BATUAN BEKU

2.1. Tinjauan Umum Batuan Beku

Batuan beku adalah merupakan kumpulan mineral-mineral silikat dari hasil penghabluran

magma yang mendingin. (W.T. Huang, 1962). Penggolongan batuan beku dapat didasarkan

kepada tiga patokan utama yaitu berdasarkan genetik batuan, berdasarkan senyawa kimia yang

terkandung dan berdasarkan susunan mineralnya. Pembagian yang berdasarkan genetik atau

tempat terjadinya dari batuan beku dapat dibagi atas batuan ekstrusi dan batuan intrusi.

Batuan ekstrusi terdiri dari semua material yang dikeluarkan kepermukaan bumi baik di daratan

maupun di bawah permukaan laut material ini mendingin dengan cepat, ada yang berbentuk

padat atau suatu larutan yang kental dan panas yang disebut lava. Magma yang mencapai

permukaan bumi melalui rekahan atau lubang kepundan gunung api sebagai erupsi, mendingin

dengan cepat dan membeku menjadi batuan beku luar.

Keluarnya magma dipermukaan bumi melalui rekahan dinamakan erupsi linear (fissure

eruption), pada umumnya magma basaltic yang vikositasnya rendah, sehingga dapat mengalir

disekitar rekahan, menjadi hamparan lava basalt. Sedangkan yang keluar melalui lubang

kepundan dinamakan erupsi sentral.

Magma dapat mengalir melalui lereng, sebagai aliran lava atau tersembur ke atas bersama gas-

gas sebagai piroklastik, atau rempah gunung api. Lava terdapat dalam berbagai bentuk dan jenis

tergantung dari komposisi magmagnya dan tempat atau lingkungannya dimana pembekuan

terjadi, apabila membeku dalam permukaan air terbentuklah lava bantal (pillow lava), sesuai

dengan namanya bentuknya mirip dengan bantal.

Batuan intrusi adalah batuan hasil pendinginan magma yang menerobos kepermukaan bumi,

berbeda dengan kegiatan batuan ekstrusi pendinginannya sangat lamban (dapat sampai jutaan

tahun), memungkinkan munculnya kristal yang besar dan sempurna menjadi tubuh batuan

intrusive. Tubuh batuan beku dalam mempunyai bentuk dan ukuran yang beragam, karena

magma dapat menguak batuan di sekitarnya atau menerobos melalui rekahan.

Tiga prinsip dari tipe bentuk intrusi batuan beku berdasarkan bentuk dasar dan geometri adalah :

• Bentuk yang tidak beraturan pada umunya berbentuk diskordan dan biasanya memiliki bentuk

yang jelas di permukaan (batholit dan stock).

• Intrusi berbentuk tabular mempunyai dua bentuk yang berbeda yaitu yang mempunyai bentuk

diskordan (dike) dan yang berbentuk konkordan (silt dan lakolit).

• Tipe ketiga dari tubuh intrusi relatif memiliki tubuh yang kecil. Bentuk khas dari grup ini

adalah intrusi silinder atau pipa, sebagian besar sisa dari korok gunung api (vulcanik neck).

2.1.1. Asal Batuan Beku

Batuan beku berasal dari hasil pendinginan dan pembekuan magma, dimana magma ini

merupakan suatu lelehan pijar yang terdiri dari zat-zat yang mobil yang panas bersuhu antara

9000-12000 terbentuk secara alamiah yang merupakan senyawa silikat dan magma juga

mengandung gas.

Magma berasal dari asteonosfer bumi, yaitu dibawah kerak bumi bagian bawah dan diatas mantel

bumi bagian atas. Magma dapat naik kepermukaan bumi adalah akibat gaya-gaya yang terjadi

didalam kerak bumi, yaitu pergerakan-pergerakan lempeng.

Lempeng yang bergerak saling menjauh akan mengakibatkan pemekaran kerak samudra

sehingga memberikan kesempatan magma yang diasteonosfer naik kepermukaan. Magma yang

berasal dari asteonosfer akan bersifat lebih basa daripada magma hasil dari pergesekan antara

dua lempeng. Ini dipengaruhi oleh komposisi dari masing-masing lempeng yang bergesekan.

2.1.2. Evolusi Magma

Magma utama atau magma primer dapat berubah komposisinya untuk menghasilkan suatu

variasi batuan beku. Ada empat cara yang mengakibatkan perubahan-perubahan tersebut, yaitu :

• Diffrensiasi Magma

Merupakan suatu proses dimana magma yang homogen terpisah dalam fraksi-fraksi dengan

komposisi yang berbeda-beda. Barth melakukan perubahan pada diagram yang dibuat oleh

Bowen yang menunjukkan adanya reaksi yang pokok, yaitu Discontinous series dan Continous

series.

Temperatur Seri Reaksi Tak Menerus Seri ReaksiMenerus Jenis Batuan

Tinggi Awal Kristalisasi Rendah Akhir Kristalisasi Olivin Anortit

Bitoenit

Piroksen

Labradorit

Amfibol

Andesin

Biotit Oligoklas

Albit

K-Felspar

Muskopit

Kuarsa Ultramafik

Basa

Intermedier

Asam

Gambar 2.1. Seri Reaksi Bowen dan Jenis Batuan Beku yang Terbentuk

• Assimilasi

Evolusi magma dapat juga dipengaruhi oleh reaksi-reaksi dengan batuan sekitarnya (Wall Rock).

Jika magma yang menerobos kepermukaan yang temperature temperaturnya lebih tinggi

daripada batuan sekitarnya sehhingga akan mempengaruhi komposisi magma tersebut, sering

terjadi terutama pada magma plutonik karena letaknya yang jauh dari permukaan bumi.

• Proses Pencampuran

Proses Pencampuran terjadi antara dua batuan yang terbentuknya ditempat yang berbeda, seperti

batuan vulkanik dan batuan intrusi dangkal dapatjuga dihasilkan dari campuran sebagian

kristalisasi, yaitu kristalisasi magma. Contohnya adalah batuan Basalt, Andesit, dan Rhyolit di

kolorado dihasilkan dari pergantian erupsi yang cepat dari suatu lubang erupsi.

• Pembekuan magma

Mineral-mineral yang pertama terbentuk dari magma biasanya mineral yang anhydrous, pada

temperatur tinggi yang hanya mengandung sedikit bahan-bahan atau unsure volatile. Mineral-

mineral semacam ini disebut minera-mineral pyrogenetik. Setelah pembentukan mineral-mineral

tersebut maka sisa magma akan relatif kaya akan bahan-bahan volatile dan selanjutnya

terbentuklah hidroksil. Mineral seperti amphibol dan mika yang disebut hydratogenetik.

2.2. Komposisi Mineral

Secara garis besar mineral pembentuk batuan dibagi dalam tiga kelompok, yaitu mineral utama,

mineral skunder dan mineral tambahan.

2.2.1. Mineral Utama

Mineral-mineral utama penyusun kerak bumi disebut mineral pembentuk batuan, teruutama

mineral golongan silikat. Golongan mineral yang berwarna tua/gelap disebut mineral mafik yang

kaya akan unsur Mg dan Fe. Sedangkan golongan mineral yang berwarna muda/terang disebut

mineral felsik yang miskin akan unsur Mg dan Fe.

Beberapa mineral hitam yang sering dijumpai adalah olivin, augit, hornblende dan biotit.

Sedangkan mineral putih yang sering dijumpai adalah plagioklas, k-feldspar, muskovit, kuarsa

dan leusit.

Mineral-mineral mafik berwarna gelap hitam. Misalnya olovin, piroksin amphibol, biotit.

Sedangkan mineral-mineral felsik berwarna cerah misalnya plagioklas, k-feldspar, muskovit,

kuarsa, felspatoit. Mineral-mineral ini terbentuk langsung dari kristalisasi magma, dan

kehadirannya sangat menentukan dalam penamaan batuan Berdasarkan warna dan densitas

dikelompokkan menjadi dua yaitu :

1. Mineral Felsik (mineral bewarna terang dengan densitas rata-rata 2,5-2,7) yaitu :

• Kuarsa (SiO2)

• Kelompok feldspar,terdiri dari seri feldspar alkali (Kna) AlSi3O8 dan seri plagioklas,

anorthoklas, adularia dan mikrolin. Seri plagioklas terdiri dari albit, oligoklas, andesit,

labradoriot, bitownit dan labradorit.

2. Mineral mafik (mineral eromagnesia dengan warna gelap dan densitas rata- rata 3,0-3,6)

yaitu :

• Kelompok olivine terdiri dari fayalite dan forsterite.

• Kelompok piroksen terdiri dari enstatit, hiperstein, augite, pigeonit, diopsid.

• Kelompok mika terdiri dari biotit muscovite plogopite.

• Kelompok ampibol terdiri dari anthofilit, cumingtonit, hornblende, rieberkit, tremolit, aktinolit,

gluacofan.

2.2.2. Mineral Sekunder

Mineral skunder adalah mineral-mineral yang dibentuk kemudian dari mineral-mineral utama

oleh proses pelapukan, sirkulasi air atau larutan dan metamorfosa.

Suatu contoh yang baik adalah mineral klorit yang biasanya terbentuk dari mineral biotit oleh

proses pelapukan. Mineral ini terdapat pada batuan-batuan yang telah lapuk dan batuan sedimen

dan juga pada batuan metamorf.

2.2.3. Mineral Tambahan

Mineral tambahan adalah mineral-mineral yang terbentuk oleh kristalisasi magma, terdapat

dalam jumlah yang sedikit sekali. Umumnya kurang dari 5% sehingga kehadiran atau

ketidakhadirannya tidak mempengaruhi sifat dan penamaan dari batuan tersebut.

Contohnya adalah mineral magnetit, suatu oksidabesi yang berwarna hitam mempunyai sifat

magnetit kuat dan terdapat dalam jumlah yang sedikit dalam batuan beku. Mineral-mineral

tambahan dari batuan beku adalah zircon, sphen, magnetit, ilmenit, hematite, apatit, pyriot, rutil,

corundum dan garnet.

2.3. Tekstur Batuan Beku

Tekstur adalah kenampakan atau cirri batuan yang berkaitan dengan hubungan antara komponen

batuan baik yang kristalin maupun yang nonkristalin dan dapat mencerminkan cara terdapatnya

ataupun cara pembentukan batuan. Hal tersebut dikarenakan tekstur batuan beku menunjukkan

derajat kristalisasi, ukuran butir atau granularitas dan fabrik (kemas).

2.3.1. Derajat Kristalisasi (Degree of crystallinity)

Mencerminkan proporsi antara komponen kristalin dengan yang non-kristalin (amorf), dapat

dibedakan atas :

• Holokristalin, bila batuan disusun oleh seluruhnya Kristal

• Hipokristalin/merokristalin/mesokristalin, bila batuan disusun oleh

sebagian Kristal dan sebagian gelas

• Holohialin/hipohialiln/mesohialin, bila batuan seluruhnya disusun oleh gelas.

2.3.2. Ukuran Butir (Granularitas)

Ukuran butir batuan beku dibedakan atas :

a. Fanerik,bila batuan mempunyai ukuran butir kasar, dibedakan atas :

• Fanerik sangat kasar, bila diameter berukuran > 3 cm

• Fanerik kasar, bila diameter berukuran 5 mm – 3 cm

• Fanerik sedang, bila diameter berukuran 1 mm – 5 mm

• Fanerik halus, bila diameter berukuran < 1 mm

b. Afanitik, bila batuan mempunyai ukuran butir halus hingga tidak bisa dibedakan dengan mata

kasar.

2.3.3. Fabrik (kemas)

Merupakan tekstur yang memperlihatkan hubungan geometri antara bentuk dan (peroporsi) butir-

butir penyusun batuan. Secara individu bentuk butir mineral dibedakan atas :

• Euhedral, bila mineral dibatasi oleh bidang/bentuk kristal yang sempurna.

• Subhedral, bila mineral dibatasi oleh sebagian bidang/bentuk kristalnya.

• Anhedral, bila mineral tidak dibatasi oleh bidang/bentuk kristalnya.

Sedangkan fabrik (kemas) dibedakan atas :

a. Equigranular, bila batuan disusun oleh butiran-butiran mineral yang relatip seragam,

dibedakan atas :

• Panidiomorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk euhedral dan ukuran

butir relatip seragam

• Hipidiomorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk sub-hedral dan

ukuran butir relatip seragam

• Allotriomorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk anhedral dan ukuran

butir relatip seragam.

b. Inequigranular, bila mineral disusun oleh butiran-butiran mineral yang relatip tidak seragam,

seperti :

• Porfiritik, bila kristal/mineral yang berukuran besar (fenokris) tertanam dalam massa dasar

(matrix) kristal-kristal yang berukuran lebih kecil

• Vitroferi, seperti tekstur porfiritik tetapi masa dasarnya berupa gelas

• Grafik, tekstur yang umum pada batuan granitis dimana kwarsa tumbuh bersama k-feldspar

• Ofitik, tekstur dimana mineral besar diinklusi oleh mineral yang berukuran lebih kecil

• Diabasik, tekstur yang khas pada batuan diabasik dimana fenokris plagioklas hadir secara

radial.

2.4. Struktur Batuan Beku

Struktur merupakan tekstur dalam skala besar yang hanya dapat dilihatjelas dilapakan. Seperti

struktur aliran lava yang dibedakan atas pillow lava, ropy, blocky lava maupun sheeting joint dan

columnar joint.

Macam-macam struktur batuan beku menurut Russel B. Travis (1995) meliputi :

1. Masif

Struktur dari batuan beku apabila tidak menunjukkan adanya sifat aliran atau jejak gas atau tidak

adanya menunjukkan fragmen batuan lain yang tertanam dalam tubuhnya.

2. Pillow Lava atau Lava Bantal

Merupakan struktur khas pada batuan vulkanik bawah laut membentuk struktur seperti bantal

3. Vesikuler

Merupakan struktur yang ditandai dengan adanya lubang-lubang dengan arah yang teratur.

Lubang ini terbentuk akibat keluarnya gas pada waktu pembekuan berlangsung

4. Skoria

Seperti vesikuler tetapi tidak menunjukkan arah yang teratur

5. Amiqdoloidal

Struktur dimana lubang-lubang keluarnya gas terisi oleh mineral-mineral skunder seperti zeolit,

karbonat dan bermacam silica

6. Zenolit

Struktur yang memperlihatkan adanya suatu fragmen batuan yang masuk atau tertanam dalam

batuan beku.

2.5. Klasifikasi Batuan Beku

2.5.1. Klasifikasi berdasarkan tempat terjadinya.

Berdasarkan tempat pembentukan magma, maka batuan beku dibedakan atas dua yaitu :

• Batuan beku vulkanik (ekstruksif), yaitu batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma

yang membeku di permukaan (di luar)

• Batuan beku plutonik (intrusive), yaitu batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma

yang membeku di dalam.

2.5.2. Klasifikasi Berdasarkan Kimiawi

Klasifikasi batuan beku berdasarkan kimiawinya dapa dilihat dari kandungan SiO2-nya. Maka

batuan beku dapat diklasifikasikan atas

1) Batuan Beku Asam

Batuan beku diklasifikasikan sebagai batuan beku asam apabila batuan beku tersebut memiliki

kandungan SiO2 lebih besar dari 66 % (> 66 %). Batuan beku asam tersusun atas mineral

kwarsa, orthoklast, palgioklast Na, terkadang terdapat biotit, muskovit dalam jumlah yang sangat

kecil. Batuan beku asam umumnya akan berwarna cerah apabila kelimpahan mineral kwarsa dan

orthoklast di dalam batuannya. Contoh dari batuan ini adalah granite, riolite, granudiorite.

2) Batuan Beku Intermedier

Batuan beku intermedier mengandung SiO2 antara 52 % - 60 %, terutama tersusun oleh mineral

plagioklast, hornblende, dan kwarsa. Sedangkan biotit dan orthoklast dalam jumlah kecil. Warna

dari batuan ini juga masih cerah, tetapi tidak secerah dari batuan beku asam. Contohnya adalah

andesit, diorite, seanite.

3) Batuan Beku Basa

Batuan beku basa mengandunu 45 % - 52 % SiO2. batuan ini tersusun dari magma asal yang

bersifat basa. Warna dari batuan beku ini akan terlihat lebih gelap, karena mineral-mineral mafik

sudah sangat jarang terbentuk pada batuan golongan ini. Batuan beku basa terdiri dari mineral-

mineral seperti olivine, plagioklast Ca, dan hornblende. Contoh batuannya adalah gabro, basalt,

dan diabas.

4) Batuan Beku Ultrabasa

Pada batuan ini kandungan SiO2 lebih kecil dari 45 % (< 45 %). Warna batuan ini gelap, lebih

gelap dari batu beku basa. Batuan ini tersusun oleh mineral-mineral olivine, piroksine,

serpentine. Hanya satu atau dua macam mineral saja yang hadir pada suatu batuan. Mineral lain

yang mungkin hadir adalah plagioklast Ca dalam jumlah yang kecil. Contoh batuannya adalah

dunit, piroksinite, peridotite, serpentinite.

2.5.3. Klasifikasi Berdasarkan Mineralogi

Klasifikasi batuan beku berdasarkan mineraloginya yaitu berdasarkan mineral-mineral yang

terkandung dalam batuan tersebut.

Gambar 2.2. Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Mineralogi

2.5.4. Klasifikasi Yang Digunakan Laboratorium Petrologi

Klasifikasi batuan beku yang dipakai di laboratorium yaitu sama dengan klasifikasi batuan beku

yang berdasarkan kimiawinya, yaitu :

Batuan beku asam

Batuan beku intermedier

Batuan beku basa

Batuan beku ultra basa

2.5.5. Klasifikasi Berdasarkan Tekstur dan Komposisi Mineral

Klasifikasi batuan beku berdasarkan tekstur dan komposisi mineralnya dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Gambar 2.3. Bagan Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Tekstur dan Komposisi Mineral

2.6. Tahap Penentuan Batuan Beku

• Menentukan derajat kristalisasinya, ukuran butir, fabrik (kemas), kemudian menentukan

struktur batuan tersebut

• Menentukan struktur yang terdapat pada batuan tersebut

• Mengamati persentase kehadiran mineral-mineral penyusun batuan tersebut

• Menentukan genesa batuan tersebut.

2.7. Tahap Penamaan Batuan Beku

2.7.1. Tahap Penamaan Batuan Beku Asam.

Ciri-cirinya:

• Kandungan SiO2 >60%

• Indeks warna 0-10%

• Mereupakan mineral-mineral felsik

• Kandungan mineral orthoklas dan kwarsa melimpah

• Plagioklas ada

• Biotit dan hornblende ada

Nama batuannya:

- ukuran fanerik

• jika orthoklas > plagioklas, nama batuannya adalah granit

• jika orthoklas < plagioklas, nama batuannya adalah granodiorit.

- ukuran afanitik

• jika orthoklas > plagioklas, nama batuannya adalah ryolit

• jika orthoklas < plagioklas, nama batuannya adalah dasit

2.7.2. Tahap Penamaan Batuan Beku Intermedier.

Cirri-cirinya:

• kandungan SiO2 < 60%

• plagioklas melimpah

• mineral mafik mulai hadir

• kwarsa < 10%

• orthoklas hadir

• biotit dan hornblende mulai banyak > 10%

Nama batuannya:

• jika orthoklas > plagioklas, nama batuannya adalah syeanit

• jika orthoklas < plagioklas, nama batuannya adalah diorit

2.7.3. Tahap Penamaan Batuan Beku Basa.

Cirri-cirinya:

• kandungan SiO2 45-52%

• berwarna gelap

• plagioklas melimpah

• piroksin melimpah

• kwarsa hadir dalam jumlah tertentu

• olivine mulai hadir

• orthoklas sangat jarang hadir

Nama batuannya:

• jika ukuran butirnya fanerik, maka nama batuannya adalah gabro

• jika ukuran butirnya afaniatik, maka nama batuannya adalah basalt

• jika terdapat tekstur khusus, maka nama batuannya adalah diabasik

2.7.4. Tahap Penamaan Batuan Beku Ultra Basa.

Cirri-cirinya:

• kandungan SiO2 <45%

• pembentuk batuannya adalah olivine, piroksin dan serpentin.

Nama batuannya:

• jika yang dominan olivine, maka nama batuannya adalah dunit

• jika yang dominan piroksin, maka nama batuannya adalah piroksinit

• jika yang dominan serpentin, maka nama batuannya adalah serpentinit

• jika yang dominan piroksin dan olivin, maka nama batuannya adalah peridotit

BAB IIIBATUAN METAMORF

3.1. Tinjauan Umum Batuan Metamorf Batuan metamorf merupakan batuan hasil malihan dari batuan yang telah ada sebelumnya yang ditunjukkan dengan adanya perubahan komposisi mineral, tekstur dan struktur batuan yang terjadi pada fase padat (solid slate) akibat adanya perubahan temperatur, tekanan dan kondisi kimia di kerak bumi (Ehlers & Blatt, 1982).Menurut H. G. F. Winkler (1967), metamorfisme adalah proses yang mengubah mineral suatu batuan pada fase padat karena pengaruh terhadap kondisi fisika dan kimia dalam kerak bumi, dimana kondisi tersebut berbeda dengan sebelumnya. Proses tersebut tidak termasuk pelapukan dan diagenesa.Metamorfisme terjadi pada keadaan padat (padat ke padat) meliputi proses kristalisasi, reorientasi dan pembentukan mineral-mineral baru serta terjadi dalam lingkungan yang sama sekali berbeda dengan lingkungan batuan asalnya terbentuk.Banyak mineral yang mempunyai batas-batas kestabilan tertentu yang jika dikenakan tekanan dan temperatur yang melebihi batas tersebut maka akan terjadi penyesuaian dalam batuan dengan membentuk mineral-mineral baru yang stabil. Disamping karena pengaruh tekanan dan temperatur, metamorfisme juga dipengaruhi oleh fluida, dimana fluida (H2O) dalam jumlah bervariasi di antara butiran mineral atau pori-pori batuan yang pada umumnya mengandung ion terlarut akan mempercepat proses metamorfisme.Batuan metamorf memiliki beragam karakteristik. Karakteristik ini dipengaruhi oleh beberapa faktor dalam pembentukan batuan tersebut yaitu,• Komposisi mineral batuan asal• Tekanan dan temperatur saat proses metamorfisme• Pengaruh gaya tektonik, dan• Pengaruh fluida

Batuan beku dan batuan sedimen terbentuk sebagai akibat adanya proses kimia fisika dan atau proses biologis pada kondisi permukaan maupun kondisi dalam bumi. Karena bumi merupakan suatu sistem yang dinamik, setelah terbentuk batuan dapat mengalami suatu kondisi baru yang dapat megakibatkan perubahan tekstur, struktur maupun komposisi mineral.Jika perubahan ini terjadi pada kondisi temperatur dan tekanan tertentu diatas kondisi terjadinya diagenesis dan dibawah kondisi terjadinya pelelehan maka perubahan tersebut dikenal sebagai metamorfosa.Ciri utama metamorfosa ini adalah perubahan tersebut terjadi saat batuan tetap pada kondisi padat sedangkan kondisi kimianya terletak dibawah zona pelapukan dan sementasi (Ehlers & Blatt, 1982). Menurut Bucher dan Frey (1994), metamorfosa merupakan suatu proses yang mengakibatkan perubahan komposisi mineral dan atau struktur dan atau komposisi kimia batuan.Perubahan tersebut disebabkan oleh kondisi fisik dan atau kimia yang berbeda dengan yang umumnya terjadi pada zona pelapukan, sementasi dan diagenesis. Perubahan temperatur dapat terjadi oleh karena berbagai macam sebab antara lain oleh adanya pemanasan akibat intrusi magmatik dan perubahan gradien geothermal. Panas dalam skala kecil juga bisa terjadi akibat adanya gesekan/friksi selama terjadinya deformasi suatu massa batuan.Pada batuan silikat batas bawah terjadinya metamorfosa umumnya pada suhu 1500 ± 500 C yang ditandai dengan munculnya mineral-mineral mg-carpholite, glaucophane, lawsonite, paragonite,

prehnite atau stilpnomelane. Sedangkan batas atas terjadinya metamorfosa sebelum terjadinya pelelehan adalah berkisar 6500 – 11000 C, tergantung jenis batuan asalnya (Bucher & Frey, 1994).Aktivitas kimiawi fluida dan gas yang berada pada jaringan antar butir batuan mempunyai peranan yang penting dalam metamorfosa. Fluida aktif yang banyak berperan adalah air beserta karbon dioksida , asam hidroklorik dan hidroflourik. Umumnya fluida dan gas tersebut bertindak sebagai katalis atau solven serta bersifat membantu reaksi kimia dan penyetimbangan mekanis. Oleh (Huang, 1962).Batuan metamorf dibagikan menjadi tiga kategori berdasarkan pada wujudnya di lapangan : batuan metamorf senduh, batuan metamorf dinamik, batuan metamorf rantau. Kawasan batuan metamorf rantau telah dibagi menjadi tiga kategori bergantung kepada kedudukan tektonik sejagat, yaitu kawasan perisai Pracambria, jaluran orogeni Fanerozoik, dan dasar lautan.Kajian terhadap batuan yang dilaut dari dasar lautan, dan baru-baru ini pula dalam proyek pengeboran laut dalam menunjukkan kehadiran batuan metamorf, kebanyakan adalah batuan beku dan batuan metamorf. Bataun dari dasar lautan adalah muda secara perbandingan geologinya, yang paling tua dijumpai berasal dari zaman Jura.Batuan berkomposisi kegranitan hampir tidak dijumpai dari dasar lautan dan ini sangat berlawanan dengan kelimpahan dan pentingnya batuan ini di kawaasan perisai dan jaluran orogeni. Komposisi batuan dasar lautan, dan struktur serta metamorfismenya, dapat dijelaskan dengan melihat dari sudut pertumbuhannya melalui penghamparan dari pematangan tengah laut.

3.1.1. Tipe MetamorfosaBatuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperatur dan atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperatur dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula.

Tabel. 3.1. Batuan metamorf berdasarkan derajat metamorfosa

Contoh batuan metamorf tersebut adalah sebagai berikut, yaitu :• Batusabak atau slate yang merupakan perubahan batulempung• Batumarmer yang merupakan perubahan dari batugamping• Batukuarsit yang merupakan perubahan dari batupasir

Tabel. 3.2.Nama batuan, tekstur, derajat metamorfosa dan asal batuan.

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. Berdasarkan faktor-faktor yang mempengaruhi, metamorfosa dapat dibedakan menjadi dua, yaitu metamorfosa lokal dan metamorfosa regional.

3.1.1.1. Tipe metamorfiosa lokalMetamorfosa lokal merupakan proses metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sempit berkisar antara beberapa meter sampai kilometer saja. Jenis metamorfosa ini dapat dibedakan menjadi :

1. Metamorfosa kontak / thermalTipe metamorfosa ini faktor yang paling berpengaruh adalah pada temperatur tinggi, yaitu metamorfosa yang diakibatkan oleh kenaikan temperatur yang tinggi, dan biasanya jenis ini ditemukan pada kontak antara tubuh intrusi magma/ekstrusi dengan batuan di sekitarnya dengan lebar 2 – 3 km. Salah satu contohnya adalah pada zona intrusi yang dapat menyebabkan pertambahan suhu pada daerah disekitar intrusi.

Gambar 3.1. Pembentukan batuan pada intrusi magma

2. Metamorfosa dislokasi / kataklastik / dinamo / kinematik.Jenis metamorfosa ini dijumpai pada daerah yang mengalami dislokasi. Misalnya pada daerah sesar besar, dimana proses metamorfosa terjadi pada lokasi dimana massa batuan tersebut mengalami penggerusan.

Gambar 3.2. Pembentukan batuan pada zona sesarMakin dalam ke arah kerak bumi pengaruh tekanan hidrostatika semakin besar. Sedangkan tekanan pada bagian kulit bumi yang dekat dengan permukaan saja, metamorfosa semacam ini biasanya didapatkan di daerah sesar/patahan.Metamorfosa pada jens ini diakibatkan oleh kenaikan tekanan. Tekanan yang berpengaruh disini ada dua macam, yaitu: • hidrostatis yaitu yang mencakup ke segala arah dan• stress yaitu yang mencakup satu arah saja.

3.1.1.2. Tipe metamorfosa regional Metamorfosa regional atau disebut juga metamorfosa dinamothermal adalah merupakan metamorfosa yang terjadi pada daaerah yang sangat luas. Metamorfosa ini dapat dibedakan menjadi :

1. Metamorfosa Regional / dinamothermal.

Gambar 3.3. pembentukan batuan pada Zona Subduksi

Metamorfosa ini terjadi pada kulit bumi bagian dalam, dimana faktor yang berpengaruh adalah temperatur dan tekanan yang sangat tinggi akibat dari adanya proses orogenesa dan sebarannya sangat luas.2. Metamorfosa beban / burial.Istilah ini diberikan oleh Combs (1961). Tetapi terjadi pada daerah geosinklin (cekungan sedimentasi yang dasarnya terus menurun), sehingga akibat adanya pembebanan sedimen yang tebal dibagian atas maka lapisan sedimen yang berada dibawah cekungan akan mengalami proses metamorfosa.

Gambar. 3.4. Cekungan sedimentasi

3.1.2. Struktur Batuan MetamorfStruktur batuan metamorf adalah kenampakan batuan yang berdasarkan ukuran, bentuk atau orientasi unit poligranular batuan tersebut (Jackson, 1970). Pembahasan mengenai struktur juga meliputi susunan bagian massa batuan termasuk hubungan geometrik antar bagian serta bentuk dan kenampakan internal bagian-bagian tersebut (Bucher & Frey, 1994). Secara umum struktur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi struktur foliasi dan nonfoliasi.

3.1.2.1. Struktur FoliasiYaitu struktur pada batuan metamorf yang ditunjukkan oleh adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf. Struktur ini mencakup :

1. Struktur Skistosa (Schistosity)Terbentuk adanya susunan parallel mineral-mineral pipih, prismatik atau lentikular (umumnya mika atau klorit) yang berukuran butir sedang sampai kasar. Batuannya disebut schist (sekis). Jadi, struktur skistosa ini adalah suatu struktur dimana mineral pipih (biotit, muskovit, felspar) lebih dominan dibandingkan mineral butiran/prismatik.Karena banyaknya mineral pipih ini maka pada batuan terlihat adanya kesan sejajar dan penjajaran mineral pipih yang berbutir, keadaan ini disebut ”segregation bending”. Struktur biasanya dihasilkan oleh proses metamorfosa regional, bisa juga metamorfosa kontak bila magmanya mempunya kekuatan injeksi yang maksimal (Turner, 1954).

2. Struktur Gneisik (Gnessic)Suatu struktur dimana jumlah mineral yang granular / berbutir relatif lebih banyak dari mineral pipih. Sehingga kenampakan kesejajaran adalah dari mineral yang granular. Terbentuk oleh adanya perselingan lapisan penjajaran mineral yang mempunyai bentuk berbeda, umumnya antara mineral-mineral granular (feldspar dan kuarsa) dengan mineral-mineral tabular atau prismatik (mineral ferromagnesium). Penjajaran mineral ini umumnya tidak menerus melainkan terputus-putus. Batuannya disebut gneiss.

Gambar. 3.5. Batuan dengan Struktur Gneisik

3. Struktur Slaty cleavageDalam struktur ini hampir sama dengan struktur skistosa, hanya mineral-mineralnya berukuran dan kesan kesejajaran mineralnya halus sekali (dari mineral lempung). Umumnya ditemukan pada batuan metamorf berbutir sangat halus (mikrokristalin) yang dicirikan oleh adanya bidang-bidang belah planar yang sangat rapat, teratur dan sejajar. Batuannya disebut slate (batusabak).

4. Struktur PhylliticStruktur ini hampir mirip dengan slaty cleavage, hanya mineralnya dan kesan kesejajarannya sudah mulai agak kasar, terlihat rekristalisasi yang lebih besar dan mulai terlihat pemisahan mineral pipih dengan mineral granular. Batuannya disebut phyllite (filit)

Gambar. 3.6. Foliasi pada batuan metamorf

3.1.2.2. Struktur non-FoliasiStruktur non-folisi adalah struktur pada batuan metamorf dimana tidak terlihat adanya penjajaran mineral penyusun batuan metamorf. Yang termasuk dalam struktur foliasi adalah sebagai berikut.

1. Struktur HornfelsikDicirikan oleh adanya butiran-butitan mineral yang seragam. Terbentuk akibat adanya metamorfosa thermal dan yang dibentuk oleh mozaic mineral-mineral equidimensional dan equigranular dan umumnya berbentuk polygonal. Batuannya disebut hornfels (batutanduk).

Gambar. 3.7. Struktur-struktur pada batuan metamorf2. Struktur KataklastikStruktur kataklastik adalah struktur yang berkembang oleh adanya penghancuran terhadap batuan asal yang mengalami metamorfosa dinamo. Terbentuk oleh pecahan/fragmen batuan atau mineral berukuran kasar dan umumnya membentuk kenampakan breksiasi. Struktur kataklastik ini terjadi akibat metamorfosa kataklastik. Batuannya disebut cataclasite (kataklasit).

3. Struktur MilonitikStruktur ini hampir sama dengan struktur pilonitik, hanya butirannya lebih halus lagi, serta dibedakan oleh adanya liniasi dari belahan permukaan yang berbentuk paralel, dimana struktur

ini dihasilkan oleh adanya penggerusan mekanik pada metamorfosa kataklastik. Ciri struktur ini adalah mineralnya berbutir halus menunjukkan kenampakan goresan-goresan searah dan belum terjadi rekristalisasi mineral-mineral primer. Batuannya disebut mylonite (milonit).

4. Struktur PilonitikStruktur ini menyerupai milonit tetapi butirannya lebih kasar dan strukturnya mendekati tipe struktur pada filit (pilonit = filit – milonit) tetapi umumnya telah terjadi rekristalisasi. Ciri-ciri lainnya adalah kenampakan kilap sutera pada batuan yang mempunyai struktur ini. Batuannya disebut phyllonite (filonit)

5. Struktur FlaserSeperti struktur kataklastik dimana struktur batuan asal berbentuk lensa yang tertanam pada massa dasar milonit.

6. Struktur AugenSeperti struktur falser, hanya lensa-lensanya terdiri dari butir-butir felspar dalam massa dasar yang lebih halus.

7. Struktur GranuloseStruktur ini hampir sama dengan struktur hornfelsik, hanya butirannya mempunyai ukuran yang tidak sama besar.

8. Struktur LiniasiAdalah struktur yang diperlihatkan oleh kumpulan mineral yang berbentuk seperti jarum (fibrous).

Tabel 3.3. Struktur pada batuan metamorfFOLIASI NON-FOLIASIKomposisi kompleks banyak terdapat berbagai jenis mineral Komposisi sederhana, hanya terdapat beberapa mineral. Seperti kalsit atau kwarsaBanyak mineral baru yang terbentuk akibat dari pengaruh P atau T Tidak terbentuk mineral baru dengan perubahan T dan atau PTekstur yang berlapis-lapis

Tekstur granular dan equi-dimensi

Banyak batuan dengan beragam komposisi,Beberapa batu dengan komposisi yang sederhana

Struktur skistosa, Gnessic, Milonitik, Slaty cleavage dan struktur Phyllitic Struktur hornfelsik kataklastik, milonitik, pilonitik, augen, granulose dan struktur liniasi.

3.1.3. Tekstur Batuan Metamorf

Tekstur merupakan kenampakan batuan yang berdasarkan pada ukuran, bentuk dan orientasi butir mineral individual penyusun batuan metamorf (Jackson, 1970). Penamaan tekstur batuan metamorf umumnya menggunakan awalan blasto atau akhiran blastic yang ditambahkan pada istilah dasarnya. Penamaan tekstur tersebut akan dibahas pada bagian berikut ini.

I. Tekstur berdasarkan ketahanan terhadap proses metamorfosaBerdasarkan ketahanannya terhadap proses metamorfosa ini tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :

1. Relict/Palimset/SisaTekstur ini merupakan tekstur batuan metamorf yang masih menunjukkan sisa tekstur batuan asalnya atau tekstur batuan asalnya masih tampak pada batuan metamorf tersebut. Awalan blasto digunakan untuk penamaan tekstur batuan metamorf ini.Contohnya adalah blastoporfiritik yaitu batuan metamorf yang tekstur porfiritik batuan beku asalnya masih bisa dikenali. Batuan yang mempunyai kondisi seperti ini sering disebut batuan metabeku atau metasedimen. Dibedakan atas : • Blastopsefitik, tekstur dengan ukuran butir lebih besar dari pasir(gravel).• Blastopsemit, tekstur dengan ukuran butir pasir• .Bastopelitik, tekstur dengan ukuran butir lempung.• Blastoporfiritik, tekstur sisa dari batuan asal yang porfiritik.

2. KristaloblastikTekstur kristloblastik adalah merupakan tekstur batuan metamorf yang terbentuk oleh sebab adanya proses metamorfosa itu sendiri. Batuan dengan tekstur ini sudah mengalami rekristalisasi sehingga tekstur asalnya tidak tampak. Penamaan pada tekstur ini dengan menggunakan akhiran blastik dapat dibedakan atas, sebagai berikut ini :• Lapidoblastik, terdiri dari mineral-mineral tabular/pipih yang relatif terorientasi, seperti mineral mika group (muskovit, biotit).• Nematoblastik, terdiri dari mineral-mineral prismatik yang relatif terorientasi, seperti mineral plagioklas, K-felspar, piroksin.• Granoblastik, terdiri dari mineral-mineral granular (equidimensional) yang relatif terorientasi, seperti mineral kwarsa. Biasanya memperlihatkan batas-batas sutura (tidak teratur) dengan bentuk mineral yang anhedral.• Porfiriblastik, tekstur yang memperlihatkan beberapa mineral dengan ukuran yang lebih besar dikelilingi oleh mineral yang lebih kecil.

II. Tekstur berdasarkan ukuran butir Berdasarkan ukuran butirnya, tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :• Fanerit, bila butiran kristal masih dapat dilihat dengan mata• Afanit, Bila butiran kristal tidak dapat dibedakan dengan mata

III. Tekstur berdasarkan bentuk individu kristalBerdasarkan bentuk individu kristal pada batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :• Euhedral, bila kristal dibatasi oleh bidang permukaan kristal itu sendiri• Subhedral, bila kristal dibatasi sebagian oleh bidang permukaannya sendiri dan sebagian oleh

bidang permukaan kristal disekitarnya.• Anhedral, bila kristal dibatasi seluruhnya oleh bidang permukaan kristal lain disekitarnya.

Pengertian bentuk kristal ini sama dengan yang dipergunakan pada batuan beku. Berdasarkan bentuk kristal tersebut maka tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :• Idioblastik, apabila mineralnya dibatasi oleh Kristal berbentuk euhedral• Xenoblastik/Hypidioblastik, apabila mineralnya dibatasi oleh kristal berbentuk anhedral.

IV. Tekstur berdasarkan bentuk mineralBerdasarkan bentuk mineralnya tekstur batuan pada batuan metamorf, teksturnya dapat dibedakan menjadi :• Lepidoblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk tabular• Nematoblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk prismatik• Granoblastik, yaitu apabila mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas mineralnya bersifat sutured (tidak teratur) dan umumnya kristalnya berbentuk anhedral.• Granuloblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas mineralnya bersifat unsutured (lebih teratur) dan umumnya kristalnya berbentuk anhedral.

Selain tekstur yang telah disebutkan diatas terdapat beberapa tekstur khusus lainnya yang umumnya akan tampak pada pengamatan petrografi, yaitu:• Porfiroblastik, apabila terdapat beberapa mineral yangh ukurannya lebih besar tersebut sering disebut sebagai porphyroblastis.• Poikiloblastik/Sieve Texture mrupakan tekstur porfiroblastik dengan porphyroblasts tampak melingkupi beberapa kristal yang lebih kecil.• Mortar teksture, apabila fragmen mineral yang lebih besar terdapat pada massa dasar material yang berasal dari kirstal yang sama yang terkena pemecahan (crushing).• Decussate texture yaitu tekstur kristaloblastik batuan polimeneralik yang tidak menunjukkan keteraturan orientasi.• Sacaroidal Texture yaitu tekstur yang kenampakannya seperti gula pasir.

Batuan mineral yang hanya terdiri dari satu tekstur saja, sering disebut bertekstur homeoblastik, sedangkan batuan yang mempunyai lebih dari satu tekstur disebut bertekstur heteroblastik.• Tekstur heteroblastik, bila batuan metamorf mempunyai lebih dari satu tekstur, seperti lepidoblastik dan granuloblastik.• Tekstur homeoblastik, bila batuan metamorf hanya mempunyai satu tekstur saja.

Gambar. 3.8. Tekstur pada batuan metamorf

3.1.4. Komposisi Mineral Batuan MetamorfMineral-mineral yang terdapat pada batuan metamorf dapat berupa mineral yang berasal dari batuan asalnya maupun dari mineral baru yang terbentuk akibat proses metamorfisme sehingga dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut.

1. Mineral yang umumnya terdapat pada batuan beku dan batuan metamorf seperti kuarsa, felspar, muskovit, biotit, hornblende, piroksen, olivin dan bijih besi.2. Mineral yang umumnya terdapat pada batuan sedimen dan batuan metamorf seperti kuarsa, muskovit, mineral-mineral lempung, kalsit dan dolomit.3. Mineral indeks batuan metamorf seperti garnet, andalusit, kianit, silimanit, stautolit, kordierit, epidot dan klorit.

Proses pertumbuhan mineral saat terjadinya metamorfosa pada fase padat dapat dibedakan menjadi secretionary growth, concentrionary growth dan replacement (Ramberg, 1952 dalam Jackson, 1970). Secretionary growth merupakan pertumbuhan kristal hasil reaksi kima fluida yang terdapat pada batuan yang terbentuk akibat adanya tekanan pada batuan tersebut. Concentrionary growth adalah proses pendesakan kristal oleh kristal lainnya untuk membuat ruang pertumbuhan. Sedangkan replacement merupakan proses penggantian mineral lama oleh mineral baru. Kemampuan mineral untuk membuat ruang bagi pertumbuhannya tidak sama satu dengan yang lainnya. Hal ini dapat ditunjukkan dengan oleh percobaan Becke, 1904 (Jackson, 1970). Percobaan ini menghasilkan Seri Kristaloblastik yang menunjukkan bahwa mineral pada seri yang tinggi akan lebih mudah membuat ruang pertumbuhan dengan mendesak mineral pada seri yang lebih rendah. Mineral dengan kekuatan kristaloblastik tinggi umumnya besar dan euhedral.Tekanan merupakan faktor yang mempengaruhi stabilitas mineral pada batuan metamorf (Huang, 1962). Dalam hal ini dikenal dua golongan mineral yaitu stress mineral dan antistress mineral. Mineral-mineral tersebut umumnya merupakan penciri batuan yang terkena deformasi sangat kuat. seperti sekis.

1. Mineral Stress Mineral stress adalah suatu mineral yang stabil dalam kondisi tekanan (tahan terhadap tekanan) , dimana mineral dapat terbentuk pipih / tabular, prismatik, maka mineral tersebut akan tumbuh tegak lurus terhadap arah gaya / stress.

Contoh : Mica ZeolitTrenmolit – aktinolit GlaukovanHornblende KloritSerpentine EpidoteSillimenite StaurolitKlanit Antofilit1. Mineral AntistressMineral antistress adalah mineral yang terbentuk dalam kondisi tekanan dan biasanya berbentuk equidimensional.

Contoh : Kuarsa KalsitFelspar KordieritGarnet

Selain mineral stress dan mineral antistress ada juga mineral yang khas dijumpai pada batuan metamorf, antara lain :

Contoh : Sillimenit (1) Garnet (1)Kianit (1) Grafit (2)Epidote (3) Klorit (3)

Keterangan : (1) mineral khas dari metamorfosa regional(2) mineral yang khas dari metamorfosa thermal(3) mineral yang khas yang dihasilkan oleh efek larutan kimia.

3.2. Klasifikasi Batuan MetamorfBatuan 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. Klasifikasian tersebut adalah sebagai berikut, yaitu :

3.2.1. Berdasarkan komposisi kimiaDisini ditinjau terhadap unsur-unsur kimia yang terkandung didalam batuan metamorf, yang akan mencirikan batuan asal sebelum batuan metamorf tersebut terbentuk yang dicirikan dengan kelebihan atau kekurangan kandungan SiO2.Berdasarkan komposisi kimianya, maka batuan metamorf terbagi menjadi lima kelompok, yaitu sebagai berikut.

1. Calcic Metamophic RockAdalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang bersifat kalsik (kaya unsur Al), umumnya terdiri dari batu lempung dan serpih. Contoh : batu sabak dan phylitic.

2. Quartz Feldpathic RockAdalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur kuarsa dan felspar, batuan asal umumnya terdiri dari batu pasir, batuan beku basa dan lain-lain. Contoh : gneiss.

3. Calcareous Metamorphic RockAdalah batuan metamorf yang berasal dari batu gamping dan dolomit. Contoh : marmer (batugamping termetamorfosakan secara kontak maupun regional).

4. Basic Metamorphic RockAdalah batuan metamorf yang berasal dari batuan beku basa, semi basa dan menengah. Serta tufa atau batuan sedimen yang bersifat napalan dengan kandungan unsur-unsur K, Al, Fe, dan Mg.

5. Magnesian Metamorphic RockAdalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur Mg. Contoh :

serpentinit, skiss, klorite.

3.2.2. Berdasarkan asosiasi di lapanganDipakai kriteria lapangan dan asosiasi mineral serta tekstur yang berhubungan dengan alam, dan penyebab tekanan dan temperatur. Misalnya pada suatu zona sesar kita dapatkan batuan metamorf dengan struktur kataklastik, maka dari sini kita bisa memperkirakan jenis metamorfosanya.3.3. Hubungan antara Tekstur dan Struktur Batuan MetamorfFacies merupakan suatu pengelompokkan mineral-mineral metamorfik berdasarkan tekanan dan temperatur dalam pembentukannya pada batuan metamorf. Setiap facies pada batuan metamorf pada umumnya dinamakan berdasarkan jenis batuan (kumpulan mineral), kesamaan sifat-sifat fisik atau kimia. Dalam hubungannya, tekstur dan struktur batuan metamorf sangat dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur dalam proses metamorfisme.

Gambar. 3.9. Fase batuan metamorf

Dan dalam facies metamorfisme, tekanan dan temperatur merupakan faktor dominan, dimana semakin tinggi derajat metamorfisme (facies berkembang), struktur akan semakin berfoliasi dan mineral-mineral metamorfik akan semakin tampak kasar dan besar. Berikut ini merupakan batuan-batuan metamaorf, yaitu :

1. SlateSlate merupakan batuan metamorf terbentuk dari proses metamorfosisme batuan sedimen Shale atau Mudstone (batulempung) pada temperatur dan suhu yang rendah. Memiliki struktur foliasi (slaty cleavage) dan tersusun atas butir-butir yang sangat halus (very fine grained).Gambar. 3.10. Batuan Slate

• Asal : Metamorfisme Shale dan Mudstone• Warna : Abu-abu, hitam, hijau, merah• Ukuran butir : Very fine grained• Struktur : Foliasi (Slaty Cleavage)• Komposisi : Quartz, Muscovite, Illite• Derajat metamorfisme : Rendah• Ciri khas : Mudah membelah menjadi lembaran tipis

2. Filit• Asal : Metamorfisme Shale• Warna : Merah, kehijauan• Ukuran butir : Halus• Stuktur : Foliated (Slaty-Schistose)• Komposisi : Mika, kuarsa, klorit • Derajat M : Rendah – IntermediateGambar. 3.11. Batuan Filit

Merupakan batuan yang terbentuk dari kelanjutan proses metamorfosisme dari Slate. Ciri khasnya adalah membelah mengikuti permukaan gelombang.

3. GneissMerupakan batuan yang terbentuk dari hasil metamorfosisme batuan beku dalam temperatur dan tekanan yang tinggi. Dalam Gneiss dapat diperoleh rekristalisasi dan foliasi dari kuarsa, feldspar, mika dan amphibole dengan ciri khas adalah kwarsa dan feldspar nampak berselang-seling dengan lapisan tipis kaya amphibole dan mika.Gambar. 3.12. Batuan Gneiss

• Asal : Metamorfisme regional siltstone, shale, granit• Warna : Abu-abu• Ukuran butir : Medium – Coarse grained• Struktur : Foliated (Gneissic)• Komposisi : Kuarsa, feldspar, amphibole, mika• Derajat metamorfisme : Tinggi

4. SekisAsal : Metamorfisme siltstone, shale, dan basaltWarna : Hitam, hijau, unguUkuran butir : Fine – Medium CoarseStruktur : Foliated (Schistose) Komposisi : Mika, grafit, hornblendeDerajat M : Intermediate – TinggiGambar. 3.13. Batuan Sekis

Mineral pada batuan ini umumnya terpisah menjadi berkas-berkas bergelombang yang diperlihatkan dengan kristal yang mengkilap. Ciri khas batuan ini adalah foliasi yang kadang bergelombang, terkadang terdapat kristal garnet5. MarmerTerbentuk ketika batu gamping mendapat tekanan dan panas sehingga mengalami perubahan dan rekristalisasi kalsit. Utamanya tersusun dari kalsium karbonat. Marmer bersifat padat, kompak dan tanpa foliasi.Gambar. 3.14. Batuan Marmer

• Asal : Metamorfisme batu gamping, dolostone• Warna : Bervariasi• Ukuran butir : Medium – Coarse Grained• Struktur : Non foliasi• Komposisi : Kalsit atau Dolomit• Derajat metamorfisme : Rendah – Tinggi• Ciri khas : Tekstur berupa butiran seperti gula, terkadang terdapat fosil, bereaksi dengan HCl.

6. Kuarsit- Asal : Metamorfisme sandstone ( - Warna : Abu-abu, kekuningan, c cokelat dan merah - Ukuran butir : Medium coarse- Struktur : Non foliasi- Derajat. M : Intermediate – tinggi Gambar. 3.15. Batuan Kwarsit

Adalah suatu batuan metamorf yang keras dan kuat (lebih keras dibanding glas). Terbentuk ketika batupasir (sandstone) mendapat tekanan dan temperatur yang tinggi. Ketika batupasir bermetamorfosis menjadi kuarsit, butir-butir kuarsa mengalami rekristalisasi,dan biasanya tekstur dan struktur asal pada batupasir terhapus oleh proses metamorfosis .7. Milonit Milonit merupakan batuan metamorf kompak. Terbentuk oleh rekristalisasi dinamis mineral-mineral pokok yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir-butir batuan. Butir-butir batuan ini lebih halus dan dapat dibelah seperti schistose.Gambar. 3.16. Batuan Milonit

• Asal : Metamorfisme dinamik• Warna : Abu-abu, kehitaman, coklat, biru• Ukuran butir : Fine grained• Struktur : Non foliasi• Komposisi : Kemungkinan berbeda untuk setiap batuan• Derajat metamorfisme : Tinggi• Ciri khas : Dapat dibelah-belah

8. Hornfels Hornfels terbentuk ketika shale dan claystone mengalami metamorfosis oleh temperatur dan intrusi beku, terbentuk di dekat dengan sumber panas seperti dapur magma, dike, sil. Hornfels bersifat padat tanpa foliasi, warnanya abu-abu, biru kehitaman, hitam dengan ukuran butir yang fine grained dan ciri khasnya lebih keras dari glas dan tekstur merata.9. Serpentinit Serpentinit, batuan yang terdiri atas satu atau lebih mineral serpentine dimana mineral ini dibentuk oleh proses serpentinisasi (serpentinization). Serpentinisasi adalah proses proses metamorfosis temperatur rendah yang menyertakan tekanan dan air, sedikit silica mafic dan batuan ultramafic teroksidasi dan ter-hidrolize dengan air menjadi serpentinit.Gambar. 3.18. Batuan Serpentinit

- Asal : Batuan beku basa - Warna : Hijau terang / gelap- Ukuran butir : Medium grained- Struktur : Non foliasi- Komposisi : Serpentine- Ciri khas : Kilap berminyak dan lebih keras dibanding kuku jari

3.4. Dasar PenamaanKebanyakan nama batuan metamorf didasarkan pada kenampakan struktur dan teksturnya. Untuk memperjelas banyak dipergunakan kata tambahan yang menunjukkan ciri khusus batuan metamorf tersebut, misalnya keberadaan mineral pencirinya (contohnya sekis, klorit) atau nama batuan beku yang mempunyai komposisi yang sama (contohnya granite, gneiss).Beberapa nama batuan juga berdasarkan jenis mineral penyusun utamanya (contohnya kuarsit) atau dapat pula dinamakan berdasarkan fasies metamorfiknya (misalnya granulit). Selain batuan

yang penamaannya berdasarkan struktur, batuan metamorf lainnya yang banyak dikenal antara lain :• Amphibolit yaitu batuan metamorf dengan besar butir sedang sampai kasar dan mineral utama penyusunnya adalah amfibol (umumnya hornblende) dan plagioklas. Batuan ini dapat menunjukkan schystosity bila mineral prismatiknya terorientasi.• Eclogit yaitu batuan metamorf dengan besar butir sedang sampai kasar dan mineral penyusun utamanya adalah piroksen ompasit (diopsid kaya sodium dan aluminium) dan garnet kaya pyrope.• Granulit, yaitu tekstur batuan metamorf dengan tekstur granoblastik yang tersusun oleh mineral utama kuarsa dan felspar serta sedikit piroksen dan garnet. Kuarsa dan garnet yang pipih kadang dapat menunjukkan struktur gneissic.• Serpentinit, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineralnya hampir semuanya berupa mineral kelompok serpentin. Kadang dijumpai mineral tambahan seperti klorit, talk dan karbonat yang umumnya berwarna hijau.• Marmer, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineral karbonat (kalsit atau dolomit) dan umumnya bertekstur granoblastik.• Skarn, yaitu marmer yang tidak murni karena mengandung mineral calc-silikat seperti garnet, epidot. Umumnya terjadi karena perubahan komposisi batuan disekitar kontak dengan batuan beku.• Kuarsit, yaitu batuan metamorf yang mengandung lebih dari 80% kuarsa.• Soapstone, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineral utama talk.• Rodingit, yaitu batuan metamorf dengan komposisi calc-silikat yang terjadi akibat alterasi metasomatik batuan beku basa didekat batuan beku ultrabasa yang mengalami serpentinitasi.

Penamaan batuan metamorf lainnya dapat didasarkan pada :• Berdasarkan tekstur dan struktur.Contoh : batusabak / slate, filit, gneiss, skiss, granulit.• Berdasarkan komposisi mineral penyusun yang dominan.Contoh : kwarsit, aphiboit, marmer.• Berdasarkan jenis batuan asal dengan menambahkan kata ”meta” didepannya. Contoh : meta batupasir, meta batugampingBAB IVKESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan 4.1.1. Batuan Beku• Petrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang batuan, baik keterdapatannya maupun cara terbentuknya dipermukaan bumi yang mencakup mengenai cara terjadinya, komposisi, klasifikasi batuan serta hubungannya dengan proses-proses dan sejarah geologinya.• Ukuran butir batuan beku adalah fanerik dan afaniatik.• Secara individu bentuk butir mineral batuan beku adalah euhedral, subhedral dan anhedral• Berdasarkan tempat pembentukan magma, maka batuan beku dibedakan atas dua yaitu : Batuan beku vulkanik (ekstruksif), yaitu batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma yang membeku di permukaan (di luar) Batuan beku plutonik (intrusive), yaitu batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma yang membeku di dalam.

• Klasifikasi batuan beku berdasarkan kimiawinya dapa dilihat dari kandungan SiO2-nya. Maka batuan beku dapat diklasifikasikan atas : Kandungan SiO2 > 60 % adalah batuan beku asam Kandungan SiO2 52 - 60 % adalah batuan beku intermedier Kandungan SiO2 45 – 52 % adalah batuan beku basa Kandungan SiO2 < 45 % adalah batuan beku ultrabasa• Struktur batuan beku adalah sebagai barikut massiv, xenolit, scoria, vesikuler dan amikdoloidal.• Penamaan batuan beku dapat dilakukan berdasarkan tekstur dan komposisi mineral atau (streckeisen, 1974) yang berdasarkan atas kehadiran mineral kwarsa, plagioklas dan orthoklas.4.1.2. Batuan Metamorf• Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan asal yang telah mengalami metamorfosa• Berdasarkan atas proses pembentukannya batuan metamorf dibedakan menjadi: Metamorfosa Regional (dominan tekanan) Metamorfosa Beban (dominan tekanan) Metamorfosa Termal (dominan temperatur) Metamorfosa Kataklastik (dominan temperatur)• Tekstur batuan metamorf adalah tekstur Kristaloblastik, Palimset dan tekstur lain seperti tekstur Heteroblastik dan Homeoblastik.• Struktur batuan metamorf adalah Foliasi dan Non-foliasi• Bentuk individu batuan metamorf adalah Idioblastik, Hypioblastik dan Xenoblastik.• Berdasarkan komposisi kimianya, maka batuan metamorf terbagi menjadi lima kelompok, yaitu sebagai berikut. Calcic Metamophic RockContoh : batu sabak dan phylitic. Quartz Feldpathic RockContoh : gneiss. Calcareous Metamorphic RockContoh : marmer (batugamping termetamorfosakan secara kontak maupun regional). Basic Metamorphic RockAdalah batuan metamorf yang berasal dari batuan beku basa, semi basa dan menengah. Serta tufa atau batuan sedimen yang bersifat napalan dengan kandungan unsur-unsur K, Al, Fe, dan Mg. Magnesian Metamorphic RockAdalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur Mg. Contoh : serpentinit, skiss, klorite.

• Jenis-jenis batuan metamorf adalah sebagai berikut Batuslate merupakan batuan metamorf terbentuk dari proses metamorfosisme batuan sedimen Shale atau Mudstone (batulempung) pada temperatur dan suhu yang rendah. Batufilit merupakan batuan yang terbentuk dari kelanjutan proses metamorfosisme dari Slate. Ciri khasnya adalah membelah mengikuti permukaan gelombang. Batugneis merupakan batuan yang terbentuk dari hasil metamorfosisme batuan beku dalam temperatur dan tekanan yang tinggi. Batusekis adalah mineral pada batuan ini umumnya terpisah menjadi berkas-berkas

bergelombang yang diperlihatkan dengan kristal yang mengkilap. Ciri khas batuan ini adalah foliasi yang kadang bergelombang, terkadang terdapat kristal garnet Batumarmer terbentuk ketika batu gamping mendapat tekanan dan panas sehingga mengalami perubahan dan rekristalisasi kalsit. Utamanya tersusun dari kalsium karbonat. Marmer bersifat padat, kompak dan tanpa foliasi. Batukwarsit terbentuk ketika batupasir (sandstone) mendapat tekanan dan temperatur yang tinggi. Ketika batupasir bermetamorfosis menjadi kuarsit, butir-butir kuarsa mengalami rekristalisasi,dan biasanya tekstur dan struktur asal pada batupasir terhapus oleh proses metamorphosis Batumilonit merupakan batuan metamorf kompak. Terbentuk oleh rekristalisasi dinamis mineral-mineral pokok yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir-butir batuan. Butir-butir batuan ini lebih halus dan dapat dibelah seperti schistose.• Penamaan batuan metamorf adalah: Berdasarkan Tekstur/Struktur Berdasarkan komposisi mineral yang dominan Berdasarkan jenis batuan asal dengan menambahkan kata ”meta” didepannya, contoh : meta batupasir, dll 4.2. Saran• Untuk mempelajari batuan sebaiknya jangan hanya dilaboratorium tetapi perlu diadakannya praktek lapangan agar praktikan dapat mengetahui jenis-jenis dari batuan tersebut di lingkungan asalnya• Untuk lebih memahami tata cara pendeskripsian sebaiknya dilakukan ujian teori setiap sebelum dan sesudah melakukan pendeskripsian • Asisten diharapkan mau memberi contoh dalam menjaga kebersihan laboratorium petrologi• Hendaknya fasilitas yang mendukung kelancaran praktikum, misalnya buku-buku yang berhubungan dengan praktikum diperbanyak.

Diposkan oleh itm medan di 15:02

BAB II

BATUAN BEKU

2.1. Tinjauan Umum Batuan Beku

Batuan beku adalah merupakan kumpulan mineral-mineral silikat dari hasil penghabluran

magma yang mendingin. (W.T. Huang, 1962). Penggolongan batuan beku dapat didasarkan

kepada tiga patokan utama yaitu berdasarkan genetik batuan, berdasarkan senyawa kimia yang

terkandung dan berdasarkan susunan mineralnya. Pembagian yang berdasarkan genetik atau

tempat terjadinya dari batuan beku dapat dibagi atas batuan ekstrusi dan batuan intrusi.

Batuan ekstrusi terdiri dari semua material yang dikeluarkan kepermukaan bumi baik di daratan

maupun di bawah permukaan laut material ini mendingin dengan cepat, ada yang berbentuk

padat atau suatu larutan yang kental dan panas yang disebut lava. Magma yang mencapai

permukaan bumi melalui rekahan atau lubang kepundan gunung api sebagai erupsi, mendingin

dengan cepat dan membeku menjadi batuan beku luar.

Keluarnya magma dipermukaan bumi melalui rekahan dinamakan erupsi linear (fissure

eruption), pada umumnya magma basaltic yang vikositasnya rendah, sehingga dapat mengalir

disekitar rekahan, menjadi hamparan lava basalt. Sedangkan yang keluar melalui lubang

kepundan dinamakan erupsi sentral.

Magma dapat mengalir melalui lereng, sebagai aliran lava atau tersembur ke atas bersama gas-

gas sebagai piroklastik, atau rempah gunung api. Lava terdapat dalam berbagai bentuk dan jenis

tergantung dari komposisi magmagnya dan tempat atau lingkungannya dimana pembekuan

terjadi, apabila membeku dalam permukaan air terbentuklah lava bantal (pillow lava), sesuai

dengan namanya bentuknya mirip dengan bantal.

Batuan intrusi adalah batuan hasil pendinginan magma yang menerobos kepermukaan bumi,

berbeda dengan kegiatan batuan ekstrusi pendinginannya sangat lamban (dapat sampai jutaan

tahun), memungkinkan munculnya kristal yang besar dan sempurna menjadi tubuh batuan

intrusive. Tubuh batuan beku dalam mempunyai bentuk dan ukuran yang beragam, karena

magma dapat menguak batuan di sekitarnya atau menerobos melalui rekahan.

Tiga prinsip dari tipe bentuk intrusi batuan beku berdasarkan bentuk dasar dan geometri adalah :

• Bentuk yang tidak beraturan pada umunya berbentuk diskordan dan biasanya memiliki bentuk

yang jelas di permukaan (batholit dan stock).

• Intrusi berbentuk tabular mempunyai dua bentuk yang berbeda yaitu yang mempunyai bentuk

diskordan (dike) dan yang berbentuk konkordan (silt dan lakolit).

• Tipe ketiga dari tubuh intrusi relatif memiliki tubuh yang kecil. Bentuk khas dari grup ini

adalah intrusi silinder atau pipa, sebagian besar sisa dari korok gunung api (vulcanik neck).

2.1.1. Asal Batuan Beku

Batuan beku berasal dari hasil pendinginan dan pembekuan magma, dimana magma ini

merupakan suatu lelehan pijar yang terdiri dari zat-zat yang mobil yang panas bersuhu antara

9000-12000 terbentuk secara alamiah yang merupakan senyawa silikat dan magma juga

mengandung gas.

Magma berasal dari asteonosfer bumi, yaitu dibawah kerak bumi bagian bawah dan diatas mantel

bumi bagian atas. Magma dapat naik kepermukaan bumi adalah akibat gaya-gaya yang terjadi

didalam kerak bumi, yaitu pergerakan-pergerakan lempeng.

Lempeng yang bergerak saling menjauh akan mengakibatkan pemekaran kerak samudra

sehingga memberikan kesempatan magma yang diasteonosfer naik kepermukaan. Magma yang

berasal dari asteonosfer akan bersifat lebih basa daripada magma hasil dari pergesekan antara

dua lempeng. Ini dipengaruhi oleh komposisi dari masing-masing lempeng yang bergesekan.

2.1.2. Evolusi Magma

Magma utama atau magma primer dapat berubah komposisinya untuk menghasilkan suatu

variasi batuan beku. Ada empat cara yang mengakibatkan perubahan-perubahan tersebut, yaitu :

• Diffrensiasi Magma

Merupakan suatu proses dimana magma yang homogen terpisah dalam fraksi-fraksi dengan

komposisi yang berbeda-beda. Barth melakukan perubahan pada diagram yang dibuat oleh

Bowen yang menunjukkan adanya reaksi yang pokok, yaitu Discontinous series dan Continous

series.

Temperatur Seri Reaksi Tak Menerus Seri ReaksiMenerus Jenis Batuan

Tinggi Awal Kristalisasi

Rendah Akhir Kristalisasi Olivin Anortit

Bitoenit

Piroksen

Labradorit

Amfibol

Andesin

Biotit Oligoklas

Albit

K-Felspar

Muskopit

Kuarsa Ultramafik

Basa

Intermedier

Asam

Gambar 2.1. Seri Reaksi Bowen dan Jenis Batuan Beku yang Terbentuk

• Assimilasi

Evolusi magma dapat juga dipengaruhi oleh reaksi-reaksi dengan batuan sekitarnya (Wall Rock).

Jika magma yang menerobos kepermukaan yang temperature temperaturnya lebih tinggi

daripada batuan sekitarnya sehhingga akan mempengaruhi komposisi magma tersebut, sering

terjadi terutama pada magma plutonik karena letaknya yang jauh dari permukaan bumi.

• Proses Pencampuran

Proses Pencampuran terjadi antara dua batuan yang terbentuknya ditempat yang berbeda, seperti

batuan vulkanik dan batuan intrusi dangkal dapatjuga dihasilkan dari campuran sebagian

kristalisasi, yaitu kristalisasi magma. Contohnya adalah batuan Basalt, Andesit, dan Rhyolit di

kolorado dihasilkan dari pergantian erupsi yang cepat dari suatu lubang erupsi.

• Pembekuan magma

Mineral-mineral yang pertama terbentuk dari magma biasanya mineral yang anhydrous, pada

temperatur tinggi yang hanya mengandung sedikit bahan-bahan atau unsure volatile. Mineral-

mineral semacam ini disebut minera-mineral pyrogenetik. Setelah pembentukan mineral-mineral

tersebut maka sisa magma akan relatif kaya akan bahan-bahan volatile dan selanjutnya

terbentuklah hidroksil. Mineral seperti amphibol dan mika yang disebut hydratogenetik.

2.2. Komposisi Mineral

Secara garis besar mineral pembentuk batuan dibagi dalam tiga kelompok, yaitu mineral utama,

mineral skunder dan mineral tambahan.

2.2.1. Mineral Utama

Mineral-mineral utama penyusun kerak bumi disebut mineral pembentuk batuan, teruutama

mineral golongan silikat. Golongan mineral yang berwarna tua/gelap disebut mineral mafik yang

kaya akan unsur Mg dan Fe. Sedangkan golongan mineral yang berwarna muda/terang disebut

mineral felsik yang miskin akan unsur Mg dan Fe.

Beberapa mineral hitam yang sering dijumpai adalah olivin, augit, hornblende dan biotit.

Sedangkan mineral putih yang sering dijumpai adalah plagioklas, k-feldspar, muskovit, kuarsa

dan leusit.

Mineral-mineral mafik berwarna gelap hitam. Misalnya olovin, piroksin amphibol, biotit.

Sedangkan mineral-mineral felsik berwarna cerah misalnya plagioklas, k-feldspar, muskovit,

kuarsa, felspatoit. Mineral-mineral ini terbentuk langsung dari kristalisasi magma, dan

kehadirannya sangat menentukan dalam penamaan batuan Berdasarkan warna dan densitas

dikelompokkan menjadi dua yaitu :

1. Mineral Felsik (mineral bewarna terang dengan densitas rata-rata 2,5-2,7) yaitu :

• Kuarsa (SiO2)

• Kelompok feldspar,terdiri dari seri feldspar alkali (Kna) AlSi3O8 dan seri plagioklas,

anorthoklas, adularia dan mikrolin. Seri plagioklas terdiri dari albit, oligoklas, andesit,

labradoriot, bitownit dan labradorit.

2. Mineral mafik (mineral eromagnesia dengan warna gelap dan densitas rata- rata 3,0-3,6)

yaitu :

• Kelompok olivine terdiri dari fayalite dan forsterite.

• Kelompok piroksen terdiri dari enstatit, hiperstein, augite, pigeonit, diopsid.

• Kelompok mika terdiri dari biotit muscovite plogopite.

• Kelompok ampibol terdiri dari anthofilit, cumingtonit, hornblende, rieberkit, tremolit, aktinolit,

gluacofan.

2.2.2. Mineral Sekunder

Mineral skunder adalah mineral-mineral yang dibentuk kemudian dari mineral-mineral utama

oleh proses pelapukan, sirkulasi air atau larutan dan metamorfosa.

Suatu contoh yang baik adalah mineral klorit yang biasanya terbentuk dari mineral biotit oleh

proses pelapukan. Mineral ini terdapat pada batuan-batuan yang telah lapuk dan batuan sedimen

dan juga pada batuan metamorf.

2.2.3. Mineral Tambahan

Mineral tambahan adalah mineral-mineral yang terbentuk oleh kristalisasi magma, terdapat

dalam jumlah yang sedikit sekali. Umumnya kurang dari 5% sehingga kehadiran atau

ketidakhadirannya tidak mempengaruhi sifat dan penamaan dari batuan tersebut.

Contohnya adalah mineral magnetit, suatu oksidabesi yang berwarna hitam mempunyai sifat

magnetit kuat dan terdapat dalam jumlah yang sedikit dalam batuan beku. Mineral-mineral

tambahan dari batuan beku adalah zircon, sphen, magnetit, ilmenit, hematite, apatit, pyriot, rutil,

corundum dan garnet.

2.3. Tekstur Batuan Beku

Tekstur adalah kenampakan atau cirri batuan yang berkaitan dengan hubungan antara komponen

batuan baik yang kristalin maupun yang nonkristalin dan dapat mencerminkan cara terdapatnya

ataupun cara pembentukan batuan. Hal tersebut dikarenakan tekstur batuan beku menunjukkan

derajat kristalisasi, ukuran butir atau granularitas dan fabrik (kemas).

2.3.1. Derajat Kristalisasi (Degree of crystallinity)

Mencerminkan proporsi antara komponen kristalin dengan yang non-kristalin (amorf), dapat

dibedakan atas :

• Holokristalin, bila batuan disusun oleh seluruhnya Kristal

• Hipokristalin/merokristalin/mesokristalin, bila batuan disusun oleh

sebagian Kristal dan sebagian gelas

• Holohialin/hipohialiln/mesohialin, bila batuan seluruhnya disusun oleh gelas.

2.3.2. Ukuran Butir (Granularitas)

Ukuran butir batuan beku dibedakan atas :

a. Fanerik,bila batuan mempunyai ukuran butir kasar, dibedakan atas :

• Fanerik sangat kasar, bila diameter berukuran > 3 cm

• Fanerik kasar, bila diameter berukuran 5 mm – 3 cm

• Fanerik sedang, bila diameter berukuran 1 mm – 5 mm

• Fanerik halus, bila diameter berukuran < 1 mm

b. Afanitik, bila batuan mempunyai ukuran butir halus hingga tidak bisa dibedakan dengan mata

kasar.

2.3.3. Fabrik (kemas)

Merupakan tekstur yang memperlihatkan hubungan geometri antara bentuk dan (peroporsi) butir-

butir penyusun batuan. Secara individu bentuk butir mineral dibedakan atas :

• Euhedral, bila mineral dibatasi oleh bidang/bentuk kristal yang sempurna.

• Subhedral, bila mineral dibatasi oleh sebagian bidang/bentuk kristalnya.

• Anhedral, bila mineral tidak dibatasi oleh bidang/bentuk kristalnya.

Sedangkan fabrik (kemas) dibedakan atas :

a. Equigranular, bila batuan disusun oleh butiran-butiran mineral yang relatip seragam,

dibedakan atas :

• Panidiomorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk euhedral dan ukuran

butir relatip seragam

• Hipidiomorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk sub-hedral dan

ukuran butir relatip seragam

• Allotriomorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk anhedral dan ukuran

butir relatip seragam.

b. Inequigranular, bila mineral disusun oleh butiran-butiran mineral yang relatip tidak seragam,

seperti :

• Porfiritik, bila kristal/mineral yang berukuran besar (fenokris) tertanam dalam massa dasar

(matrix) kristal-kristal yang berukuran lebih kecil

• Vitroferi, seperti tekstur porfiritik tetapi masa dasarnya berupa gelas

• Grafik, tekstur yang umum pada batuan granitis dimana kwarsa tumbuh bersama k-feldspar

• Ofitik, tekstur dimana mineral besar diinklusi oleh mineral yang berukuran lebih kecil

• Diabasik, tekstur yang khas pada batuan diabasik dimana fenokris plagioklas hadir secara

radial.

2.4. Struktur Batuan Beku

Struktur merupakan tekstur dalam skala besar yang hanya dapat dilihatjelas dilapakan. Seperti

struktur aliran lava yang dibedakan atas pillow lava, ropy, blocky lava maupun sheeting joint dan

columnar joint.

Macam-macam struktur batuan beku menurut Russel B. Travis (1995) meliputi :

1. Masif

Struktur dari batuan beku apabila tidak menunjukkan adanya sifat aliran atau jejak gas atau tidak

adanya menunjukkan fragmen batuan lain yang tertanam dalam tubuhnya.

2. Pillow Lava atau Lava Bantal

Merupakan struktur khas pada batuan vulkanik bawah laut membentuk struktur seperti bantal

3. Vesikuler

Merupakan struktur yang ditandai dengan adanya lubang-lubang dengan arah yang teratur.

Lubang ini terbentuk akibat keluarnya gas pada waktu pembekuan berlangsung

4. Skoria

Seperti vesikuler tetapi tidak menunjukkan arah yang teratur

5. Amiqdoloidal

Struktur dimana lubang-lubang keluarnya gas terisi oleh mineral-mineral skunder seperti zeolit,

karbonat dan bermacam silica

6. Zenolit

Struktur yang memperlihatkan adanya suatu fragmen batuan yang masuk atau tertanam dalam

batuan beku.

2.5. Klasifikasi Batuan Beku

2.5.1. Klasifikasi berdasarkan tempat terjadinya.

Berdasarkan tempat pembentukan magma, maka batuan beku dibedakan atas dua yaitu :

• Batuan beku vulkanik (ekstruksif), yaitu batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma

yang membeku di permukaan (di luar)

• Batuan beku plutonik (intrusive), yaitu batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma

yang membeku di dalam.

2.5.2. Klasifikasi Berdasarkan Kimiawi

Klasifikasi batuan beku berdasarkan kimiawinya dapa dilihat dari kandungan SiO2-nya. Maka

batuan beku dapat diklasifikasikan atas

1) Batuan Beku Asam

Batuan beku diklasifikasikan sebagai batuan beku asam apabila batuan beku tersebut memiliki

kandungan SiO2 lebih besar dari 66 % (> 66 %). Batuan beku asam tersusun atas mineral

kwarsa, orthoklast, palgioklast Na, terkadang terdapat biotit, muskovit dalam jumlah yang sangat

kecil. Batuan beku asam umumnya akan berwarna cerah apabila kelimpahan mineral kwarsa dan

orthoklast di dalam batuannya. Contoh dari batuan ini adalah granite, riolite, granudiorite.

2) Batuan Beku Intermedier

Batuan beku intermedier mengandung SiO2 antara 52 % - 60 %, terutama tersusun oleh mineral

plagioklast, hornblende, dan kwarsa. Sedangkan biotit dan orthoklast dalam jumlah kecil. Warna

dari batuan ini juga masih cerah, tetapi tidak secerah dari batuan beku asam. Contohnya adalah

andesit, diorite, seanite.

3) Batuan Beku Basa

Batuan beku basa mengandunu 45 % - 52 % SiO2. batuan ini tersusun dari magma asal yang

bersifat basa. Warna dari batuan beku ini akan terlihat lebih gelap, karena mineral-mineral mafik

sudah sangat jarang terbentuk pada batuan golongan ini. Batuan beku basa terdiri dari mineral-

mineral seperti olivine, plagioklast Ca, dan hornblende. Contoh batuannya adalah gabro, basalt,

dan diabas.

4) Batuan Beku Ultrabasa

Pada batuan ini kandungan SiO2 lebih kecil dari 45 % (< 45 %). Warna batuan ini gelap, lebih

gelap dari batu beku basa. Batuan ini tersusun oleh mineral-mineral olivine, piroksine,

serpentine. Hanya satu atau dua macam mineral saja yang hadir pada suatu batuan. Mineral lain

yang mungkin hadir adalah plagioklast Ca dalam jumlah yang kecil. Contoh batuannya adalah

dunit, piroksinite, peridotite, serpentinite.

2.5.3. Klasifikasi Berdasarkan Mineralogi

Klasifikasi batuan beku berdasarkan mineraloginya yaitu berdasarkan mineral-mineral yang

terkandung dalam batuan tersebut.

Gambar 2.2. Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Mineralogi

2.5.4. Klasifikasi Yang Digunakan Laboratorium Petrologi

Klasifikasi batuan beku yang dipakai di laboratorium yaitu sama dengan klasifikasi batuan beku

yang berdasarkan kimiawinya, yaitu :

Batuan beku asam

Batuan beku intermedier

Batuan beku basa

Batuan beku ultra basa

2.5.5. Klasifikasi Berdasarkan Tekstur dan Komposisi Mineral

Klasifikasi batuan beku berdasarkan tekstur dan komposisi mineralnya dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Gambar 2.3. Bagan Klasifikasi Batuan Beku Berdasarkan Tekstur dan Komposisi Mineral

2.6. Tahap Penentuan Batuan Beku

• Menentukan derajat kristalisasinya, ukuran butir, fabrik (kemas), kemudian menentukan

struktur batuan tersebut

• Menentukan struktur yang terdapat pada batuan tersebut

• Mengamati persentase kehadiran mineral-mineral penyusun batuan tersebut

• Menentukan genesa batuan tersebut.

2.7. Tahap Penamaan Batuan Beku

2.7.1. Tahap Penamaan Batuan Beku Asam.

Ciri-cirinya:

• Kandungan SiO2 >60%

• Indeks warna 0-10%

• Mereupakan mineral-mineral felsik

• Kandungan mineral orthoklas dan kwarsa melimpah

• Plagioklas ada

• Biotit dan hornblende ada

Nama batuannya:

- ukuran fanerik

• jika orthoklas > plagioklas, nama batuannya adalah granit

• jika orthoklas < plagioklas, nama batuannya adalah granodiorit.

- ukuran afanitik

• jika orthoklas > plagioklas, nama batuannya adalah ryolit

• jika orthoklas < plagioklas, nama batuannya adalah dasit

2.7.2. Tahap Penamaan Batuan Beku Intermedier.

Cirri-cirinya:

• kandungan SiO2 < 60%

• plagioklas melimpah

• mineral mafik mulai hadir

• kwarsa < 10%

• orthoklas hadir

• biotit dan hornblende mulai banyak > 10%

Nama batuannya:

• jika orthoklas > plagioklas, nama batuannya adalah syeanit

• jika orthoklas < plagioklas, nama batuannya adalah diorit

2.7.3. Tahap Penamaan Batuan Beku Basa.

Cirri-cirinya:

• kandungan SiO2 45-52%

• berwarna gelap

• plagioklas melimpah

• piroksin melimpah

• kwarsa hadir dalam jumlah tertentu

• olivine mulai hadir

• orthoklas sangat jarang hadir

Nama batuannya:

• jika ukuran butirnya fanerik, maka nama batuannya adalah gabro

• jika ukuran butirnya afaniatik, maka nama batuannya adalah basalt

• jika terdapat tekstur khusus, maka nama batuannya adalah diabasik

2.7.4. Tahap Penamaan Batuan Beku Ultra Basa.

Cirri-cirinya:

• kandungan SiO2 <45%

• pembentuk batuannya adalah olivine, piroksin dan serpentin.

Nama batuannya:

• jika yang dominan olivine, maka nama batuannya adalah dunit

• jika yang dominan piroksin, maka nama batuannya adalah piroksinit

• jika yang dominan serpentin, maka nama batuannya adalah serpentinit

• jika yang dominan piroksin dan olivin, maka nama batuannya adalah peridotit

BAB III

BATUAN METAMORF

3.1. Tinjauan Umum Batuan Metamorf

Batuan metamorf merupakan batuan hasil malihan dari batuan yang telah ada sebelumnya yang

ditunjukkan dengan adanya perubahan komposisi mineral, tekstur dan struktur batuan yang

terjadi pada fase padat (solid slate) akibat adanya perubahan temperatur, tekanan dan kondisi

kimia di kerak bumi (Ehlers & Blatt, 1982).

Menurut H. G. F. Winkler (1967), metamorfisme adalah proses yang mengubah mineral suatu

batuan pada fase padat karena pengaruh terhadap kondisi fisika dan kimia dalam kerak bumi,

dimana kondisi tersebut berbeda dengan sebelumnya. Proses tersebut tidak termasuk pelapukan

dan diagenesa.

Metamorfisme terjadi pada keadaan padat (padat ke padat) meliputi proses kristalisasi,

reorientasi dan pembentukan mineral-mineral baru serta terjadi dalam lingkungan yang sama

sekali berbeda dengan lingkungan batuan asalnya terbentuk.

Banyak mineral yang mempunyai batas-batas kestabilan tertentu yang jika dikenakan tekanan

dan temperatur yang melebihi batas tersebut maka akan terjadi penyesuaian dalam batuan dengan

membentuk mineral-mineral baru yang stabil. Disamping karena pengaruh tekanan dan

temperatur, metamorfisme juga dipengaruhi oleh fluida, dimana fluida (H2O) dalam jumlah

bervariasi di antara butiran mineral atau pori-pori batuan yang pada umumnya mengandung ion

terlarut akan mempercepat proses metamorfisme.

Batuan metamorf memiliki beragam karakteristik. Karakteristik ini dipengaruhi oleh beberapa

faktor dalam pembentukan batuan tersebut yaitu,

• Komposisi mineral batuan asal

• Tekanan dan temperatur saat proses metamorfisme

• Pengaruh gaya tektonik, dan

• Pengaruh fluida

Batuan beku dan batuan sedimen terbentuk sebagai akibat adanya proses kimia fisika dan atau

proses biologis pada kondisi permukaan maupun kondisi dalam bumi. Karena bumi merupakan

suatu sistem yang dinamik, setelah terbentuk batuan dapat mengalami suatu kondisi baru yang

dapat megakibatkan perubahan tekstur, struktur maupun komposisi mineral.

Jika perubahan ini terjadi pada kondisi temperatur dan tekanan tertentu diatas kondisi terjadinya

diagenesis dan dibawah kondisi terjadinya pelelehan maka perubahan tersebut dikenal sebagai

metamorfosa.

Ciri utama metamorfosa ini adalah perubahan tersebut terjadi saat batuan tetap pada kondisi

padat sedangkan kondisi kimianya terletak dibawah zona pelapukan dan sementasi (Ehlers &

Blatt, 1982). Menurut Bucher dan Frey (1994), metamorfosa merupakan suatu proses yang

mengakibatkan perubahan komposisi mineral dan atau struktur dan atau komposisi kimia batuan.

Perubahan tersebut disebabkan oleh kondisi fisik dan atau kimia yang berbeda dengan yang

umumnya terjadi pada zona pelapukan, sementasi dan diagenesis. Perubahan temperatur dapat

terjadi oleh karena berbagai macam sebab antara lain oleh adanya pemanasan akibat intrusi

magmatik dan perubahan gradien geothermal. Panas dalam skala kecil juga bisa terjadi akibat

adanya gesekan/friksi selama terjadinya deformasi suatu massa batuan.

Pada batuan silikat batas bawah terjadinya metamorfosa umumnya pada suhu 1500 ± 500 C yang

ditandai dengan munculnya mineral-mineral mg-carpholite, glaucophane, lawsonite, paragonite,

prehnite atau stilpnomelane. Sedangkan batas atas terjadinya metamorfosa sebelum terjadinya

pelelehan adalah berkisar 6500 – 11000 C, tergantung jenis batuan asalnya (Bucher & Frey,

1994).

Aktivitas kimiawi fluida dan gas yang berada pada jaringan antar butir batuan mempunyai

peranan yang penting dalam metamorfosa. Fluida aktif yang banyak berperan adalah air beserta

karbon dioksida , asam hidroklorik dan hidroflourik. Umumnya fluida dan gas tersebut bertindak

sebagai katalis atau solven serta bersifat membantu reaksi kimia dan penyetimbangan mekanis.

Oleh (Huang, 1962).

Batuan metamorf dibagikan menjadi tiga kategori berdasarkan pada wujudnya di lapangan :

batuan metamorf senduh, batuan metamorf dinamik, batuan metamorf rantau. Kawasan batuan

metamorf rantau telah dibagi menjadi tiga kategori bergantung kepada kedudukan tektonik

sejagat, yaitu kawasan perisai Pracambria, jaluran orogeni Fanerozoik, dan dasar lautan.

Kajian terhadap batuan yang dilaut dari dasar lautan, dan baru-baru ini pula dalam proyek

pengeboran laut dalam menunjukkan kehadiran batuan metamorf, kebanyakan adalah batuan

beku dan batuan metamorf. Bataun dari dasar lautan adalah muda secara perbandingan

geologinya, yang paling tua dijumpai berasal dari zaman Jura.

Batuan berkomposisi kegranitan hampir tidak dijumpai dari dasar lautan dan ini sangat

berlawanan dengan kelimpahan dan pentingnya batuan ini di kawaasan perisai dan jaluran

orogeni. Komposisi batuan dasar lautan, dan struktur serta metamorfismenya, dapat dijelaskan

dengan melihat dari sudut pertumbuhannya melalui penghamparan dari pematangan tengah laut.

3.1.1. Tipe Metamorfosa

Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan

temperatur dan atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya

temperatur dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga

membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula.

Tabel. 3.1. Batuan metamorf berdasarkan derajat metamorfosa

Contoh batuan metamorf tersebut adalah sebagai berikut, yaitu :

• Batusabak atau slate yang merupakan perubahan batulempung

• Batumarmer yang merupakan perubahan dari batugamping

• Batukuarsit yang merupakan perubahan dari batupasir

Tabel. 3.2.Nama batuan, tekstur, derajat metamorfosa dan asal batuan.

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. Berdasarkan faktor-faktor yang mempengaruhi, metamorfosa dapat dibedakan menjadi dua,

yaitu metamorfosa lokal dan metamorfosa regional.

3.1.1.1. Tipe metamorfiosa lokal

Metamorfosa lokal merupakan proses metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sempit

berkisar antara beberapa meter sampai kilometer saja. Jenis metamorfosa ini dapat dibedakan

menjadi :

1. Metamorfosa kontak / thermal

Tipe metamorfosa ini faktor yang paling berpengaruh adalah pada temperatur tinggi, yaitu

metamorfosa yang diakibatkan oleh kenaikan temperatur yang tinggi, dan biasanya jenis ini

ditemukan pada kontak antara tubuh intrusi magma/ekstrusi dengan batuan di sekitarnya dengan

lebar 2 – 3 km. Salah satu contohnya adalah pada zona intrusi yang dapat menyebabkan

pertambahan suhu pada daerah disekitar intrusi.

Gambar 3.1. Pembentukan batuan pada intrusi magma

2. Metamorfosa dislokasi / kataklastik / dinamo / kinematik.

Jenis metamorfosa ini dijumpai pada daerah yang mengalami dislokasi. Misalnya pada daerah

sesar besar, dimana proses metamorfosa terjadi pada lokasi dimana massa batuan tersebut

mengalami penggerusan.

Gambar 3.2. Pembentukan batuan pada zona sesar

Makin dalam ke arah kerak bumi pengaruh tekanan hidrostatika semakin besar. Sedangkan

tekanan pada bagian kulit bumi yang dekat dengan permukaan saja, metamorfosa semacam ini

biasanya didapatkan di daerah sesar/patahan.

Metamorfosa pada jens ini diakibatkan oleh kenaikan tekanan. Tekanan yang berpengaruh disini

ada dua macam, yaitu:

• hidrostatis yaitu yang mencakup ke segala arah dan

• stress yaitu yang mencakup satu arah saja.

3.1.1.2. Tipe metamorfosa regional

Metamorfosa regional atau disebut juga metamorfosa dinamothermal adalah merupakan

metamorfosa yang terjadi pada daaerah yang sangat luas. Metamorfosa ini dapat dibedakan

menjadi :

1. Metamorfosa Regional / dinamothermal.

Gambar 3.3. pembentukan batuan pada Zona Subduksi

Metamorfosa ini terjadi pada kulit bumi bagian dalam, dimana faktor yang berpengaruh adalah

temperatur dan tekanan yang sangat tinggi akibat dari adanya proses orogenesa dan sebarannya

sangat luas.

2. Metamorfosa beban / burial.

Istilah ini diberikan oleh Combs (1961). Tetapi terjadi pada daerah geosinklin (cekungan

sedimentasi yang dasarnya terus menurun), sehingga akibat adanya pembebanan sedimen yang

tebal dibagian atas maka lapisan sedimen yang berada dibawah cekungan akan mengalami proses

metamorfosa.

Gambar. 3.4. Cekungan sedimentasi

3.1.2. Struktur Batuan Metamorf

Struktur batuan metamorf adalah kenampakan batuan yang berdasarkan ukuran, bentuk atau

orientasi unit poligranular batuan tersebut (Jackson, 1970). Pembahasan mengenai struktur juga

meliputi susunan bagian massa batuan termasuk hubungan geometrik antar bagian serta bentuk

dan kenampakan internal bagian-bagian tersebut (Bucher & Frey, 1994). Secara umum struktur

batuan metamorf dapat dibedakan menjadi struktur foliasi dan nonfoliasi.

3.1.2.1. Struktur Foliasi

Yaitu struktur pada batuan metamorf yang ditunjukkan oleh adanya penjajaran mineral-mineral

penyusun batuan metamorf. Struktur ini mencakup :

1. Struktur Skistosa (Schistosity)

Terbentuk adanya susunan parallel mineral-mineral pipih, prismatik atau lentikular (umumnya

mika atau klorit) yang berukuran butir sedang sampai kasar. Batuannya disebut schist (sekis).

Jadi, struktur skistosa ini adalah suatu struktur dimana mineral pipih (biotit, muskovit, felspar)

lebih dominan dibandingkan mineral butiran/prismatik.

Karena banyaknya mineral pipih ini maka pada batuan terlihat adanya kesan sejajar dan

penjajaran mineral pipih yang berbutir, keadaan ini disebut ”segregation bending”. Struktur

biasanya dihasilkan oleh proses metamorfosa regional, bisa juga metamorfosa kontak bila

magmanya mempunya kekuatan injeksi yang maksimal (Turner, 1954).

2. Struktur Gneisik (Gnessic)

Suatu struktur dimana jumlah mineral yang granular / berbutir relatif lebih banyak dari mineral

pipih. Sehingga kenampakan kesejajaran adalah dari mineral yang granular. Terbentuk oleh

adanya perselingan lapisan penjajaran mineral yang mempunyai bentuk berbeda, umumnya

antara mineral-mineral granular (feldspar dan kuarsa) dengan mineral-mineral tabular atau

prismatik (mineral ferromagnesium). Penjajaran mineral ini umumnya tidak menerus melainkan

terputus-putus. Batuannya disebut gneiss.

Gambar. 3.5. Batuan dengan Struktur Gneisik

3. Struktur Slaty cleavage

Dalam struktur ini hampir sama dengan struktur skistosa, hanya mineral-mineralnya berukuran

dan kesan kesejajaran mineralnya halus sekali (dari mineral lempung). Umumnya ditemukan

pada batuan metamorf berbutir sangat halus (mikrokristalin) yang dicirikan oleh adanya bidang-

bidang belah planar yang sangat rapat, teratur dan sejajar. Batuannya disebut slate (batusabak).

4. Struktur Phyllitic

Struktur ini hampir mirip dengan slaty cleavage, hanya mineralnya dan kesan kesejajarannya

sudah mulai agak kasar, terlihat rekristalisasi yang lebih besar dan mulai terlihat pemisahan

mineral pipih dengan mineral granular. Batuannya disebut phyllite (filit)

Gambar. 3.6. Foliasi pada batuan metamorf

3.1.2.2. Struktur non-Foliasi

Struktur non-folisi adalah struktur pada batuan metamorf dimana tidak terlihat adanya penjajaran

mineral penyusun batuan metamorf. Yang termasuk dalam struktur foliasi adalah sebagai

berikut.

1. Struktur Hornfelsik

Dicirikan oleh adanya butiran-butitan mineral yang seragam. Terbentuk akibat adanya

metamorfosa thermal dan yang dibentuk oleh mozaic mineral-mineral equidimensional dan

equigranular dan umumnya berbentuk polygonal. Batuannya disebut hornfels (batutanduk).

Gambar. 3.7. Struktur-struktur pada batuan metamorf

2. Struktur Kataklastik

Struktur kataklastik adalah struktur yang berkembang oleh adanya penghancuran terhadap batuan

asal yang mengalami metamorfosa dinamo. Terbentuk oleh pecahan/fragmen batuan atau

mineral berukuran kasar dan umumnya membentuk kenampakan breksiasi. Struktur kataklastik

ini terjadi akibat metamorfosa kataklastik. Batuannya disebut cataclasite (kataklasit).

3. Struktur Milonitik

Struktur ini hampir sama dengan struktur pilonitik, hanya butirannya lebih halus lagi, serta

dibedakan oleh adanya liniasi dari belahan permukaan yang berbentuk paralel, dimana struktur

ini dihasilkan oleh adanya penggerusan mekanik pada metamorfosa kataklastik. Ciri struktur ini

adalah mineralnya berbutir halus menunjukkan kenampakan goresan-goresan searah dan belum

terjadi rekristalisasi mineral-mineral primer. Batuannya disebut mylonite (milonit).

4. Struktur Pilonitik

Struktur ini menyerupai milonit tetapi butirannya lebih kasar dan strukturnya mendekati tipe

struktur pada filit (pilonit = filit – milonit) tetapi umumnya telah terjadi rekristalisasi. Ciri-ciri

lainnya adalah kenampakan kilap sutera pada batuan yang mempunyai struktur ini. Batuannya

disebut phyllonite (filonit)

5. Struktur Flaser

Seperti struktur kataklastik dimana struktur batuan asal berbentuk lensa yang tertanam pada

massa dasar milonit.

6. Struktur Augen

Seperti struktur falser, hanya lensa-lensanya terdiri dari butir-butir felspar dalam massa dasar

yang lebih halus.

7. Struktur Granulose

Struktur ini hampir sama dengan struktur hornfelsik, hanya butirannya mempunyai ukuran yang

tidak sama besar.

8. Struktur Liniasi

Adalah struktur yang diperlihatkan oleh kumpulan mineral yang berbentuk seperti jarum

(fibrous).

Tabel 3.3. Struktur pada batuan metamorf

FOLIASI NON-FOLIASI

Komposisi kompleks banyak terdapat berbagai jenis mineral Komposisi sederhana, hanya

terdapat beberapa mineral. Seperti kalsit atau kwarsa

Banyak mineral baru yang terbentuk akibat dari pengaruh P atau T Tidak terbentuk mineral baru

dengan perubahan T dan atau P

Tekstur yang berlapis-lapis

Tekstur granular dan equi-dimensi

Banyak batuan dengan beragam komposisi,

Beberapa batu dengan komposisi yang sederhana

Struktur skistosa, Gnessic, Milonitik, Slaty cleavage dan struktur Phyllitic Struktur hornfelsik

kataklastik, milonitik, pilonitik, augen, granulose dan struktur liniasi.

3.1.3. Tekstur Batuan Metamorf

Tekstur merupakan kenampakan batuan yang berdasarkan pada ukuran, bentuk dan orientasi

butir mineral individual penyusun batuan metamorf (Jackson, 1970). Penamaan tekstur batuan

metamorf umumnya menggunakan awalan blasto atau akhiran blastic yang ditambahkan pada

istilah dasarnya. Penamaan tekstur tersebut akan dibahas pada bagian berikut ini.

I. Tekstur berdasarkan ketahanan terhadap proses metamorfosa

Berdasarkan ketahanannya terhadap proses metamorfosa ini tekstur batuan metamorf dapat

dibedakan menjadi :

1. Relict/Palimset/Sisa

Tekstur ini merupakan tekstur batuan metamorf yang masih menunjukkan sisa tekstur batuan

asalnya atau tekstur batuan asalnya masih tampak pada batuan metamorf tersebut. Awalan blasto

digunakan untuk penamaan tekstur batuan metamorf ini.

Contohnya adalah blastoporfiritik yaitu batuan metamorf yang tekstur porfiritik batuan beku

asalnya masih bisa dikenali. Batuan yang mempunyai kondisi seperti ini sering disebut batuan

metabeku atau metasedimen. Dibedakan atas :

• Blastopsefitik, tekstur dengan ukuran butir lebih besar dari pasir(gravel).

• Blastopsemit, tekstur dengan ukuran butir pasir

• .Bastopelitik, tekstur dengan ukuran butir lempung.

• Blastoporfiritik, tekstur sisa dari batuan asal yang porfiritik.

2. Kristaloblastik

Tekstur kristloblastik adalah merupakan tekstur batuan metamorf yang terbentuk oleh sebab

adanya proses metamorfosa itu sendiri. Batuan dengan tekstur ini sudah mengalami rekristalisasi

sehingga tekstur asalnya tidak tampak.

Penamaan pada tekstur ini dengan menggunakan akhiran blastik dapat dibedakan atas, sebagai

berikut ini :

• Lapidoblastik, terdiri dari mineral-mineral tabular/pipih yang relatif terorientasi, seperti mineral

mika group (muskovit, biotit).

• Nematoblastik, terdiri dari mineral-mineral prismatik yang relatif terorientasi, seperti mineral

plagioklas, K-felspar, piroksin.

• Granoblastik, terdiri dari mineral-mineral granular (equidimensional) yang relatif terorientasi,

seperti mineral kwarsa. Biasanya memperlihatkan batas-batas sutura (tidak teratur) dengan

bentuk mineral yang anhedral.

• Porfiriblastik, tekstur yang memperlihatkan beberapa mineral dengan ukuran yang lebih besar

dikelilingi oleh mineral yang lebih kecil.

II. Tekstur berdasarkan ukuran butir

Berdasarkan ukuran butirnya, tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :

• Fanerit, bila butiran kristal masih dapat dilihat dengan mata

• Afanit, Bila butiran kristal tidak dapat dibedakan dengan mata

III. Tekstur berdasarkan bentuk individu kristal

Berdasarkan bentuk individu kristal pada batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :

• Euhedral, bila kristal dibatasi oleh bidang permukaan kristal itu sendiri

• Subhedral, bila kristal dibatasi sebagian oleh bidang permukaannya sendiri dan sebagian oleh

bidang permukaan kristal disekitarnya.

• Anhedral, bila kristal dibatasi seluruhnya oleh bidang permukaan kristal lain disekitarnya.

Pengertian bentuk kristal ini sama dengan yang dipergunakan pada batuan beku. Berdasarkan

bentuk kristal tersebut maka tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :

• Idioblastik, apabila mineralnya dibatasi oleh Kristal berbentuk euhedral

• Xenoblastik/Hypidioblastik, apabila mineralnya dibatasi oleh kristal berbentuk anhedral.

IV. Tekstur berdasarkan bentuk mineral

Berdasarkan bentuk mineralnya tekstur batuan pada batuan metamorf, teksturnya dapat

dibedakan menjadi :

• Lepidoblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk tabular

• Nematoblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk prismatik

• Granoblastik, yaitu apabila mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas

mineralnya bersifat sutured (tidak teratur) dan umumnya kristalnya berbentuk anhedral.

• Granuloblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas

mineralnya bersifat unsutured (lebih teratur) dan umumnya kristalnya berbentuk anhedral.

Selain tekstur yang telah disebutkan diatas terdapat beberapa tekstur khusus lainnya yang

umumnya akan tampak pada pengamatan petrografi, yaitu:

• Porfiroblastik, apabila terdapat beberapa mineral yangh ukurannya lebih besar tersebut sering

disebut sebagai porphyroblastis.

• Poikiloblastik/Sieve Texture mrupakan tekstur porfiroblastik dengan porphyroblasts tampak

melingkupi beberapa kristal yang lebih kecil.

• Mortar teksture, apabila fragmen mineral yang lebih besar terdapat pada massa dasar material

yang berasal dari kirstal yang sama yang terkena pemecahan (crushing).

• Decussate texture yaitu tekstur kristaloblastik batuan polimeneralik yang tidak menunjukkan

keteraturan orientasi.

• Sacaroidal Texture yaitu tekstur yang kenampakannya seperti gula pasir.

Batuan mineral yang hanya terdiri dari satu tekstur saja, sering disebut bertekstur homeoblastik,

sedangkan batuan yang mempunyai lebih dari satu tekstur disebut bertekstur heteroblastik.

• Tekstur heteroblastik, bila batuan metamorf mempunyai lebih dari satu tekstur, seperti

lepidoblastik dan granuloblastik.

• Tekstur homeoblastik, bila batuan metamorf hanya mempunyai satu tekstur saja.

Gambar. 3.8. Tekstur pada batuan metamorf

3.1.4. Komposisi Mineral Batuan Metamorf

Mineral-mineral yang terdapat pada batuan metamorf dapat berupa mineral yang berasal dari

batuan asalnya maupun dari mineral baru yang terbentuk akibat proses metamorfisme sehingga

dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut.

1. Mineral yang umumnya terdapat pada batuan beku dan batuan metamorf seperti kuarsa,

felspar, muskovit, biotit, hornblende, piroksen, olivin dan bijih besi.

2. Mineral yang umumnya terdapat pada batuan sedimen dan batuan metamorf seperti kuarsa,

muskovit, mineral-mineral lempung, kalsit dan dolomit.

3. Mineral indeks batuan metamorf seperti garnet, andalusit, kianit, silimanit, stautolit, kordierit,

epidot dan klorit.

Proses pertumbuhan mineral saat terjadinya metamorfosa pada fase padat dapat dibedakan

menjadi secretionary growth, concentrionary growth dan replacement (Ramberg, 1952 dalam

Jackson, 1970). Secretionary growth merupakan pertumbuhan kristal hasil reaksi kima fluida

yang terdapat pada batuan yang terbentuk akibat adanya tekanan pada batuan tersebut.

Concentrionary growth adalah proses pendesakan kristal oleh kristal lainnya untuk membuat

ruang pertumbuhan.

Sedangkan replacement merupakan proses penggantian mineral lama oleh mineral baru.

Kemampuan mineral untuk membuat ruang bagi pertumbuhannya tidak sama satu dengan yang

lainnya. Hal ini dapat ditunjukkan dengan oleh percobaan Becke, 1904 (Jackson, 1970).

Percobaan ini menghasilkan Seri Kristaloblastik yang menunjukkan bahwa mineral pada seri

yang tinggi akan lebih mudah membuat ruang pertumbuhan dengan mendesak mineral pada seri

yang lebih rendah. Mineral dengan kekuatan kristaloblastik tinggi umumnya besar dan euhedral.

Tekanan merupakan faktor yang mempengaruhi stabilitas mineral pada batuan metamorf

(Huang, 1962). Dalam hal ini dikenal dua golongan mineral yaitu stress mineral dan antistress

mineral. Mineral-mineral tersebut umumnya merupakan penciri batuan yang terkena deformasi

sangat kuat. seperti sekis.

1. Mineral Stress

Mineral stress adalah suatu mineral yang stabil dalam kondisi tekanan (tahan terhadap tekanan) ,

dimana mineral dapat terbentuk pipih / tabular, prismatik, maka mineral tersebut akan tumbuh

tegak lurus terhadap arah gaya / stress.

Contoh : Mica Zeolit

Trenmolit – aktinolit Glaukovan

Hornblende Klorit

Serpentine Epidote

Sillimenite Staurolit

Klanit Antofilit

1. Mineral Antistress

Mineral antistress adalah mineral yang terbentuk dalam kondisi tekanan dan biasanya berbentuk

equidimensional.

Contoh : Kuarsa Kalsit

Felspar Kordierit

Garnet

Selain mineral stress dan mineral antistress ada juga mineral yang khas dijumpai pada batuan

metamorf, antara lain :

Contoh : Sillimenit (1) Garnet (1)

Kianit (1) Grafit (2)

Epidote (3) Klorit (3)

Keterangan :

(1) mineral khas dari metamorfosa regional

(2) mineral yang khas dari metamorfosa thermal

(3) mineral yang khas yang dihasilkan oleh efek larutan kimia.

3.2. Klasifikasi 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. Klasifikasian tersebut adalah sebagai berikut, yaitu :

3.2.1. Berdasarkan komposisi kimia

Disini ditinjau terhadap unsur-unsur kimia yang terkandung didalam batuan metamorf, yang

akan mencirikan batuan asal sebelum batuan metamorf tersebut terbentuk yang dicirikan dengan

kelebihan atau kekurangan kandungan SiO2.

Berdasarkan komposisi kimianya, maka batuan metamorf terbagi menjadi lima kelompok, yaitu

sebagai berikut.

1. Calcic Metamophic Rock

Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang bersifat kalsik (kaya unsur Al),

umumnya terdiri dari batu lempung dan serpih. Contoh : batu sabak dan phylitic.

2. Quartz Feldpathic Rock

Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur kuarsa dan felspar,

batuan asal umumnya terdiri dari batu pasir, batuan beku basa dan lain-lain. Contoh : gneiss.

3. Calcareous Metamorphic Rock

Adalah batuan metamorf yang berasal dari batu gamping dan dolomit. Contoh : marmer

(batugamping termetamorfosakan secara kontak maupun regional).

4. Basic Metamorphic Rock

Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan beku basa, semi basa dan menengah. Serta tufa

atau batuan sedimen yang bersifat napalan dengan kandungan unsur-unsur K, Al, Fe, dan Mg.

5. Magnesian Metamorphic Rock

Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur Mg. Contoh :

serpentinit, skiss, klorite.

3.2.2. Berdasarkan asosiasi di lapangan

Dipakai kriteria lapangan dan asosiasi mineral serta tekstur yang berhubungan dengan alam, dan

penyebab tekanan dan temperatur. Misalnya pada suatu zona sesar kita dapatkan batuan

metamorf dengan struktur kataklastik, maka dari sini kita bisa memperkirakan jenis

metamorfosanya.

3.3. Hubungan antara Tekstur dan Struktur Batuan Metamorf

Facies merupakan suatu pengelompokkan mineral-mineral metamorfik berdasarkan tekanan dan

temperatur dalam pembentukannya pada batuan metamorf. Setiap facies pada batuan metamorf

pada umumnya dinamakan berdasarkan jenis batuan (kumpulan mineral), kesamaan sifat-sifat

fisik atau kimia. Dalam hubungannya, tekstur dan struktur batuan metamorf sangat dipengaruhi

oleh tekanan dan temperatur dalam proses metamorfisme.

Gambar. 3.9. Fase batuan metamorf

Dan dalam facies metamorfisme, tekanan dan temperatur merupakan faktor dominan, dimana

semakin tinggi derajat metamorfisme (facies berkembang), struktur akan semakin berfoliasi dan

mineral-mineral metamorfik akan semakin tampak kasar dan besar. Berikut ini merupakan

batuan-batuan metamaorf, yaitu :

1. Slate

Slate merupakan batuan metamorf terbentuk dari proses metamorfosisme batuan sedimen Shale

atau Mudstone (batulempung) pada temperatur dan suhu yang rendah. Memiliki struktur foliasi

(slaty cleavage) dan tersusun atas butir-butir yang sangat halus (very fine grained).

Gambar. 3.10. Batuan Slate

• Asal : Metamorfisme Shale dan Mudstone

• Warna : Abu-abu, hitam, hijau, merah

• Ukuran butir : Very fine grained

• Struktur : Foliasi (Slaty Cleavage)

• Komposisi : Quartz, Muscovite, Illite

• Derajat metamorfisme : Rendah

• Ciri khas : Mudah membelah menjadi lembaran tipis

2. Filit

• Asal : Metamorfisme Shale

• Warna : Merah, kehijauan

• Ukuran butir : Halus

• Stuktur : Foliated (Slaty-Schistose)

• Komposisi : Mika, kuarsa, klorit

• Derajat M : Rendah – Intermediate

Gambar. 3.11. Batuan Filit

Merupakan batuan yang terbentuk dari kelanjutan proses metamorfosisme dari Slate. Ciri

khasnya adalah membelah mengikuti permukaan gelombang.

3. Gneiss

Merupakan batuan yang terbentuk dari hasil metamorfosisme batuan beku dalam temperatur dan

tekanan yang tinggi. Dalam Gneiss dapat diperoleh rekristalisasi dan foliasi dari kuarsa, feldspar,

mika dan amphibole dengan ciri khas adalah kwarsa dan feldspar nampak berselang-seling

dengan lapisan tipis kaya amphibole dan mika.

Gambar. 3.12. Batuan Gneiss

• Asal : Metamorfisme regional siltstone, shale, granit

• Warna : Abu-abu

• Ukuran butir : Medium – Coarse grained

• Struktur : Foliated (Gneissic)

• Komposisi : Kuarsa, feldspar, amphibole, mika

• Derajat metamorfisme : Tinggi

4. Sekis

Asal : Metamorfisme siltstone, shale, dan basalt

Warna : Hitam, hijau, ungu

Ukuran butir : Fine – Medium Coarse

Struktur : Foliated (Schistose)

Komposisi : Mika, grafit, hornblende

Derajat M : Intermediate – Tinggi

Gambar. 3.13. Batuan Sekis

Mineral pada batuan ini umumnya terpisah menjadi berkas-berkas bergelombang yang

diperlihatkan dengan kristal yang mengkilap. Ciri khas batuan ini adalah foliasi yang kadang

bergelombang, terkadang terdapat kristal garnet

5. Marmer

Terbentuk ketika batu gamping mendapat tekanan dan panas sehingga mengalami perubahan dan

rekristalisasi kalsit. Utamanya tersusun dari kalsium karbonat. Marmer bersifat padat, kompak

dan tanpa foliasi.

Gambar. 3.14. Batuan Marmer

• Asal : Metamorfisme batu gamping, dolostone

• Warna : Bervariasi

• Ukuran butir : Medium – Coarse Grained

• Struktur : Non foliasi

• Komposisi : Kalsit atau Dolomit

• Derajat metamorfisme : Rendah – Tinggi

• Ciri khas : Tekstur berupa butiran seperti gula, terkadang terdapat fosil, bereaksi dengan HCl.

6. Kuarsit

- Asal : Metamorfisme sandstone ( - Warna : Abu-abu, kekuningan, c cokelat dan merah

- Ukuran butir : Medium coarse

- Struktur : Non foliasi

- Derajat. M : Intermediate – tinggi

Gambar. 3.15. Batuan Kwarsit

Adalah suatu batuan metamorf yang keras dan kuat (lebih keras dibanding glas). Terbentuk

ketika batupasir (sandstone) mendapat tekanan dan temperatur yang tinggi. Ketika batupasir

bermetamorfosis menjadi kuarsit, butir-butir kuarsa mengalami rekristalisasi,dan biasanya

tekstur dan struktur asal pada batupasir

terhapus oleh proses metamorfosis .

7. Milonit

Milonit merupakan batuan metamorf kompak. Terbentuk oleh rekristalisasi dinamis mineral-

mineral pokok yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir-butir batuan. Butir-butir batuan

ini lebih halus dan dapat dibelah seperti schistose.

Gambar. 3.16. Batuan Milonit

• Asal : Metamorfisme dinamik

• Warna : Abu-abu, kehitaman, coklat, biru

• Ukuran butir : Fine grained

• Struktur : Non foliasi

• Komposisi : Kemungkinan berbeda untuk setiap batuan

• Derajat metamorfisme : Tinggi

• Ciri khas : Dapat dibelah-belah

8. Hornfels

Hornfels terbentuk ketika shale dan claystone mengalami metamorfosis oleh temperatur dan

intrusi beku, terbentuk di dekat dengan sumber panas seperti dapur magma, dike, sil. Hornfels

bersifat padat tanpa foliasi, warnanya abu-abu, biru kehitaman, hitam dengan ukuran butir yang

fine grained dan ciri khasnya lebih keras dari glas dan tekstur merata.

9. Serpentinit

Serpentinit, batuan yang terdiri atas satu atau lebih mineral serpentine dimana mineral ini

dibentuk oleh proses serpentinisasi (serpentinization). Serpentinisasi adalah proses proses

metamorfosis temperatur rendah yang menyertakan tekanan dan air, sedikit silica mafic dan

batuan ultramafic teroksidasi dan ter-hidrolize dengan air menjadi serpentinit.

Gambar. 3.18. Batuan Serpentinit

- Asal : Batuan beku basa

- Warna : Hijau terang / gelap

- Ukuran butir : Medium grained

- Struktur : Non foliasi

- Komposisi : Serpentine

- Ciri khas : Kilap berminyak dan lebih keras dibanding kuku jari

3.4. Dasar Penamaan

Kebanyakan nama batuan metamorf didasarkan pada kenampakan struktur dan teksturnya. Untuk

memperjelas banyak dipergunakan kata tambahan yang menunjukkan ciri khusus batuan

metamorf tersebut, misalnya keberadaan mineral pencirinya (contohnya sekis, klorit) atau nama

batuan beku yang mempunyai komposisi yang sama (contohnya granite, gneiss).

Beberapa nama batuan juga berdasarkan jenis mineral penyusun utamanya (contohnya kuarsit)

atau dapat pula dinamakan berdasarkan fasies metamorfiknya (misalnya granulit). Selain batuan

yang penamaannya berdasarkan struktur, batuan metamorf lainnya yang banyak dikenal antara

lain :

• Amphibolit yaitu batuan metamorf dengan besar butir sedang sampai kasar dan mineral utama

penyusunnya adalah amfibol (umumnya hornblende) dan plagioklas. Batuan ini dapat

menunjukkan schystosity bila mineral prismatiknya terorientasi.

• Eclogit yaitu batuan metamorf dengan besar butir sedang sampai kasar dan mineral penyusun

utamanya adalah piroksen ompasit (diopsid kaya sodium dan aluminium) dan garnet kaya

pyrope.

• Granulit, yaitu tekstur batuan metamorf dengan tekstur granoblastik yang tersusun oleh mineral

utama kuarsa dan felspar serta sedikit piroksen dan garnet. Kuarsa dan garnet yang pipih kadang

dapat menunjukkan struktur gneissic.

• Serpentinit, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineralnya hampir semuanya berupa

mineral kelompok serpentin. Kadang dijumpai mineral tambahan seperti klorit, talk dan karbonat

yang umumnya berwarna hijau.

• Marmer, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineral karbonat (kalsit atau dolomit) dan

umumnya bertekstur granoblastik.

• Skarn, yaitu marmer yang tidak murni karena mengandung mineral calc-silikat seperti garnet,

epidot. Umumnya terjadi karena perubahan komposisi batuan disekitar kontak dengan batuan

beku.

• Kuarsit, yaitu batuan metamorf yang mengandung lebih dari 80% kuarsa.

• Soapstone, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineral utama talk.

• Rodingit, yaitu batuan metamorf dengan komposisi calc-silikat yang terjadi akibat alterasi

metasomatik batuan beku basa didekat batuan beku ultrabasa yang mengalami serpentinitasi.

Penamaan batuan metamorf lainnya dapat didasarkan pada :

• Berdasarkan tekstur dan struktur.

Contoh : batusabak / slate, filit, gneiss, skiss, granulit.

• Berdasarkan komposisi mineral penyusun yang dominan.

Contoh : kwarsit, aphiboit, marmer.

• Berdasarkan jenis batuan asal dengan menambahkan kata ”meta” didepannya. Contoh : meta

batupasir, meta batugamping

Adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur Mg. Contoh :

serpentinit, skiss, klorite.

• Jenis-jenis batuan metamorf adalah sebagai berikut

Batuslate merupakan batuan metamorf terbentuk dari proses metamorfosisme batuan sedimen

Shale atau Mudstone (batulempung) pada temperatur dan suhu yang rendah.

Batufilit merupakan batuan yang terbentuk dari kelanjutan proses metamorfosisme dari Slate.

Ciri khasnya adalah membelah mengikuti permukaan gelombang.

Batugneis merupakan batuan yang terbentuk dari hasil metamorfosisme batuan beku dalam

temperatur dan tekanan yang tinggi.

Batusekis adalah mineral pada batuan ini umumnya terpisah menjadi berkas-berkas

bergelombang yang diperlihatkan dengan kristal yang mengkilap. Ciri khas batuan ini adalah

foliasi yang kadang bergelombang, terkadang terdapat kristal garnet

Batumarmer terbentuk ketika batu gamping mendapat tekanan dan panas sehingga mengalami

perubahan dan rekristalisasi kalsit. Utamanya tersusun dari kalsium karbonat. Marmer bersifat

padat, kompak dan tanpa foliasi.

Batukwarsit terbentuk ketika batupasir (sandstone) mendapat tekanan dan temperatur yang

tinggi. Ketika batupasir bermetamorfosis menjadi kuarsit, butir-butir kuarsa mengalami

rekristalisasi,dan biasanya tekstur dan struktur asal pada batupasir terhapus oleh proses

metamorphosis

Batumilonit merupakan batuan metamorf kompak. Terbentuk oleh rekristalisasi dinamis

mineral-mineral pokok yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir-butir batuan. Butir-butir

batuan ini lebih halus dan dapat dibelah seperti schistose.

• Penamaan batuan metamorf adalah:

Berdasarkan Tekstur/Struktur

Berdasarkan komposisi mineral yang dominan

Berdasarkan jenis batuan asal dengan menambahkan kata ”meta” didepannya, contoh : meta

batupasir, dll