1. Petrologi Batuan Beku

8/18/2019 1. Petrologi Batuan Beku

1/98


2/98


3/98

ROCK AND MINERAL TYPES

Minerals are chemical compounds, sometimes specifiedby crystalline structure as well as by composition, whichare found in rocks

Rocks consist of one or more Minerals, and fall intothree main types depending on their origin and previousprocessing history:Igneous rocks are ones which have solidified directly from amolten state, such as volcanic lava.

Sedimentary rocks are ones which have been re-manufactured from previously existing rocks, usually fromthe products of chemical weathering or mechanical erosion,without melting.

Metamorphicrocks are ones which result from processing,by heat and pressure (but not melting), of previously existingsedimentary or igneous rocks.


4/98

Magma

Igneous Rocks

Sedimentary Rocks

Metamorphic Rocks

Sediment

Crystallization Melting

Metamorphism

Lithification

Weathering

Erosion

Transport

Deposition


5/98

The Rock Cycle


6/98

PROPORTIONS OF ROCK TYPES ON

THE EARTH

igneous & metamorphic rocks = crystalline rocks


7/98

ROCK IDENTIFICATION IS BASED ON:

Composition

What minerals makeup the rock?

Texture

What is the shape, sizeand orientation of the

mineral grains that

make up the rock?

Major Difference:

Crystalline vs. Clastic


8/98


9/98

Struktur tubuh bumi:- Litosfer

- Astenosfer

- Mesosfer

- Inti bumi


10/98

KOMPOSISI KERAK

a. Kerak benua Kerak benua bagian atas: Komposisi rata-rata lebih

mendekati granodiorit daripada granit; Komposisi kimiarata-rata SiO2 = 66,4 %

Kerak benua bagian bawah kondisi anh!drous"

- #atuan metamor$ $asies granulit asal batuan beku mak Kerak benua bagian bawah kondisi h!drous"

- #atuan metamor$ $asies ambolit asal batuan bekubasalt&

b. Kerak samodra

- #atuan sedimen pelagik- #atuan beku basalt, diabas, gabro


11/98

KOMPOSISI MANTEL

a. Mantel atas

- Batuan ultramafik

(silikat Mg + Fe3

O4

+ silikat hidrat)

b. Mantel bawah

- Batuan ultramafik (silikat Mg)


12/98

MAGMA

Lelehan batuan silikat panas yang terbentuk di alambersifat mobil dapat mengandung material padat dangas! "at padat terdiri dari sisa batuan asal yang tidakikut meleleh atau senolit # xenolith$ sisa kristal yangtidak ikut meleleh atau senokris # xenocryst $ dankristal-kristal yang terbentuk oleh pembekuan magma

#%ackson &'()$

Magma terbentuk oleh pelelehan sebagian # partialmelting $ batuan induk # parental rocks$ di dalammantel atau dalam *umlah yang lebih sedikit dibagian ba+ah kerak #lower crust $ #Schmincke ),,$


13/98

Pelelehan batuan dapat terjadi karena perubahan 3 parameter dasar: tekanan (P), temperatur (T) dankomposisi kimia (X), yaitu:

1.Kenaikan temperatur T pada kondisi P dan X yang konstan ( Increasing Temperature)

2.Penurunan tekanan P pada T dan X yang konstan ( Decompression)

3.Perubahan X pada P dan T yang konstan (terutama penambahan fluida khususnya H2O dan CO2)


14/98

3 modelpembentukanmagma basaltdaripelelehanpartialperidotit(Schmincke,2004)


15/98

MAGMA SOURCE: PARTIAL

MELTING

Mineral

Hypothetical Solid Rock:Intermediate Composition

A (Mafic)

B (Int)

C (Felsic)

Melting

Temp

1200°C

1000°C

800°C

Temperature = 500°C


16/98

MAGMA SOURCE : PARTIAL MELTING

Mineral

A (Mafic)

B (Int)

C (Felsic)

Melting

Temp

1200°C

1000°C

800°C

Temperature = !00°C

Intermediate Magma

"#ll Minerals Melt$


17/98

MAGMA SOURCE : PARTIAL MELTING

Mineral

A (Mafic)

B (Int)

C (Felsic)

Melting

Temp

1200°C

1000°C

800°C

Temperature = %00°C Magma


18/98

Mineral

A (Mafic)

B (Int)

C (Felsic)

Melting

Temp

1200°C

1000°C

800°C

Temperature = %00°C

Magma

Magma Separates Felsic

Remaining Rock: More Mafic


19/98

&artial Melting produces a magma that is

more 'elsic than the parent roc

Rock !ltramafic

Mafic

Intermediate

Felsic

Magma 'rom &artial MeltingMafic

Intermediate

Felsic

(more) Felsic


20/98


21/98

Tempat terbentuknya magma

&! "ona subduksi #subduction zone$

- .eleburan mantel atas / ba*i mantel #mantle wedge$

mantel tersomatisasi

- .elelehan parsial kerak samudera #fasies amfiboliteklogit$

- .elelehan parsial kerak benua bagian ba+ah

#anateksis$

)! "ona tumbukan #collision zone$

- .elelehan parsial kerak benua bagian ba+ah

#anateksis$

- .elelehan parsial kerak benua bagian tengah #anateksis$


22/98

Tempat terbentuknya magma #)$

0! Rekahan tengah samodra #mid oceanic rift $- .eleburan mantel atas

! Rekahan tengah benua #intra continental rift $- .eleburan mantel atas

1! 2epulauan tengah samudera #mid oceanic island $

- .eleburan mantel atas

#3est &'()4 5ilson &'('$


23/98

COMPOSITION: MAGMA SOURCE

Mafic Intermediate Felsic

Source: &artial Melting o' ultrama'ic mantle at

*i+ergent ,ones and-

!ltramafic mantle


24/98



Source: &artial Melting o' ultrama'ic mantle at

*i+ergent ,ones and - Hot Spots


25/98



Source: &artial Melting o' mantle( ocean crust and continent at

Su.duction ,ones


26/98



Source: &artial melting 'elsic continent a.o+e

Hot Spots / Su.duction ,ones


27/98

Magma

Chamber

Surface

Intrusi6e

#.lutonic$

78trusi6e

#9olcanic$


28/98

PROSESKRISTALISASI


29/98

PROSES KRISTALISASIMAGMA

Magma yang naik mendekati permukaan bumi biasanyamengalami berbagai ubahan kimia dan mineralogi melalui proses-proses yang disebut diferensiasi yang menghasilkan bermacam-macam batuan beku dengan komposisi kimia yang berbeda-beda

2omposisi asal magma disebut sebagai magma induk atau

‘Parental Magma’ atau ‘Primitive Magma’ iferensiasi #Differentiation$: proses-proses yang menghasilkanmagma turunan #derivative magmas$ yang berbeda komposisi kimiadan mineralogi dari Primitive Parental Magma

Secara umum diferensiasi dianggap ter*adi dalam reser6oir

magma di dalam kerak #kedalaman ; &,km$ di mana magma dalamkondisi stagnan mendingin secara perlahan dan mengkristal

.roses diferensiasi yang paling penting adalah: 2ristalisasi


30/98

2ristalisasi


31/98


32/98

2. Asimilasi

Perubahan komposisi magma,sebagai akibatadanya reaksi antara magma dengan batuan

dinding yang berkomposisi berbeda.

3. Percampuran magma induk

Magmaintermediate, misal andesit sebagai

hasil percampuran antara magma basalt

dengan riolit.


33/98

igure !1)5


34/98

IGNEOUS ENVIRONMENTS

Extrusive Igneous Rock. roduced !hen lava erupts onto the sur"ace.

#he lava "ree$es on exposure to air or !ater.

Crystal grains lack time "or gro!th and are mostly invisible.

Intrusive Igneous Rock. roduced by the crystalli$ation o" magma !hile still

underground.

#he magma "ree$es because o" the gradual loss o" heat to the

country rock.

Crystal grains have time to gro! and are mostly visible.


35/98

ine

2rained

Coarse

2rained


36/98

TIPE TUBUH BATUAN

TEROBOSAN - Sill

Bentuk tabular atau seperti lempengan, bersifat konkordan

Dapat merupakan bagian tubuh intrusi melapis Tubuh intrusi yang tipis, dapat terbentuk di tempat yang

dangkal, menerobos batuan sedimen yang relatif tidak terlipat

Sebagian sill berkomposisi batuan basalt yang terbentuk dari

magma yang encer.

Tubuh sill dapat bersifat sederhana, majemuk, atauterdiferensiasi (bagian dasar tersusun oleh mineral-mineral berat, ke

arah atas dapat tersusun oleh mineral-mineral yang lebih ringan).


37/98

%akolit Laccoliths'

➔ Seperti (amur tubuh berbentuk lempengan) dasarmendatar) atap seperti kubah) menerobos perlapisanyang melengkung seperti busur) konkordan sebagianbesar bersi"at asam atau menengah.

➔ *iameter +,- km) tebal maksimum + m➔ *i tempat yang dangkal) dapat berubah men(adi sill.➔ /omposisi didominasi oleh magma asam


38/98

Lakolit di pegunungan Judith, Montana

'akolit'akolit

% lit L lith '


39/98

%opolit Lopoliths'

#ubuh berbentuk lempengan atau melensa) permukaanbagian ba!ah dan atas cekung ke arah atas seperti ca!anatau cerutu'

0ersi"at basa) konkordan) bagian tengah melesak ke ba!ah)di daerah yang sedikit terlipat

#ebal +1+ 2 +13 lebar) diameter puluhan,ratusan km) tebalribuan meter

0ersi"at ma"ik atau ultrama"ik

#entuk keru(ut dan lempengan dalam bentuk intrusi mak#entuk keru(ut dan lempengan dalam bentuk intrusi mak


40/98

akolit Pacoliths'

Masa berbentuk lensa) melengkung) mengin(eksisecara konkordan perlapisan terlipat antiklin atausinklin') intrusi relati" dalam

asi"

)akolit)akolit


41/98

/orok Dikes'

#abular) memotong struktur utama perlapisan atau "oliasi'

4ubungan tegangan dengan4ubungan tegangan denganin(eksi yang membentuk korokin(eksi yang membentuk korok5nderson dan 4ubbert'5nderson dan 4ubbert'

5rah tegangan terkecil 5rah tegangan terkecil


42/98

/orok Dikes'

#abular) memotongstruktur utamaperlapisan atau"oliasi'


43/98

Ring dike korok berbentuk cincin'

/emiringan ta(amergerakan magma ke atas) di sepan(ang rekahansilindris dan seperti kerucut) bagian tengah 1 pusatnyaruntuh%ebar beberapa km


44/98

Ring dike a. Skemab. 6oto udara semenan(ung 5rdnamurchan) Skotlandiac. eta geologi


45/98

7rat

#abular tipis lebar beberapa cm'

Charmichael et al.) +89+) Ehler dan 0lat) +8-+: 0est)+8-3'


46/98

05#75< 0E/7 I


47/98

'

05#75< 0E/7 I


48/98

%7#;<

#ERMII 5 ME


49/98

TYPES OF IGNEOUS ROCKVolcanic (or extrusive) rocks cool from lava eruptions and

tend to have a fine-grained texture. Plutonic (orintrusive) rocks solidify underground and

tend to have acoarse-grained texture.

Fine-grained Coarse-grained


50/98

1. Mode atau Modal Composition: komposisi

mineralogi dari suatu batuan beku

. Norm: normalisasi komposisi kimia batuan

(oksida utama) untuk mengetahui komposisi

mineral normative


51/98

Mineral Properties

Olivine Green to yellow-green; vitreous; fractures;small, equidimensional grains

Plagioclase Usually white or gray;

2 cleavages at 90°;

elongate grains; striations sometimes visible

Pyroxene Greenish black or brownish black;

rather dull luster;

blocky grains

Amphibole Black with shiny, splintery appearance;

two cleavages at 60° and 120°;

elongate grains

Biotite Shiny, black sheets;

one perfect cleavage

Orthoclase Usually white or pink;

2 cleavages at 90°;

equidimensional grainsMuscovite Shiny, silvery sheets;

one perfect cleavage

Quartz Colorless to gray;

vitreous with conchoidal fracture;

irregular grains in intrusive rocks;

equidimensional phenocrysts in extrusive rocks


52/98


53/98

"#

TYPES OF MINERALS

* Essential – Minerals which must be present inorder for a rock to be classified with a certain name

* Accessory– Minerals need not be present in a

rock, but which may be present in small amounts


54/98

T72ST=R


55/98

T72ST=R

*e"inisi A

Istilah yang dipakai untuk men(elaskan hubungan antar kristal

embagian tekstur berdasarkan granularitas A 6anerit

Cukup besar) dapat ditentukan dengan mata 1 lensa pembesar tubuh intrusi) inti tubuh ekstrusi besar'

, /asar A B mm, Sedang A +, mm

, 4alus A ? + 2 ) mm

5"anit kristalin) sangat halus A? ) mm'

*itentukan dengan mikroskop tubuh intrusi kecil dekat permukaanbumi) ekstrusi'

>elasan

5liran lava) intrusi,intrusi kecil sangat dangkal


56/98

/ristal,kristal kasar A, endinginan lambat kesempatan dalampenambahan ion,ion) pertumbuhan kristal A besar'

, /ekentalan magma yang rendah, roses pengintian sukar ter(adi serta berlangsung

perlahan,lahan

, @umlah inti kristal yang sedikit A memungkinkan sedikitkristal tumbuh men(adi besar sebelum kristal di

sampingnya tumbuh

/ristal,kristal dalam basalt yang halus A, engintian yang cepat inti kristal banyak', /ristalisasi cepat pendinginan cepat pada permukaanbumi') dihalang,halangi oleh kekentalan magma yangrendah encer'


57/98

#ekstur gelasan dalam riolit A, endinginan cepat, olimerisasi tetrahedra silika') magma silikaan)kecepatan kristalisasi', Migrasi ion yang perlahan,lahan A karenakekentalan magma yang tinggi dapatmenghalang,halangi kristalisasi


58/98

embagian tekstur berdasarkan kristalinitas A 4olokristalin

Semuanya kristal

4ipokristalin Sebagian kristal) sebagian gelas gunungapi

4olohialin Semuanya gelas gunungapi


59/98

embagian tekstur berdasarkan "abrik 1 hubungan antarkristal A anidiomor"ik granular Sebagian besar tersusun oleh kristal,kristaleuhedra 4ipidiomor"ik granular Sebagian besar tersusun oleh kristal,kristalsubhedra Senomor"ik 1 alotriomor"ik granular Sebagian besar tersusun oleh kristal,kristalanhedra


60/98

/ristal euhedra A4ubungan antar kristal yang dibatasi oleh muka kristalnyasendiri

/ristal subhedra4ubungan antar kristal) dengan sebagian muka kristaldibatasi oleh muka kristal mineral yang lain

/ristal anhedra4ubungan antar kristal yang semuanya dibatasi oleh mukakristal mineral lain

ll f


61/98

1. Phaneritic:crystals visible with naked eye Plutonicor intrusive rocks

2. Aphanitic:crystal too small for naked eye Volcanicor extrusive rocks

3. Porphyritic: two different, dominant grain sizes

Large crystals = phenocrysts; small crystals =

groundmass4. Fragmental:composed of disagregated igneous

material Pyroclastic rocks

Textural classification ofTextural classification ofigneous rocksigneous rocks


62/98

$2

PORPHYRITIC SIZE DISTRIBUTION

* Porphyritic -bimodal size distribution, with large

grains surrounded by numerous small grains or glass

* Phenocrysts- Large crystals formed by relativelyslow cooling below the earth’s surface

* Groundmass- Small crystals or glass, formed bymore rapid cooling


63/98

Pegmatitic:very large xtals (cm to 10s of cm); i.e., slowly cooled

Forms veins or layers within plutonic body

Glassy:non-crystalline; cools very fast (e.g., obsidian)

Volcanic rocks

Vesicular: vesicles (holes, pores, cavities) form as gasesexpand

Volcanic rocks


64/98

Coarse 2rained ine 2rained

KELUARGA BATUAN FANERITIK


65/98

Granit biotit dari Sibolga, Sumatera Utara, berumur

Perm (280-230 juta tahun yang lalu).

KELUARGABATUANFANERITIK


66/98


Granit biotit, dari pulau Natuna, berumur Perm-Yura

(141-280) juta tahun yang lalu.



67/98


Granit biotit berlapis, dari pantai Trikora, pulau Bintan,

kabupaten Kepulauan Riau, berumur Trias-Jura (248-

131 juta tahun yang lalu)



68/98


Mikrogranit dari Sibolga, Sumatera Utara, berumur

Perm (280-230 juta tahun yang lalu).



69/98


Aplit, dari Bourder County, Colorado, berumur Pra-

Kambrium (>500 juta tahun yang lalu)



70/98


Pegmatit, dari Portland, Middlesex County, Connecticut,

berumur Devon Atas (360-345 juta tahun yang lalu).


71/98

&orphyritic

enokris

" Phenocrysts$

Masa dasar

"Groundmass$


72/98

2lassy

3esicular


73/98

Made o' rock 'ragmentsrather than crystals

STR=2T=R 3AT=A> 372=


74/98

STR=2T=R 3AT=A> 372=

*e"inisi A

Istilah yang dipakai untuk men(elaskan hubungan antarkumpulan mineral 1 material penyusun batuan

Macam,macam struktur AD erlapisan bersusun intrusi melapis'

D SkoriaanD esikuler D 5migdaloidalD #rasitik

D erlitikD /ekar tiang dan lembaranD %ava bantal

STRUKTUR PERLAPISAN DALAM BATUANBEKU


75/98

BEKU

Granit biotit berlapis, dari pantai Trikora, pulau Bintan,

kabupaten Kepulauan Riau, berumur Trias-Jura (248-

131 juta tahun yang lalu)


76/98

Columnar 4oints

#so Caldera

3olcanic Rocks

4apan


77/98

2LASI .7>AMAA>


78/98

2LASI .7>AMAA>3AT=A> 372= >?> TAL

Terutama 3erdasarkan:

D Tekstur : biasanya dipakai pertama kalikarena memberikan bukti ttg genesa dan

dapat dipakai untuk klasifikasi yang umum

D 2omposisi: utamanya komposisimineralogi tapi bisa *uga kimia


79/98

2LASI 372=

0erdasarkan cara ter(adinya AD 0atuan plutonD 0atuan hipabisalD 0atuan gunungapi


80/98

3AT=A> .L=T?>

D Membeku di tempat yang dalam abisal') tubuh intrusibesar batolit) stok dan pluton,pluton besar lain')membeku perlahan,lahan

D 0erbutir sangat kasar) medium,kasar: secara lokalditemukan tekstur por"iritik: non por"iritik) subhedra atauanhedra

3AT=A> I.A3ISAL


81/98

D Mengristal di ba!ah kondisi yang terpengaruh antara batuan

pluton dan batuan gunungapi) intrusi dangkal kecil) dekatpermukaan bumi hipabisal') pada kerak benua bagian atas)korok) sill) sumbat gunungapi) leher gunungapi atau tubuhyang lebih besar lakolit' pada tempat yang dangkal) dapatmendingin cukup cepat

D ada umumnya berbutir "anerik halus) por"iritik) por"iritikmasadasar halus) tanpa gelas volkanik

D 0agian tepi intrusi dalam yang mendingin cepat danmenerobos batuan yang dingin dapat mempunyai si"atbatuan hipabisal

3AT=A> @=>=>@A.I


82/98

Membeku cepat) pada atau amat dekat dengan permukaanbumi) a"anitik dengan sedikit atau tanpa campuran gelas)sangat halus,gelasan: klastik

/ristalisasi "enokris cenderung ter(adi pada kisaran suhuyang tinggi) sehingga muncul mineral,mineral yang terbentukpada suhu tinggi) rendah sanidin dan plagioklas suhu

tinggi' 6enokris biotit) hornblenda) kuarsa

Ada dua fase pendinginan : fase intertelurik di tempat

yang dalam (fenokris) dan fase efusif (masadasar afanitik),

yaang menghasilkan tekstur porfiritik

Compositionaltermsfor


83/98

D Mineral "elsik, Farna putih) abu,abu) merah muda) rapat (enis rendah

, /uarsa) "eldspar) "eldspatoid

D Mineral ma"ik

, Farna gelap) hi(au) coklat) hitam) rapat (enis tinggi

B G)-'

, iroksen) am"ibol) olivin) biotit

Compositional terms forigneous rocks minerals


84/98

Felsic: feldspar + silica~55-70% silica, K-feldspar > 1/3 of feldspars present

light-colored silicate minerals — Continental crust

Intermediate: between felsic and mafic

~55-65% silica, plag > 2/3 of feldspars present

Na-rich plag predominates over Ca-rich plag

Mafic:magnesium + ferric iron

~45-50% silica; Ca-rich plag dominant feldspar

dark silicate minerals — Oceanic crust

Ultramafic: >90% mafic minerals, silica < 45%, few or nofeldspars

Mantle-derived


85/98

2LASI 372=

0erdasarkan komposisi mineralogi AD 0atuan "elsik

, Mineral ma"ik tidak melimpah 2 sedikit ? H '

D 0atuan ma"ik

, Mineral ma"ik melimpah H 2 9 '

D 0atuan ultrama"ik, Mineral ma"ik sangat melimpah B 8 '


86/98

2LASI 372= 37RASAR2A>27%7>=A> SILI2A

0erdasarkan ke(enuhan silika A

0atuan sangat (enuh silika silica(o)ersat*rated '

, /uarsa

0atuan (enuh silika silica(sat*rated '

, Mineral (enuh silika

0atuan tidak (enuh silika silica(*ndersat*rated '

, 6eldspatoid) J olivin) J korundum

;livin Mg3Si;H' J Si;3 piroksen 3 MgSi;G'

6eldspatoid /5lSi;3;K' J Si;3 "eldspar /5lSiG;-'


87/98

D Mineral (enuh silika

, Semua "eldspar) piroksen 1 miskin #i) am"ibol)mika)olivin 1 kaya 6e) magnetit) ilmenit

D Mineral tidak (enuh silika

, %eusit) ne"elin) olivin 1 kaya Mg) piroksen 1 kaya #i)

korundum

2LASI 372=


88/98

0erdasarkan kandungan silika Si;3' A

D 5sam, Si;3 A B KK

, >ranit) sienit) diorit kuarsa) trasit

D Menengah

, Si;3 A 3 2 KK , *iorit) granodiorit) andesit

D 0asa

, Si;3 A H 2 3

, >abro) basaltD 7ltrabasa

, Si;3 A ? H

, eridotit) dunit

CLASSIFICATIONOFCOMMONIGNEOUSROCKS


89/98

CLASSIFICATION OF COMMON IGNEOUS ROCKS

Composition %haneritic Aphanitic Color inde&(' dar minerals)

Felsic ranite*eniteMon+onite

,h*olite

-rach*te.atite

101"

20Intermediate ranodiorite

/iorite/aciteAndesite

20

2"

Mafic aro Basalt "0

!ltramafic %eridotite "


90/98

#he rock must contain a total o" at least + o" the minerals belo!.Renormali$e to +

a'

88

Luart$olite

L


91/98

A classification of the phaneritic igneous rocs a1

%haneritic rocs 3ith more than 10' (4uart+ 5 feldspar 5

feldspathoids) After I!

Luart$,rich>ranitoid

KK

33 5lkali 6s.Luart$ Syenite

Luart$Syenite

Luart$Mon$onite

Quartz

Monzodiorite

Syenite Mon$onite Mon$odiorite(Foid)-bearing

Syenite

+ G K

6oid',bearingMon$onite

(Foid)-bearingMonzodiorite

8

5lkali 6s.

Syenite

6oid',bearing 5lkali 6s. Syenite

+

6oid'Mon$osyenite

& 6 o i d ' S

y e n i t e

6oid'

Mon$odiorite

& 6 o i d ' >

a b b r o

Lt$. *iorite1Lt$. >abbro

+

*iorite1>abbro1

5northosite

6oid',bearing*iorite1>abbro

K

6oid'olites

>ranite >rano,diorite

# o n a l i t e

A l k

a l i

F e l d

s p a r G

r a n i t e

5

6

K

lutonic rocks


92/98


93/98

# classi'ication and nomenclature o' +olcanic

rocks1 #'ter I2S1

&"oid',bearing #rachyte

&"oid',bearing %atite

&"oid',bearing 5ndesite10asalt

&6oid'ites

+

K K

G K

+

3 3

K K

<

A .

Rhyolite *acite

#rachyte %atite 5ndesite10asalt

honolite #ephrite

olcanic rocks


94/98

A chemical classification of 6olcanics ased on total alalis 6s silica After .e Baset al (18$) 7

%etrol )6 9:";9"0


95/98


96/98


97/98


98/98

1. Petrologi Batuan Beku

Documents

Transcript of 1. Petrologi Batuan Beku