MODUL III DIFERENSIASI DAN ASIMILASI MAGMA
Sasaran Pembelajaran Mampu menjelaskan pengertian dan proses terjadinya diferensiasi dan asimilasi magma, serta hubungannya dengan pembentukan mineral-mineral utama penyusun batuan beku (rock forming minerals).
1. Pendahuluan Berdasakan sifat/komposisi kimianya, batuan beku dapat dikelompokan menjadi 4 (empat), yaitu: 1. Kelompok batuan beku ultrabasa/ultramafik 2. Kelompok batuan beku basa 3. Kelompok batuan beku intermediate 4. Kelompok batuan beku asam. Pertanyaannya, apakah magma yang membentuk batuan-batuan beku tersebut juga 4 (empat) macam, atau hanya 1 macam saja? Hal ini dapat dijawab melalui proses-proses yang dinamakan diferensiasi magma dan asimilasi magma.
2. Diferensiasi Magma Diferensiasi magma adalah proses penurunan temperatur magma yang terjadi secara perlahan yang diikuti dengan terbentuknya mineral-mineral seperti yang ditunjukkan dalam deret reaksi Bowen (Bowen’s reaction series). Pada penurunan temperatur magma, maka mineral yang pertama kali akan terbentuk adalah olivin, kemudian dilanjutkan dengan piroksin, hornblende, dan biotit (deret tidak kontinu, discontinuou series). Pada deret yang kontinu (discontinuou series), pembentukan mineral dimulai dengan terbentuknya Ca-plagioklas dan diakhiri dengan pembentukan Na-plagioklas. Pada penurunan temperatur selanjutnya akan terbentuk mineral K-feldspar (ortoklas), kemudian dilanjutkan dengan muskovit, Modul-3 Petrologi Umum (210D6202) - 1
dan diakhiri dengan terbentuknya mineral kuarsa (Gambar 1). Mineral-mineral yang terbentuk dari proses proses diferensiasi magma ini dikenal juga sebagai Mineral Pembentuk Batuan (Rock Forming Minerals).
Gambar 1. Bowen’s reaction series.
Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam dapat terjadi melalui proses diferensiasi magma. Pada tahap awal penurunan temperatur magma, mineral-mineral yang akan terbentuk pertama kali adalah olivin, piroksin dan Ca-plagioklas, yang merupakan mineral-mineral penyusun batuan ultrabasa, seperti peridotit. Setelah itu magma akan berkomposisi basa hingga intermediate di mana pada kondisi ini akan terbentuk mineral-mineral amfibol, biotit dan plagioklas intermediate (labradorit - andesin), yang merupakan mineral-mineral pembentuk batuan gabro (basa) dan diorit (intermediate). Setelah mineral-mineral tersebut di atas terbentuk, maka konsentrasi magma menjadi semakin bersifat asam. Pada kondisi ini mulai terbentuk mineral-mineral K-feldspar (ortoklas), Na-plagioklas (albit), muskovit, dan kuarsa, yang merupakan mineral-mineral penyusun batuan granit dan granodiorit. Proses Modul-3 Petrologi Umum (210D6202) - 2
diferensiasi magma inilah yang dikenal dengan deret reaksi Bowen (Bowen’s reaction series). Gambar 2 memperlihatkan diagram-diagram Bowen’s reaction seriesi yang disertai dengan jenis-jenis batuan bekunya.
Gambar 2. Dua buah diagram Bowen’s reaction series yang disertai dengan jenis-jenis batuan bekunya.
Modul-3 Petrologi Umum (210D6202) - 3
3. Asimilasi Magma Asimilasi magma adalah proses meleburnya batuan samping (migling) akibat naiknya magma ke permukaan, dan proses ini dapat menyebabkan magma yang tadinya bersifat basa berubah menjadi asam karena komposisi batuan sampingnya lebih bersifat asam. Apabila magma asalnya bersifat asam sedangkan batuan sampingnya bersifat basa, maka batuan yang terbentuk umumnya dicirikan oleh adanya xenolith (fragment batuan yang bersifat basa yang terdapat dalam batuan asam). Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam dapat juga terjadi apabila magma asal (magma basa) mengalami asimilasi dengan batuan sampingnya. Gambar 3 memperlihatkan diagram blok bagaimana terjadinya proses asimilasi magma. Pada sisi kiri-atas gambar terlihat magma yang berada di bagian atas dapur magma (magma chamber) menerobos (mengintrusi) batuan samping (host rock) dalam bentuk dike (retas). Magma dike ini kemudian akan kontak dengan batuan samping, di mana batuan samping kemudian melebur (akibat panas yang tinggi), sehingga terjadi percampuran (asimilasi) magma.
Gambar 3. Diagram yang memperlihatkan terjadinya asimilasi magma.
Modul-3 Petrologi Umum (210D6202) - 4
Magma yang berkomposisi basa, yang berasal dari mantel, dapat juga berubah menjadi intermediate jika bertemu dan berasimilasi dengan batuan kerak kontinen yang berkomposisi asam. Gambar 4 memperlihatkan proses ini, di mana hasil asimilasi kedua jenis magma tersebut (basa dari mantel dan asam dari kerak kontinen) membentuk magma yang berkomposisi dioritik (intermediate).
Gambar 4. Diagram yang memperlihatkan asimilasi magma pada kerak kontinen, yang membentuk batuan beku berkomposisi dioritik (dioritic pluton).
4. Latihan dan Tugas 1. Berdasakan sifat/komposisi kimianya, batuan beku dapat dikelompokan menjadi 4 (empat), sebutkan. 2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan diferensiasi magma, dan jelaskan hubungannya dengan pembentukan rock forming minerals dan jenis-jenis batuan beku. 3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan asimilasi magma dan jelaskan pula hubungannya dengan pembentukan berbagai jenis batuan beku. Modul-3 Petrologi Umum (210D6202) - 5
5. Daftar Pustaka Blatt, H., Tracy, R.J. and Owens, B.E., 2006, Petrology: igneous, sedimentary, and metamorphic, Third Edition, W.H. Freeman and Co., USA, 530 p. Hall, A., 1989, Igneous petrology, Longman Group, UK, 573 p. Raymond, L.A., 2002, Petrology: the study of igneous, sedimentary, and metamorphic rocks, Second Edition, Waveland Press, Inc., USA, 720 p. Winter, J.D., 2001, An introduction to igneous and metamorphic petrology, Prentice Hall Inc., New Jersey, USA, 697 p.
Modul-3 Petrologi Umum (210D6202) - 6
