PEMBENTUKAN MINERAL

Mineral tanah adalah mineral yang terkandung di dalam tanah dan merupakan salah satu bahan utama penyusun tanah. Mineral dalam tanah berasal dari pelapukan fisik dan kimia dari batuan yang merupakan bahan induk tanah, rekristalisasi dari senyawa-senyawa hasil pelapukan lainnya atau pelapukan (alterasi) dari mineral primer dan sekunder yang ada.

Mineral mempunyai peran yang sangat penting dalam suatu tanah, antara lain sebagai indikator cadangan sumber hara dalam tanah dan indikator muatan tanah beserta lingkungan pembentukannya. Jenis mineral tanah secara garis besar dapat dibedakan atas mineral primer dan mineral sekunder.

MINERAL PRIMERMineral primer adalah mineral tanah yang umumnya mempunyai ukuran butir fraksi pasir (2 0,05 mm). Contoh dari mineral primer yang banyak terdapat di Indonesia beserta sumbernya disajikan dalam Tabel 1.

Tabel 1. Beberapa jenis mineral primer

Analisis jenis dan jumlah mineral primer dilakukan di laboratorium mineral dengan bantuan alat mikroskop polarisasi. Pekerjaan analisis mineral primer dilaksanakan dalam dua tahapan, yaitu pemisahan fraksi pasir dan identifikasi jenis mineral.

Pemisahan fraksi pasirPrinsip dasar pemisahan fraksi pasir adalah menghilangkan material penyemen yang

menyelimuti atau menyemen butir-butir pasir dan memisahkan butir mineral berukuran fraksi pasir dari fraksi debu dan liat. Material yang menyeliputi butir pasir dalam tanah umumnya berupa bahan organik. Namun pada beberapa jenis tanah, material penyeliput tersebut selain oleh bahan organik, juga oleh besi (pada tanah merah) dan oleh karbonat (pada tanah kapur). Bahan organik dihilangkan dengan hidrogen peroksida (H2O2) besi dengan sodium dithionit (Na2S2O4) dan karbonat dengan Chlorida (HCl).

Setelah butir mineral terlepas dilakukan pemisahan fraksi pasir dengan menggunakan ayakan yang berukuran 1-0,05 mm. Jenis analisis mineral primer yang biasa dilaksanakan adalah fraksi berat, fraksi ringan, dan fraksi total. Untuk analisis mineral pasir fraksi berat, terlebih dahulu harus dipisahkan antara pasir fraksi berat dengan fraksi ringan. Yang tergolong dalam mineral pasir fraksi berat adalah mineral pasir yang tenggelam dalam larutan bromoform dengan BJ 2,87. Untuk analisis mineral pasir fraksi total, hasil pengayakan bisa langsung diperiksa.

Indentifikasi mineral pasirUntuk keperluan identifikasi jenis mineral pasir, diperlukan lempeng kaca berukuran 2,5 cm

x 5 cm, cairan nitro bensol, dan mikroskop polarisasi. Butir pasir ditebarkan di atas lempeng kaca hingga merata kemudian ditetesi nitro bensol dan diaduk sampai tidak ada pasir yang mengambang. Lempeng kaca di taruh di mikroskop dan mulai diamati (Gambar 1).

Gambar 1. Kenampakan mineral pasir dilihat

dengan mikroskop polarisasi Pengamatan dilakukan mengikuti metode line counting artinya hanya mineral pasir yang terletak pada garis horizontal pada bidang pandang mikroskop yang dihitung. Untuk analisis rutin penghitungan dilakukan hingga 100 butir, tapi untuk keperluan penelitian yang lebih detail, penghitungan dapat dilakukan hingga 300 butir.

MINERAL SEKUNDERYang dimaksud dengan mineral sekunder atau mineral liat adalah mineral-mineral hasil

pembentukan baru atau hasil pelapukan mineral primer yang terjadi selama proses pembentukan tanah yang komposisi maupun strukturnya sudah berbeda dengan mineral yang terlapuk. Jenis mineral ini berukuran halus (

Gambar 2. Preparat mineral liat untuk analisisPrinsip analisis dengan XRD adalah merekam dan memvisualisasikan pantulan sinar X dari kisikisi kristal dalam bentuk grafik. Grafik tersebut kemudian dianalisis, terdiri atas mineral liat apa saja dan relatif komposisinya.Analisis mineral liat juga dapat dilakukan dengan contoh berupa serbuk halus (powder). Analisis ini biasanya dilakukan untuk menganalisis pupuk, mineral standar, atau mineral primer yang sulit diidentifikasi dengan mikroskop.

KLASIFIKASI ENDAPAN MINERAL

Dalam kuliah Endapan Mineral untuk mahasiswa tingkat akhir Jurusan Teknik Geologi biasanya diperkenalkan klasifikasi endapan mineral menurut Lindgren (1933), yang terdiri atas epitermal, mesotermal, dan hipotermal. Pembagian ini didasarkan atas kontras suhu dan kedalaman pembentukan endapan ini. Namun, pada perkembangan selanjutnya dua dari tiga istilah tersebut sangat jarang digunakan, bahkan istilah hipotermal yang dulu diperuntukkan pada endapan yang terbentuk pada lingkungan yang dalam (3-15 km) dengan suhu ~300-600oC tidak pernah lagi digunakan. Orang lebih mudah memahami istilah sistem porfiri dibandingkan hipotermal. Hal ini didasarkan atas karakteristik tekstur dan proses pembentukannya.

Bagimana dengan istilah mesotermal? Apakah begitu suhu pembentukan mineral mencapai/melebihi 300oC suatu endapan bisa dikelompokkan ke dalam mesotermal, seperti pada presentasi di IAGI November 2007 yang lalu? Menurut Lindgren (1933), endapan mesotermal terbentuk pada kedalaman sedang (1,2-4,5 km) dengan kisaran suhu 200-300oC. Namun, pada perkembangan modern, istilah mesotermal lebih difokuskan pada mineralisasi yang berhubungan dengan proses orogenesa (orogenic gold), seperti zear zone, metamorphic lode, orogenic, atau greenstone belt. Jadi, endapan mesotermal difokuskan pada endapan logam (emas) yang berasosiasi dengan proses pembentukan batuan metamorfik.

Jadi kalau dilihat dari suhu pembentukannya, memang endapan mesotermal pasti di antara 200-300oC bahkan lebih dari 300oC. Meskipun demikian, mineralisasi yang masih berhubungan dengan sistem porfiri, mendekati 300-an deg masih dianggap sebagai endapan epitermal, jadi bukan termasuk mesotermal. Sebenarnya, faktor suhu ini akan berhubungan dengan logam apa yang akan terdeposisi dan ligan apa yang akan mengantarkan logam pada tempat pengendapannya. Penelitian terhadap suhu pembentukan saat ini tidak menjadi pusat perhatian dalam endapan logam, tetapi lebih ditekankan kepada mekanisme pengangkutan (jenis larutan dan ligan) dan sumber larutan pembentuk endapan itu sendiri (isotop stabil).

Bagaimana ciri-ciri endapan mesotermal atau yang lebih dikenal dengan istilah shear zone, lode atau orogenic? Endapan mesotermal terbentuk oleh hasil ekstraksi logam dari batuan pembawanya, misalnya batuan pelitik (lempung, lanau) atau basalt pada proses pembentukan pegunungan (orogenesa). Ekstraksi logam khususnya emas dikontrol oleh penyangga karbon dioksida (diistilahkan sebagai sekresi metamorfik). Jadi, kalau kita mendapatkan conto urat kuarsa dan dianalisis inklusi fluidanya akan diperoleh inklusi yang kaya akan CO2.

Proses Pembentukan

Minyak dan gas dihasilkan dari pembusukan organisma, kebanyakannya tumbuhan laut (terutama ganggang dan tumbuhan sejenis) dan juga binatang kecil seperti ikan, yang terkubur dalam lumpur yang berubah menjadi bebatuan. Proses pemanasan dan tekanan di lapisan-lapisan bumi membantu proses terjadinya minyak dan gas bumi. Cairan dan gas yang membusuk berpindah dari lokasi awal dan terperangkap pada struktur tertentu. Lokasi awalnya sendiri telah mengeras, setelah lumpur itu berubah menjadi bebatuan.

Minyak dan gas berpindah dari lokasi yang lebih dalam menuju bebatuan yang cocok. Tempat ini biasanya berupa bebatuan-pasir yang berporos (berlubang-lubang kecil) atau juga batu kapur dan patahan yang terbentuk dari aktifitas gunung berapi bisa berpeluang menyimpan minyak. Yang paling penting adalah bebatuan tempat tersimpannya minyak ini, paling tidak bagian atasnya, tertutup lapisan bebatuan kedap. Minyak dan gas ini biasanya berada dalam tekanan dan akan keluar ke permukaan bumi, apakah dikarenakan pergerakan alami sebagian lapisan permukaan bumi atau dengan penetrasi pengeboran. Bila tekanan cukup tinggi, maka minyak dan gas akan keluar ke permukaan dengan sendirinya, tetapi jika tekanan tak cukup maka diperlukan pompa untuk mengeluarkannya.

Proses Eksplorasi: Pemetaan Lineaments, Lithologic dan Geo-botanic

Eksplorasi sumber minyak dimulai dengan pencarian karakteristik pada permukaan bumi yang menggambarkan lokasi deposit. Pemetaan kondisi permukaan bumi diawali dengan pemetaan umum (reconnaissance), dan apabila ada indikasi tersimpannya mineral, dimulailah pemetaan detil. Kedua pemetaan ini membutuhkan kerja validasi lapangan, akan tetapi kerja pemetaan ini sering lebih mudah jika dibantu foto udara atau citra satelit. Setelah proses pemetaan, kerja eksplorasi lebih intensif pada metoda-metoda geo-fisika, terutama seismik, yang dapat memetakan konstruksi bawah permukaan bumi secara 3-dimensi untuk menemukan lokasi deposit secara tepat. Kemudian dilakukan uji pengeboran.

Eksplorasi minyak dan gas bumi selalu bergantung pada peta permukaan bumi dan peta jenis-jenis bebatuan serta struktur-struktur yang memberi petunjuk akan kondisi di bawah permukaan bumi dengan yang cocok untuk terjadinya akumulasi minyak dan gas. Remote sensing berpotensi dalam penentuan lokasi deposit mineral ini melalui pemetaan lineaments. Lineaments adalah penampakan garis dalam skala regional sebagai akibat sifat geo-morfologis seperti alur air, lereng, garis pegunungan, dan sifat menonjol lain yang menampak dalam bentuk zona-zona patahan. Dengan menggunakan citra satelit gambaran keruangan alur air misalnya dapat dilihat dalam skala luas, sehingga kemungkinan mencari relasi keruangan untuk lokasi deposit mineral lebih besar.

Pemetaan lineament walaupun dapat dilakukan secara monoskopik (menggunakan satu citra), tetapi akan lebih produktif jika digabungkan dengan pemetaan lithologic atau pemetaan unit-unit bebatuan yang dilakukan secara stereoskopik (yang dapat mendeteksi ketinggian, karena dilakukan pada dua buah citra stereo). Kalangan ahli geologi meyakini bahwa refleksi gelombang elektromagnetik pada kisaran 1,6 sampai 2,2 mikrometer (=10-6 meter) atau pada spektrum pertengahan infra-merah (1,3 3,0 mikrometer) sangat cocok untuk eksplorasi mineral dan pemetaan lithologic. Keberhasilan pemetaan ini bergantung pada bentuk topografi dan karakteristik spektral sebagaimana diamati citra satelit. Untuk kawasan yang dipenuhi tumbuhan, mesti dilakukan pendekatan geo-botanic, yaitu pengetahuan tentang hubungan antara jenis tetumbuhan dengan kebutuhan nutrisi serta air pada tanah tempat tumbuhan ini tumbuh. Dengan demikian distribusi tetumbuhan pun dapat menjadi indikator dalam mendeteksi komposisi tanah dan material bebatuan di bawahnya.

Interpretasi citra dalam menemukan garis-garis patahan geologis memang membutuhkan keahlian tersendiri. Jika hanya mengandalkan lineaments, maka beberapa riset menunjukkan cukup banyak perbedaan interpretasi. Karenannya data garis ini dikorelasikan dengan karakteristik lain yang tertangkap sensor remote sensing, yaitu jenis bebatuan, yang merupakan cerminan mineralisasi permukaan bumi. Studi tentang jenis bebatuan dan respon spektral sangat membantu pencarian permukaan di mana deposit mineral tersimpan.

Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi karena daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat kita amati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula kita ketahui dengan cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain. Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis golongan. Mereka adalah : batuan beku (igneous rocks), batuan sediment (sedimentary rocks), dan batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya.

Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma.Berdasarkan teksturnya batuan beku ini bisa dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite

Batuan sediment atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan.Batuan sediment ini bias digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment klastik, batuan sediment kimia, dan batuan sediment organik. Batuan sediment klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung. Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). Batuan sediment organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batugamping terumbu.

Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula.Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir.Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.

Proses-proses tersebut berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi JAMES HUTTON dengan teorinya THE PRESENT IS THE KEY TO THE PAST

SIKLUS BATUAN

ROCK CYCLE / SIKLUS BATUANSebelumnya kita sudah tahu bahwa di bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Ketiga batuan tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi ketiganya juga bisa berubah menjadi batuan lainnya. Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikel-partikel atau

pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan sedimen. Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan kemudian kembali menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut siklus batuan atau ROCK CYCLE.

Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:1. Pelapukan secara fisika: perubahan suhu dari panas ke dingin akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.2. Pelapukan secara kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan seperti contohnya larutan HCl akan bereaksi dengan batu gamping. Bahkan air pun dapat bereaksi melarutan beberapa jenis batuan. Salah satu contoh yang nyata adalah hujan asam yang sangat mempengaruhi terjadinya pelapukan secara kimia.3. Pelapukan secara biologi: Selain pelapukan yang terjadi akibat proses fisikan dan kimia, salah satu pelapukan yang dapat terjadi adalah pelapukan secara biologi. Salah satu contohnya adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan akhirnya dapat memecah batuan menjadi bagian yang lebih kecil lagi.Setelah batuan mengalami pelapukan, batuan-batuan tersebut akan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya tempat dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi. Proses erosi ini dapat terjadi melalui beberapa cara:1. Akibat grafitasi: akibat adanya grafitasi bumi maka pecahan batuan yang ada bisa langsung jatuh ke permukaan tanah atau menggelinding melalui tebing sampai akhirnya terkumpul di permukaan tanah.2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat yang lain. Salah satu contoh yang dapat diamati dengan jelas adalah peranan sungai dalam mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ini.3. Akibat angin: selain air, angin pun dapat mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ukurannya seperti halnya yang saat ini terjadi di daerah gurun.4. Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti yang ada di Alaska sekarang juga mampu memindahkan pecahan-pecahan batuan yang ada.Pecahan-pecahan batuan yang terbawa akibat erosi tidak dapat terbawa selamanya. Seperti halnya sungai akan bertemu laut, angin akan berkurang tiupannya, dan juga glasier akan meleleh. Akibat semua ini, maka pecahan batuan yang terbawa akan terendapkan. Proses ini yang sering disebut proses pengendapan. Selama proses pengendapan, pecahan batuan akan diendapkan secara berlapis dimana pecahan yang berat akan diendapkan terlebih dahulu baru kemudian diikuti pecahan yang lebih ringan dan seterusnya. Proses pengendapan ini akan membentuk perlapisan pada batuan yang sering kita lihat di batuan sedimen saat ini.Pada saat perlapisan di batuan sedimen ini terbentuk, tekanan yang ada di perlapisan yang paling bawah akan bertambah akibat pertambahan beban di atasnya. Akibat pertambahan tekanan ini, air yang ada dalam lapisan-lapisan batuan akan tertekan sehingga keluar dari lapisan batuan yang ada. Proses ini sering disebut kompaksi. Pada saat yang bersamaan pula, partikel-partikel yang ada dalam lapisan mulai bersatu. Adanya semen seperti lempung, silika, atau kalsit diantara partikel-partikel yang ada membuat partikel tersebut menyatu membentuk batuan yang lebih keras. Proses ini sering disebut sementasi. Setelah proses kompaksi dan sementasi terjadi pada pecahan batuan yang ada, perlapisan sedimen yang ada sebelumnya berganti menjadi batuan sedimen yang berlapis-lapis. Batuan sedimen seperti batu pasir, batu lempung, dan batu gamping dapat dibedakan dari batuan lainnya melalui adanya

perlapisan, butiran-butiran sedimen yang menjadi satu akibat adanya semen, dan juga adanya fosil yang ikut terendapkan saat pecahan batuan dan fosil mengalami proses erosi, kompaksi dan akhirnya tersementasikan bersama-sama.Pada kerak bumi yang cukup dalam, tekanan dan suhu yang ada sangatlah tinggi. Kondisi tekanan dan suhu yang sangat tinggi seperti ini dapat mengubah mineral yang dalam batuan. Proses ini sering disebut proses metamorfisme. Semua batuan yang ada dapat mengalami proses metamorfisme. Tingkat proses metamorfisme yang terjadi tergantung dari:1. Apakah batuan yang ada terkena efek tekanan dan atau suhu yang tinggi.2. Apakah batuan tersebut mengalami perubahan bentuk.3. Berapa lama batuan yang ada terkena tekanan dan suhu yang tinggi.Dengan bertambahnya dalam suatu batuan dalam bumi, kemungkinan batuan yang ada melebur kembali menjadi magma sangatlah besar. Ini karena tekanan dan suhu yang sangat tinggi pada kedalaman yang sangat dalam. Akibat densitas dari magma yang terbentuk lebih kecil dari batuan sekitarnya, maka magma tersebut akan mencoba kembali ke permukaan menembus kerak bumi yang ada. Magma juga terbentuk di bawah kerak bumi yaitu di mantle bumi. Magma ini juga akan berusaha menerobos kerak bumi untuk kemudian berkumpul dengan magma yang sudah terbentuk sebelumnya dan selanjutnya berusaha menerobos kerak bumi untuk membentuk batuan beku baik itu plutonik ataupun vulkanik.http://doddys.files.wordpress.com/2008/02/extrusive.jpgKadang-kadang magma mampu menerobos sampai ke permukaan bumi melalui rekahan atau patahan yang ada di bumi. Pada saat magma mampu menembus permukaan bumi, maka kadang terbentuk ledakan atau sering disebut volcanic eruption. Proses ini sering disebut proses ekstrusif. Batuan yang terbentuk dari magma yang keluar ke permukaan disebut batuan beku ekstrusif. Basalt dan pumice (batu apung) adalah salah satu contoh batuan ekstrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku ekstrusif memperlihatkan cirri-ciri berikut:1. Butirannya sangatlah kecil. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat cepat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan tidak mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.2. Umumnya memperlihatkan adanya rongga-rongga yang terbentuk akibat gas yang terkandung dalam batuan atau yang sering disebut gas bubble.Batuan yang meleleh akibat tekanan dan suhu yang sangat tinggi sering membentuk magma chamber dalam kerak bumi. Magma ini bercampur dengan magma yang terbentuk dari mantle. Karena letak magma chamber yang relatif dalam dan tidak mengalami proses ekstrusif, maka magma yang ada mengalami proses pendinginan yang relatif lambat dan membentuk kristal-kristal mineral yang akhirnya membentuk batuan beku intrusif. Batuan beku intrusif dapat tersingkap di permukaan membentuk pluton. Salah satu jenis pluton terbesar yang tersingkap dengan jelas adalah batholit seperti yang ada di Sierra Nevada - USA yang merupakan batholit granit yang sangat besar. Gabbro juga salah satu contoh batuan intrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku intrusif memperlihatkan cirri-ciri berikut:1. Butirannya cukup besar. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat lambat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.2. Biasanya mineral-mineral pembentuk batuan beku intrusif memperlihatkan angular interlocking.Proses-proses inilah semua yang terjadi dimasa lampau, sekarang, dan yang akan datang. Terjadinya proses-proses ini menjaga keseimbangan batuan yang ada di bumi.Referensi : Oxford University Museum - http://www.oum.ox.ac.uk/

Batuan : Batuan Beku

Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, api) adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Magma ini dapat berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada, baik di mantel ataupun kerak bumi. Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari proses-proses berikut: kenaikan temperatur, penurunan tekanan, atau perubahan komposisi. Lebih dari 700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar terbentuk di bawah permukaan kerak bumi.

STRUKTUR BATUAN BEKUBerdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku

1. Struktur batuan beku ekstrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagia struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya:a. Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.b. Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisanc. Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.d. Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.e. Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.f. Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kuarsa atau zeolitg. Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran

2. Struktur Batuan Beku Intrusif

intrusif1Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.

Konkordan

Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh batuan ini yaitu :a. Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.b. Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini, sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mil dengan kedalaman ribuan meter.

c. Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.d. Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometerDiskordan

Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh batuan ini yaitu:a. Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.b. Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.c. Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil

TEKSTUR BATUAN BEKU

Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda.

Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunya memiliki waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar. Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku dapat dibedakan berdasarkan :

1. Tingkat kristalisasia) Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristalb) Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelasc) Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas

2. Ukuran butira) Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.b) Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran halus.

3. Bentuk kristalKetika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk sempurna sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:a) Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurnab) Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurnac) Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna.

batuan-beku

4. Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnyaa) Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau bentuk kristal euhedral (sempurna)b) Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristalnya berbentuk euhedral dan subhedral.c) Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk anhedral.

5. Berdasarkan keseragaman antar butirnyaa) Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir samab) Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak sama

KLASIFIKASI BATUAN BEKU

Batuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan mineraloginya.

a. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas :

1. Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.2. Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi3. Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumiBerdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic (gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) seperti Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.

b. Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya yaitu:

1. Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%2. Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% - 60%3. Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% - 90%4. Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%

c. Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku diklasifikasikan menjadi empat yaitu:

1. Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, contohnya Granit, Ryolit.2. Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% - 52%. Contohnya Diorit, Andesit3. Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% - 45%, contohnya Gabbro, Basalt4. Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%

PENGELOMPOKAN BATUAN BEKU

grafik

Untuk membedakan berbagai jenis batuan beku yang terdapat di Bumi, dilakukan berbagai cara pengelompokan terhadap batuan beku (gambar). Pengelompokan yang didasarkan kepada susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini disebabkan disamping prosesnya lama dan mahal, karena harus dilakukan melalui analisa kimiawi. Dan yang sering digunakan adalah yang didasarkan kepada tekstur dipadukan dengan susunan mineral, dimana keduanya dapat dilihat dengan kasat

mata.

Pada gambar disamping diperlihatkan pengelompokan batuan beku dalam bagan, berdasarkan susunan mineralogi. Gabro adalah batuan beku dalam dimana sebagian besar mineral-mineralnya adalah olivine dan piroksin. Sedangkan Felsparnya terdiri dari felspar plagioklas Ca. Teksturnya kasar atau phanerik, karena mempunyai waktu pendinginan yang cukup lama didalam litosfir. Kalau dia membeku lebih cepat karena mencapai permukaan bumi, maka batuan beku yang terjadi adalah basalt dengan tekstur halus. Jadi Gabro dan Basalt keduanya mempunyai susunan mineral yang sama, tetapi teksturnya berbeda. Demikian pula dengan Granit dan Rhyolit, atau Diorit dan Andesit. Granit dan Diorit mempunyai tekstur yang kasar, sedangkan Rhyolit dan Andesit, halus. Basalt dan Andesit adalah batuan beku yang banyak dikeluarkan gunung-berapi, sebagai hasil pembekuan lava.

grafik2

Para ahli teknik Sipil akan sangat tertarik untuk mempelajari batuan, disamping fungsinya sebagai bahan bangunan, juga karena perannya sebagai batuan dasar atau pondasi. Karena itu kepada mereka dianjurkan untuk dapat mengenal beberapa jenis batuan beku yang utama di lapangan. Untuk memperoleh data tentang sifat batuan yang diperlukan oleh para ahli Teknik Sipil, umumnya dilakukan pengujian lapangan dan studi petrografi (mikroskopis). Data tersebut diperlukan dalam kaitannya untuk penambangan, konstruksi bawah permukaan atau untuk menentukan cara-cara membuat bukaan.

Batuan beku juga dapat dikelompokan berdasarkan bentuk-bentuknya didalam kerak Bumi. Pada saat magma menerobos litosfir dalam perjalanannya menuju permukaan Bumi, ia dapat menempati tempatnya didalam kerak dengan cara memotong struktur batuan yang telah ada, atau mengikuti arah dari struktur batuan. Yang memotong struktur disebut bentuk-bentuk diskordan, sedangkan yang mengikuti struktur disebut konkordan.

MAGMA

Dalam siklus batuan dicantumkan bahwa batuan beku bersumber dari proses pendinginan dan penghabluran lelehan batuan didalam Bumi yang disebut magma. Magma adalah suatu lelehan silikat bersuhu tinggi berada didalam Litosfir, yang terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas, hablur yang mengapung didalamnya, serta mengandung sejumlah bahan berwujud gas. Lelehan tersebut diperkirakan terbentuk pada kedalaman berkisar sekitar 200 kilometer dibawah permukaan Bumi, terdiri terutama dari unsur-unsur yang kemudian membentuk mineral-mineral silikat.

Magma yang mempunyai berat-jenis lebih ringan dari batuan sekelilingnya, akan berusaha untuk naik melalui rekahan-rekahan yang ada dalam litosfir hingga akhirnya mampu mencapai permukaan Bumi. Apabila magma keluar, melalui kegiatan gunung-berapi dan mengalir diatas permukaan Bumi, ia akan dinamakan lava. Magma ketika dalam perjalanannya naik menuju ke permukaan, dapat juga mulai kehilangan mobilitasnya ketika masih berada didalam litosfir dan membentuk dapur-dapur magma sebelum mencapai permukaan. Dalam keadaan seperti itu, magma akan membeku ditempat, dimana ion-ion didalamnya akan mulai kehilangan gerak bebasnya kemudian menyusun diri, menghablur dan membentuk batuan beku. Namun dalam proses pembekuan tersebut, tidak seluruh bagian dari lelehan itu akan menghablur pada saat yang sama. Ada beberapa jenis mineral yang terbentuk lebih awal pada suhu yang tinggi dibanding dengan lainnya.

Dalam gambar berikut diperlihatkan urutan penghabluran (pembentukan mineral)

dalam proses pendinginan dan penghabluran lelehan silikat. Mineral-mineral yang mempunyai berat-jenis tinggi karena kandungan Fe dan Mg seperti olivine, piroksen, akan menghablur paling awal dalam keadaan suhu tinggi, dan kemudian disusul oleh amphibole dan biotite. Disebelah kanannya kelompok mineral felspar, akan diawali dengan jenis felspar calcium (Ca-Felspar) dan diikuti oleh felspar kalium (K-Felspar). Akibatnya pada suatu keadaan tertentu, kita akan mendapatkan suatu bentuk dimana hublur-hablur padat dikelilingi oleh lelehan.

magma

Bentuk-bentuk dan ukuran dari hablur yang terjadi, sangat ditentukan oleh derajat kecepatan dari pendinginan magma. Pada proses pendinginan yang lambat, hablur yang terbentuk akan mempunyai bentuk yang sempurna dengan ukuran yang besar-besar. Sebaliknya, apabila pendinginan itu berlangsung cepat, maka ion-ion didalamnya akan dengan segera menyusun diri dan membentuk hablur-hablur yang berukuran kecil-kecil, kadang berukuran mikroskopis. Bentuk pola susunan hablur-hablur mineral yang nampak pada batuan beku tersebut dinamakan tekstur batuan.

Disamping derajat kecepatan pendinginan, susunan mineralogi dari magma serta kadar gas yang dikandungnya, juga turut menentukan dalam proses penghablurannya. Mengingat magma dalam aspek-aspek tersebut diatas sangat berbeda, maka batuan beku yang terbentuk juga sangat beragam dalam susunan mineralogi dan kenampakan fisiknya. Meskipun demikian, batuan beku tetap dapat dikelompokan berdasarkan cara-cara pembentukan seta susunan mineraloginya.

PROSES PEMBENTUKAN MAGMA

Magma dalam kerak Bumi dapat terbentuk sebagai akibat dari perbenturan antara 2 (dua) lempeng litosfir, dimana salah satu dari lempeng yang berinteraksi itu menunjam dan menyusup kedalam astenosfir. Sebagai akibat dari gesekan yang berlangsung antara kedua lempeng litosfir tersebut, maka akan terjadi peningkatan suhu dan tekanan, ditambah dengan penambahan air berasal dari sedimen-sedimen samudra akan disusul oleh proses peleburan sebagian dari litosfir (gambar berikut)

magma2

Sumber magma yang terjadi sebagai akibat dari peleburan tersebut akan menghasilkan magma yang bersusunan asam (kandungan unsur SiO2 lebih besar dari 55%). Magma yang bersusunan basa, adalah magma yang terjadi dan bersumber dari astenosfir. Magma seperti itu didapat di daerah-daerah yang mengalami gejala regangan yang dilanjutkan dengan pemisahan litosfir.

Berdasakan sifat kimiawinya, batuan beku dapat dikelompokan menjadi 4 (empat) kelompok, yaitu: (1) Kelompok batuan beku ultrabasa/ultramafic; (2) Kelompok batuan beku basa; (3) Kelompok batuan beku intermediate; dan (4) Kelompok batuan beku asam. Dengan demikian maka magma asal yang membentuk batuan batuan tersebut diatas dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu magma basa, magma intermediate, dan magma asam. Yang menjadi persoalan dari magma adalah :

1) Apakah benar bahwa magma terdiri dari 3 jenis (magma basa, intermediate, asam) ?

2) Apakah mungkin magma itu hanya ada satu jenis saja dan kalau mungkin bagaimana menjelaskan cara terbentuknya batuan-batuan yang komposisinya bersifat ultrabasa, basa, intermediate dan asam?

Berdasarkan pengelompokan batuan beku, maka pertanyaan pertama dapat dibenarkan dan masuk akal apabila magma terdiri dari 3 jenis, sedangkan pertanyaan kedua, apakah benar bahwa magma hanya ada satu jenis saja dan bagaimana caranya sehingga dapat membentuk batuan yang bersifat ultrabasa, basa, intermediate, dan asam?. Untuk menjawab pertanyaan ini, ada 2 cara untuk menjelaskan bagaimana batuan yang bersifat basa, intermediate, dan asam itu dapat terbentuk dari satu jenis magma saja? Jawabannya adalah melalui proses Diferensiasi Magma dan proses Asimilasi 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. Pada penurunan temperatur magma maka mineral yang pertama kali yang akan terbentuk adalah mineral Olivine, kemudian dilanjutkan dengan Pyroxene, Hornblende, Biotite (Deret tidak kontinu). Pada deret yang kontinu, pembentukan mineral dimulai dengan terbentuknya mineral Ca-Plagioclase dan diakhiri dengan pembentukan Na-Plagioclase. Pada penurunan temperatur selanjutnya akan terbentuk mineral K-Feldspar(Orthoclase), kemudian dilanjutkan oleh Muscovite dan diakhiri dengan terbentuknya mineral Kuarsa (Quartz). Proses pembentukan mineral akibat proses diferensiasi magma dikenal juga sebagai Mineral Pembentuk Batuan (Rock Forming Minerals).

Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam dapat terjadi melalui proses diferensiasi magma. Pada tahap awal penurunan temperatur magma, maka mineral-mineral yang akan terbentuk untuk pertama kalinya adalah Olivine, Pyroxene dan Ca-plagioklas dan sebagaimana diketahui bahwa mineral-mineral tersebut adalah merupakan mineral penyusun batuan ultra basa. Dengan terbentuknya mineral-mineral Olivine, pyroxene, dan Ca-Plagioklas maka konsentrasi larutan magma akan semakin bersifat basa hingga intermediate dan pada kondisi ini akan terbentuk mineral mineral Amphibol, Biotite dan Plagioklas yang intermediate (Labradorite Andesine) yang merupakan mineral pembentuk batuan Gabro (basa) dan Diorite (intermediate). Dengan terbentuknya mineral-mineral tersebut diatas, maka sekarang konsentrasi magma menjadi semakin bersifat asam. Pada kondisi ini mulai terbentuk mineral-mineral K-Feldspar (Orthoclase), Na-Plagioklas (Albit), Muscovite, dan Kuarsa yang merupakan mineral-mineral penyusun batuan Granite dan Granodiorite (Proses diferensiasi magma ini dikenal dengan seri reaksi Bowen).

Asimilasi Magma adalah proses meleburnya batuan samping (migling) akibat naiknya magma ke arah 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 Xenolite (Xenolite adalah 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.

Sebagai contoh suatu magma basa yang menerobos batuan samping yang berkomposisi asam maka akan terjadi asimilasi magma, dimana batuan samping akan melebur dengan larutan magma dan hal ini akan membuat konsentrasi magma menjadi bersifat intermediate hingga asam. Dengan demikian maka batuan-batuan yang berkomposisi mineral intermediate maupun asam dapat terbentuk dari magma basa yang mengalami asimilasi dengan batuan sampingnya. Klasifikasi batuan beku dapat dilakukan berdasarkan kandungan mineralnya, kejadian / genesanya (plutonik, hypabisal, dan volkanik), komposisi kimia batuannya, dan indek warna batuannya. Untuk berbagai keperluan klasifikasi, biasanya kandungan mineral dipakai untuk

mengklasifikasi batuan dan merupakan cara yang paling mudah dalam menjelaskan batuan beku. Berdasarkan kejadiannya (genesanya), batuan beku dapat dikelompokkan sebagai berikut:

1) Batuan Volcanic adalah batuan beku yang terbentuk dipermukaan atau sangat dekat permukaan bumi dan umumnya berbutir sangat halus hingga gelas.2) Batuan Hypabysal adalah batuan beku intrusive yang terbentuk dekat permukaan bumi dengan ciri umum bertekstur porphyritic.3) Batuan Plutonic adalah batuan beku intrusive yang terbentuk jauh dibawah permukaan bumi dan umumnya bertekstur sedang hingga kasar.4) Batuan Extrusive adalah batuan beku, bersifat fragmental atau sebaliknya dan terbentuk sebagai hasil erupsi ke permukaan bumi.5) Batuan Intrusive adalah batuan beku yang terbentuk dibawah permukaan bumi.

PENAMAAN BATUAN BEKU

grafik3

Penamaan batuan beku ditentukan berdasarkan dari komposisi mineral-mineral utama (ditentukan berdasarkan persentase volumenya) dan apabila dalam penentuan komposisi mineralnya sulit ditentukan secara pasti, maka analisis kimia dapat dilakukan untuk memastikan komposisinya. Yang dimaksud dengan klasifikasi batuan beku disini adalah semua batuan beku yang terbentuk seperti yang diuraikan diatas (volkanik, plutonik, extrusive, dan intrusive). Dan batuan beku ini mungkin terbentuk oleh proses magmatik, metamorfosa, atau kristalisasi metasomatism.

Penamaan batuan beku didasarkan atas Tekstur Batuan dan Komposisi Mineral. Tekstur batuan beku adalah hubungan antar mineral dan derajat kristalisasinya. Tekstur batuan beku terdiri dari 3 jenis (gambar bsamping), yaitu Aphanitics (bertekstur halus), Porphyritics (bertekstur halus dan kasar), dan Phanerics (bertekstur kasar). Pada batuan beku kita mengenal derajat kristalisasi batuan: Holohyaline (seluruhnya terdiri dari mineral amorf/gelas)), holocrystalline (seluruhnya terdiri dari kristal), dan hypocrystalline (sebagian teridiri dari amorf dan sebagian kristal). Sedangkan bentuk mineral/butir dalam batuan beku dikenal dengan bentuk mineral: Anhedral, Euhedral, dan Glass/amorf.

Komposisi mineral utama batuan adalah mineral penyusun batuan (Rock forming Mineral) dari Bowen series, dapat terdiri dari satu atau lebih mineral. Komposisi mineral dalam batuan beku dapat terdiri dari mineral primer (mineral yang terbentuk pada saat pembentukan batuan / bersamaan pembekuan magma) dan mineral sekunder (mineral yang terbentuk setelah pembentukan batuan).

Dalam Tabel berikut diperlihatkan jenis batuan beku Intrusif dan batuan beku Ekstrusif dan batuan Ultramafik beserta komposisi mineral utama dan mineral sedikit yang menyusun pada setiap jenis batuannya.

Sumber : Noor, D., 2008. Pengantar Geologi, Universitas Pakuan, Bogor

Batuan-batuan di bumi (Jenis dan terbentuknya)

siklus.jpg Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi karena daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat kita amati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula kita ketahui dengan cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain. Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis

golongan. Mereka adalah : batuan beku (igneous rocks), batuan sediment (sedimentary rocks), dan batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya.

Batuan beku atau sering disebut igneous rocks adalah batuan yang terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma. Berdasarkan teksturnya batuan beku ini bisa dibedakan lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite

Batuan sediment atau sering disebut sedimentary rocks adalah batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan. Batuan sediment ini bias digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment klastik, batuan sediment kimia, dan batuan sediment organik. Batuan sediment klastik terbentuk melalui proses pengendapan dari material-material yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung. Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). Batuan sediment organik terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya adalah batugamping terumbu.

Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula. Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir.Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi.

Proses-proses tersebut berlangsung sepanjang waktu baik di masa lampau maupun masa yang akan datang. Kejadian alam dan proses geologi yang berlangsung sekarang inilah yang memberikan gambaran apa yang telah terjadi di masa lampau seperti diungkapkan oleh ahli geologi JAMES HUTTON dengan teorinya THE PRESENT IS THE KEY TO THE PAST

Referensi :

* AAPG www.aapg.org* Bahan pelajaran dari University of North Dakota http://volcano.und.edu

BAHAN GALIAN LOGAM

Bahan galian logam (bijih) atau ore dapat merupakan senyawa Misal: Calaverite AuTe2Sylvanite (Ag.Au)Te2Atau dalam bentuk unsur logam tunggalMisal: Native gold (Au)

Ore adalah batuan dan mineral, tidak hanya metal atau mineral yang mengan-dung metal, tetapi beberapa non-metalik seperti sulfur dan flourite juga termasuk disebut ore.Yang tidak termasuk ore: batuan, pasir untuk bangunan, lempung, garam. Ini adalah batuan dan mineral industri atau mineral-mineral ekonomis. Sehingga kita dengan mudah dapat memisahkan yang mana material industri atau mineral bijih.

Teori modern mengenai ore diformulasikan oleh:

1. Georg Bauer atau Georgius Agricola pada abad 16, mengamati dan mengobser-vasi ore deposit. Beliau juga disebut sebagai BAPAK EKONOMI GEOLOGI. Buku yang diterbitkan berjudul: De re Metallica (tahun 1556)

2. Nicolaus Steno pada pertengahan abad 18: memberikan pandangan mengenai tanggung jawab dan kontribusi seorang ahli geologi yang berhubungan dengan geologi umum harus dihubungkan dengan mineral bijih; di mana sebagai produksi/ kondensasi dari uap/gas yang naik melalui rekahan-rekahan (fisures).

3. Henkel (tahun 1725 dan 1727) dan Zimmerman (tahun 1746) memberi masukan tentang pentingnya hydrothermal solution atau uap yang berasal dari bagian paling dalam (deep seated origin) yang menghasilkan endapan bijih karena proses metasomatisme (replacement).

4. Von Oppel (tahun 1749) membuat perbedaan antara urat kuarsa (vein) dan lapisan endapan (bedded deposits), yaitu cross cutting features adalah sekunder dan open fissure adalah origin (primer), dan kemudian menyesuaikan diri dengan lapisan interbedded sedimen.

5. Delius (tahun 1770 dan 1773) mempelajari tentang alterasi batuan/bijih oleh agen atmosfer, beliau juga mengamati perkembangan mineral sekunder pada zone alterasi sebagai zone supergen.

6. Charpenter seorang profesor dari Jerman (tahun 1778 dan 1779) yakin bahwa urat kuarsa (vein) terbentuk oleh alterasi dari batuan induk (country rock) dan memotong batuan-batuan dinding yang di antaranya terjadi silifikasi.

7. Gerhard (tahun 1781) menulis bahwa urat kuarsa (vein) membuka dan terisi oleh sisa cairan magma atau mineral-mineral yang terbawa (mineral leached) atau open fissure fillid dari dalam bumi. Teori lateral secretion (batuan ore deposits berasal dari mineral cucian (mineral leached) dari wall rock oleh air (meteoric origin) dari Charpenter dan Gerhard ini bertahan + 100 tahun (tahun 1882)

8. James Huton, a Scot dan Abraham Gottlob Wenner dari Jerman, mempredik-sikan pengaruh yang luas tentang ore deposits. Huton seorang plutonist (tahun 1888 dan 1895) terkenal dengan teorinya: yaitu magma yang berhubungan dengan endapan mineral logam, berasal dari perputaran cairan sisa magma.

9. Joseph Bruneur (1801), Scipione Breaslak (1811) ahli geologi Italia menyebutkan bahwa proses segregasi magma dapat menjelaskan bagaimana mineral hadir terkonsentrasi dalam lapisan batuan beku.

10. Spurr (1923) memodifikasi bahwa magma bijih (ore magma) diterima sebagai pembawa/mengandung bodi bijih (ore bodies).

11. Werner seorang Neptunist menerangkan bahwa basalt, sandstone, limestone, ore deposit terbentuk sebagai sedimen awal dalam lautan. Dalam bukunya yang berjudul: New teory of the formation of veins. Diterangkan bahwa vein berasal dari dasar laut. Bermula dari terbentuknya sebagai rekahan/crack yang disebabkan oleh slumping atau gempa bumi, kemudian crack terisi oleh proses resapan kimia.

Hutton dan Werner yang terkenal dengan plutonist dan neptunist selama bertahun-tahun mengadakan observasi dan menghasilkan bahwa lava bukan suatu formasi sedimen, karena mereka melihat bahwa terdapat mineral-mineral (termasuk mineral bijih) larut dan tertranspot serta terendapkan dari media air/cairan. Sehingga dapat diketahui bahwa magmatisme dan singenetis tidak dapat berdiri sendiri-sendiri.

Sebagai contoh: nikel selalu berasosiasi dengan norites (batuan beku basa) dan peridotit.Kehadiran monsonit dan atau quartz monzonite stock) akan ditemukan dissemi-nated copper.Timah akan ditemukan berasosiasi dengan siliceous plutonic rock (granit)Hal ini merupakan bukti dari hubungan bijih dengan aktivitas volkanik yaitu adanya fumarol atau mataair panas/hot spring.

12. Pada abad 19 banyak ilmuan terkenal yang menyumbangkan teori tentang trans-portasi bijih dan pengendapannya. Di antaranya: Von Cotta, Sandberger dan Stelzner dari Jerman, Danbree dan Launay dari Perancis, Poepny dari Bohemia, Phillips dari Inggris, Vogt dari Norwegia dan Emmons dari amerika Serikat.

Secara umum banyak ilmu pengetahuan yang dikemukakan, tetapi para ahli geologi masih belum mengetahui secara jelas, bahwa tidak ada teori single yang dapat menjelaskan genesis endapan bijih secara keseluruhan.

13. Pada abad 20, klasifikasi endapan bijih sangat meningkat dengan pesat, dan Lindgren (tahun 1907, 1913 dan 1922) mempopulerkan Genetic Classification atau klasifikasi deposit dari produk mekanika atau konsentrasi kimia dan klasifikasi urat-urat hidrotermal (hydrothermal vein). Dalam group Lindgren termasuk pirometa-somatik (batuan beku metamorpik) dan deposit hidrotermal.

Berdasarkan atas proses cara terbentuknya bahan galian logam/mineral bijih/ore dibagi menjadi 2 yaitu:1. Bijih primer = bijih hipogenBijih yang diendapkan pada saat terjadinya proses metalisasi2. Bijih sekunder = supergen Bijih yang diendapkan sebagai akibat alterasi dari bijih primer, oleh proses pelapuk-an dari air permukaan yang meresap ke dalam tanah.

Proses pembentukan bahan galian:Proses terbentuknya bahan galian adalah sangat komplek. Sering lebih dari satu proses bekerja bersama-sama.Meskipun dari satu jenis bahan galian logam, apabila terbentuk oleh proses yang berbeda-beda, maka akan menghasilkan tipe endapan yang berbeda pula.

Contoh endapan bijih besi dapat dihasilkan oleh:1. Diferensiasi magmatik2. Larutan hidrotermal3. Proses sedimentasi4. Proses pelapukanTiap-tiap proses akan menghasilkan endapan bijih besi yang berbeda dalam:1. Mutu2. Besar cadangan3. Jenis mineral ikutan Mengenal proses yang membentuk endapan bahan galian akan sangat membantu di dalam:1. pencarian2. Penemuan3. Pengembangan bahan galian

Proses-proses yang dapat membentuk endapan bahan galian

No Proses Deposit yang dihasilkan1 Konsentrasi magmatik Deposit magmatik2 Sublimasi Sublimat3 Kontak metasomatisme Deposit kontak metasomatik4 Konsentrasi hidrotermal Pengisian celah-celah terbukaPertukaranion pada batuan5 Sedimentasi Lapisan sedimenterEvaporit6 Pelapukan Konsentrasi residual7 Metamorfisme Deposit metamorfik8 Hidrologi AirtanahGaram tanahEndapan caliche1. Konsentrasi magmatikBeberapa mineral dalam batuan beku mempunyai nilai ekonomis, tetapi mem-punyai konsentrasi kecil. Proses konsentrasi tersebut terjadi pada saat batuan beku masih berupa magma, oleh sebab itu disebut konsentrasi magmatik.Deposit bahan galian sebagai hasil proses ini berkaitan erat dengan batuan beku intrusif.

Konsentrasi magmatik digolongkan menjadi 2:a. Magmatik awal1) Kristalisasi tanpa konsentrasi: intan2) Kristalisasi dan segregasi: kromium, platinum

b. Magmatik akhir1) Akumulasi dan atau injeksi larutan residual: besi titan, platinum, kromium2) Akumulasi dan pemisahan larutan: deposit nikel, tembaga3) PegmatitHasil dari proses pegmatik dibagi menjadi 4 jenis:a. Logam tunggal (native metal): Au, Ag, Pb, Fe dan Ni.b. Oksida: hematit (FeS, tilanit (Ti), chromite (Cr)c. Sulfida: chalcopirit (Ni-Cu)d. Batu mulia (gemstone): intan, garnet.

Kerap kali dijumpai satu produk bahan galian /metal berasosiasi dengan metal yang lain, misal: Besi dengan titanTembaga dengan emas

Emas dengan perak2. SublimasiProses sublimasi merupakan prose pembentukan bahan galian yang tidak begitu berarti karena sedikit terjadi. Proses ini menyangkut perubahan langsung dari keadaan gas atau uap ke keadaan padat tanpa melalui fase cair. Proses ini berhu-bungan erat dengan kegiatan gunungapi dan fumarol, tetapi sublimat yang dihasilkan jumlahnya sedikit.Belerang adalah sebagai salah satu contoh. Misalnya yang didapat di Gunung Welirang Jawa Timur. Di samping belerang, juga garam-garam klorida dari besi, tembaga zinc dan garam-garam dari logam alkali lainnya. Tetapi pada umumnya dalam jumlah sangat kecil, sehingga kurang menguntungkan untuk ditambang.

3. Kontak metasomatismePada saat magma cair dan pijar dalam keadaan sangat panas menerobos batu-an, maka magma tersebut panasnya makin lama makin turun dan akhirnya hilang. Hasil akhir akan membentuk batuan beku intrusif. Proses tersebut dapat terjadi pada keadaan yang dangkal, menengah ataupun dalam. Sehingga dikenal batuan beku intrusif dangkal, menengah dan dalam,Dalam proses tersebut akan terjadi tekanan dan suhu yang sangat tinggi, terutama pada kontak terobosannya antara magma yang masih cair dengan batuan di seki-tarnya (country rocks).

Akibat dari kontak ini dapat dibagi menjadi 2 jenis:a. Akibat dari panas saja, tanpa adanya perubahan-perubahan kimiawi, baik pada magma maupun pada batuan yang diterobos. Kontak ini disebut kontak metamorfisme.b. Akibat panas disertai adanya perubahan-perubahan kimiawi sebagai akibat pertukaran ion, pertambahan ion dan sebagainya, dari magma ke batuan yang diterobos dan sebaliknya. Kontak semacam ini disebut disebut kontak metasomatisme.

Kedua jenis kontak tersebut menimbulkan hasil yang sangat berbeda:a. Kontak metamorfisme: akan menghasilkan bahan galian yang sangat terbatas dan bulan logam. Misalnya: silimanit, marmerb. Kontak metasomatisme: akan menghasilkan bahan galianlogam yang sangat bervariasi. Hal ini ini terjadi apabila batuan yang diterobos mudah bereaksi, penerobosan terjadi cukup dalam.Suhu di daerah kontak akan berkisar 500-1.100oC untuk magma yang bersifat silikaan (siliceous magma) dan makin jauh dari kontak suhunya menurun.Terdapatnya mineral-mineral tertentu akan menunjukkan suhu tertentu, di mana mineral tersebut terbentuk misal:Mineral wollastonite: tidaklebih 1.125oCMineral kuarsa: suhu di atas 573oC

Bahan galian yang terbentuk karena kontak metasomatisme, terjadi karena proses:a. Rekristalisasi b. Penggabungan unsurc. Penggantian iond. Penambahan unsur-unsur baruDari magma ke batuan yang diterobos.Secara umum dapat diuraikan sebagai berikut:Kalau suatu batuan country rock mempunyai komposisi mineral AB dan CD, maka melauli proses penggabungan kembali akan berubah menjadi mineral AC dan BD. Oleh proses penambahan unsur-unsur dari magma akan berubah lagi menjadi ACX dan BDX, di mana X dan Y unsur dari magma.Penambahan unsur dari magma sebagian berupa logam, silika, boron, klorin, florin,

kalium, magnesium dan natrium. Mineral logam (ore mineral) yang terbentuk dalam kontak metasomatisme hampir semua berasal dari magma, demikian pula kandungan-kandungan yang asing pada batuan yang diterobos, melalui proses penambahan unsur.Jenis magma yang menerobos batuan yang akhirnya akan menghasilkan endapan bahan galian kontak metasomatisme, pada umumnya terbatas pada magma silika dengan komposisi menengah (intermediate) seperti: kuarsa monzonit, granodiorit dan kuarsa diorit. Sedang magma yang kaya akan silika seperti granit, jarang menghasilkan endapan galian, demikian juga magma ultra basa, pada magma yang basa, kadang-kadang dapat membentuk endapan bahan galian kontak metasomatik.Hampir semua endapan bahan galian kontak metasomatisme berasosiasi dengan tubuh batuan beku intrusif yang berupa stock, batholit, dan tidak pernah berasosiasi dengan dike atau sill yang berukuran kecil. Untuk lacolith dan sill yang besar meskipun jarang, tetapi kadang-kadang dapat menghasilkan endapan bahan galian kontak metasomatik.Melihat tekstur endapan bahan galian metasomatisme ini selalu berhubungan dengan batuan beku intrusif dengan tekstur granular, yang menunjukkan bahwa pendinginan magma waktu itu sangat lambat dengan kedalaman yang cukup besar. Sebaliknya pada batuan intrusif yang bertekstur gelas maupun afanitik, hampir tidak pernah dijumpai adanya endapan bahan galian kontak metasomatik. Hal ini membuktikan bahwa endapan kontak metasomatik selalu hanya berhubungan dengan magma dalam saja. Kedalaman pembekuan magma yang akan menghasilkan batuan beku intrusif dengan tekstur granular diperkirakan + 1.500 m. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa pada penerobosan magma dengan komposisi menengah pada kedalaman sekitar 1.500 m. Batuan country rock yang terterobos oleh magma yang paling besar kemungkinannya untuk dapat menimbulkan deposit kontak metasomatik adalah batuan karbonat.Batugamping murni ataupun dolomit dengan segera akan mengalami rekristalisasi dan rekombinasi dengan unsur yang diintrodusir dari magma. Pada batugamping yang tidak murni, efek kontak metasomatik yang terjadi lebih kuat, karena unsur-unsur pengotor seperti silika, alumina dan besi adalah bahan-bahan yang dapat dengan mudah membentuk kombinasi-kombinasi baru dengan kalsium oksida. Seluruh massa batuan di sekitar kontak dapat berubah menjadi garnet, silika dan mineral-mineral bijih.Batuan yang agak sedikit terpengaruh oleh intrusi magma adalah batupasir. Kalau mengalami rekristalisasi batupasir akan menjadi kuarsit yang kadang-kadang mengandung mineral-mineral kontak metasomatisme tersebar setempat-setempat. Sedang batulempung akan mengalami pengerasan dan dapat berubah menjadi hornfels, yang umumnya mengandung mineral andalusit, silimanit dan straurolit.Tingkat perubahan yang terjadi pada batuan sedimen klastis halus tersebut, tergantung pada tingkat kemurniannya. Paling baik kalau batulempung tersebut bersifat karbonatan, tetapi secara umum batuan sedimen argilaceous (berbutir halus) jarang yang mengandung mineral bahan galian.Apabila batuan beku ataupun metamorf mengalami terobosan magma, hampir tidak akan mengalami perubahan yang berarti, kecuali kalau antara magma yang menerobos dengan batuan beku yang diterobos mempunyai komposisi yang sangat berbeda. Misal magma granodiorit menerobos gabro, maka kemungkinan besar akan ada perubahan-perubahan besar pada gabronya. Secara umum dapat dikata-kan bahwa batuan yang paling peka terhadap kontak metasomatisme dan paling cocok untuk terjadinya pembentukan endapan bahan galian bijih, adalah batuan sedimen, terutama yang bersifat karbonatan dan tidak murni.Bentuk posisi ataupun penyebaran dari bahan galian yang terjadi pada proses metasomatisme banyak tergantung pada struktur batuan yang diterobos. Akan tetapi umumnya berbentuk ireguler dan terpisah-pisah. Bentuk ireguler tersebut lebih sering terjadi pada batugamping yang tebal, sedang pada batugamping berlapis-lapis ataupun terkekarkan, maka endapan bijih tersebut dapat berbentuk menjari atau

melidah.Volume deposit kontak metasomatisme pada umumnya kecil antara puluhan sampai beberapa ratus ribu ton saja, dan jarang yang sampai jutaan ton berat.

4. Konsentrasi hidrotermalProduk akhir dari proses diferensiasi magmatik adalah suatu larutan yang dise-but larutan magmatik yang mungkin dapat mengandung konsentrasi logam yang dahulunya berada dalam magma.Larutan magmatik ini yang juga disebut larutan hidrotermal banyak mengandung logam-logam yang berasal dari magma, yang sedang membeku dan diendapkan di tempat-tempat sekitar magma yang sedang membeku tadi. Larutan ini makin jauh dari magma, akan makin kehilangan panasnya sehingga dikenal: a. Deposit hidrotermal suhu tinggi: di tempat terdekat dengan intrusi.b. Deposit hidrotermal suhu menengah: di tempat-tempat yang agak jauh.c. Deposit hidrotermal suhu rendah: ditempat yang jauh

Deposit tersebut juga dinamakan deposit hidrotermal, mesotermal dan epitermal, tergantung dari suhu, tekanan dan keadaan geologi di mana mereka terbentuk, seperti yang ditunjukkan oleh mineral-mineral yang dikandungnya.Dalam perjalanan menerobos batuan, larutan hidrotermal akan mendepositkan mineral-mineral yang dikandungnya di rongga-rongga batuan dan membentuk deposit celah (cavity filling deposit) atau melalui proses metasomatik membentuk deposit pergantian (replacement deposit).Secara umum deposit replasemen terjadi pada kondisi suhu dan tekanan tinggi, pada daerah lebih dekat dengan batuan intrusifnya yang merupakan deposit hipotermal, sedang deposit celah lebih banyak terjadi di daerah dengan suhu dan tekanan rendah, yang merupakan deposit epitermal yang terletak agak jauh dari batuan intrusifnya.

Syarat penting terjadinya deposit hidrotermal adalah:a. Adanya larutan yang mampu melarutkan mineral.b. Adanya rekahan/rongga pada batuan, di mana larutan dapat lewat.c. Adanya tempat, di mana larutan akan mendepositkan kandungan mineralnya.d. Adanya reaksi kimia yang menghasilkan pengendapan minerale. Konsentrasi mineral yang cukup di dalam deposit, sehingga menguntungkan kalau ditambang.

5. Sedimentasi

Batuan Metamorf

Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk sebagai akibat dari proses metamorfosa pada batuan yang sudah ada karena perubahan temperatur(T), tekanan (P), atau Temperatur (T) dan Tekanan (P) secara bersamaan. Batuan metamorf diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) kelas atas dasar derajat metamorfosanya, yaitu:

Batuan metamorfosa derajat rendah; Batuan metamorfosa derjat menengah, dan Batuan metamorf derajat tinggi.

Penamaan Batuan Metamorf

Penamaan batuan metamorf didasarkan atas tekstur, struktur dan komposisi mineral yang menyusun batuan tersebut. Adapun tekstur batuan metamorf terdiri dari: Bentuk butir granoblatik (terdiri dari mineral-mineral granular), lepidoblastik (terdiri dari mineral-mineral pipih), dan nematoblastik (terdiri dari mineral-mineral orthorombik), sedangkan teksturnya ada foliasi, dan non foliasi.

Tekstur foliasi (tekstur batuan metamorf yang memperlihatkan adanya orientasi dari mineralnya). Struktur batuan metamorf dapat terdiri dari struktur schistose (struktur batuan metamorf yang memperlihatkan perselingan orientasi mineral pipih dan mineral granular / nematoblastik), gneistose (struktur batuan metamorf yang memperlihatkan hubungan dari orientasi mineral pipih dan mineral nematoblastik/granular yang saling berpotongan/tidak menerus), hornfelsic (struktur batuan metamorf yang hanya tidak memperlihatkan foliasi).

Derajat Metamorfosa

Derajat metamorfosa adalah suatu tingkatan metamorfosa yang didasarkan atas temperatur (T) atau tekanan (P) atau keduanya T dan P. Tabel dibawah ini adalah tingkatan batuan metamorf berdasarkan derajat metamorfosa:

umber : Noor, D., 2008. Pengantar Geologi, Universitas Pakuan, Bogor

Siklus batuan menunjukkan kemungkinan batuan untuk berubah bentuk. Batuan yang terkubur sangat dalam mengalami perubahan tekanan dan temperatur. Jika mencapai suhu tertentu, batuan tersebut akan melebur menjadi magma. Namun, saat belum mencapai titik peleburan kembali menjadi magma, apa yang terjadi pada batuan tersebut? Batuan tersebut berubah menjadi batuan metamorf.

Batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami proses metamorfosis. Proses metamorfosis terjadi hanya di dalam Bumi. Proses tersebut mengubah tekstur asal batuan, susunan mineral batuan, atau keduanya. Proses ini terjadi dalam solid state, artinya, batuan tersebut tidak melebur. Bayangkan sebuah roti yang berubah menjadi roti bakar. Meskipun demikian, penting untuk diingat bahwa fluida terutama air memiliki peranan penting dalam proses metamorfosis.

Batugamping termetamorfosis menjadi marmer.

Butiran halus kalsit pada batugamping terekristalisasi menjadi butiran besar. Perubahan yang terjadi hanya pada teksturnya.

Serpih termetamorfosis menjadi mika berbutir besar.

Mineral lempung pada serpih tidak stabil pada temperatur tinggi. Perubahan yang terjadi, selain teksturnya, juga mencakup pembentukan mineral baru.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KARAKTERISTIK BATUAN METAMORF

1. Komposisi Mineral Batuan Asal

2. Temperatur dan Tekanan Selama Metamorfosis

3. Pengaruh Gaya Tektonik

4. Pengaruh Fluida

KLASIFIKASI BATUAN METAMORF

Batuan metamorf diklasifikasikan berdasakan ada atau tidaknya foliasi. Foliasi adalah struktur planar pada batuan metamorf yang disebabkan oleh pengaruh tekanan diferensial saat proses metmorfosis.

Tidak Terfoliasi

Kelas ini diklasifikasikan lagi menurut komposisi mineralnya.

Marmer terdiri dari butiran kalsit berukuran kasar. Jika batuan asalnya adalah dolomit, namanya menjadi marmer dolomit.

Kuarsit terdiri dari butiran kuarsa yang terlaskan bersama dan terikat kuat pada temperatur tinggi.

Hornfels berukuran butir sangat halus. Hornfels mika berasal dari serpih dan hornfels amphibole berasal dari basalt.

Terfoliasi

Kelas ini diklasifikasikan lagi menurut tipe foliasinya. Makin jelas foliasinya, makin tinggi derajat metamorfosisnya (menandakan makin tingginya tekanan/temperatur).

Derajat metamorfosis

Struktur Nama Batuan Mineral Penciri

Karakter Khas

Makin rendah

Slaty Slate/Batusabak

Lempung, silika melembar

Butiran sangat halus. Kilap earthy. Mudah membelah menjadi lembaran tipis datar.

Slaty Schistose

Phyllite Mika Butiran halus. Kilap sutra. Membelah mengikuti permukaan bergelombang.

Schistose Schist Biotit, amfibol muskovit

Berkomposisi mineral melembar dan memanjang dengan susunan mendatar. Variasi mineral yang luas.

Gneissic Gneiss Feldspar, kuarsa, amfibol, biotit

Mineral gelap dan terang terpisah dan membentuk perlapisan atau lenses. Perlapisan mungkin berlipat. Lapisan gelap: biotit, hornblende; lapisan terang: felspar, kuarsa

JENIS-JENIS METAMORFISME

Metamorfisme Kontak/Termal

Metmorfisme ini faktor dominannya ialah temperatur tinggi. Tekanan confining (tekanan yang pengaruhnya sama besar ke semua permukaan benda) juga berpengaruh, namun tidak signifikan. Kebanyakan terjadi baking effect. Zona kontak ini (disebut aureole) tidak terlalu luas, hanya sekitar 1 100 meter. Karena tekanan diferensial (tekanan yang pengaruhnya tidak sama besar ke semua permukaan benda) juga tidak terlalu signifikan, batuan metamorf yang terbentuk biasanya tidak terfoliasi.

Metamorfisme Regional/Dinamotermal

Metemorfisme ini terjadi pada kedalaman yang signifikan yakni > 5 km. Batuan jenis ini merupakan yang paling banyak tersingkap di permukaan. Biasanya pada dasar pegunungan yang bagian atasnya tererosi. Batuan dari proses ini kebanyakan terfoliasi, menandakan tingginya tingkat tekanan diferensial (akibat gaya tekonik). Temperatur saat terjadi proses ini bervariasi, tergantung oleh kedalaman dan kehadiran badan magma. Kehadiran mineral indeks dapat menentukan tingkat

tekanan dan temperatur proses rekristalisasi. Contohnya: schisthijau dan batuschist yang mengandung mineral klorit, aktinolit, dan plagioklas kaya sodium, terbentuk pada P & T lebih rendah; sedangkan amphibolit yang mengandung hornblende, plagioklas feldspar, dan terkadang garnet, terbentuk pada P & T lebih tinggi.

Gneiss

Gneiss adalah typical dari jenis batuan metamorf, batuan ini terbentuk pada saat batuan sediment atau batuan beku yang terpendam pada tempat yang dalam mengalami tekanan dan temperatur yang tinggi. Hampir dari semua jejak jejak asli batuan ( termasuk kandungan fosil) dan bentuk bentuk struktur lapisan ( seperti layering dan ripple marks) menjadi hilang akibat dari mineral-mineral mengalami proses migrasi dan rekristalisasi. Pada batuan ini terbentuk goresan goresan yang tersusun dari mineral mineral seperti hornblende yang tidak terdapat pada batuan batuan sediment.

Pada batuan gneiss, kurang dari 50 persen dari mineral mineral menjadi mempunyai bentuk bentuk penjajaran yang tipis dan terlipat pada lapisan-lapisan. Kita dapat melihat bahwasannya tidak seperti pada batuan schist yang mempunyai pensejajaran mineral yang sangat kuat, batuan gneiss tidak retak atau hancur sepanjang bidang dari pensejajaran mineral tersebut, dan terbentuk urat-urat yang tebal yang terdiri dari butiran-butiran mineral di dalam batuan tersebut, hal ini tidak seperti kebanyakan bentuk bentuk perlapisan yang terdapat pada batuan schist. Dengan proses metamorfosa lebih lanjut batuan gneiss dapat berubah menjadi magmatite dan akhirnya terkristalisasi secara total menjadi batuan granit.

Meskipun batuan ini terubah secara alamiah, gneiss dapat mengekalkan bukti terjadinya proses geokimia di dalam sejarah pembentukannya, khususnya pada mineral mineral seperti zircon yang bertolak belakang dengan proses metamorfosa itu sendiri. Batuan batuan keras yang berumur tua seperti pada batuan gneiss yang berasal dari bagian barat Greenland, Isotop atom karbon dari batuan tersebut menunjukkan bahwasannya ada kehidupan pada masa batuan tersebut terbentuk , yaitu sekitar 4 millyar tahun yang lalu.

SIKLUS BATUAN Batuan : Batuan Beku Batuan-batuan di bumi (Jenis dan terbentuknya) BAHAN GALIAN LOGAM Batuan Metamorf Gneiss