dalam fasa padat, tanpa mengalami fasa cair, dengan 5osaic5lar5 200oC – 6500C. Menurut Grovi (1931) perubahan dalam batuan metamorf adalah hasil rekristalisasi dan dari rekristalisasi tersebut akan terbentuk kristal baru, begitupula pada teksturnya. Menurut H. G. F. Winkler (1967), metamorfisme adealah proses yang mengubah mineral suatu batuan pada fase padat karena pengaruh terhadap kondisi fisika dan kimia dalam kerak bumi, dimana kondisi tersebut berbeda dengan sebelumnya.
Proses
tersebut
tidak
termasuk
pelapukan
dandiagenesa.
Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan 5osaic5lar5 dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir. Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.
2.2 AGEN-AGEN METAMORFISME
Adapun agen-agen metamorfisme yaitu: 1. Panas. Suhu atau panas merupakan agen pengontrol yang berperan dalam proses metamorfisme. Kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya perubahan dan rekristalisasi atau pengkristalan kembali mineral-mineral dalam batuan yang telah ada dengan tidak melalui fase cair. Pada kondisi ini 6osaic6lar6 sekitar 350-1200 derajat celcius. 2. Tekanan atau pressure merupakan 6osaic pengontrol atau agen dari proses metamorfisme. Kenaikan tekanan dapat menyebabkan terjadi perubahan dan rekristalisasi pada mineral dalam batuan yang telah ada sebelumnya. Pada kondisi ini tekanan sekitar 1-10.000 bar (Jackson). 3. Cairan panas/aktivitas panas/aktivitas larutan kimia. Adanya kenaikan, tekanan dan aktivitas larutan kimia, menyebabkan terjadinya perubahan dan rekristalisasi yaitu proses pengkristalan kembali mineral-mineral dan batuan yang telah ada dengan tidak melalui fase cair. Pada kondisi ini 6osaic6lar6 sekitar 350oC – 1200oC dan tekanan 1 – 10000 bar (Jackson) = (0,9869) atm.
4.3 JENIS-JENIS METAMORFISME
Berdasarkan faktor-faktor yang mempengaruhi, metamorfosa dapat dibedakan menjadi dua: 1. Metamorfosa Lokal Jenis ini penyebaran metamorfosanya sangat terbatas hanya beberapa kilometer
saja.
Termasuk
dalam
tipe
metamorfosa
ini
adalah:
a. Metamorfosa kontak/thermal Yaitu metamorfosa yang diakibatkan oleh kenaikan temperatur yang tinggi, dan biasanya jenis ini ditemukan pada kontak antara tubuh intrusi magma/ekstrusi dengan batuan di sekitarnya dengan lebar 2 – 2 – 3 3 km. Salah satu contohnya pada zona intrusi yang dapat menyebabkan pertambahan suhu pada daerah disekitar intrusi. b.Metamorfosadinamo/dislokasi/kataklastik Yaitu metamorfosa yang diakibatkan oleh kenaikan tekanan. Tekanan yang
berpengaruh disini ada dua dua macam, yaitu: hidrostatis, yang yang mencakup mencakup ke ke segala segala arah; dan stress, yang mencakup satu arah saja. Makin dalam ke arah kerak bumi pengaruh tekanan hidrostatika semakin besar. Sedangkan tekanan pada bagian kulit bumi yang dekat dengan permukaan saja, s aja, metamorfosa s emacam ini biasanya didapatkan di daerah sesar/patahan. 2. Metamorfosa Regional Tipe metamorfosa ini penyebarannya sangat luas, dapat mencapai beberapa ribu kilometer. Termasuk dalam tipe ini adalah: a. Metamorfosa regional/dinamothermal Terjadi pada kulit bumi bagian dala, dimana faktor yang mempengaruhi adalah temperatur dan tekanan yang tinggi. Proses ini akan lebih intensif apabila diikuti oleh orogenesa. b. Metamorfosa beban/burial Proses ini tidak ada hubungannya dengan orogenesa dan intrusi, tetapi terjadi pada daerah geosinklin, geosinklin, hingga hingga karena adanya pembebanan sedimen yang tebal di bagian atas, maka lapisan sedimen yang ada di bagian bawah cekungan akan mengalami proses metamorfosa.
2.4 KOMPOSISI BATUAN METAMORF 2.4.1
Komposisi Kimia Batuan Metamorf
Pada umumnya batuan metamorf memiliki komposisi kimia bervariasi. Beberapa ciri kimiawi yang dapat digunakan untuk memperkirakan asal batuan aslinya adalah sebagai berikut : a) Kelebihan alumina (disebut C) Bila C > 5 % diduga asalnya adalah batuan sedimen Bila C >10 %
asalnya
jelas batuan sedimen
b) K2O > Na2O dikombinasikan dikombinasikan dengan Mg2O > CaO
ciri
batuan
lempungan, terutama yang mengandung mineral Illite dan Montmorillonite cukup besar. c) SiO2 berlimpah ( > 80 % ) menunjukan asalnya batupasir atau chert.
Secara umum, metamorfisme cenderung menghasilkan suatu batuan yang berkomposisi mineral lebih kurang seragam pada daerah yang luas Rekristalisasi yang terjadi selama proses metamorfisme metamor fisme dapat menghasilkan segregrasi (pemisahan) mineral-mineral tertentu ke dalam lensa-lensa atau lapisan-lapisan. Selama proses metamorfisme, komposisi kimia dapat mengalami 2 hal sebagai berikut : 1. Konstan ( isochemical metamorphism), atau 2. Berubah ( allochemical metamorphism
disebut juga metasomatisme),
perpindahan / pemasukan material melalui 3 cara transportasi yaitu :
dalam fase gas
dalam fase cair
berupa migrasi atom atau ion pada batas -batas kristal krist al atau melewati fase padat
Dari pengamatan lapangan dan percobaan laboratorium terlihat bahwa metasomatisme pada dasarnya merupakan hasil penambahan atau perpindahan material dalam fase cair 2.4.2
Komposisi Mineralogi Batuan Metamorf Metamorf
1. Amphibole/Hornblende Amphibole adalah kelompok mineral silikat yang berbentuk prismatik atau kristal yang menyerupai jarum. Mineral amphibole umumnya mengandung besi (Fe), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), dan Alumunium (Al), Silika (Si), dan Oksigen (O). Hornblende tampak pada foto yang berwarna hijau tua kehitaman. Mineral ini banyak dijumpai pada berbagai jenis batuan beku dan batuan metamorf. 2. Biotite Semua mineral mika berbentuk pipih, bentuk kristal berlembar menyerupai buku dan merupakan bidang belahan (cleavage) dari mineral biotite. Mineral biotite umumnya berwarna gelap, hitam atau coklat sedangkan muscovite berwarna terang, abu-abu terang. Mineral mika mempunyai kekerasan yang lunak dan bisa digores dengan kuku.
3. Plagioclase feldspar Mineral Plagioclase adalah anggota dari kelompok mineral feldspar. Mineral ini mengandung unsur Calsium atau Natrium. Kristal feldspar berbentuk prismatik, umumnya berwarna putih hingga abu-abu, kilap gelas. Plagioklas yang mengandung Natrium dikenal dengan mineral Albite, sedangkan yang mengandung Ca disebut An-orthite. 4. Potassium feldspar (Orthoclase) Potassium feldspar adalah anggota dari mineral feldspar. Seperti halnya plagioclase feldspar, potassium feldspars adalah mineral silicate yang mengandung unsur Kalium dan bentuk kristalnya prismatik, umumnya berwarna merah daging hingga putih. putih. 5. Mica Mica adalah kelompok mineral silicate minerals dengan komposisi yang bervariasi, dari potassium (K), magnesium (Mg), iron (Fe), aluminum (Al) , silicon (Si) dan air (H2O). 6. Quartz Quartz adalah satu dari mineral yang umum yang banyak dijumpai pada kerak bumi. Mineral ini tersusun dari Silika dioksida (SiO2), berwarna putih, kilap kaca dan belahan (cleavage) tidak teratur (uneven) concoidal. 7. Calcite Mineral Calcite tersusun dari calcium carbonate (CaCO3). Umumnya berwarna putih transparan dan mudah digores dengan pisau. Kebanyakan dari binatang laut terbuat dari calcite atau mineral yang berhubungan dengan ‘lime’ dari batugamping.
BAB III PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Dari pembahasan dalam makalah ini tentang batuan sedimen maka dapat di simpulakan bahwa : 1. Batuan metamorf merupakan batuan yang terbentuk dari hasil proses metam orfisme, dimana terjadi perubahan atau alterasi; physical (struktur, tekstur) dan chemical (mineralogical) dari suatu batuan pada pad a temperatur dan tekanan tinggi dalam kerak bumi. 2. Agen-agen atau faktor-faktor yang mempengaruhi proses metamorfisme meliputi suhu (temperatur), tekanan (Pressure), dan aktivitas larutan kimia. 3. Secara umum metamorfisme terbagi menjadi 3 yaitu metamorfisme sentuh atau kontak, metamorfisme dynamo, dan metamorfisme regional. 4. Secara umum ada beberapa fasies dari batuan metamorf yang meliputi: •
Fasies metamorfisme kontak
•
Fasies metamorfisme regional
•
Fasies granulit
•
Fasies eklogite
5. Mineral penyusun batuan metamorf merupakan mineral-mineral yang ada pada batuan yang telah ada sebelumnya, baik mineral yang berasal dari batuan beku, sedimen, maupun metamorf.
DAFTAR PUSTAKA
Ariany, Mitha, 2012. Batuan Metamorf. http://mithaariany.wordpress.com/2012/05/30/batuan-metamorf/ (diakses pada Selasa, 20 Desember 2016 )
Adila, Erva, 2011. Makalah tentang Batuan Metamorf. http://effmakalahsripsi.blogspot.com/2011/11/makalah-tentang-batuanmetamorf.html (diakses pada Selasa, 20 Desember 2016 )
L A M P I R A N
DISKUSI
1. Parameter apa yang digunakan sehingga anda menggolongkan 2 jenis metamorfisme tersebut (metamorfisme lokal dan regional) dan bagaimana mengetahui komposisi kimia batuan metamorf dan membedakan batuan tersebut dalam geokimia ? Jawab !!
Kedua jenis metamorfisme tersebut, yaitu lokal dan regional digolongkan berdasarkan letak, lebar wilyah penyebarannya. Yang mana untuk jenis metamorfisme regional sifat penyebarannya sangat luas, dapat mencapai beberapa ribu kilometer. Sedangkan jenis j enis metamorfisme lokal penyebaran metamorfosanya sangat terbatas hanya beberapa kilometer saja.
Cara untuk mengetahui komposisi kimia batuan metamorfisme dalam geokimia yaitu jika ; 1. Kelebihan alumina (disebut C) Bila C > 5 % diduga asalnya adalah batuan sedimen Bila C >10 %
asalnya
jelas batuan sedimen
2. K2O > Na2O dikombinasikan dengan Mg2O > CaO lempungan,
terutama
yang
mengandung
ciri
mineral
batuan
Illite
dan
Montmorillonite cukup besar. 3. SiO2 berlimpah ( > 80 % ) menunjukan asalnya batupasir atau chert. 2. Bagaimana ciri-ciri produk dari jenis metamorfisme tersebut ? Jawab !!
Jika Metamorfisme kontak terjadi akibat adanya intrusi tubuh magma panas pada batuan yang dingin dalam kerak bumi. Akibat kenaikan suhu, maka rekristalisasi kimia memegang peran utama. Sedangkan deformasi mekanik sangat kecil, bahkan tidak ada, karena stress disekitar magma relatif homogen. Batuan yang terkena intrusi akan mengalami pemanasan dan termetamorfosa, membentuk suatu lapisan di sekitar intrusi yang dinamakan aureole metamorphic (batuan ubahan). Tebal lapisan
tersebut tergantung pada besarnya tubuh intrusi dan kandungan H2O di dalam batuan yang diterobosnya. Misalkan pada korok ataupun sill yang seharusnya terbentuk lapisan setebal beberapa meter hanya akan terbentuk beberapa centimeter saja tebalnya apabila tanpa H2O. Batuan metamorf yang terjadi sangat keras terdiri dari mineral yang seragam dan halus yang saling mengunci (interlocking), dinamakan Hornfels. Pada intrusi berskala besar, bergaris tengah sampai ribuan meter menghasilkan energy panas yang jauh lebih besar, dan dapat mengandung H2O yang sangat banyak.
Jika batuan metamorf yang dijumpai di kerak bumi dengan penyebaran sangat luas sampai puluhan ribu kilometer persegi, dibentuk oleh metamorfisme regional dengan melibatkan deformasi mekanik dan rekristalisasi kimia sehingga memperlihatkan adanya foliasi. Batuan ini umumnya dijumpai pada deretan pegunungan atau yang sudah tererosi, berupa batu sabak (slate), filit, sekis dan gneiss. Deretan pegunungan dengan batuan metamorf regional terbentuk akibat subduksi atau collision. Pada collision batuan sedimen sepanjang batas lempeng akan mengalami diferensial stress yang intensif sehingga muncul bentuk foloiasi yang khas seperti batu sabak, sekis dan gneiss. Sekis hijau dan amfibolit dijumpai dimana segmen kerak samudra purba yang berkomposisi masuk zona subduksi dan bersatu dengan kerak benua dan kemudian termetamorfosa. Ketika segmen kerak mengalami stress kompresi horizontal, batuan dalam kerak akan terlipat dan melengkung (bukling). Akibatnya bagian dasar mengalami peningkatan suhu dan tekanan, dan mineral baru mulai tumbuh.
3. Perbedaan pembentukan alterasi dan batuan metamorf, dan apa yang dimaksud dengan geosinklin ?
Jawab !!
Perbedaannya yaitu : Jika alterasi merupakan perubahan komposisi mineralogi batuan ( dalam keadaan padat ) karena adanya pengaruh Suhu dan Tekanan yang tinggi dan tidak dalam kondisi isokimia menghasilkan mineral lempung, kuarsa, oksida atau sulfida logam. Proses alterasi merupakan peristiwa sekunder, berbeda dengan metamorfisme yang merupakan peristiwa primer. Alterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami pemanasan dan pada struktur tertentu yang memungkinkan masuknya air meteorik (meteoric water) untuk dapat mengubah komposisi mineralogi batuan. Sedangkan terbentuknya batuan metamorf karena adanya perubahan yang disebabkan oleh proses metamorfosa. Proses metamorfosa adalah sebuah proses pengubahan batuan akibat adanya perubahan tekanan, temperatur, dan adanya aktivitas kimia, baik fluida ataupun gas, bahkan bisa merupakan variasi dari ketiganya (tekanan, temperatur, dan aktivitas kimia). Proses metamorfosa sendiri sebenarnya merupakan proses isokimia, di mana tidak adanya penambahan unsur-unsur kimia pada batuan yang mengalami metamorfosa. meta morfosa. Adapun temperatur yang berkisar biasanya antara 200oC – 800 800oC, tanpa melalui fase cair.
Geosinklin adalah depresi pada daerah sempit dikerak bumi selama beberapa waktu sehingga terendapkan secara ekstrem sedimen yang tebal. Proses pengendapan ini menyebabkan subsidence (penurunan) pada dasar cekungan.
