PETROGRAFI BATUAN BEKU
KOMPOSISI MINERAL BATUAN BEKU
Batuan beku umumnya memiliki komposisi kimia utama ( SiO2, Al2O3, CaO, MgO, dll.) dari beberapa mineral yang terdistribusi secara luas seperti kuarsa, feldspars, piroksen, amphibol, mika, oksida besi, olivine dan feldspatoid. Mineral batuan beku biasanya dikelompokan dalam 2 kategori. Mineral felsik, berwarna terang dan relative memiliki densitas yang rendah ( umumnya nilai G 2,5 – 2,7). Mineral mafik, berwarna gelap dan mempunyai densitas yang besar ( umumnya nilai G 3 – 3,6).
Mineral Felsik
Kuarsa (SiO2)
Kuarsa adalah penciri batuan beku yang mengandung banyak silika (SiO2 > 66 %). Silika berada pada kondisi yang stabil saat temperature di bawah 8700 pada tekanan atmosfer.
Feldspar
Feldspar adalah kelompok mineral yang paling banyak dan tersebar luas pada batuan beku, dimana komponen ideal end membernya adalah KAlSi3O8, NaAlSi3O8 dan CaAl2Si2O8. Kelompok alkali feldspar memiliki rumus kimia (KAlSi3O8-NaAlSi3O8) sedangkan kelompok plagioklas memiliki rumus kimia (NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8).
Alkali Feldspar
Kelompok sanidin-anorthoklas (Ka, Na) AlSi3O8 – (Na, K) AlSi3O8 memiliki temperature yang tinggi, memiliki struktur kristal monoklin hingga triklin. Orthoklas ( K, Na) AlSi3O8, memiliki sistem kristal monoklin. Mikroklin (K, Na) AlSi3O8, memiliki sistem kristal triklin dan relatif stabil pada temperature yang rendah. Perthites (K, Na) AlSi3O8, dibeberapa kasus terbentuk oleh eksolusi.
Plagioklas Series
Seri plagioklas adalah Albite ( NaAlSi3O8) hingga Anorthit (CalSi3O8). Berdasarkan kriteria secara optik, plagioklas dibagi sebagai berikut :
Albite An0 hingga An10
Oligoklas An10 hingga An30
Andesin An30 hingga An50
Labradorit An50 hingga An70
Bitonit An70 hingga An90
Anortit An90 hingga An100
Plagioklas dengan inklusi intergrown K-feldspar yang dapat dilihat disebut antiperthite
Feldspatoid
Jenis feldspatoid yang paling umum adalah :
Nepheline Na3KAl4Si4O16
Sodalite Na6Al6Si6O24Cl9
Leucite KAlSi2O6
Mineral Mafik
Olivin (Mg,Fe)2SiO4
Olivin banyak ditemukan pada batuan beku yang memiliki kandungan SiO2 yang rendah namun kaya akan FeO/MgO.
Piroksen
Piroksen memiliki 3 seri utama yaitu :
Ortopiroksen (Mg,Fe)SiO3, sistem kristal ortorombik, terbagi menjadi enstatit-bronzite-hypersten-ferrosilite (En-Fs). Umumnya hyperstene mengandung FeSiO3 kurang dari 50%.
Augite-pigeonite series, diantaranya adalah CaMgSi2O6 (diopside), CaFeSi2O6 (Hedenbergit), MgSiO3 (Enstatit) dan FeSiO3 (Ferrosilite) sebegai end member yang ideal. Memiliki ciri-ciri optik diantaranya adalah sudut aksial ( 2V bernilai positif, axial plane kecuali pada pigeonit adalah parallel (010) : sudut 2V pada augite berkisar dari 600 pada jenis Ca(Mg,Fe)Si2O6 hingga 400 pada mineral yang rendah kandungan calsic, pada augite subcalsic 2V bernilai rendah yaitu 100-300 , Pigeonite adalah uniaksial atau memiliki nilai 2V rendah dengan axial plane normal (010).
Sodic Piroksen, monoklinik piroksen mulai dari aegirin (NaFe3+Si2O6) hingga acmite-diopside-hedenbergite. Mencirikan batuan beku dengan kandungan sodium yang tinggi dibandingkan dengan Al2O3.
Amfibol
Jenis amfibol yang umum pada batuan beku adalah horblenda, monoklinik double-chain silicate diperkirakan NaCa2(Mg,Fe)4Al(Al2Si6O22)(OH)2 dengan substitusi yang terbatas dari K untuk Na, Fe3+ untuk Al dan F untuk (OH).
Biotit
Jenis mika yang umum dijumpai pada batuan beku adalah biotit, K(Fe,Mg)3(AlSi3O10)(OH)2 , dimana Fe3+ dapat disubsitusi oleh Mg dan Al disubstitusi oleh Si.
Iron-Titanium oxides
Adalah mineral opak yang umum dijumpai pada batuan beku dengan besi dan titanium oksida sebagai end member. Seri α (ilmenit) tergolong rombohedral ilmenit-hematit (FeTiO3 - Fe2O3) dengan kandungan Fe2O3 hingga 25%. Seri β ( Magnetit) tergolong isometric magnetit-ulvospinel (Fe3O4 – Fe2TiO4).
Mineral aksesori
Umumnya batuan beku mengandung mineral minor (aksesori) dengan jumlah yang kecil yang memasukkan unsur-unsur yang dikecualikan atau gagal ditampung pada fase utama , seperti phosphorus dan fluorine pada apatite Ca3(PO4)3(OH,F), zirconium pada zircon ZrSiO4, kelebihan aluminium pada beberapa granite pada mineral muskovit KAl2(AlSi3O10)(OH)2, karbon pada kalsit CaCO3.
TEKSTUR BATUAN BEKU
Tekstur dan Struktur
Secara umum, struktur mengacu kepada fitur berskala besar yang dapat dikenali di lapangan seperti banding, lineasi dan jointing. Tekstur mengacu pada tingkat kristalinitas dan ukuran butiran serta susunan atau hubungan geometris antar unsur penyusun batuan. Fitur tekstur memberikan banyak indikasi mengenai kondisi di mana batuan beku terkonsolidasi dari magma induk, karena hal tersebut dikendalikan oleh laju dan urutan kristalisasi, dan itu bergantung pada suhu awal, komposisi, kandungan komponen fugutif dan viskositas magma serta tekanan saat magma membeku.
Karakteristik Tekstur Umum
Derajat Kristalinitas dan ukuran Mineral
Beberapa batuan beku seperti granite seluruhnya terdiri dari kristal sehingga digolongkan holokristalin. Kristal dengan ukuran sangat kecil, biasanya berbentuk tabular atau prismatic disebut microlite. Jika ukurannya lebih kecil, bulat, seperti batang dan berbentuk isotropic seperti rambut disebut dengan kristalit.
Apabila batuan beku tersusun atas kristal dengan ukuran sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, maka batuan tersebut disebut aphanite dan bertekstur afanitik. Jika komponen individual kristal pada batuan dapat dibedakan satu sama lain menggunakan mikroskop, maka disebut tekstur mikrokristalin. Jika ukurannya terlalu kecil untuk dibedakan menggunakan mikroskop , maka tekstur batuan tersebut adalah kriptokristalin. Batuan beku yang terdiri atas kristal dengan ukuran kurang lebih seragam, maka disebut halus (fine), jika rata-rata diameter dari individu kristal tersebut kurang dari atau sama dengan 1 mm. Disebut medium jika ukuran individu kristalnya antara 1 mm hingga 5 mm. Jika ukuran individu kristal antara 5 mm hingga 3 cm disebut kasar. Disebut sangat kasar apabila ukuran individu kristalnya lebih dari 3 cm.
Tekstur Batuan Beku dan Urutan Kristalisasi
Kristal yang benar-benar dibatasi oleh bidang muka kristal mereka sendiri disebut euhedral, jika hanya beberapa bagian saja yang dibatasi oleh bidang muka kristalnya sendiri disebut subhedral, dan apabila tidak memiliki bidang muka kristal dan bentuknya tidak beraturan disebut anhedral. Butir kristal biasanya dikelompokkan berdasarkan bentuk seperti columnar, acicular, fibrous, tabular, prismatic equant dan platy.
Berdasarkan Rosenbusch, urutan kristalisasi magma secara umum adalah sebagai berikut :
Komponen-komponen minor seperti zircon, apatit, sphene.
Silikat mafik dengan urutan : olivine, piroksen, amfibol, mika (orto-, chain, sheet silicates).
Feldspar dengan urutan kalsik hingga sodik plagioklas, alkali feldspar; kuarsa.
Tekstur Spesifik
Apabila sebagian besar mineral pada batuan holokristalin berbentuk ekuidimensional atau equant dengan ukuran kurang lebih seragam, disebut tekstur granular atau equigranular. Tekstur yang paling umum, dimana terdapat beberapa komponen euhedral, beberapa subhedral dan sisanya anhedral disebut tekstur subhedral granular, tetapi karena tekstur tersebut biasanya ditunjukkan oleh sebagian besar granit, maka umumnya disebut sebagai tekstur granitik. Jika sebagian besar komponen berbentuk anhedral, disebut tekstur anhedral granular, tekstur yang biasanya ditemukan pada batuan dike yang bersifat felsik, yang disebut aplite, sehingga disebut sebagai tekstur aplitik, banyak ditemukan pada batuan plutonik ultrabasic dan basic dengan ukuran kristal sedang dan kasar.
Sebagian besar batuan beku mengandung kristal dengan ukuran relatif besar di dalam matriks yang halus berkilau seperti gelasan, atau pada massa dasar. Batuan inequigranular seperti itu disebut porphiritik, kristal dengan ukuran yang besar disebut fenokris. Fenokris selalu lebih besar bila dibandingkan dengan kristal pada massa dasar, fenokris yang mungkin sangat kecil sehingga dibutuhkan mikroskop untuk menemukannya disebut dengan mikrofenokris dan tekstur seperti itu disebut dengan mikroporfiritik. Batuan dimana fenokris berkumpul dalam kelompok yang terpisah disebut glomeroporfiritik. Jika fenokris berada pada matriks yang memilki komposisi gelas, maka teksturnya disebut vitrophirik, dan jika batuan afanitik atau batuan yang bersifat gelasan benar-benar tidak memiliki fenokris, maka disebut dengan aphyric atau nonporfiritik.
Gambar . A: Tekstur subhedral granular, B: Tekstur porfiritik, C:Tekstur anhedral granular
Adanya granite dengan bentuk kristal euhedral yang besar berupa K-feldspar atau oligoklas yang terdapat diantara massadasar granitic normal, yang dalam beberapa kasus "megafenokris" ( lebih tepat disebut porphyroblast) ini berasal dari metasomatisme yang terlambat.
Pada beberapa batuan beku silikat, terutama granit, granit pegmatit, dan granophyre, terdapat intergrowth kuarsa dan alkali feldspar, dimana umumnya orientasi kuarsa tidak teratur, tekstur seperti ini disebut graphic. Hampir mirip dengan graphic intergrowth adalah tekstur myrmekitic, yang ditandai oleh kristal menyerupai cacing atau jari seperti kuarsa yang tertutup dalam plagioklas sodik, biasanya oligoklas. Ini dihasilkan dari perpindahan bagian marjinal feldspar potasik, terutama pada kontak dengan plagioklas, karena reaksi magmatik atau pasca konsolidasi yang terlambat.
Pada batuan seperti gabbro, diabas dan basalt, plagioklas mungkin terletak pada matriks augite kasar dengan bentuk subhedral atau pigeonite, sehingga pada sayatan tipis kristal feldspar yang rata-rata panjangnya tidak beraturan melebihi diameter butir piroksen sehingga tampak sebagian atau seluruh plagioklas tertutup oleh piroksen. Jenis intergrowth seperti ini disebut ophitic. Jika rata-rata panjang mineral plagioklas melebihi butir piroksen (ukuran mineral plagioklas lebih besar), disebut tekstur subofitik.
Batuan yang memiliki banyak butiran dari berbagai macam mineral dalam orientasi yang acak dan benar-benar tertutup dalam kristal yang berukuran besar dengan komposisi yang berbeda , disebut memiliki tekstur poikilitik.
Gambar A: Tekstur poikilitik, B: Tekstur ofitik, C: Tekstur subofitik
Pada banyak batuan hipabisal, khususnya basalt dan diabas, celah antara feldspar ditempati oleh butiran ferromagnesian, biasanya olivine, piroksen atau oksida besi-titanium pada orientasi yang acak, tekstur yang dihasilkan disebut intergranular. Atau celah antara dapat diisi dengan gelas, material kriptokristalin, atau mineral granular sekunder seperti serpentin, smektit, klorit, kalsit, zeolite dan sodalit, tekstur yang terbentuk disebut intersertal. Dan sama seperti tekstur intergranular, pada tingkatan subofitik ketika piroksen mulai terbentuk di sekitar ujung mineral feldspar, maka tekstur intersertal bergabung menjadi hyaloofitik karena mineral gelas dan mineral nongranular mulai menyelimuti feldspar. Tekstur intersertal yang juga berkembang disebut tekstur hialofilitik, dengan ciri khas banyak lava, dimana gelas mengisi celah antara mikrolit feldspar pada orientasi yang acak.
Gambar A : Tekstur intergranular, B : Tekstur intersertal, C : Tekstur hyaloofitik
Matriks holokristalin dari beberapa batuan terdiri dari microlit yang tertekan kuat, umumnya feldspar, terjalin dalam tampilan yang tidak teratur. Massa dasar semacam itu disebut felty. Pada banyak andesit dan trachytes, mikrolit feldspar yang padat ditempatkan secara subparalel akibat adanya aliran dan celah yang ditempati oleh material mikro atau kriptokristalin, tekstur seperti itu disebut pilotaxitic atau trachytic.
Gambar A : Tekstur trachytic, B: Tekstur pilotastik, C : Tekstur Hyalofitik
Gas dalam lava dan intrusi dangkal seringkali membentuk rongga atau vesikula. Biasanya vesikula ini berbentuk bulat atau lonjong tapi kebanyakan tidak beraturan, yang kemudian diisi oleh mineral sekunder seperti opal, kalsedon, klorit, kalsit dan zeolite membentuk amygdules.
Lava silikat, terutama kaya akan gelas, agregat radial dari mineral acicular dan fibrous, yang dikenal sebagai spherulites. Tubuh radial atau yang berbentuk seperti berkas pada batuan disebut dengan varioles, dan membentuk tekstur variolitik.
Penghancuran dan fragmentasi kristal dapat terjadi akibat gerakan pasca konsolidasi. Tekstur yang dihasilkan disebut kataklastik, jika granulasi dan pengikisan kristal sangat ekstem, teksturnya disebuut milonitik.
