TUGAS RESUME PETROLOGI Basic Petrologi

AINUL YAQIN ABROR HAFI 125090700111018 [Company address]

1

Tugas Resume Petrologi

Basic Petrology

Secara Bahasa Petrologi berasal dari Bahasa Yunani yaitu Petra yang berarti Batu dan Logos yang berarti

pengetahuan. Secara lengkap jika didefinisikan, Petrologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari

tentang batuan proses pembentukan, komposisi, asal, dan evolusinya. Selain batu, petrologi ini juga

mempelajari tentang mineral dan meteorit. Gambar 3.1 menunjukkan sebuah gambar meteorit yang

memiliki berat 179 kg. meteorit ini ditemukan di gurun Arizona. Bekas hantaman dari meteor ini memiliki

diameter 1280 m.

Ada beberapa proses premier yang paling signifikan untuk dikaji dalam ilmu petrologi adalah

gerakan tektonik massa batuan,

erupsi gunung berapi dan injeksi magma ke lithosfer,

pelapukan fisika, kimia dan biologi dan pengendapan di daerah permukaan kerak dan dalam

hidrosfer

reaksi kimia yang mutual dan proses biologis dalam larutan cair

proses metamorfisme karena meningkatnya tekanan dan suhu pada kedalaman yang lebih besar

peleburan, migrasi, rekristalisasi, degassing dan kejadian serupa di bebatuan.

Dari beberapa proses di atas semua di awali dari gerakan tektonik yang menyebabkan banyak perubahan

bumi secara geologi. Proses premier tersebut juga saling memiliki keterkaitan yang sangat erat dan saling

mepengaruhi satu sama lain.

Ilmu petrologi memiliki keterkaitan yang sangat erat dengan mineralogy dikarenakan batuan merupakan

agregat dari mineral terntentu. Penentuan konstituen mineral diperlukan untuk mengetahui dan

membedakan batuan bauan serta untuk mengetahui asal batu.

Selain itu keterkaitan yang erat juga dimiliki antara petrologi dengan geokimia dikarenakan batuan

mengalami reaksi kimia yang kompleks dan berbagai proses yang menyebabkan kristalisasi. Sehingga

2

mineral terkonversi menjadi batuan. Selain itu dipelajari juga unsur kimia dalam mineral, batuan, lithosfer,

hidrosfer dan atmosfer.

Struktur Bumi

Bumi merupakan planet yang berbentuk bulat pepat dan berporos. Bumi terdiri dari beberapa lapisan yang

berbeda yang dibuktikan oleh penjalaran gelombang seismic. Berdasarkan gelombang P dan S yang

menjalar dapat diidentifikasi bahwa mana daerah yang merupakan zona padat dan fluida cair. Secara umum

bumi terdiri dari kerak luar yang berbentuk padat dan mengandung silikat, mantel yang sangat kental, inti

luar yang bersifat cair yang jauh lebih kental daripada mantel, dan inti dalam yang solid. (A) merupakan

gambar yang sesuai untuk menggambarkan bagian interior bumi. Sedangkan pada gambar (B) dijelaskan

lebih detail dari gambar sebelumnya.

Berikut merupakan penjabaran dari interior bumi.

Inti , kaya akan zat besi dan nikel. Terdiri dari dua lapisan:

- Inti Dalam bersifat padat dengan densitas sekitar 10,3 g/cm3

- Inti Luar bersifat cair dan densitas sekitar 6 g/cm3. Inti luar mengelilingi inti dalam dengan

ketebalan rata-rata 2.250 km

Mantel, ketebalan 2.900 km. Merupakan 83% dari volume Bumi.

- Mantel Atas, Dari dasar kerak bawah dengan kedalaman sekitar 400 km yang diperkirakan

terdiri dari peridotit.

3

- Mantel Tengah, 400-1000 km di bawah permukaan, disebut astenosfer. Batu-batu pada

bagian atas mantel yang lebih kaku dan rapuh karena suhu yang lebih dingin dan tekanan

yang rendah.

- Mantel Bawah, berada di bawah mantel atas dan meluas 1000-2900 km di bawah

permukaan bumi. Lapisan ini cukup panas.

Litosfer merupakan lapisan yang meliputi kerak dan bagian atas mantel, ketebalan sekitar 400 km.

Kerak, bersifat dingin, kaku, dan rapuh.

- Kerak Samudra, memiliki bentuk tipis dan ketebalan bervariasi antara 4 dan 12 km. terdiri

dari basalt dan memiliki kepadatan sekitar 3 g/cm3.

- Kerak Benua, ketebalan bervariasi antara 40 dan 70 km dan terdiri terutama dari granit,

pegmatites dan gneisses. Kepadatan kerak benua sekitar 2,8 g/cm3.

Kedua jenis kerak ini terdiri dari berbagai lempeng tektonik yang berada di atas mantel. Lempeng ini

bergerak secara perlahan melintasi astenosfer yang disebabkan oleh arus konveksi di dalam mantel.

Pada setiap perlapisan memiliki batas yang disebut dengan diskontinuitas Moho, Diskontinuitas Gutenberg,

dan Atmosphere sebagai apisan gas yang mengelilingi Bumi yang masih terpengaruh oleh gravitasi.

Diskontinuitas Moho, Batas antara kerak bumi dan mantel yang memisahkan kerak samudera dan

kerak benua dari mantel.

Diskontinuitas Gutenberg, Perbedaan antara impedansi akustik dari mantel padat dan inti luar yang

cair.

Gambar di bawah merupakan gambar dari batas-batas perlapisan yang dimaksudkan seperti keterangan

sebelumnya.

4

Isostasi, keadaan keseimbangan gravitasi antara litosfer dan astenosfer sehingga lempeng tektonik

"mengambang" pada ketinggian yang tergantung pada ketebalan dan kepadatannya.

Gambar di atas merupakan pegunungan Himalaya yang terbentuk akibat pertemuan lempang india dengan

lempeng Tibet dimana lempeng india menunjam di bawah lempeng Tibet dan menyebabkan area tersebut

mudah terjadi gempa.

Klasifikasi Batuan

Secara umum batuan yang ada di kerak bumi dibedakan menjadi 3 jenis jika berdasarkan proses

pembentukannya, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf.

Batuan Beku

Batuan beku adalah batuan yang tebentuk langsung dari pembekuan magma.

Proses pembekuan tersebut merupakan proses perubahan fase padat. Pembekuan magma akan

menghasilkan kristal kristal mineral primer ataupun gelas.

Proses pembekuan magma akan sangat berpengaruh terhadap tekstur dan struktur primer batuan,

sedangkan komposisi batuan sangat dipengaruhi oleh sifat magma asal.

Batuan beku dapat terbentuk dengan atau tanpa kristalisasi.

Batuan beku terbentuk terdapat dalam dua cara, yaitu:

Underground: Pendinginan langsung, kristalisasi dan pemadatan batu di dalam kerak bumi dari

massa batuan cair (magma). Merupakan tipe intrusif (plutonik).

On surface: Kristalisasi lava, yaitu magma dituangkan ke permukaan bumi, dasar laut dangkal atau

di bawah permukaan bumi. Tipe ini ekstrusif (vulkanik)

Batuan beku juga dapat dibagi menjadi 3 kelompok yaitu :

Batuan Beku Volkanik. Biasanya mempunyai ukuran kristal yang relative halus, karena membeku

dipermukaan atau dekat dengan permukaan bumi.

Batuan Beku Hipabisal. Biasanya mempunyai kristal kristal yang berukuran sedang atau

percampuran antara kasar dan halus, karena membeku di dalam permukaan bumi.

Batuan Beku Plutonik. Biasanya mempunyai kristal kristal yang berukuran kasar, karena

membeku jauh di dalam permukaan bumi.

5

Adapun struktur umum yang terbentuk pada batuan beku adalah

Masif, Bila batuan pejal tanpa retakan ataupun lubang-lubang gas.

Jointing, Bila batuan tampak mempunyai retakan-retakan, kenampakan ini akan mudah diamati

pada singkapan di lapangan.

Vesikuler, Dicirikan dengan adanya lubang-lubang gas dengan arah teratur, lubang ini terbentuk

akibat keluarnya gas pada waktu pembekuan berlangsung. Struktur ini dibagi lagi menjadi yaitu :

- Skoriaan: bila lubang-lubang gas tidak saling berhubungan.

- Pumisan: bila lubang-lubang gas saling berhubungan

Aliran, bila adanya kenampakan aliran dari kristal-kristal maupun lubanglubang gas.

Amigdaloidal, bila lubang-lubang gas telah terisi oleh mineral-mineral skunder.

Gambar di atas merupakan contoh batu Granit dengan sedikit analisis mengenai batu tersebut.

Memiliki warna yang cerah, butiran sedang, kuarsa dan feldspar membentuk butiran minor.

Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil perombakan batuan

yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia organisme, yang diendapkan lapis demi lapis

pada permukaan bumi yang kemudian mengalami pembatuan.

6

Batuan Sedimen yang terbentuk di laut, air tawar atau di darat oleh curah hujan, deposisi dan proses

sedimentasi adalah:

1. Bahan limbah padat dari fisik dan kimia merupakan pelapukan batuan yang terbentuk

sebelumnya.

2. Organogenic atau fosil sisa-sisa dan lainnya produk biokimia dan kimia diekstraksi dari

air.

Tekstur Batuan Sedimen

Tekstur Klastik: Komposisi batuan sama dengan batuan induk. Yang perlu diperhatikan pada

batuan tersebut adalah ukuran butir dan bentuk butir. Skala Wentworth:

Tekstur non klastik: Ciri khas dari tekstur nonklastik adalah adanya kristal-kristal yang saling

menjari, tidak ada ruang pori-pori antar butir dan umumnya monomineralik

Struktur Batuan Sedimen

Struktur Primer Sedimen: struktur yang terbentuk selama pengendapan

Struktur Sekunder Sedimen: Struktur sedimen sekunder adalah struktur dalam batuan sedimen yang

terbentuk setelah pengendapan.

Berikut merupakan contoh sedimen yang unik karena tersingkap pada daerah yang bias dikatakan

memiliki elevasi yang tinggi

Batuan Metamorf

Proses metamorfosisme adalah proses yang menyebabkan perubahan komposisi mineral, tekstur

dan struktur pada batuan karena panas dan tekanan tinggi, serta larutan kimia yang aktif.

Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk oleh proses metamorfisme pada batuan yang telah

ada sebelumnya, dapat berupa batuan beku, sedimen maupun metamorf.

7

Transformasi mineral terjadi di bawah suhu meningkat (+150 200 derajat C) dan tekanan (+1500

bar) di kedalaman tertentu yang meliputi atau kontak dengan magma di bumi.

Clarke, seorang ahli geokimia AS, menghitung litosfer hingga kedalaman 16 km.

Dia berpendapat bahwa litosfer terdiri dari 95% dari batuan beku dan 5% dari batuan sedimen.

Komponen batuan metamorf termasuk ke dalam kelompok batuan beku atau sedimen tergantung

dari mana batu-batu asli bermetamorfosa.

Ia juga mengamati bahwa dari Sebanyak 5% dari batuan sedimen, sekitar 4% adalah serpih, hanya

sekitar 0,75% batupasir dan sisa 0,25% kapur.

Adapun struktur batuan metamorf adalah

Granular, bila butir-butiran mineral yang berhubungan saling mengunci (inter locking).

Foliasi, bila mineral-mineral pipih menbentuk rangkaian permukaan subparalel.

Liniasi, bila mineral-mineral prismatik membentuk kenampakan penjajaran pada batuan, seperti

genggaman pensil.

Gambar yang berada di bawah ini merupakan gambar batuan metamorf yang berfoliasi karena

terlihat jelas mineral mineral pipih yang berjajaran.

Pembentukan Bumi

Beberapa teori pembentukan tata surya yang popuer adalah:

1. The Protoplanet Hyphotesis

2. The Nebular Hyphotesis

The Protoplanet Hyphotesis

8

1. Sebuah awan yang sangat besar terdiri atas debu dan gas dengan diameter 10.000 juta km berotasi

secara perlahan di antariksa sekitar 5.000 juta tahun yang lalu.

2. Seiring berjalannya waktu, awan tersebut menyusut di bawah tarikan gravitasinya sendiri atau

megalami keruntuhan akibat ledakan dan tumbukan bintang yang lain.

3. Banyak material-material awan terkumpul di sekitar pusatnya. Penyusutan juga mengakibatkan

rotasi menjadi semakin cepat.

4. Tekanan pada materialnya menyebabkan bagian dalamnya menjadi panas dan mengalami reaksi

yang sangat kuat, fusi hidrogen, dan inti dari awan itu menyala, menjadi matahari.

5. Material-maaterial di awan tadi terbentuk seperti piringan CD, mengitari matahari tadi.

9

6. Material-material tadi terus berputar, mengalami pergesekan, dan lama kelamaan menyusut

menjadi massa yang lebih kompak, dan dikenal dengan istilah protoplanet, kemudian menjadi

planet-planet dan bulan.

7. Beberapa material tersisia yang tidak terkumpulkan menjadi komet, meteorit dan asteroid

The Nebular Hypothesis

10

1. Teori ini banyak diterima sebagai model yang menjelaskan pembentukan dan evolusi tata surya.

2. Teori ini dicetuskan pada 1734 oleh Emanuel Swedenborg, seorang scientist Swedia.

1. Teori ini mempostulatkan bahwa bintang2 terbentuk di awan raksasa molekul hidrogen yang

massive dan padat.

2. Awan ini secara gravitasi tidak stabil, dan materi bergabung menjadi gumpalan yang lebih kecil

dan lebih padat, yang kemudian terproses, runtuh dan membentuk bintang.

3. Pembentukan bintang adalah proses yang sangat kompleks, pertama, menghasilkan sebuah

piringan protoplanet di sekitar bintang muda (matahari) itu.

4. Ini nantinya akan menjadi awal mula kelahiran planet pada keadaan tertentu, yang belum diketahui.

5. Piringan pada mulanya sangat panas dan kemudian mendingin memungkinkan terbentuknya butir-

butir yang akan menjadi batuan dan ices.

6. Butir-butir tersebut pada akhirnya menggumpal, menjadi planet dengan ukuran ribuan kilometer.

11

Tata surya kita terdiri dari matahari, dan planet-panet di dalamnya, serta satelitnya masing-masing

Bintang adalah sebuah bola pejal dan bercahaya dari suatu plasma sangat besar yang dipengaruhi

oleh gaya gravitasi. Kumpulan bintang-bintang dalam suatu tempat bersamaan disebut konstelasi.

Matahari adalah bintang terdekat dari bumi, sekaligus sumber energi.

Planet adalah objek angkasa yang mengorbit pada bintang. Planet juga cukup massive untuk

berputar pada sumbunya dengan gravitasinya sendiri.

Batuan permukaan tertua ditemukan di Canadian Shield, Australia dan Africa, yang memiliki umur

bervariasi antara 2,5 3,8 miliyar tahun.

Batuan tertua dari Nuvvuagittuq greenstone belt di Hudson Bay berumur kira-kira 3,8 - 4,28 milyar

tahun

Perkiraan umur bumi sekitar 4.567.000.000 tahun

Lempeng Tektonik

Di bumi terdapat banyak lempeng yang terbentuk akibat pergerakan Pengea. Ada tujuh lempeng utama

yang ada di Bumi yaitu, Lempeng Amerika Utara, Amerika Selatan, Eurasia, Indo-Australia, Pacific,

Antartica, dan Afrika. Benua pangea ini bergerak akibat arus konveksi dan membentuk lempeng yang

terbagi-bagi hingga sekarang. Arus konveksi ini menyebabkan adanya pergerakan lempeng beberapa cm

tiap tahunnya.

Gambar di bawah merupakan simulasi yang menjelaskan tentang pergerakan arus konveksi. Yang berwarna

kuning merupakan bagian dari mantel bumi yang lebih panas daripada yang lainnya. Karena suhunnya yang

tinggi menyebabkan densitasnya akan semakin kecil dan bergerak menuju kerak bumi. Sebaliknya dengan

12

yang berwarna biru di bagian kanan. Pada warna tersebut dijelaskan bahwa bagian kerak yang telah

membeku atau mendingin telah turun dikarenakan densitasnya yang besar akibat penyusutan volume.

X

X

13

Gambar di atas merupakan gambar yang menjelaskan tentang pergerakan lempeng secara mendatar.

Pergerakan ini disebabkan karena adanya gaya yang mendorong lempeng tidak secara tegak lurus. Nama

pergerakan lempeng ini sering dinamakan sebagai strike slip fault.

Gambar di atas merupakan MOR atau lebih umum dikenal dengan zona Divergent. Pergerakan lempeng ini

diakibatkan oleh adanya suatu lapisan yang menipis pada suatu daerah dan di terobos oleh magma dari

mantel bumi yang akhirnya bergerak secara berkelanjutan akibat arus konveksi.

14

Selanjutnya merupakan gambar dari pergerakan lempeng yang saling mendekat atau lebih dikenal dengan

istilah konvergen. Pada daerah ini terjadi penunjaman lempeng samudera terhadap lempeng benua hingga

terjadi lelehan yang nantinya akan menjadi sebuah magma dan membentuk dapur magma. Dapur magma

inilah yang akan terus memasak magma hingga membentuk suatu gunung atau pegunungan.

Orogenetik

Merupakan proses pembentukan pegunungan berantai pada lempeng bumiyang diakibatkan oleh

subduksi dari lempeng tektonik.

Terdapat dua jenis Orogenetik, yakni collisional dan non collisional

15

Gambar di atas merupakan contoh gambar orogenetik yang bertumbukan sedangkan gambar yang di bawah

merupakan gambar orogenetik yang tidak bertumbukan. Perbedaan jelas terlihat jelas pada bentuk

penunjaman yang terjadi pada dua lempeng yang bertemu. Pada orogenetic yang bertumbukan, pegunungan

terbentuk karena ada salah satu lempeng yang menunjam ke bawah. Sedangkan pada orogenetik yang tidak

bertumbukan, kedua lempeng menunjam ke bawah dan terbentuklah suatu pegunungan dan sekaligus

sebuah palung. Salah satu contoh paluang terdalam di bumi ini adalah palung Mariana. Lokasi bias dilihat

pada gambar

16

Diskusi:

Pertanyaan Jawaban

1. Iqbal: Mengapa pada gambar 3.6 terdapat singkapan sedimen di gunung?

Singkapan merupakan kenampakan geologi yang dapat dijadikan sebagai acuan jenis batuan apa

yang sedeng kita amati. Namun elevasi bukanlah satu-satunya tongkat utama yang digunakan untuk

menentukan jenis suatu batuan. Jika kita kembali ke masa lampau dengan skala waktu geologi,

maka dapat diperkirakan bahwa dahulu singkapan tersebut berada di dataran rendah, bahkan di

bawah permukaan air laut. Namun proses geologi sangatlah kompleks, dan jika dilihat dari

strukturnya, batuan sedimen ini telah mengalammi pengangkatan. Pengangkatan yang terjadi cukup

tinggi hingga bisa ditemukan salju di atasnya.

Mengapa pada inti bumi luar lebih lembek dan inti dalam lebih keras?

Inti bumi bagian dalam yang berupa besi dan nikel memang padat walaupun temperaturnya sangat

tinggi. Hal ini disebabkan karenatekanan dalam bumi yang sangat tinggi, meskkipun temperature

tinggi, besi dan nikel akan tetap padat. Namun jika ditinjau ulang, ada pembuktian mengenai hal

ini yaitu dengan penjalaran gelombang seismic. Dalam gelombang seismic ada gelombang P dan

S. gelombang P memiliki sifat dapat mengalir ke segala medium, sedangkan gelombang S hanya

dapat mengalir pada medium padat saja. Masing-masing gelombang ini sama-sama memiliki

kecepatan yaitu Vp dan Vs. nilai Vp tidak akan pernah bernilai Nol ketika melalui medium padat

dan cair. Namun pada Vs akan ditemukan nilai mendekati Nol jika terjadi perambatan pada medium

fluida cair. Nilai ini ditemukan pada inti bumi bagian luar. Sehingga pembuktian terkait interior

bumi bisa didapatkan.

2. Chusnul Fuad Apakah teori pembentukan planet ini merupakan siklus?

Iya, karena dalam gambar dijelaskan bahwa anak panah berjalan secara berkesinambungan. Karena

pembentukan planet ini akan terus berlanjut hingga menemui titik keseimbangan. Belum diketahui

suatu saat nanti apakah planet-planet di alam semesta ini akan hancur lagi dan membentuk planet

lain. Mengingat berdasarkan informasi dari para peneliti astronomi bahwa orbit planet semakin

berubah dari posisi awalnya. Hal ini adalah salah satu hipotesis yang bias jadi alasan bahwa

pembentukan planet merupakan siklus

Bagian petrology pada presentasi kelompok 2 di sebelah mananya?

Sebenarnya dari awal yang dijelaskan adalah petrology, karena petrologi adalah ilmu yang

mempelajari tentang batuan. Dan pada presentasi ini berjudul Basic Petrology yang berarti

penjelasan hanya sebatas dasar dari ilmu batuan. Jenis batuan berdasarkan pembentukannya juga

sudah dijelaskan dengan lengkap baik Beku, Sedimen, dan Metamorf.

3. Hadi Tulus W. Pada kasus benua Pangea, mengapa benua bias bergerak seperti itu? Bagaimana

mekanismenya jika dihubungkan dengan arus konveksi?

Pangea dulunya merupakan benua satu yang ada di Bumi dan kini telah berpisah menjadi beberapa

benua, baik benua besar maupun yang kecil akibat arus konveksi. Arus konveksi ini adalah

pergerakan oleh kerak bumi akibat pemanasan yang dilakukan oleh mantel terhadap kerak bumi.

Jika diasumsikan seperti merebus air yang berisi sayuran, maka seperti itu lah yang terjadi pada

bumi kita. Sayur sebagai asusmsi dari kerak bumi akan terus bergerak untuk mencari keseimbangan

bergerak sesuai arus yang diberikan oleh fluida yang terkonveksi oleh sumber panas. Kerak bumi

17

ini akan terus bergerak hingga menemui kondisi kestabilannya meskipun hingga sekarang masih

terus bergerak.

4. Bapak Sukir Maryanto, Ph.D Mengapa inti bumi bagian luar dan dalam bergerak berlawanan?

Hal ini disebabkan oleh adanya ion-ion yang terkandung dalam inti bumi. Ion ini nantinya akan

menyebabkan terbentuknya medan magnet bumi. Seperti yang kita ketahui bahwa pergerakan ion

ini akan menghasilkan efek dynamo dan terjadi induksi listrik yang menyebabkan timbulnya medan

magnet bumi. Densitas inti dalam bumi yang besar akan bergerak lebih lambat dibandingkan

dengan inti luar yang memiliki densitas lebih kecil. Perbedaan kecepatan putar ini yang

menyebabkan terjadinya induksi listrik. Teori ini erat hubungannya dengan kaidah tangan kanan

hukum Laurentz yang mana menjelaskan tentang medan magnet yang dapat dihasilakan akibat

adanya induksi listrik. Jika dilihat dari bagian atas, bumi bergerak berlawanan dengan arah jarum

jam. Hali ini menyebabkan medan magnet dihasilkan dari sekitaran kutub utara medan magnet

bumi.