BATUAN BEKU

BATUAN BEKU

1.1  Pendahuluan

Batuan beku (Igneous Rock) adalah batuan yang terbentuk langsung oleh pembekuan magma baik di atas permukaan bumi maupun di bawah permukaan bumi. Magma adalah cairan atau larutan silikat pijar yang terbentuk secara alaamiah, bersifat mudah bergerak, bersuhu antara 900°C–1200°C dan berasal ataau terbentuk pada kerak bumi bagian bawah hingga selubung bagian atas.

            Proses pembekuan tersebut merupakan proses perubahan fase dari cair menjadi padat. Proses pembekuan magma sangat berpengaruh terhadap tekstur dan struktur primer batuan sedangkan komposisi batuan sangat dipengaruhi oleh sifat magma asal.

Pada saat suhu mengalami penurunan akan terjadi tahapan perubahan fase dari cair ke padat. Apabila cukup energi pembentukan kristal maka akan terbentuk kristal- kristal mineral berukuran besar sedangkan bila energi pembentukan rendah akan terbentuk kristal yang berukuran halus. Bila pendinginan berlangsung sangat cepat maka kristal tidak akan terbentuk dan cairan magma tersebut membeku menjadi gelas.

1.2Warna Batuan Beku

Warna batuan beku berkaitan erat dengan komposisi mineral penyusunnya.Mineral penyusun batuan tersebut sangat dipengaruhi oleh komposisi magma asalnya, sehingga dari warna dapat diketahui jenis magma pembentuknya.

a.         Batuan beku berwarna cerah umumnya adalah batuan beku asam yang tersusun atas mineral-mineral felsik (asam) misalnya kuarsa, ortoklas, plagioklas, muskovit.

b.        Batuan beku yang berwarna hijau kehitaman umumnya adalah batuan beku basa dengan mineral penysusun domain adalah mineral-mineral mafik (basa) misalnya olivine, piroksen, amphibol/hornblende, biotit.

c.         Batuan beku berwarna gelap sampai hitam umumnya adalah batuan beku intermediet dimana jumlah mineral mafik dan felsiknya hamper sama banyak.

d.        Batuan beku yang berwarna hijau kelam dan biasanya monominerallik disebut batuan beku ultrabasa dengan komposisi hamper seluruhnya mineral mafik.

2.3 Struktur Batuan Beku

Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku.

A. Struktur batuan beku ekstrusif

Struktur batuan beku merupakan kenampakan batuan beku secara makro yang meliputi kedudukan dari batuan tersebut. Struktur batuan beku sebagian besar hanya dapat dilihat di lapangan saja, pada batuan beku umumnya ditemukan struktur.Struktur ini diantaranya:

a.  Masif, yaitu apabila tidak menunjukkan adanya sifat aliran, jejak gas (tidak menunjukkan adanya lubang-lubang), dan tidak menunjukkan adanya fragmen lain yang tertanam dalam tubuh batuan beku

b.  Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan

c.  Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.

d. Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.

e.  Vesikuler, yaitu struktur yang berlubang-lubang yang disebabkan oleh keluarnya gas pada waktu pembekuan magma. Struktur vesikuler dibagi menjadi dua macam yaitu :

·         Skoria, lubang-lubang gas pada permukaan batuan tersebut terlihat tidak teratur, besar dan tidak saling berhubungan.

·         Pumice,jika lubang-lubang gas halus, saling berhubungan, banyak dan teratur.

f.       Amigdaloidal, yaitu struktur vesikuler yang kemudian terisi oleh mineral mineral sekunder, biasanya mineral silikat atau karbonat

g.      Xenolithis, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya fragmen/pecahan batuan lain yang masuk dalam batuan yang mengintrusi.

1.4 Tekstur Batuan Beku

Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda. Tekstur merupakan hubungan antar butir mineral-mineral pembentuk batuan (skala kecil).

Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunnya memiliki waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar. Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas, tekstur batuan beku dapat dibedakan berdasarkan :

1.      Derajat Kristalisasi

Merupakan tingkatan kristalisasi mineral dalam batuan. Tingkatan ini dibedakan menjadi 3, yaitu:

a.      Holokristalin, jika mineral-mineral dalam batuan semua berbentuk kristal-kristal.

b.   Hipokristalin, jika sebagian berbentuk kristal sedangkan sebagian yang lain berbentuk mineral gelas.

c.    Holohyalin, hampir seluruhnya terdiri dari gelasan. Pengertian gelasan ini adalah mineral-mineral yang tidak mengkristal atau amorf.

2.      Granularitas

Pada batuan beku nonfragmental, tingkat granularitas dapat dibagi menjadi beberapa macam yaitu :

§  Equigranular

Disebut equigranular apabila memiliki ukuran kristal yang seragam. Tekstur ini dibagi menjadi dua :

Ø  Fanerik, yaitu bila ukuran kristal masih bisa dibedakan dengan mata telanjang

Ø  Afanitik, yaitu ukuran kristal tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang atau ukuran kristalnya sangat halus.

§  Inequigranular

Apabila ukuran kristal tidak seragam. Tekstur ini dapat dibagi lagi menjadi

Ø  Faneroporfiritik, yaitu bila kristal yang besar dikelilingi oleh kristal-kristal yang kecil dan dapat dikenali dengan mata telanjang

Ø  Porfiroafanitik, yaitu bila fenokris dikelilingi oleh massa dasar yang tidak dapat dikenali dengan mata telanjang

Ø  Vitrovirik, bila massa dasar berupa gelas

3.      Bentuk Butir

Bentuk butir dilihat berdasarkan atas kejelasan bidang batas kristal, dilihat dari pandangan dua dimensi, meliputi:

·      Euhedral : apabila bentuk kristal sempurna dan dibatasi oleh bidang batas yang jelas.

·      Subhedral : apabila bentuk kristal kurang sempurna dan dibatasi oleh bidang batas yang tidak begitu jelas.

·      Anhedral : apabila bentuk kristal dibatasi oleh bidang kristal tidak sempurna/ tidak jelas.

 

2.5 Komposisi Mineral

Secara garis besar mineral pembentuk batuan dibagi dalam tiga kelompok, yaitu mineral utama, mineral skunder dan mineral tambahan.

A.    Mineral Utama

Mineral-mineral utama penyusun kerak bumi disebut mineral pembentuk batuan, teruutama mineral golongan silikat. Golongan mineral yang berwarna tua/gelap disebut mineral mafik yang kaya akan unsur Mg dan Fe. Sedangkan golongan mineral yang berwarna muda/terang disebut mineral felsik yang miskin akan unsur Mg dan Fe. Berdasarkan warna dan densitas dikelompokkan menjadi dua yaitu :

1.   Mineral felsik (mineral bewarna terang) yaitu :

Ø Kuarsa (SiO2)

Ø Kelompok feldspar,terdiri dari seri feldspar alkali (Kna) AlSi₃O₈ dan seri plagioklas, anorthoklas, adularia dan mikrolin. Seri plagioklas terdiri dari albit, oligoklas, andesit, labradoriot, bitownit dan labradorit.

Ø Kelompok feldspatoid (Na, K alumina silika) terdiri dari nefelin, sodalit, leusit.

2.   Mineral mafik (mineral warna gelap) yaitu :

Ø Kelompok olivine terdiri dari fayalite dan forsterite.

Ø Kelompok piroksen terdiri dari enstatit, hiperstein, augite, pigeonit, diopsid.

Ø Kelompok mika terdiri dari biotit, muscovite

Ø Kelompok ampibol terdiri dari anthofilit, cumingtonit, hornblende, rieberkit, tremolit, aktinolit, gluacofan.

  

Gambar 2.2 Bowen Reaction’s Series

B.     Mineral Sekunder

Mineral skunder adalah mineral-mineral yang dibentuk kemudian dari mineral-mineral utama oleh proses pelapukan, sirkulasi air atau larutan dan metamorfosa. Suatu contoh yang baik adalah mineral klorit yang biasanya terbentuk dari mineral biotit oleh proses pelapukan. Mineral ini terdapat pada batuan-batuan yang telah lapuk dan batuan sedimen dan juga pada batuan metamorf. Mineral sekunder terdiri dari:

Ø Kelompok kalsit (kalsit, dolomite, magnesit, siderite) terbentuk dari hasil ubahan mineral plagioklas.

Ø Kelompok serpentin (antigorit dan krisotil) terbentuk dari hasil ubahan mineral mafik (terutama kelompok olivine dan piroksen).

Ø Kelompok klorit (proklor, penin talk) umumnya terbentuk dari ubahan kelompok plagioklas.

Ø Kelompok sericit sebagai ubahan mineral plagioklas.

Ø Kelompok kaolin (kaolin, hallosyte) umumnya ditemukan sebagai hail pelapukan batuan beku.

C.  Mineral Tambahan

Mineral tambahan adalah mineral-mineral yang terbentuk oleh kristalisasi magma, terdapat dalam jumlah yang sedikit sekali.Umumnya kurang dari 5% sehingga kehadiran atau ketidakhadirannya tidak mempengaruhi sifat dan penamaan dari batuan tersebut.

Contohnya adalah mineral magnetit, suatu oksidabesi yang berwarna hitam mempunyai sifat magnetit kuat dan terdapat dalam jumlah yang sedikit dalam batuan beku.Mineral-mineral tambahan dari batuan beku adalah zircon, sphen, magnetit, ilmenit, hematite, apatit, pyriot, rutil, corundum dan garnet.

2.6  Klasifikasi Batuan Beku

A.    Berdasarkan tempat kejadiannya (genesa)

1.    Batuan beku luar (ekstrusif) terbentuk di dekat permukaan bumi. Proses pendinginannya berlangsung sangat cepat sehingga tidak sempat membentuk kristal. Struktur batuan ini dinamakan amorf. Contoh: Obsidian, Riolit dan Batuapung.

2.    Batuan beku korok (hypabisal), terbentuk pada celah-ceah atau pipa gunung api. Proses pendinginanya berlangsung relative cepat sehingga batuannya terdiri atas Kristal-kristal yang tidak sempurna dan bercampur dengan massa dasarsehingga membentuk struktur porfiritik. Contoh : Granit porfir, Diorit porfir.

3.      Batuan beku dalam (plutonik), terbentuk jauh di bawha permukaan bumi. Proses pendinginan sangat lambat sehingga batuan seluruhnya terdiri atas Kristal-kristal (struktur hipokristalin). Contoh: Granit, Granodiorit, dan Gabro.

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.

1.      Konkordan

Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh batuan ini yaitu :

a.       Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.

b.      Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini, sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mil dengan kedalaman ribuan meter.

c.       Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.

d.      Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer

2.      Diskordan

Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh batuan ini yaitu

a.       Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.

b.       Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.

c.       Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil

B.     Berdasarkan komposisi kimia

1.   Batuan beku ultrabasa memiliki kandungan silika kurang drai 45 %.

2.    Batuan beku basa memiliki kandungan silika 45%-52%

3.    Batuan beku intermediet, memiliki kandungan silika antara 52%-66%.

4.    Batuan beku asam, memiliki kandungan silika lebih dari 66%.

C.    Batuan Beku Non Fragmental

Pada umumnya batuan beku nonfragmental berupa batuan beku intrusif ataupun aliran lava yang tersusun atas kristal-kristal mineral

D.    Batuan Beku Fragmental

Batuan beku ini juga dikenal dengan nama batuan piroklastik yang merupakan bagian dari batuan vulkanik. Batuan fragmental secara khusus terbentuk oleh proses vulkanik yang eksplosif (letusan). Bahan-bahan yang diletuskan dari erupsi kemudian mengalami lithifikasi sebelum atau sesudah mengalami perombakan oleh air atau es. Secara genetik batuan beku fragmental dapat di bagi menjadi 3 tipe utama,yaitu:endapan jatuhan piroklastik, endapan aliran piroklastik, dan pyroclastic surge deposits.