KULIAH VI

Tugas VI B

Pengembangan Bahan Kuliah

MEKANIKA BATUAN

Prof. DR. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc

Hari selasa

Tanggal

Ruang A 25-203

Oleh

Nova Ilhafni

1204108010070

TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

2014

Tugas VI B

Pengembangan Materi

Tentang Struktur Batuan

STRUKTUR BATUAN

1. Struktur Batuan

Struktur batuan adalah gambaran tentang kenampakan atau keadaan batuan, termasuk di

dalamnya bentuk atau kedudukannya. Berdasarkan keterjadiannya, Struktur batuan dapat

dikelompokkan menjadi:

Struktur primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses pembentukan batuan.

Misalnya : bidang perlapisan silang (cross bedding) pada batuan sedimen atau kekar

akibat pendinginan (cooling joint) pada batuan beku.

Struktur skunder, yaitu struktur yang terjadi kemudian setelah batuan terbentuk akibat

adanya proses deformasi atau tektonik. Misalnya : lipatan (fold), patahan (fault) dan

kekar (joint). Bidang diskontinu dapat ditemukan pada struktur primer maupun struktur

sekunder.

1.1. Batuan Beku

Batuan beku adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan

mengeras dengan atau tanpa proses kritalisasi baik di bawah permukaan sebagai batuan instrusif

maupun di atas permukaan bumi sebagai ekstrutif. Batuan beku dalam bahasa latin dinamakan

igneus (dibaca ignis) yang artinya api. Berdasarkan teksturnya batuan beku ini bisa dibedakan

lagi menjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari

pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif

besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan

hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma

yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih

kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite.

Gambar 1.1 Batuan Beku

1.1.1. Struktur Batuan Beku

Berdasarkan strukturnya batuan beku dibagi kedalam dua kelompok utama yaitu tipe

batuan beku ekstrusif dan intrusif. Struktur ekstrusif dibentuk ketika magma dipaksa keluar ke

permukaan. Struktur intrusif merupakan struktur yang terbentuk dibawah permukaan.

Batuan beku ekstrusif: Batuan ini terbentuk dibawah permukaan bumi, sering juga

disebut batuan beku dalam atau batuan beku plutonik. Batuan beku intrusif mempunyai

karakteristik diantaranya, pendinginannya sangat lambat(dapat sampai jutaan

tahun),memungkinkan tumbuhnya kristal-kristal yang besar dan sempurna bentuknya,

menjadi tubuh batuan beku intrusif. Batuan beku intrusi selanjutnya dapat dibagi lagi

menjadi batuan beku intrusi dalam dan batuan beku intrusi permukaan. berdasarkan

kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya, struktur tubuh batuan beku

intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.

Batuan beku intrusif: Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses

pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang

memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada

saat pembekuan lava tersebut.

Struktur Batuan Beku adalah pembagian batuan beku berdasarkan bentuk batuan beku

dan proses kejadiannya, yang terbagi menjadi:

Strukur Bantal (pillow structure)

Struktur Bantal adalah struktur yang dinyatakan pada batuan ekstrusi tertentu

yang dicirikan oleh massa batuan yang berbentuk bantal, berukuran antara 30 – 60 cm

dan biasanya jarak antar bantal berdekatan dan terisi oleh bahan-bahan dari sedimen

klastik, terbentuk di dalam air dan umumnya terbentuk di laut dalam.

Struktur vesikular

Struktur Vesikular adalah struktur pada batuan ekstrusi yang terdapat rongga-

rongga yang berbentuk elip, silinder maupun tidak beraturan. Terbentuknya rongga-

rongga terjadi akibat keluarnya/dilepaskannya gas-gas yang terkandung di dalam lava

setelah mengalami penurunan tekanan.

Struktur Aliran

Struktur Aliran terjadi akibat lava yang disemburkan tidak ada yang dalam

keadaan homogen, karena saat lava menuju ke permukaan selalu terjadi perubahan

komposisi, kadar gas, kekantalan, dan derajat kristalisasi. Struktur aliran dicerminkan

dengan adanya goresan berupa garis-garis yang sejajar, perbedaan warna dan teksturnya.

Struktur Kekar

Struktur Kekar adalah bidang-bidang pemisah/retakan yang terdapat dalam semua

jenis batuan, biasanya disebabkan oleh proses pendinginan tetapi ada yang disebabkan

oleh gerakan-gerakan di dalam bumi yang berlaku sesudah batuan mengalami

pembekuan. Retakan-retakan yang memotong sejajar dengan permukaan bumi

menghasilkan struktur perlapisan, sedang yang tegak lurus dengan permukaan bumi akan

menghasilkan struktur bongkah.

1.1.2. Tekstur Batuan Beku

Tekstur pada batuan beku, umumnya ditentukan oleh 3 hal utama, yaitu kristalinitas,

granularitas dan bentuk Kristal.

Kristalinitas: Kristalinitas merupakan derajat kristalisasi dari suatu batuan beku pada

waktu terbentuknya batuan tersebut. Kristalinitas dalam fungsinya digunakan untuk

menunjukkan berapa banyak yang berbentuk kristal dan yang tidak berbentuk kristal,

selain itu juga dapat mencerminkan kecepatan pembekuan magma. Apabila magma

dalam pembekuannya berlangsung lambat maka kristalnya kasar. Sedangkan jika

pembekuannya berlangsung cepat maka kristalnya akan halus, akan tetapi jika

pendinginannya berlangsung dengan cepat sekali maka kristalnya berbentuk amorf.

Granularitas: Granularitas dapat diartikan sebagai besar butir (ukuran) pada batuan beku.

Bentuk Kristal: Bentuk kristal merupakan sifat dari suatu kristal dalam batuan, jadi bukan

sifat batuan secara keseluruhan.

1.1.3. Contoh batuan beku

Granit

Granit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang,

berwarna terang, mempunyai banyak warna umumna putih, kelabu, merah jambu atau

merah.

Granodiorit

Granodiorit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang,

berwarna terang, menyerupai granit.

Diorit

Diorit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang,

warnanya agak gelap.

Andesit

Andesit adalah batuan leleran dari diorit, mineralnya berbutir halus, komposisi

mineralnya sama dengan diorit, warnanya kelabu.

Gabro

Gabro adalah batuan beku dalam yang umumnya berwarna hitam, mineralnya

berbutir kasar hingga sedang.

Basal

Basal adalah batuan leleran dari gabro, mineralnya berbutir halus, berwarna

hitam.

1.2. Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil perombakan

batuan yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia maupun organisme, yang di

endapkan lapis demi lapis pada permukaan bumi yang kemudian mengalami pembatuan. Adapun

beberapa sedimen berdasarkan proses terjadinya:

Sedimen klastik yaitu diangkut dari tempat asal kemudian diendapkan tanpa harus

mengalami proses kimiawi. contohnya : batu breksi (kerikil dengan sudut tajam),

konglomerat (kerikil dengan sudut tumpul), pasir.

Sedimen kimiawi, endapan hasil pelarutan kimiawi. misal : gips, batu garam.

Sedimen organik, dipengaruhi unsur organik. sebagai contoh batu bara dan batu gamping.

Gambar 1.2 Batuan Sedimen

1.2.1. Sifat-sifat utama batuan Sedimen

Adanya bidang perlapisan yaitu struktur sedimen yang menandakan adanya proses

sedimentasi.

Sifat klastik yang menandakan bahwa butir-butir pernah lepas, terutama pada golongan

detritus.

Sifat jejak adanya bekas-bekas tanda kehidupan (fosil).

Jika bersifat hablur, selalu monomineralik, misalnya : gypsum, kalsit, dolomite dan rijing.

1.3. Batuan Metamorf

Batuan metamorf atau yang disebut juga dengan nama batuan malihan adalah

sekelompok batuan yang merupakan hasil dari ubahan atau transformasi dari suatu tipe batuan

yang sudah ada sebelumnya (protolith) oleh suatu proses yang dinamakan metamorfosis atau

perubahan bentuk. Batu gneis, batu sabak, batu marmer dan batu skist merupakan beberapa

contoh dari batuan metamorf. Batuan metamorf dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu :

Batuan Metamorf Kontak , adalah Batuan yang mengalami metamorfose sebagai akibat

dari adanya suhu yang sangat tinggi (sebagai akibat dari aktivitas magma). Contohnya

batu kapur (gamping) menjadi marmer.

Batuan Metamorf Dinamo adalah Batuan yang mengalami metamorfose sebagai akibat

dari adanya tekanan yang tinggi (berasal dari tenaga endogen) dalam waktu yang lama.

Contohnya batu lumpur (mud stone) menjzdi batu tulis (slate).

Batuan Metamorf Kontak Pneumatolistis , adalah Batuan yang mengalami metamorfose

sebagai akibat dari adanya pengaruh gas-gas yang ada pada magma. Contohnya kuarsa

dengan gas fluorium berubah menjadi topas.

Gambar 1.3 Batuan Metamorf

Batuan metamorf terjadi karena adanya perubahan yang disebabkan oleh proses

metamorfosa. Proses metamorfosa merupakan suatu proses pengubahan batuan akibat perubahan

tekanan, temperatur dan adanya aktifitas kimia fluida/gas atau variasi dari ketiga faktor tersebut.

Proses metamorfosa merupakan proses isokimia, dimana tidak terjadi penambahan unsur-unsur

kimia pada batuan yang mengalami metamorfosa.

2. Rock Bolting

Sebuah baut batuan adalah baut jangkar yang panjang , untuk menstabilkan penggalian

batu , yang dapat digunakan dalam terowongan atau pemotongan batu. Ini transfer beban dari

luar yang tidak stabil, dengan terbatas ( dan lebih kuat ) interior massa batuan . baut batuan

termasuk penyangga aktif karena mempunyai sifat memperkuat massa batuan. Baut batuan

bekerja dengan 'merajut' massa batuan bersama-sama cukup sebelum dapat bergerak cukup untuk

melonggarkan dan gagal dengan mengungkap (sepotong demi sepotong). baut batuan dapat

digunakan untuk mendukung wire mesh, tapi ini biasanya merupakan bagian kecil dari fungsi

mereka. Tidak seperti jangkar baut umum, baut batuan dapat menjadi 'disita' di seluruh panjang

mereka dengan gunting kecil di massa batuan, sehingga mereka tidak sepenuhnya tergantung

pada kekuatan tarik-keluar mereka. Ini telah menjadi item kontroversi dalam proyek Big Dig,

yang digunakan jauh lebih ringan tes tarik-keluar untuk baut rock, daripada tes yang tepat untuk

baut jangkar beton. Baut Rock juga dapat digunakan untuk mencegah rockfall.

Gambar 2.1 Rock Bolting

Gambar 2.2 Pemasangan Rock Bolting

Gambar 2.3 Rock Bolting yang Sudah Terpasang

2.2. Efek Baut Batuan

Efek Penguncian (Pinning Efect)

Efek Penguatan (Reinforcing Efect)

Efek Penyatuan (Consolidation)

3. Roof Bolting

Roof bolting adalah penyangga batuan, berguna untuk menyangga batuan yang

berpotensial untuk runtuh, menahan atau memenghentikan perpindahan lubang bukaan.

Dibandingkan pekerjaan lainnya di bidang pertambangan, Lebih banyak resiko kecelakaan

terjadi pada operator bolter. Untuk tetap melakukan pekerjaan mereka dengan aman , operator

Bolter atap mengandalkan penyanggan.

Gambar 3.1 Roof Bolting

3.1. Tujuan Penyanggaan

Mempertahankan luas dan bentuk bidang penampang yang cukup dan melindungi pekerja

dari resiko tertimpa reruntuhan.

Gambar 3.2 Rockbolt dan boltsetter

Gambar 3.3 Pemasangan Roof Bolting

Sumber:

http://learnmine.blogspot.com/2013/05/batuan-beku-sedimen-metamorf.html

http://thegoldenjubilee.blogspot.com/2012/03/konsep-massa-batuan-struktur-batuan-dan.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Rock_bolt

http://www.google.co.id/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=15&cad=rja&uact=8&ved=0CJQBEBYwDg&url=htt

p%3A%2F%2Fwww.msha.gov%2FS%26HINFO%2Fbpcards%2Froofrib

%2FBP28.PDF&ei=2T05U6eyIMaxrge8xYHoAw&usg=AFQjCNH9Pwd1LxCEK7QpfqZlEHe

kPS2fTQ&sig2=mKHbs76_csAhpGfUPmbjQA&bvm=bv.63808443,d.bmk

https://app.box.com/s/ecbc0733014ba17d60a8

http://www.michanarchy.com/2013/06/penyangga-aktif.html