BAB VI KEMBARAN (TWINNING)
PLAGIOKLAS
Z
YX
Kembaran pada suatu kristal dapat diamati ortoskop nikol bersilang (+ upper nicol).
dengan
Karena kedudukan kisi kristal dari dua lembar kembaran yang berdampingan berbeda, maka kedudukan gelapan dan warna interferensi yang nampak pada kedua kembaran tersebut juga berlainan. Menurut genesanya, kembaran dapat dibagi menjadi dua : kembaran tumbuh (growth twinning) kembaran deformasi (deformation twinning). Kembaran tumbuh adalah hasil dari proses pertumbuhan suatu kristal dan terbentuk pada waktu kristalisasi. Sebaliknya kembaran deformasi terbentuk pada kristral yang sudah padat, karena terkena oleh proses deformasi.
Menurut tipe pergerakan yang membentuknya, kembaran tumbuh dapat diklasifikasikan menjadi tiga :
kembaran rotasi, kembaran pemantulan dan kembaran inversi (pembalikan).
Di alam perbedaan ini tidak selalu nampak jelas. Kadang-kadang beberapa tipe pergerakan menghasilkan kenampakan yang sama; dengan melihat letak atom-atom dari masing-masing unsur kimia dalam kisi kristal maka tipe pergerakan dapat ditentukan dengan pasti.
Unsur yang penting dalam penjelasan tentang tipe pergerakan adalah : sumbu kembaran : sumbu ini berperan dalam pembentukan kembaran rotasi, bidang kembaran : bidang ini berperan dalam pembentukan kembaran pantulan, sumbu inversi : sumbu ini berperan dalam pembentukan kembaran inversi, bidang komposisi : bidang ini adalah bidang dimana dua lembar kembaran yang berdampingan menyentuh satu terhadap yang lain.
Sering kali bidang komposisi adalah sama dengan bidang kembaran; hanya dengan catatan bahwa bidang kembaran selalu merupakan suatu bidang yang juga dapat membentuk salah satu bidang kristal. Sebaliknya bidang komposisi belum tentu dapat membentuk bidang kristal.
Gambar 01 : Conto-conto beberapa tipe kembaran. A. B. C.
D. E.
F.
Kembaran Carlsbad (kembaran singgung) : sumbu kembaran berimpit dengan sumbu C, bidang komposisi dan bidang kembaran adalah (010); kembaran sejajar yang simple. Kembaran Carlsbad (kembaran penetrasi). Kembaran Baveno (kembaran singgung) : sumbu kembaran tegak lurus terhadap (021), bidang komposisi atau bidang kembaran adalah (021); kembaran normal yang simple. Kembaran Manebach (kembaran singgung) : sumbu kembaran tegak lurus terhadap (001), bidang komposisi/kembaran adalah (001); kembaran normal yang simple. Kembaran Albite (kembaran singgung) : sumbu kembarab tegak lurus terhadap (010) berimpit dengan sumbu b, bidang komposisi/kembaran adalah (010); kembaran normal yang polisintetik. Kembaran Periklin (kembaran singgung) : sumbu kembaran berimpit dengan sumbu b, bidang komposisi/kembaran (001); yaitu sayatan rombik yang sejajar dengan sumbu b; kembaran sejajar polisintetik.Kembaran simple untuk kristal yang mempunyai dua lembar kembaran saja, sedangkan kembaran polisintetik untuk kristal yang mempunyai lebih dari dua lembar kembaran.
Berdasarkan pada hubungan antara sumbu kembaran terhadap bidang komposisi kristal, maka kembaran tumbuh dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu : a. kembaran normal, b. kembaran sejajar dan c. kembaran kompleks. Berdasarkan hal tersebut di atas, setiap jenis kembaran selalu berdasarkan pada kedudukan sumbu kembaran terhadap bidang komposisi atau bidang kembaran di dalam kristal, bukan atas lebarnya lembar kembaran. Kembaran yang dibedakan atas dasar hubungan antara sumbu kembaran terhadap bidang komposisi adalah kembaran normal dan kembaran sejajar, sedangkan kembaran kompleks adalah merupakan gabungan antara kembaran normal dan sejajar pada satu kristal.
Gambar 02 : Tiga jenis kembaran pada kristal-kristal yang bersistem monoklin dan triklin A. Hubungan antara lembar-lembar kembaran pada kembaran sejajar; bidang komposisi (010). B & C. Kembaran singgung yang terbentuk oleh pergerakan seperti pada A. D. Kembaran normal pada kristal yang bersistem triklin, bidang komposisi (010). E. Kembaran normal yang berulang - kembaran polisintetik; kembaran seperti pada D. F. Kembaran kompleks: kembaran seperti pada tipe A digabung dengan tipe D; bidang komposisi untuk keduanya (010).
a. Kembaran normal :
Berarti bahwa sumbu kembaran terletak tegak lurus terhadap bidang komposisi yang juga merupakan bidang kembaran. Kembaran normal dapat dibagi lagi menjadi kembaran normal yang simple (kembaran Baveno & Mancbach) dan kembaran normal yang polisintetik. (Kembaran Albite, lihat gambar 03).
b. Kembaran sejajar : Sumbu kembaran terletak sejajar dengan garis yang merupakan garis perpotongan antara dua bidang kristal; sumbu kembaran tersebut juga terletak pada bidang komposisi. Conto kembaran sejajar yang simple adalah Kembaran Carlsbad pada alkali feldspar dan plagioklas. Sedangkan conto kembaran sejajar yang polisintetik adalah kembaran periklin pada mineral plagioklas (Gambar 04).
P Plagioklas yang menunjukan kembaran jenis Albite (A) dan pada bagian kiri atas memperlihatkan plagioklas yang menunjukan kembaran periklin (P)
A
Plagioklas yang menunjukan kembaran jenis Carlsbad
c. Kembaran Kompleks : Berarti bahwa pada satu kristal terdapat kembaran normal dan kembaran sejajar, kedua jenis kembaran mempunyai bidnag komposisi yang sama. Contonya adalah Kembaran Carlsbad-Albite pada mineral plagioklas umumnya dijumpai pada andesin, labradorit dan bitownit (Gambar 05 & 06). Gambar 05 : Kembaran Carlsbad-Albit pada plagioklas. Orthoskop nikol Bersilang. [P. Kerr, 1959]
Gambar 06 : Kembaran Carlsbad-Albite pada kristal bitownit. Pada saat posisi dimana hanya lembar Carlsbad nampak jelas. [P. Kerr, 1959]
Conto lain adalah kembaran cross hatch (bilik) yang terdapat pada mineral mikroklin (Gambar 07 & 08). Kembaran jenis ini menunjukan bahwa terlebih dahulu terbentuk kristal alkali feldspar yang bersistim monoklin (ortoklas atau sanidin).
Gambar 07: Kembaran cross hatch (bilik) pada kristal mikroklin yang disayat sejajar dengan (001). [P. Kerr, 1959]
Kenampakan setiap jenis kembaran bervariasi tergantung sayatan yang diamati. Sayatan yang dipotong sejajar dengan bidang komposisi memperlihatkan kembaran.
pada tidak
Sedangkan sayatan yang dipotong tegak lurus terhadap bidang komposisi menunjukan kembaran yang paling baik dengan bidang komposisi yang jelas.
PENENTUAN JENIS PLAGIOKKLAS DENGAN MENGGUNAKAN GRAFIK MICHEL LEVY (KEMBARAN ALBIT)
1. Carilah sayatan yang dipotong sejajar dengan sumbu b (Gambar 08 A). Sayatan tersebut dicirikan oleh hal sebagai berikut : a. b.
c.
Garis perpotongan antara bidang komposisi kembaran dengan bidang sayatan nampak jelas, walaupaun meja obyektif diturunkan dinaikan sedikit. Bila garis bidang komposisi diletakan sejajar dengan benang silang (N – S), maka semua lembar kembaran, menimbulkan warna interferensi dan illuminasi yang merata (dimana garis-garis bidang komposisi tetap kelihatan sebagai garis hitam). Perbedaan antara sudut x dengan sudut y tidak boleh lebih besar dari 6o. Dengan catatan bahwa makin kecil perbedaan antara besarnya sudut gelapan kedua bagian kembaran Carlsbad, makin benar besar sudutnya (Gambara 08 B). Lebar dari masing masing lembar kembaran polisintetik tidak berpengaruh terhadap perhitungan/pengukuran.
2. Ukurlah besarnya sudut gelapan kembaran. Pertama meja obyektif diputar searah dengan arah jarum jam, dimana salah satu lembar kembaran menjadi gelap maksimum dan dicatat besarnya sudut gelapan, misalnya x. Kemudian meja obyek diputar ke arah berlawanan jarum jam, dimana kembaran yang lain menjadi gelap maksimum dan dicatat besar sudut gelapan; misalnya y. Besarnya sudut gelapan kembaran keduanya (x dan y) dijumlahkan dan dibagi dua (x + y)/2 = z. 3. Lakukan lagi pada enam atau lebih mineral plagioklas lainya yang juga menimbulkan kembaran polisintetik. Kemudian diambil harga (z) yang paling besar diantara semua harga z tersebut. 4. Dengan memakai harga sudut gelapan dari kembaran (z) dan grafik pada Gambar 09, maka dapat ditentukan jenis plagioklasnya.
Kristal plagioklas yang mempunyai kembaran Albite. Sayatan plagioklas yang dipotong sejajar dengan sumbu b. [ Kerr, 1959]
x0
y0
Besarnya sudut gelapan kembaran = dijumlahkan dan dibagi dua (x0 + y0 )/2 = z0 .
Ab46 An54
Gambar 09 : Lengkung yang mengungkapkan hubungan antara besarnya sudut gelapan lembar kembaran Albite (z) pada sayatan yang dipotong sejajar dengan sumbu b dengan komposisi plagioklas; menurut Cara Michel-Levy. [P. Kerr, 1959]. Apabila harga z adalah kurang dari 20o, maka relief dari plagioklas harus dibandingkan dengan relief kuarsa yang bersinggungan. Plagioklas yang berkom-posisi kimia antara An0 - 21, mempunyai relief lebih rendah dari kuarsa atau mempunyai indeks bias lebih kecil dari indeks bias balsam kanada. Sedangkan plagioklas yang berkomposisi kimia An21-100 mempunyai relief lebih tinggi dari kuarsa atau indeks bias plagioklas lebih besar dari indeks bias balsam kanada.
PENENTUAN JENIS PLAGIOKLAS DENGAN MENGGUNAKAN GRAFIK WRIGHT (KEMBARAN CARLSBAD - ALBITE) 1. Carilah sayatan yang dipotong sejajar dengan sumbu b. Sayatan tersebut pada kedudukan diagonal hanya memperlihatkan dua lembar kembaran saja, yaitu lembar kembaran Carlsbad, sedangkan pada kedudukan N - S garis bidang komposisi antara semua lembar kembaran Albite nampak sebagai garis hitam dan illuminasi; serta warna interferensi dari semua adalah merata (Gambar 10).
2. Besarnya sudut gelapan lembar kembaran Albit pada salah satu lembar kembaran Carlsbad (misalnya lembar kembaran untuk sebelah kiri) ditentukan sesuai dengan Gambar 10.B; (x1 + x2)/2 = X. Kemudian besarnya sudut gelapan lembar kembaran Albite pada lembar kembaran Carlsbad lain (yaitu lembar sebelah kanan); (y1 + y2 )/2 = Y (Gambar 10.D)
Gambar 10 : Sayatan plagioklas yang dipotong sejajar dengan sumbu b; mempunyai kembaran Carlsbad-Albit. A. Pada kedudukkan diagonal menimbulkan kembaran Carlsbad saja. B. Pengukuran sudut gelapan lembar kembaran Albite pada lembar sebelah kiri kembaran Carlsbad. C. Pada kedudukan N - S, garis bidang komposisi kembaran Albite; nampak sebagai garis hitam dan illuminasi serta warna interferensi dari semua lembar sama merata. D. Pengukuran sudut gelapan lembar kembaran Albite pada lembar sebelah kanan kembar an Carlsbad.
3. Apabila sudut gelapan kembaran mempunyai harga terendah adalah < dari 2°, maka relief mineral harus dibandingkan dengan relief kuarsa sesuai dengan prosudur pada penentuan sudut gelapan kembaran Albite. 4. Memakai harga X dan harga Y, ditentukan jenis plagioklas dari gambar 11. Sudut gelapan kembaran yang lebih kecil dibacakan/diplot pada garis vertikal, sedangkan sudut gelapan kembaran yang lebih besar diplot pada garis lengkung. Dari titik perpotongan antara garis vertikal dengan garis lengkung menunjukan jenis plagioklas yang diamati pada garis horizontal. Perlu diperhatikan bahwa pada plagioklas yang berkomposisi kimia sekitar An20, kembaran Carlsbad tidak nampak pada sayatan; sudut gelapan pada kembaran Albite akan sama dengan nol.
Gambar 11 : Cara penentuan jenis plagioklas dari sudut gelapan lembar kembaran Carlsbad-Albite dengan menggunakan Grafik Wright. Sayatan plagioklas yang dipotong sejajar dengan sumbu b dan mempunyai kembaran Carlsbad-Albite. [ Menurut P.E Wright; diambil dari Kerr, 1959 dengan perubahan]
KEMBARAN DEFORMASI Kembaran deformasi dapat dibedakan dari kembaran tumbuh dengan memperhatikan bentuk dari masing-masing lembar kembaran. Pada kembaran tumbuh setiap lembar kembaran lebarnya tertentu dengan bidang batas yang lurus, bila suatu lembar kembaran tidak menerus maka ujungnya berbentuk persegi empat (Gambar 12.A). Sebaliknya pada kembaran deformasi, lebarnya dari setiap lembar kembaran dapat berubah ubah, juga lembar kembaran kadang kadang melengkung; bila suatu lembar kembaran tidak menerus maka ujungnya berbentuk baji (Gambar 12.B). Kembaran deformasi sering terdapat pada plagioklas di dalam suatu batuan metamorf regional (Gambar 13). Gambar 12 : Bentuk lembar kembaran pada kembaran tumbuh (A) dan kembaran deformasi (B).
A
B
Gambar 13 : Kembaran deformasi pada plagioklas. Ortoskop nikol bersilang.
ZONING KOMPOSISI KIMIA (Compositional Zoning) Conto zonasi komposisi yang paling umum, terdapat pada mineral plagioklas yang menghablur pada kondisi tak seimbang; maksudnya selama kristalisasi, keseimbangan antara komposisi kimia kristal dengan komposisi kimia liquid disekitarnya tidak dipertahan kan. Justru karena ada larutan pada sistem binary system tersebut, maka bahan padat yang pertama-tama menghablur selalu mempunyai komposisi kimia yang lebih kaya akan An (A) dari pada liquid yang menghasilkannya (B); dengan demikian komposisi liquid tersebut dirubah menjadi lebih kaya akan komponen Ab (perubahan sesuai dengan arah panah pada batas cair . Bila kristalisasi berlangsung dalam keadaaan seimbang, maka fasa padat (yang berkomposisi X) secara terus menerus menyesuaikan komposisinya dengan komposisi liquid. Proses kristalisasi dan penyesuaian ini dilanjutkan sampai semua liquid habis menjadi padat; dengan demikian fasa padat adalah suatu kristal yang homogen yang mempunyai komposisi kimia sama dengan Z; yaitu komposisi kimia liquid pada mulanya (A).
Z
YX
Sebaliknya bila pendinginan terlalu cepat atau liquid terlalu kental, sehingga difusi terhalang; maka bahan padat yang pertama-tama terbentuk (B) tidak sempat menyesuaikan komposisinya dengan komposisi kimia liqiud yang sudah diperkaya akan An, dengan demikian B tetap sebagai inti kristal plagioklas. Pada bagian sekitarnya terbentuk suatu zona yang berkomposisi lebih kaya akan Ab sesuai dengan komposaisi kimia; dengan demikian dihasilkan liquid C yang selanjutnya membentuk zona kedua sekitar zona pertama dengan komposisi Y.
Gambar 15 : Kristal plagioklas yang mempunyai zoning komposisi.
Ini bukan kembaran/twinning
TERIMA KASIH
