2. BATUAN BEKU 2.1. Pendahuluan Batuan beku terbentuk karena proses pendinginan magma yang dapat terdiri atas berbagai jenis batuan tergantung tergantung pada komposisi komposisi mineralnya. mineralnya. Magma Magma merupakan cairan silikat pijar pijar yang terbentuk secara alamiah, mempunyai temperatur yang tinggi (900 o-1600oC) dan berasal dari bagian dalam bumi yang disebut selubung bumi (mantel) bagian atas.
Komposisi magma terdiri dari 8 unsur utama yaitu O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K dan juga mengandung senyawa H 2O dan CO 2 serta beberapa komponen gas H 2S, HCl, CH4 dan CO. Pada berbagai kondisi temperatur, magma dapat berdiferensiasi atau mengalami kristalisasi membentuk berbagai asosiasi mineral berupa berbagai jenis batuan beku. Pada saat magma mengalami pendinginan akan terjadi kristalisasi dari berbagai mineral utama yang mengikuti suatu urutan yang dikenal sebagai Seri Reaksi Bowen (Gambar 2).
Gambar 2. Seri Reaksi Bowen.
Pada seri reaksi Bowen terjadi dua deret kristalisasi mineral yaitu reaksi menerus dan reaksi tidak menerus. Seri reaksi menerus pada plagioklas artinya kristalisasi plagioklas Ca yang pertama (anortit) menerus bereaksi dengan sisa larutan selama pendinginan berlangsung, dan berubah komposisinya ke arah plagioklas Na, disini terjadi substitusi sodium (Na) terhadap kalsium (Ca). Seri reaksi menerus pada plagioklas merupakan deret larutan padat ( solid solution) yang menerus. Seri reaksi tidak menerus terdiri dari mineral-mineral feromagnesian
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
(Fe-Mg). Mineral pertama yang terbentuk adalah olivin. Hasil reaksi selanjutnya antara olivin dan sisa larutannya membentuk piroksen. Proses ini berlanjut hingga terbentuk biotit. Seri reaksi tidak menerus bersifat incongruent melting .
Mineral-mineral yang terbentuk pada seri reaksi Bowen dapat dibagi menjadi 2 kelompok yaitu :
Mineral felsik : umumnya berwarna cerah, mengandung Mg dan Fe yang rendah dan silika yang tinggi, misalnya plagioklas, k-felspar, muskovit dan kuarsa.
Mineral mafik : umumnya berwarna gelap, mengandung Mg dan Fe yang tinggi dan silika yang rendah, misalnya olivin, piroksen, hornblenda, dan biotit.
Ciri-ciri mineral seri bowen dan mineral-mineral pembentuk batuan beku, yang sering ditemukan pada beberapa jenis batuan batuan di alam secara megaskopis (pengamatan dengan mata telanjang atau dengan lup) dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Ciri-ciri mineral pembentuk batuan beku
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Tabel 1. Ciri-ciri mineral pembentuk batuan beku (lanjutan)
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
2.2. Bentuk dan Keberadaan Batuan Beku Batuan beku berdasarkan genesa atau tempat terbentuknya dapat dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu :
Batuan beku intrusi : batuan beku yang membeku di dalam bumi, yang menghasilkan 2 jenis batuan beku yaitu : o
Batuan hypabisal : batuan beku beku yang membeku di dalam bumi bumi pada kedalaman menengah-dangkal sehingga menghasilkan batuan beku bertekstur sedang atau percampuran antara kasar-halus.
o
Batuan plutonik : batuan beku yang membeku jauh di dalam bumi sehingga menghasilkan batuan beku bertekstur kasar-sangat kasar.
Batuan beku ekstrusi : batuan beku yang membeku di permukaan/di dekat permukaan bumi, yang menghasilkan batuan beku volkanik yang bertekstur sangat halus-halus.
Bentuk-bentuk batuan beku yang umum dijumpai di alam ditunjukan pada gambar 3. dan tabel 2.
2.3. Pengenalan Batuan Beku Dalam pengamatan/deskripsi batuan beku, hal-hal yang harus diperhatikan antara lain : warna batuan, komposisi mineral, tekstur dan struktur batuan.
2.3.1. Warna Batuan Warna batuan beku berkaitan erat dengan komposisi mineral penyusunnya. Mineral penyusun batuan dipengaruhi oleh komposisi magma asalnya, sehingga dari warna dapat diketahui jenis magma pembentuknya, kecuali untuk batuan yang bertekstur gelasan.
Batuan beku beku yang berwarna cerah, umumnya adalah batuan beku beku asam yang tersusun oleh mineral-mineral mineral-mineral felsik
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Batuan beku yang berwarna hitam kehijauan, umumnya adalah batuan beku basa yang tersusun oleh mineral-mineral mafik
Batuan beku beku yang berwarna hijau kelam dan biasanya monomineralik, umumnya adalah batuan beku ultrabasa yang tersusun oleh hampir seluruhnya mineral-mineral mafik.
Tabel 2. Bentuk-bentuk umum tubuh batuan beku pada kerak bumi Batuan Beku
Bentuk
Keterangan
Diskordan
Memotong perlapisan/arah struktur tubuh batuan
- Batolit
Dimensi 100 km 2 atau lebih, geometri melebar ke bawah, batuan beku asam (granitoid)
- Stock
Dimensi kurang dari 100 km 2, geometri melebar ke bawah, batuan beku asam (granitoid)
- Dike
Memotong perlapisan, bentuk tabular, mengisi retakan, batuan beku intermedier-asam
Intrusi
Konkordan
Sejajar perlapisan/arah struktur tubuh batuan
- Lakolit
Berbentuk seperti jamur, diameter 1-8 km, tebal 1000 m, kedalaman dangkal, batuan beku asam-menengah
- Lopolit
Berbentuk lentikuler, cekung ke bawah, diameter puluhanratusan kilometer, tebal ribuan meter, bagian bawah batuan beku basa-ultrabasa, bagian atas batuan beku asam
- Pakolit
Terdapat di daerah terlipat, di daerah antiklin dan sinklin, magma mengisi bagian yang terbuka/permeabel selama perlipatan
- Sill
Selaras dengan perlapisan, sebaran tipis (300 m), luas ratusan ribu km 2, dekat permukaan, batuan beku basa
Ekstrusi
Efusif
Lelehan lava, yang menghasilkan aliran lava (lava flow)
Eksplosif
Letusan, yang menghasilkan batuan piroklastik
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Gambar 3. Bentuk umum tubuh batuan beku pada kerak bumi.
2.3.2. Komposisi Mineral Komposisi mineral mencerminkan informasi tentang magma asal batuan tersebut dan posisi tektonik (berhubungan struktur kerak bumi dan mantel) tempat kejadian magma tersebut. Mineral pembentuk batuan dapat dibagi atas 3 kelompok yaitu :
Mineral utama (essential minerals ) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma, yang biasanya hadir dalam jumlah yang cukup banyak dan menentukan nama/sifat batuan. Contoh : mineral-mineral Seri Bowen (olivin, piroksen, hornblenda, biotit, plagioklas, kfelspar, muskovit, kuarsa) dan felspathoid.
Mineral tambahan ( accessory minerals ) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma,
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
a. Derajat Kristalisasi Derajat kristalisasi batuan beku tergantung dari proses pembekuan magma. Pada pembekuan magma yang berlangsung lambat maka akan terbentuk kristal-kristal yang berukuran kasarsedang, bila berlangsung cepat akan terbentuk kristal-kristal yang berukuran halus, dan bila berlangsung sangat cepat akan terbentuk gelas. Derajat kristalisasi batuan beku dapat dibagi menjadi 3 yaitu :
Holokristalin : batuan batuan beku terdiri dari kristal seluruhnya seluruhnya
Hipokristalin Hipokrist alin : batuan beku terdiri dari sebagian kristal dan sebagian gelas
Holohyalin
: batuan beku terdiri dari gelas seluruhnya
b. Granulitas/Besar butir Granulitas/besar butir batuan beku dapat dibagi menjadi 3 yaitu :
Fanerik : kristal-kristalnya kristal-k ristalnya dapat dilihat dengan mata biasa Ukuran butir/kristal untuk batuan bertekstur fanerik dapat dibagi menjadi 4 yaitu : o
Halus
: besar butir < 1 mm
o
Sedang
: besar butir 1 mm - 5 mm
Kasar
o
o
: besar butir 5 mm – mm – 30 30 mm
Sangat kasar : besar butir > 30 mm
Afanitik : kristal-kristalnya kristal -kristalnya sangat halus, tidak dapat dilihat dengan mata biasa, hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Jika batuan bertekstur porfiritik maka ukuran fenokris dan masa dasar dipisahkan.
Gelasan (glassy) : batuan beku semuanya tersusun oleh gelas.
c. Kemas/fabric
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Bentuk kristal memberikan gambaran mengenai proses kristalisasi mineral-mineral pembentuk batuan beku. Bentuk kristal dan tekstur batuan beku berdasarkan kesempurnaan bentuk kristalnya dapat dilihat pada tabel 2, gambar 4, 5 dan 6.
2.3.4. Struktur Batuan Beku Struktur yang dimaksud adalah struktur primer, yang terjadi saat terbentuknya batuan beku tersebut. Struktur batuan beku sebagian besar hanya dapat dilihat di lapangan (dimensinya sangat besar), tetapi kadang-kadang dapat dilihat juga dalam hand specimen . Tabel 2. Bentuk kristal/mineral (untuk batuan beku berbutir sedang-kasar) Bentuk Kristal Euhedral
Subhedral
Anhedral
Tekstur
Keterangan
Panidiomorfik
Sebagian
kristal
mempunyai
batas
sempurna
granular
(euhedral) dan berukuran butir sama
Hypidiomorfik
Batas kristal peralihan antara sempurna dan tidak
Granular
beraturan (subhedral) dan berukuran butir sama
Allotrimorfik
Batas kristal tak beraturan (anhedral) dan berukuran
Granular
butir sama
Gambar 4. Bentuk-bentuk kristal/mineral : (a) euhedral, (b) subhedral, (c) anhedral.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Gambar 6. Beberapa tekstur khusus batuan beku.
Struktur batuan beku yang berhubungan dengan aliran magma :
Schlieren : struktur kesejajaran yang dibentuk mineral prismatik, pipih atau memanjang atau atau oleh xenolith akibat pergerakan magma.
Segregasi : struktur pengelompokan mineral (biasanya mineral mafik) yang mengakibatkan perbedaan komposisi mineral dengan batuan induknya.
Lava Bantal (pillow lava) : struktur yang diakibatkan oleh pergerakan lava akibat interaksi dengan lingkungan air, bentuknya menyerupai bantal, di mana bagian atas cembung dan bagian bawah cekung.
Blok Lava (Lava aa) : aliran lava yang permukaannya sangat kasar, merupakan bongkahbongkah.
Lava Ropy (Lava Pahoehoe) : aliran lava yang permukaannya permukaannya halus dan berbentuk seperti
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Kekar berlembar (sheeting joint) : kekar berbentuk lembaran, biasanya biasanya pada tepi/atap intrusi besar akibat hilangnya beban.
2.4. Klasifikasi Batuan Beku Batuan beku di alam sangat banyak jenisnya, oleh karena itu untuk memudahkan batuan beku perlu dikelompokan/diklasifikasikan. Batuan beku ada yang diklasifikasikan berdasarkan kandungan SiO 2, indeks warna, alumina saturation, silica saturation, dan lalin-lain, tetapi terutama diklasifikasikan berdasarkan komposisi mineral dan teksturnya.
Macam-macam klasifikasi batuan beku yaitu : 2.4.1. Klasifikasi batuan beku secara megaskopis menurut IUGS (1973) Secara megaskopik batuan beku dapat dibagi atas 2 kelompok besar yaitu :
A. Golongan Fanerik Batuan bertekstur fanerik, dapat teramati secara megaskopik (mata biasa), berbutir sedangkasar (lebih besar dari 1 mm). Golongan fanerik dapat dibagi atas beberapa jenis batuan, seperti terlihat pada diagram segitiga Gambar 7a, 7b, dan 7c. Dasar pembagiannya adalah kandungan mineral kuarsa (Q), atau mineral felspatoid (F), felsfar alkali (A), serta kandungan mineral plagioklas (P). Cara menentukan nama batuan dihitung dengan menganggap jumlah ketiga mineral utama (Q+A+P atau F+A+P) adalah 100%.
Contoh : suatu batuan beku diketahui Q = 50%, A = 30%, P = 10% dan muskovit dan biotit = 10%. Jadi jumlah masing-masing mineral Q, A, dan P yang dihitung kembali untuk diplot di diagram adalah sebagai berikut :
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
tidak dapat ditentukan prosentase mineraloginya secara megaskopik. Salah satu cara terbaik untuk memperkirakan komposisi mineralnya adalah didasarkan atas warna batuan, karena warna batuan umumnya mencerminkan proporsi mineral yang dikandung, dalam hal ini proporsi mineral felsik (berwarna terang) dan mineral mafik (berwarna gelap). Semakin banyak mineral mafik, semakin gelap warna batuannya.
Penentuan nama/jenis batuan beku afanitik masih dapat dilakukan bagi batuan yang bertekstur porfiritik atau vitrofirik, dimana fenokrisnya masih dapat terlihat dan dapat dibedakan, sehingga dapat ditentukan jenis batuannya. Dengan menghitung prosentase mineral yang hadir sebagai fenokris, serta didasarkan pada warna batuan/mineral, maka dapat diperkirakan prosentase masing-masing mineral Q/F,A P, maka nama batuan dapat ditentukan. (Gambar 8).
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Gambar 8. Diagram Klasifikasi Batuan Beku Afanitik Q. Kuarsa; A. Alkali Felspar (termasuk ortoklas, sanidin, pertit dan anortoklas); P. Plagioklas; F. Felspatoid; Mel. Melilit; Ol. Olivin; Px. Piroksen; M. Mineral mafik. I. Rhyolitoid; II. Dacitoid; III. Trachytoid; IV. Andesitoid, Basaltoid; V. Phonolitoid; VI. Tephritoid; VII. Foiditoid; VIII. Ultramafitit
2.4.2. Klasifikasi batuan beku berdasarkan kandungan silika
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
2.4.4. Klasifikasi batuan batuan beku berdasarkan berdasarkan alumina saturation saturation Klasifikasi batuan beku berdasarkan alumina saturation dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Klasifikasi batuan beku berdasarkan alumina saturation Peralumina
saturated terhadap alumina (Al2O3 > Na2O + K2O + CaO)
Peralkaline
oksida alkalin > oksida alumina
Subalumina
oksida alumina = atau > oksida alkalin (Na2O + K2O)
Metalumina
oksida alumina = atau > Na2O + K2O + CaO)
2.4.5. Klasifikasi batuan beku berdasarkan kandungan mineral mafik Klasifikasi batuan beku berdasarkan kandungan mineral mafik dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Klasifikasi batuan beku berdasarkan kandungan mineral mafik Kandungan Mineral Mafik (%)
Batuan Beku
< 30
Leucocratic
30 - 60
Mesocratic
60 - 90
Melanocratic
> 90
Hypermelanic / Ultramafic
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
DIAGRAM ALIR DESKRIPSI BATUAN BEKU No. Batuan : BB-01/BB-02, dll.
Warna : Hitam Hitam bintikbintik-bint bintik ik utih/ utih/ utih kemerah kemerahan, an, dll warna warna an re resenta resentatif tif
Struktur : Masif/vesikuler/amigdaloidal/kekar akibat pendinginan, dll.
Tekstur
Granulitas/Besar butir
Sangat kasar > 3 cm, Kasar 5 mm - 3 cm, Sedang 1 - 5 mm
Fanerik
Halus < 1 mm
Afanitik