Komposisi Magma

Karena suhu magma sangat tinggi dan keberadaannya sangat jauh di dalam Bumi, maka kita

tidak dapat mengambil sampel magma dan kemudian mempelajarinya untuk mengetahui

komposisinya. Oleh karena itu, untuk mengetahui komposisi magma dilakukan melalui

pendekatan dengan mempelajari batuan beku yang berasal dari magma yang membeku.

Pendekatan dengan menganalisa batuan beku masih kurang, karena belum dapat mengetahui

komponen penyusun magma yang berupa gas. Karena gejala volkanisme adalah manifestasi

dari kemunculan magma di permukaan Bumi, maka untuk mengetahui kandungan gas dalam

magma dipelajari aktifitas vulkanisme.

Dari uraian di atas maka, secara sederhana dapat kita katakan bahwa seluruh unsur kimia

yang ada di Bumi, kecuali buatan, terdapat di dalam magma; hanya kelimpahan dari unsur-

unsur tersebut yang berbeda.

Komposisi kimia magma sangat kompleks. 99% dari magma tersusun oleh 10 unsur kimia,

yaitu Silikon (Si), Titanium (Ti), Aluminium (Al), Besi (Fe), Magmesium (Mg), Kalsium

(Ca), Natrium (Na), Kalium (K), Hidrogen (H), dan Oksigen (O).

Dengan konvensi, komposisi kimia magma dinyatakan dalam persen berat (% berat). Dalam

bentuk senyawa kimia, unsur-unsur tersebut dinyatakan dalam bentuk SiO2, TiO2, Al2O3,

FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O dan H2O.

Tentang kelimpahannya, secara umum, SiO2 adalah yang paling banyak, menyusun lebih

dari 50 % berat magma. Kemudian, Al2O3, FeO, MgO, CaO menyusun 44 % berat magma,

dan sisanya Na2O, K2O, TiO2 dan H2O menyusun 6 % berat magma. Pada kenyataannya,

kelimpahan unsur-unsur tersebut sangat bervariasi, tergantuk pada karakter komposisi

magma.

Tipe magma berdasarkan komposisi kimianya secara sederhana dapat diklasifikasikan

menjadi Mangama Basaltik, Andesitik dan Riolitik.

Tipe dan Sifat Magma

Magma dapat dibedakan berdasarkan kandungan SiO2. Dikenal ada tiga tipe magma, yaitu:

1. Magma Basaltik (Basaltic magma) – SiO2 45-55 %berat; kandungan Fe dan Mg

tinggi; kandungan K dan Na rendah.

2. Magma Andesitik (Andesitic magma) – SiO2 55-65 %berat, kandungan Fe, Mg, Ca,

Na dan K menengah (intermediate).

3. Magma Riolitik (Rhyolitic magma) – SiO2 65-75 %berat, kandungan Fe, Mg dan Ca

rendah; kandungan K dan Na tinggi.

Tiap-tiap magma memiliki karakteristik yang berbeda. Rangkuman dari sifat-sifat mangma

itu seperti terlihat di dalam Tabel.

Rangkuman Sifat-sifat MagmaTipe Magma

Batuan Beku yang dihasilkan

Komposisi Kimia Temperatur Viskositas Kandungan Gas

Basaltik Basalt 45-55 SiO2 %, kandungan Fe, Mg, dan Ca tinggi, kandungan K, dan Na rendah.

1000 – 1200oC Rendah Rendah

Andesitik Andesit 55-65 SiO2 %, kandungan Fe, Mg, Ca, Na, dan K menengah.

800 – 1000oC Menengah Menengah

Rhyolitik Rhyolit 65-75 SiO2 %, kandungan Fe, Mg, dan Ca rendah, kandungan K, dan Na tinggi.

650 – 800 oC Tinggi Tinggi

Temperatur magma tidak diukur secara langsung, melainkan dilakukan di laboratorium dan

dari pengamatan lapangan.

Magma mengandung gas-gas terlarut. Gas-gas yang terlarut di dalam cairan magma itu akan

lepas dan membentuk fase tersendiri ketika magma naik ke permukaan bumi. Analoginya

sama seperti gas yang terlarut di dalam minuman ringan berkaborasi di dalam botol dengan

tekanan tinggi. Ketika, tutup botol dibuka, tekanan turun dan gas terlepas membentuk fase

tersendiri yang kita lihat dalam bentuk gelembung-gelembung gas. Juga sering kita lihat

ketika pemberian meali bagi para pemenang balap kenderaan. Kepada mereka diberikan

minuman di dalam botol dan kemudian mereka mengkocok-kocok botol tersebut sebelum

membuka tutupnya. Kemudian, ketika tutup botol yang telah dikocok itu dibuka, maka

tersemburlah isi botol tersebut keluar. Demikian pula halnya dengan magma ketika keluar

dari dalam bumi. Kandungan gas di dalam magma ini akan mempengaruhi sifat erupsi dari

magma bila keluar ke permukaan bumi.

Viskositas adalah kekentalan atau kecenderungan untuk tidak mengalir. Cairan dengan

viskositas tinggi akan lebih rendah kecenderungannya untuk mengalir daripada cairan dengan

viskositas rendah. Demikian pula halnya dengan magma.

Viskositas magma ditentukan oleh kandungan SiO2 dan temperatur magma. Makin tinggi

kandungan SiO2 maka makin rendah viskositasnya atau makin kental. Sebaliknya, makin

tinggi temperaturnya, makin rendah viskositasnya. Jadi, magma basaltik lebih mudah

mengalir daripada magma andesitik atau riolitik. Demikian pula, magma andesitik lebih

mudah mengalir drripada magma riolitik.

Perubahan Komposisi Magma

Proses pembekuan magma menjadi batuan dimulai dari pembentukan kristal-kristal mineral.

Sesuai dengan komposisi kimianya, pembentukan kristal-kristal mineral itu terjadi pada

temperatur yang berbeda-beda. Perlu dipahami bahwa dengan terbentuknya kristal, berarti

ada unsur-unsur kimia dari larutan magma yang diambil dan diikat ke dalam kristal, sehingga

kandungan unsur itu di dalam cairan atau larutan magma berkurang.

Bila kristal-kristal yang terbentuk di dalam magma memiliki densitas lebih besar daripada

magma, maka kristal-kristal akan mengendap dan cairan akan terpisah dari kristal..

Sebaliknya bila kristal-kristal yang terbentuk lebih rendah densitasnya dripada magma, maka

kristal-kristal akan mengapung. Bila cairan magma keluar karena tekanan, maka kristal-

kristal akan tertinggal.

Keadaan tersebut akan merubah komposisi kimia cairan magma sisa. Apabila banyak

komposisi kimia yang berkurang dari magma awal karena pembentukan kristal-kristal

mineral, maka akan terbentuk magma baru dengan komposisi yang berbeda dari magma

awalnya. Perubahan komposisi kimia magma seperti itu disebut sebagai diferensiasi magma

oleh fraksinasi kristal (magmatic differentiation by crystal fractionation). Proses inilah yang

dapat menyebabkan magma basaltik di dalam suatu gunungapi dapat berubah dari basaltik

menjadi andesitik dan bahkan riolitik. Perubahan komposisi magma inilah yang dapat

merubah tipe erupsi suatu gunungapi.