Proses Magmatik

Proses magmatik merupakan proses pembentukan mineral dengan cara

pemisahan magma, yang diakibatkan oleh pendinginan dan penurunan

temperature dan membentuk satu atau lebih jenis batuan beku,

Selama terjadinya proses pergerakan magma naik ke permukaan (proses intrusi)

maka akan diikuti pula oleh proses diferensiasi, asimilasi dan kristalisasi yang

berlangsung seiring dengan perubahan suhu pada tubuh magma yang kemudian

diikuti oleh proses pembekuan magma tersebut. Jenis batuan yang terbentuk akan

dicirikan oleh komposisi mineral penyusunnya sesuai dengan komposisi magma

serta temperatur pembekuannya

A. Kristalisasi Magma

Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan

larutan, melt (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari

gas. Kristalisasi juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan

padat-cair, di mana terjadi perpindahan massa (mass transfer) dari suat zat

terlarut (solute) dari cairan larutan ke fase kristal padat.

Proses Kristalisasi Magma,Karena magma merupakan cairan yang

panas, maka ion-ion yang menyusun magma akan bergerak bebas tak

beraturan. Sebaliknya pada saat magma mengalami pendinginan, pergerakan

ion-ion yang tidak beraturan ini akan menurun, dan ion-ion akan mulai

mengatur dirinya menyusun bentuk yang teratur. Proses inilah yang disebut

kristalisasi.

Pada proses ini yang merupakan kebalikan dari proses pencairan, ion-

ion akan saling mengikat satu dengan yang lainnya dan melepaskan

kebebasan untuk bergerak. Ion-ion tersebut akan membentuk ikatan kimia

dan membentuk kristal yang teratur. Pada umumnya material yang

menyusun magma tidak membeku pada waktu yang bersamaan.Kecepatan

pendinginan magma akan sangat berpengaruh terhadap proses kristalisasi,

terutama pada ukuran kristal.

Apabila pendinginan magma berlangsung dengan lambat, ion-ion

mempunyai kesempatan untuk mengembangkan dirinya, sehingga akan

menghasilkan bentuk kristal yang besar. Sebaliknya pada pendinginan yang

cepat, ion-ion tersebut tidak mempunyai kesempatan bagi ion untuk

membentuk kristal, sehingga hasil pembekuannya akan menghasilkan atom

yang tidak beraturan (hablur), yang dinamakan dengan mineral gelas (glass).

Pada saat magma mengalami pendinginan, atom-atom oksigen dan

silikon akan saling mengikat pertama kali untuk membentuk tetrahedra

oksigen-silikon. Kemudian tetahedra-tetahedra oksigen-silikon tersebut

akan saling bergabung dan dengan ion-ion lainnya akan membentuk inti

kristal dan bermacam mineral silikat. Tiap inti kristal akan tumbuh dan

membentuk jaringan kristalin yang tidak berubah. Mineral yang menyusun

magma tidak terbentuk pada waktu yang bersamaan atau pada kondisi yang

sama. Mineral tertentu akan mengkristal pada temperatur yang lebih tinggi

dari mineral lainnya, sehingga kadang-kadang magma mengandung kristal-

kristal padat yang dikelilingi oleh material yang masih cair.Komposisi dari

magma dan jumlah kandungan bahan volatil juga mempengaruhi proses

kristalisasi.

Karena magma dibedakan dari faktor-faktor tersebut, maka

penampakan fisik dan komposisi mineral batuan beku sangat bervariasi.

Dari hal tersebut, maka penggolongan (klasifikasi) batuan beku dapat

didasarkan pada faktor-faktor tersebut di atas. Kondisi lingkungan pada saat

kristalisasi dapat diperkirakan dari sifat dan susunan dari butiran mineral

yang biasa disebut sebagai tekstur. Jadi klasifikasi batuan beku sering

didasarkan pada tekstur dan komposisi mineralnya.

Jenis Kristalisasi Berdasarkan Proses Utama – Dipandang dari

asalnya, kristalisasi dapat dibagi menjadi 3 proses utama :

• Kristalisasi dari larutan ( solution ) : merupakan proses kristalisasi

yang umum dijumpai di bidang Teknik Kimia : pembuatan produk-

produk kristal senyawa anorganik maupun organic seperti urea, gula

pasir, sodium glutamat, asam sitrat, garam dapur, tawas, fero sulfat

dll.

• Kristalisasi dari lelehan ( melt ) : dikembangkan khususnya untuk

pembuatan silicon single kristal yang selanjutnya dibuat silicon waver

yang merupakan bahan dasar pembutan chip-chip integrated circuit

( IC ). Proses Prilling ataupun granulasi sering dimasukkan dalam tipe

kristalisasi ini.

• Kristalisasi dari fasa Uap : adalah proses sublimasi-desublimasi

dimana suatu senyawa dalam fasa uap disublimasikan membentuk

kristal. Dalam industri prosesnya bisa meliputi beberapa tahapan

untuk.

B. Differensiasi Magma

Diferensiasi magma adalah suatu tahapan pemisahan atau

pengelompokan magma dimana material-material yang memiliki kesamaan

sifat fisika maupun kimia akan mengelompok dan membentuk suatu

kumpulan mineral tersendiri yang nantinya akan mengubah komposisi

magma sesuai penggolongannya berdasarkan kandungan magma. Proses ini

dipengaruhi banyak hal. Tekanan, suhu, kandungan gas serta komposisi

kimia magma itu sendiri dan kehadiran pencampuran magma lain atau

batuan lain juga mempengaruhi proses diferensiasi magma ini.

Secara umum, proses diferensiasi magma terbagi menjadi 3 proses

Mayor, dan 2 proses Minor :

1. Crystal fractionation

2. Assimilation of wall rock material

3. Mixing of parential magma

4. Liquid immiscibility

5. Gas flushingg

Berikut Penjelasan lebih detailnya

1. Crystal Fractination

Komposisi cairan magma dapat berubah sebagai hasil dari

kristal dan magma tersebut pada saat kristal terbentuk. Kondisi ini

terjadi dalam semua kasus kecuali pada komposisi eutetik. Kristalisasi

mengakibatkan komposisi magma berubah dan jika kristal

dipindahkan oleh suatu proses maka akan muncul komposisi magma

baru yang berbeda dengan magma induk. Dan mineral yang dihasilkan

merupakan mineral baru atau mineral solid solution yang telah

mengalami perubahan. Fraksinasi kristal juga dapat menghasilkan

komposisi larutan yang berbeda dari kristalisasi normal yang

dilakukan oleh magma induk.

Proses Crystal Fractination saat pendinginan magma, terjadi

diferensiasi kristalisasimagma, sesuai suhu magma, kristal yang

berdensity besar turun ke bawah, proses kristalisasi terjadi sesuai

urutan pada Deret Bowen

Untuk menghasilkan fraksinasi Kristal dibutuhkan suatu

mekanisme alami. Yang dapat memisahkan Kristal dari magma atau

memisahkan Kristal tersebut sehingga tidak lagi bereaksi dengan

magma. Mekanisme yang terjadi secara alami antara lain:

a. Crystal Setling. Umumnya kristal yang terbentuk dari suatu

magma akan mempunyai densitas yang berbeda dengan

larutannya, antara lain:

gravity settling: Kristal-kristal yang mempunyai densitas

lebih besar dari larutan akan tenggelam dan membentuk

lapisan pada bagian bawah tubuh magma (tekstur kumulat

atau tekstur berlapis pada batuan beku).

Crystal floating: Kristal-kristal yang mempunyai densitas

lebih rendah dari larutan akan mengambang dan

membentuk lapisan pada bagian atas tubuh magma. Kristal-

kristal tersebut kaya akan unsur silik.

b. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile

seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida

(SO2), sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik

kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang

gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung

naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile

seperti sodium dan potasium.

c. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari

magma dengan material dari batuan yang mengelilingi

reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses

diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi

magma yang lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat

menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu

pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana

magma dapat kehilangan beberapa unsurnya dan mendapatkan

unsur yang lain dari dinding reservoar.

2. Assimilation of Wall Rock Material

Umumnya magma tidak sempat mencapai permukaan bumi,

tapi terkonsolidasi di dalam kerak bumi. selama proses konsolidasi

tersebut (1) emanasi fluida bertemperatur tinggi (selama atau sesaat

setelah konsolidasi magma) menghasilkan efek pada invaded rock,

dan (2) kristalisasi cenderung menyebabkan konsentrasi volatil dalam

residual liquid bertambah, sehingga pada akhir konsolidasi terdapat

volatil dalam jumlah besar yang akan bereaksi dengan batuan

samping.

Efek emanasi magma pada batuan samping terdiri atas dua tipe, yaitu

(1) efek panas

tanpa aksesi dari magma yang menghasilkan metamorfisme kontak,

dan (2) efek panas yang disertai aksesi dari dapur magma yang

menghasilkan metasomatisme kontak. Kedua tipe tersebut agak sulit

dibedakan, dalam kaitannya dengan deposit mineral metamorfisme

kontak jarang menghasilkan deposit mineral yang cukup eonomis dan

sebaliknya metasomatisme kontak sering menghasilkan deposit

mineral yang ekonomik.

Metamorfisme kontak memperlihatkan sifat-sifat yang dipengaruhi

oleh (1) endogene

atau efek internal pada daerah diluar margin tubuh intrusif dan (2)

exogene atau efek eksternal pada batuan yang kontak dengan intrusi

magma.

A. Efek endogene berupa perubahan tekstur dan mineral pada border

zone; mineral pegmatit seperti tourmalin, beryl, atau garnet bisa

ditemukan.

B. Efek exogene terdiri atas baking atau pengerasan pada batuan

samping dan secara umum menyebabkan transformasi. Mineral lama

diurai, dan ion-ionnya mengalami rekombinasi untuk membentuk

mineral stabil pada kondisi tersebut. Sebagai contoh, mineral AB dan

CD bisa ter-rekombinasi menjadi AC dan BD. Dalam impure

limestone yang mengandung Calcium Carbonat, magnesium, iron,

kuarsa dan lempung dapat terjadi alterasi seperti:⇒ Calcium oksida + kuarsa → wollastonite⇒ dolomit + kuarsa + air → termolite⇒ dolomit + kuarsa + air + iron → actinolite⇒ kalsit + lempung + kuarsa → grossularite garnet

Dalam semua alterasi tersebut komposisi kimia batuan hampir tidak

ada perubahan.

Alterasi semakin kuat pada daerah yang dekat dengan tubuh intrusi

dan menghasilkan suatu metamorphic aureule disekitar intrusi dalam

berbagai bentuk dan ukuran tergantung pada bentuk dan ukuran

intrusi.

Metasomatisme kontak berbeda dengan metamorfisme kontak dalam

hal banyaknya

accessions dari magma yang terlibat dalam reaksi. Dalam reaksi

metasomatik dengan batuan kontak, mineral baru yang terbentuk

dibawah kondisi temperatur dan tekanan yang tinggi bisa terdiri atas

sebagian atau seluruhnya berasal dari magma. Mineraloginya pun

lebih bervariasi dan kompleks dibanding metamorfisme kontak,

sedang depositnya terbentuk dengan baik terutama pada batuan

calcareous.