FASIES METAMORFISME

Fasies metamorfisme adalah sekelompok batuan yang termetamorfosa pada kondisi yang sama yang dicirikan oleh kumpulan mineral yang tetap. Konsep ini pertama kali diperkenalkan oleh Pennti Eskola tahun 1915. Dalam hal ini, Pennti Eskola mengemukakan bahwa kumpulan mineral pada batuan metamorf merupakan karakteristik genetik yang sangat penting sehingga terdapat hubungan antara kelompok mineral dengan komposisi batuan pada tingkat metamorfosa tertentu. Dalam hal ini berarti tiap fasies metamorfik dibatasi oleh tekanan dan temperature tertentu serta dicirikan oleh hubungan teratur antar komposisi kimia dan mineralogi batuan.Fasies metamorfisme juga bisa dianggap sebagai hasil dari proses isokimia metamorfisme, yaitu proses metamorfisme yang terjadi tanpa adanya penambahan unsur-unsur kimia yang dalam hal ini komposisi kimianya tetap. Penentuan fasies metamorf dapat dilakukan dengan dua cara yakni dengan cara menentukan mineral penyusun batuan atau dengan menggunakan reaksi metamorf yang dapat diperoleh dari kondisi tekanan dan temperature tertentu dari batuan metamorf.

Jadi, fasies metamorfisme intinya menyatakan bahwa pada komposisi batuan tertentu, kumpulan mineral yang mencapai keseimbangan selama metamorfisme di bawah kisaran kondisi fisik tertentu, termasuk dalam fasies metamorfisme yang sama. Prinsip fasies metamorfisme bersamaan dengan gradien hidrotermal dan kondisi geologi.

Gambar Diagram Fasies Metamorf

Menurut Turner (1960), fasies metamorfisme secara garis besar dapat dibagi menjadi dua bagian yakni fasies metamorfosa kontak dan fasies metamorfosa regional.

1. Fasies Metamorfosa Kontak

Turner (1960) membagi fasies dari metamorfosa kontak berdasarkan penambahan suhu (baik tekanan air konstan maupun berkurang). Metamorfosa kontak disini berarti pengaruh suhu sangat dominan, sedangkan tekanan tidak begitu dominan. Dibagi menjadi 4 fasies yaitu :

a) Fasies Hornfels Albit-Epidot

Fasies ini biasanya berkembang di bagian paling luar dari suatu kontak sehingga proses rekristalisasi dan reaksi metamorfosa seringkali tidak sempurna. Pencirinya adalah adanya struktur relict atau sisa yang tidak stabil.Fasies ini terbentuk pada tekanan dan suhu yang relatif rendah. Penamaan fasies ini didasarkan pada dua kandungan mineral utamanya yakni albit (plagioklas) dan epidot (garnet). Hornfels sendiri adalah nama salah satu batuan metamorf yang khas terbentuk pada zona metamorfisme kontak, dimana batuan asal biasanya berbutir halus. Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut : Dalam meta-basites :

Albite, epidote, actinolite, klorit, atau kuarsa. Dalam meta-pelites :

Muscovite, biotite, klorit, atau kuarsa.

b) Fasies Hornfels Hornblende

Fasies ini mempunyai ciri khusus yaitu tidak ditemukan klorit dan muncul untuk pertama kalinya mineral diopsid, andradite, kordierit, hornblende, antofilit, gedrit, dan cumingtonit.Fasies ini terbentuk pada tekanan yang rendah, tetapi dengan suhu yang sedikit lebih tinggi daripada fasies hornfels albit-epidot. Walaupun penamaannya menggunakan hornblende, namun kemunculan mineral tidak hanya dibatasi oleh mineral itu saja. Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut : Dalam meta-basites :

Hornblende, plagioclase, diopside, anthophyllite / cummingtonite, atau kuarsa.

Dalam meta-pelites :

Muscovite, biotite, andalusite, kuarsa, kordierit, atau plagioclase.

Dalam batuan miskin K2O / batuan meta-sedimen :

Kordierit, anthophyllite, biotite, kuarsa, atau plagioclase.

Dalam dolostone kaya Si :

Dolomit, kalsit, tremolite, atau talk.

c) Fasies Hornfels Piroksen

Fasies ini oleh Winkler (1967) disebut fasies Hornfels K.Feldspar Kordierit, karena kedua mineral tersebut muncul pertama kalinya di fasies ini. Fasies ini terbentuk pada suhu yang tinggi dan tekanan yang rendah. Mineral pencirinya adalah orthopiroksen. Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut : Dalam meta-basites :

Orthopyroxene, clinopyroxene, plagioclase, olivin atau kuarsa. Dalam meta-pelites :

Kordierit, kuarsa, sillimanite (jika suhu di bawah 750C akan ada andalusite bukan sillimanite), K-feldspar (orthoclase), biotite, atau garnet.

Kordierit, orthopyroxene, plagioclase, garnet, atau spinel.

Dalam batuan karbonat :

- Kalsit, forsterit, diopside, atau periclase.- Diopside, grossular, wollastonite, atau vesuvianite.d) Fasies Sanadinit

Fasies sanadinit adalah salah satu fasies langka karena kondisi pembentukannya memerlukan suhu yang sangat tinggi, tetapi tekanannya rendah. Oleh karenanya, kondisi ini hanya bisa dicapai di sekitar daerah metamorfosa kontak tetapi dengan syarat suhu tertentu. Karena jika suhu terlalu tinggi, maka batuan bisa melebur. Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut : Dalam meta-pelites :

Kordierit, Mullite, Sanidine, Tridimit (sering diubah untuk Kuarsa), atau Kuarsa.

Dalam karbonat :

- Wollastonite, anorthite, atau diopside.- Monticellite, melilite, kalsit, atau diopside (juga tilleyite, spurrite, merwinite, larnite dan langka lainnya Ca atau Ca Mg-silikat).2. Fasies Metamorfosa Regional

Fasies ini meliputi daerah yang penyebarannya sangat luas dan selalu dalam bentuk sabuk pegunungan (orogenic). Dibagi menjadi 7 fasies yaitu :

a) Fasies Zeolit

Fasies Zeolit adalah fasies metamorf tipe regional dengan derajat terendah, dimana jika suhu dan tekanan berkurang maka akan terjadi proses diagenesa. Pada batas diagenesa dan metamorfisme regional, akan terjadi pengaturan kembali mineral lempung, kristalisasi pada kuarsa dan K-feldspar, terombaknya mineral temperatur tinggi dan pengendapan karbonat. Bila perubahan ini terjadi pada butiran yang kasar, maka akan memasuki metamorfosa dengan fasies Zeolit. Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut : Dalam batuan meta-beku dan greywackes :

- Heulandite, analcime, kuarsa, atau mineral lempung.

- Laumontite, albite, kuarsa, atau klorit. Dalam meta-pelites :

Muscovite, klorit, kuarsa, atau albite.

b) Fasies Prehnite-Pumpellyite

Fasies ini terbentuk dengan kondisi suhu dan tekanan rendah, tetapi sedikit lebih tinggi daripada fasies Zeolit. Penamaan fasies ini berasal dari kandungan dua mineral dominan yang muncul yakni mineral prehnite (a Ca Al phyllosilicate) dan pumpellyite (a sorosilicate). Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut : Dalam batuan meta-beku dan greywackes :

- Prehnite, pumpellyite, klorit, kuarsa, atau albite.

- Pumpellyite, klorit, epidote, kuarsa, atau albite.- Pumpellyite, epidote, stilpnomelane, albite, muscovite, atau kuarsa. Dalam meta-pelites :

Muscovite, klorit, kuarsa, atau albite.

c) Fasies Greenschist (Sekis Hijau)

Terbentuk pada tekanan dan temperatur yang menengah, tetapi temperatur lebih besar daripada tekanan. Fasies ini merupakan salah satu fasies yang penyebarannya sangat luas. Nama fasies ini sendiri diambil dari warna mineral dominan penyusunnya yakni ada klorit dan epidot. Batuan yang termasuk dalam fasies ini bisa batusabak, filit, dan sekis. Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut : Dalam meta-basites :

Albite, klorit, epidote, actinolite, atau kuarsa.

Dalam meta-greywackes :

Albite, kuarsa, epidote, muscovite, atau stilpnomelane.

Dalam meta-pelites :

- Muscovite, klorit, kuarsa, atau albite.

- Chloritoid, klorit, kuarsa, muscovite, atau paragonite.- Biotite, muscovite, klorit, kuarsa, albite, atau Mn-garnet (spessartine).

Dalam dolostones kaya Si:

Dolomit atau kuarsa.

d) Fasies Blueschist (Sekis Biru)

Terbentuk pada tekanan dan temperatur yang menengah, tetapi temperatur lebih kecil daripada tekanan. Fasies ini merupakan salah satu fasies yang penyebarannya sangat luas. Nama fasies ini sendiri diambil dari warna mineral dominan penyusunnya yakni ada glaukofan, lawsonite, jadeite, dll. Contoh batuan asal yang bisa membentuk fasies ini ialah basalt, tuff, greywacke dan rijang. Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut :

Dalam meta-basites :

Glaucophane, lawsonite, klorit, sphene, epidote, phengite, paragonite, atau omphacite.

Dalam meta-greywackes :

Kuarsa, jadeite, lawsonite, phengite, glaucophane, atau klorit.

Dalam meta-pelites :

Phengite, paragonite, carpholite, klorit, atau kuarsa.

Dalam batuan karbonat granular :

Aragonite.

e) Fasies Amfibolit

Fasies amfibolit terbentuk pada tekanan menengah dan suhu yang cukup tinggi. Penyebaran fasies ini tidak seluas dari fasies sekis hijau. Batuan yang masuk dalam fasies ini adalah pelitik, batupasir-feldspatik, basal, andesit, batuan silikat-kapur, batupasir kapuran dan serpih amfibolit.

Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut :

Dalam meta-basites :

Hornblende, plagioclase, epidote, garnet, cummingtonite, diopside, atau biotite.

Dalam meta-pelites :

Biotite, muscovite, kuarsa, plagioclase, garnet, staurolite, kyanite, atau sillimanite.

Dalam Si-dolostones :

- Dolomit, kalsit, tremolite, atau talk (tekanan dan temperatur yang lebih rendah).

- Dolomit, kalsit, diopside, atau forsterit (tekanan dan temperatur yang lebih tinggi).

f) Fasies Granulit

Fasies ini terbentuk pada tekanan rendah hingga menengah, tetapi pada suhu yang tinggi. Fasies ini adalah hasil dari metamorfosa derajat tinggi, merupakan metamorfosa yang paling bawah dari kelompok gneissic.

Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut :

Dalam meta-basites :

- Orthopyroxene, clinopyroxene, hornblende, plagioclase, atau biotite.

- Orthopyroxene, plagioclase, clinopyroxene, atau kuarsa.

- Clinopyroxene, plagioclase, garnet, atau orthopyroxene (tekanan yang lebih tinggi).

Dalam meta-pelites :

- Garnet, kordierit, sillimanite, K-felspar, kuarsa, atau biotite.

- Sapphirine, orthopyroxene, K-felspar, kuarsa, atau osumilite (pada temperatur sangat tinggi).

g) Fasies Eklogit

Fasies metamorf yang paling tinggi, terbentuk pada tekanan yang sangat tinggi dan suhu yang besar jauh di dalam bumi. Batuan ini biasanya sangat keras karena terbentuk pada kedalaman yang besar di dalam bumi.

Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut :

Dalam meta-basites :

Omphacite, garnet, kyanite, kuarsa, hornblende, atau zoisite.

Dalam meta-granodiorite :

Kuarsa, phengite, jadeite, omphacite, atau garnet.

Dalam meta-pelites :

- Phengite, garnet, kyanite, chloritoid (kaya Mg), atau kuarsa.

- Phengite, kyanite, talk, kuarsa, atau jadeite.