ASAL BATUANASAL BATUAN

ANIE YULISTYORINI, ST., MScANIE YULISTYORINI, ST., MScJURUSAN TEKNIK SIPILJURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIKFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI MALANGUNIVERSITAS NEGERI MALANG

20092009

BATU-BATUAN DAN BAHAN BATU-BATUAN DAN BAHAN VULKANIKVULKANIKStruktur Batuan VulkanikStruktur Batuan Vulkanik Batuan vulkanik terbentuk dari magma yang Batuan vulkanik terbentuk dari magma yang

membekumembeku Magma Magma → cairan yang sangat panas (500-1700→ cairan yang sangat panas (500-1700ooC) C)

dari batuan yang meleleh → Odari batuan yang meleleh → O22, silicon, aluminium, , silicon, aluminium, besi, kalsium, kalium, natrium, magnesium dan air.besi, kalsium, kalium, natrium, magnesium dan air.

Intrusive (plutonic) rocksIntrusive (plutonic) rocks → terjadi intrusi → terjadi intrusi magma dibawah batu eksisting dan terjadi proses magma dibawah batu eksisting dan terjadi proses pendinginan.pendinginan.

→ → Batuan plutonik terdiri dari batholit besar, Batuan plutonik terdiri dari batholit besar, stock stock kecil, kecil, saluran yang melintang pada saluran yang melintang pada lapisan batuan lapisan batuan dan sills yang berada di antara dan sills yang berada di antara batuanbatuan

Extrusive (volcanic) rocks → cairan magma mencapai permukaan bumi dan terjadi proses pendinginan.

→ Batuan vulkanik (lava) akan membentuk aliran lava atau deposit partikel api, yang kemudian menghasilkan letusan vulkanik

Mekanisme vulkanik merupakan aktifitas Mekanisme vulkanik merupakan aktifitas yang berada dalam perut bumi, dimana yang berada dalam perut bumi, dimana vulkano merupakan hasil aktifitas pada vulkano merupakan hasil aktifitas pada pusat-pusat saluran (bukaan)bumi.pusat-pusat saluran (bukaan)bumi.

Struktur batuan kuno tersebar di dunia, Struktur batuan kuno tersebar di dunia, tetapi umumnya vulkano banyak terdapat tetapi umumnya vulkano banyak terdapat di Lautan Pasific, Mediterania dan Asia.di Lautan Pasific, Mediterania dan Asia.

Tiga tipe utama vulkano:Tiga tipe utama vulkano: Composite cones (stratovolcanoes)Composite cones (stratovolcanoes) → →

umumnya relatif besar, tinggi (km), dan umumnya relatif besar, tinggi (km), dan terbentuk dari bahan pyroclastic dan terbentuk dari bahan pyroclastic dan aliran lavaaliran lava

Cinder conesCinder cones → umumnya lebih kecil dan → umumnya lebih kecil dan terbentuk dari bahan pyroclastisterbentuk dari bahan pyroclastis

Shield volcanoesShield volcanoes → umumnya lebih → umumnya lebih melebar dan terbentuk dari aliran lavamelebar dan terbentuk dari aliran lava

Formasi yang tidak terkontrol dari Formasi yang tidak terkontrol dari vulkano menghasilkan viscositas lava vulkano menghasilkan viscositas lava yang rendah, sehingga mudah mengalir yang rendah, sehingga mudah mengalir dari saluran vulkanik. dari saluran vulkanik.

Cinder cones dan composite volcanoes Cinder cones dan composite volcanoes terbentuk oleh lava yang lebih kental, terbentuk oleh lava yang lebih kental, dimana gas tidak dapat lepas sehingga dimana gas tidak dapat lepas sehingga mudah terjadi letusanmudah terjadi letusan

Di beberapa lokasi di bumi, lava keluar Di beberapa lokasi di bumi, lava keluar dari retakan kulit bumi yang dari retakan kulit bumi yang menghasilkan batuan basalt dengan menghasilkan batuan basalt dengan viscositas rendah.viscositas rendah.

TEKSTUR BATUAN VULKANIKTEKSTUR BATUAN VULKANIK

Lava mendingin secara cepat pada permukaan Lava mendingin secara cepat pada permukaan bumi pada suhu yang rendah. Oleh karena itu, bumi pada suhu yang rendah. Oleh karena itu, ion-ion dalam lava tidak punya cukup waktu ion-ion dalam lava tidak punya cukup waktu untuk membentuk kristal yang lebih besar untuk membentuk kristal yang lebih besar sebelum membeku.sebelum membeku.

Hasil proses pembekuan lava adalah sebagai Hasil proses pembekuan lava adalah sebagai berikut:berikut:

Struktur kristal kecil dan membentuk Struktur kristal kecil dan membentuk fine fine grained (aphanitic) rocksgrained (aphanitic) rocks

Natural glass tanpa kristalNatural glass tanpa kristal jika lava jika lava membeku sangat cepatmembeku sangat cepat

Coarse grained (pharenitic) rocksCoarse grained (pharenitic) rocks → di → di kedalaman tertentu magma tertutup kedalaman tertentu magma tertutup batuan dan mendingin, penghantar panas batuan dan mendingin, penghantar panas rendah dan proses pendinginan berjalan rendah dan proses pendinginan berjalan lambatlambat

Very coarse grained (pegmatities)Very coarse grained (pegmatities) → → magma terdiri dari air dan gas, biasanya magma terdiri dari air dan gas, biasanya merupakan sisa cairan magma yang merupakan sisa cairan magma yang relatif besar dan mudah mengalirrelatif besar dan mudah mengalir

Batuan vulkanikBatuan vulkanik yang terbentuk karena yang terbentuk karena perbedaan proses pendinginanperbedaan proses pendinginan

Phenocrysts Phenocrysts → tersebar dengan ukuran → tersebar dengan ukuran kristal yang lebih kecilkristal yang lebih kecil

Porphyritic igneous rocks (groundmass)Porphyritic igneous rocks (groundmass)

Gas dalam aliran lava cenderung lepas Gas dalam aliran lava cenderung lepas dan membentuk gelembung gas atau dan membentuk gelembung gas atau saluran (cavity) disebut saluran (cavity) disebut vesicles.vesicles.

VesiclesVesicles ini kemudian terisi oleh mineral ini kemudian terisi oleh mineral yang mengendap dari larutan yang yang mengendap dari larutan yang bergerak dalam saluran tersebut dan bergerak dalam saluran tersebut dan membentuk membentuk amygdules.amygdules.

KOMPOSISI BATUAN DAN KOMPOSISI BATUAN DAN MAGMAMAGMA Magma dan batuan mempunyai komposisi Magma dan batuan mempunyai komposisi

yang berbeda tergantung dari proses yang berbeda tergantung dari proses pembekuan yang terjadi.pembekuan yang terjadi.

Magma dan batuan yang banyak mengandung Magma dan batuan yang banyak mengandung besi, magnesium, kalsium,silikon, alumunium besi, magnesium, kalsium,silikon, alumunium dan oksigen dan oksigen → → MaficMafic → batuan gelap yang → batuan gelap yang banyak mengandung mineral ferromagnesianbanyak mengandung mineral ferromagnesian

Batuan yang banyak mengandung silikon, Batuan yang banyak mengandung silikon, kalium dan natrium → kalium dan natrium → FelsicFelsic

Terdapat gradasi jenis magma dan batuan Terdapat gradasi jenis magma dan batuan yang terjadi diantara mafic dan felsic.yang terjadi diantara mafic dan felsic.

How do magmas of differing How do magmas of differing composition form?composition form?

Mafic magma yang terbentuk di bawah lapisan Mafic magma yang terbentuk di bawah lapisan keras atau di atas penutup batuan (preexsisting keras atau di atas penutup batuan (preexsisting ultramafic rocks) karena pembekuan yang tidak ultramafic rocks) karena pembekuan yang tidak sempurna (partial melting).sempurna (partial melting).

Mineral yang meleleh pada suhu leleh yang Mineral yang meleleh pada suhu leleh yang rendah akan meninggalkan mineral yang tidak rendah akan meninggalkan mineral yang tidak leleh pada suhu leleh tinggi.leleh pada suhu leleh tinggi.

Dalam lapisan keras yang lebih tinggi, Dalam lapisan keras yang lebih tinggi, preexsisitng rocks meleleh lebih baik dan preexsisitng rocks meleleh lebih baik dan membentuk magma dengan komposisi yang sama.membentuk magma dengan komposisi yang sama.

Pada saat magma dingin, mineral tertentu Pada saat magma dingin, mineral tertentu akan mengkristal pada suhu tertentu juga akan mengkristal pada suhu tertentu juga dan membentuk tingkat kristalisasi dan dan membentuk tingkat kristalisasi dan menghasilkan mineral batuan vulkanik menghasilkan mineral batuan vulkanik (igneous minerals)(igneous minerals)

Tingkat kristalisasi ini akan memicu Tingkat kristalisasi ini akan memicu terjadinya fraksi kristalisasi (fractional terjadinya fraksi kristalisasi (fractional crystalization or differentiation) magma crystalization or differentiation) magma → → N.L. Bowen (the US Geophysical N.L. Bowen (the US Geophysical Laboratory).Laboratory).

BOWEN’S REACTION SERIESBOWEN’S REACTION SERIES

Mafic magma cools Mafic magma cools → olivine, pyroxene, → olivine, pyroxene, calcium plagioclase (rich in Fe, Mg, Ca)calcium plagioclase (rich in Fe, Mg, Ca)

Magma yang tidak atau sedikit Magma yang tidak atau sedikit mengandung mineral di atas akan mengandung mineral di atas akan membentuk magma dengan komposisi membentuk magma dengan komposisi yang berbeda dari aslinya.yang berbeda dari aslinya.

Jika mineral yang terbentuk pada saat Jika mineral yang terbentuk pada saat awal kontak dengan magma, mineral akan awal kontak dengan magma, mineral akan bereaksi dengan magma dan mencair bereaksi dengan magma dan mencair kembali.kembali.

Apabila hasil reaksi tersebut mengendap dan Apabila hasil reaksi tersebut mengendap dan sebagian terpisah dari magma, sisa magma sebagian terpisah dari magma, sisa magma akan mempunyai komposisi peralihan atau akan mempunyai komposisi peralihan atau berbeda jika suhu turunberbeda jika suhu turun

→ → hornblende dan sodium (Na) plagioclasehornblende dan sodium (Na) plagioclase akan mengkristalakan mengkristal

Jika kristal tersebut menghilang dari magma, Jika kristal tersebut menghilang dari magma, maka magma yang mungkin tersisa adalah maka magma yang mungkin tersisa adalah felsicfelsic

Akhirnya potasium (K) feldspar, micas, quartz Akhirnya potasium (K) feldspar, micas, quartz akan mengkristalakan mengkristal

KLASIFIKASI BATUAN VULKANIKKLASIFIKASI BATUAN VULKANIK

Batuan vulkanik biasanya diklasifikasikan Batuan vulkanik biasanya diklasifikasikan berdasarkan teksture (grain size) dan berdasarkan teksture (grain size) dan komposisi mineral.komposisi mineral.

Untuk pekerjaan detail tertentu, analisa Untuk pekerjaan detail tertentu, analisa kimia dibutuhkan untuk kimia dibutuhkan untuk mengklasifikasikan jenis batuan.mengklasifikasikan jenis batuan.