Siklus Batuan

Distribusi batuan

PETROLOGI BATUAN BEKU

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk akibat membekunya magma pada waktu perjalanannya ke permukaan bumi. Magma adalah cairan silikat yang panas dan pijar yang terdiri dari unsur-unsur O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K dll Hasil dari rekristalisasi magma tersebut membentuk berbagai macam jenis mineral dan mengikuti aturan tingkat kristalisasi dari magma.  Mengikuti Seri Reaksi Bowen

BOWEN’S REACTION SERIES

DERET REAKSI BOWEN Temperatur menurun Olivin ultramafik Ca-plagioklas Piroksen Hornblende Biotit Na-plagioklas K-feldspar Muskovit Kuarsa ultramafik gabro Temperatur menurun diorit syenit granit kontinu diskontinu

Pengelompokkan batuan beku berdasarkan kelompok mineralnya : Kelompok Batuan Beku Olivin Piroksen Plagioklas Olivin, piroksen Ultramafik dan Ultramafitit Olivin, piroksen, plagioklas Olivin, plagioklas Piroksen, plagioklas Gabroid dan Basaltoid Piroksen, hornblenda, plagioklas Hornblenda, plagioklas Hornblenda, biotit,plagioklas, <<< kuarsa Dioritoid dan Andesitoid Hornblenda, biotit, muskovit, kuarsa Biotit, muskovit, k-feldspar, kuarsa Biotit, muskovit, k-feldspar Granitoid dan Dasitoid

Mineral Pembentuk Batuan Mineral pembentuk batuan dapat dibagi atas 3 kelompok, yaitu : Mineral Utama (essential minerals) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma, yang biasanya hadir dalam jumlah yang cukup banyak dan menentukan nama/sifat batuan. Contoh : olivin, piroksen, amfibol, biotit, plagioklas, k-feldspar, muskovit, kuarsa, feldspartoid. Mineral tambahan (accessory minerals) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma, tetapi kehadirannya relatif sedikit (<5%) dan tidak menentukan nama/sifat batuan. Contoh : apatit, zirkon, magnetit, hematit, rutil dll Mineral sekunder (secondary minerals) : mineral hasil ubahan dari mineral-mineral primer karena pelapukan, alterasi hidrothermal atau metamorfosa. Contoh : klorit, epidot, serisit, kaolin, aktinolit dll.

Tekstur Batuan Beku Tekstur adalah kenampakan dari batuan yang dapat merefleksikan sejarah kejadiannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukkan tekstur batuan beku adalah derajat kristalinitas, granulitas/besar butir dan kemas/fabric.

1. Derajat Kristalisasi Holokristalin : terdiri dari kristal seluruhnya Hipokristalin : terdiri dari sebagian kristal dan sebagian gelas Holohyalin : terdiri dari gelas seluruhnya

2. Granulitas / Besar Butir Faneritik : kristal-kristalnya dapat dilihat dengan mata biasa Khusus untuk batuan bertekstur faneritik, ukuran butirnya dapat ditentukan sebagai berikut : - Halus : besar butir < 1mm - Sedang : besar butir 1mm – 5mm - Kasar : besar butir 5mm – 3cm - Sangat kasar : besar butir > 3cm Afanitik : kristal-kristalnya sangat halus atau amorf, hanya dapat dilihat dengan mikroskop Jika batuan bertekstur porfiritik, maka ukuran fenokris dan masadasar dipisah.

3. Kemas / Fabric Equigranular : ukuran besar butir relatif sama Inequigranular : ukuran besar butir tidak sama - Porfiritik : kristal-kristal yang lebih besar (fenokris) tertanam dalam masadasar kristal yang lebih halus - Vitrofirik : kristal-kristal yang lebih besar (fenokris) tertanam dalam masadasar gelas/amorf.

Tekstur batuan beku berdasarkan bentuk geometri kristalnya : Tabular (plagioklas, k-feldspar) Prismatik (piroksen, hornblenda) Berlembar (mika) Poligonal (kuarsa, olivin)

Struktur Batuan Beku Struktur yang dimaksud adalah struktur primer, yang terjadi saat terbentuknya batuan beku tersebut. Struktur batuan beku sebagian besar hanya dilihat di lapangan (dimensinya sangat besar), tetapi kadang-kadang dapat dilihat juga dalam hand specimen.

Struktur yang berhubungan dengan aliran magma : Schlieren : struktur yang dibentuk mineral prismatik, pipih atau memanjang atau oleh xenolith akibat pergerakan magma. Segregasi : struktur pengelompokkan mineral (biasanya mineral mafik) yang mengakibatkan perbedaan komposisi mineral dengan batuan induknya. Lava bantal : struktur yang diakibatkan oleh pergerakkan lava akibat interaksi dengan lingkungan air, bentuknya menyerupai bantal, dimana bagian atas cembung dan bagian bawah cekung. Struktur yang berhubungan dengan pendinginan magma : Vesikuler : lubang-lubang bekas gas pada batuan beku (lava) Amigdaloidal : lubang-lubang bekas gas pada batuan beku (lava), yang telah diisi oleh mineral sekunder seperti zeolit, kalsit, kuarsa. Kekar kolom : kekar berbentuk tiang dimana sumbunya tegak lurus arah aliran. Kekar berlembar : kekar berbentuk lembaran, biasanya pada tepi/atap intrusi besar akibat hilangnya beban.

KLASIFIKASI BATUAN BEKU Komposisi batuan : mineralogi dan kimiawi - mineralogi : mineral utama (olivin, piroksen, feldspar dll) mineral tambahan (apatit, rutil, mineral bijih dll) - Kimiawi : unsur utama (major elements) : unsur oksida SiO2, Al2O3 dll unsur jejak (trace elements) : Sr, Rb, Ba dll  ppm unsur tanah jarang (rare earth minerals/REE) : ppb inner transition element  grup lanthanids (57-71) La, Ce, Pr, … … , Lu

- mineralogi : % mineral utama - kimiawi ; Dasar klasifikasi - mineralogi : % mineral utama - kimiawi ;  silika (% SiO2) ultrabasa (< 45%) basa (45 – 52%) Intermedier/menengah (52 – 66%) Asam (> 66%)  silica saturation, undersaturated, saturated terhadap  thp free silica Contoh : - pembentukan leusit, forsterit (Fe-olivin)  undersaturated - pembentukan Mg-orthopiroksen, albit  saturated thp free silica (quartz)

 alumina saturation - peralumina : saturated thp alumina (Al2O3 > Na2O+K2O+CaO) - peralkaline : oksida alkalin > oksida alumina - subalumina : oksida alumina = atau > oksida alkalin (Na2O+K2O) - metalimina : oksida alumina = atau > Na2O+K2O+CaO) - Color index (Indeks warna)  proporsi mineral felsik dan mafik  mineral felsik : feldspar, feldspartoid, kuarsa, muskovit  mineral mafik : mineral ferromagnesia  olivin, amfibol, klinopiroksen; - C.I. < 30 : leucratic - 30 – 60 : mesocratic - 60 – 90 : melanocratic - > 90 : hypermelanic/ultramafic

KLASIFIKASI BATUAN BEKU SECARA MEGASKOPIS Berdasarkan Klasifikasi IUGS (1999) Golongan faneritik Golongan Afanitik

1. Golongan Faneritik Batuan bertekstur faneritik, dapat teramati secara megaskopis (mata biasa), berbutir sedang – kasar (lebih besar dari 1mm) Golongan faneritik dapat dibagi atas beberapa jenis batuan Dasar pembagiannya adalah kandungan mineral kuarsa (Q), atau mineral feldspartoid (F), feldspar alkali (A), serta kandungan mineral plagioklas (P) Cara menentukan nama batuan dihitung dengan menganggap jumlah ketiga mineral utama (Q + A + P atau F + A + P) adalah 100%

Q P VIII IV X+XI IX Px+Ho Ol A Ol P IX X XI Px Ho F 90 90 Q --- quartz A --- alkali feldspar P --- plagioclase F --- foid Px --- pyroxene Ho --- hornblende Ol --- olivine P VIII 90 90 Quartz-rick- coarse-grained- rock 60 60 IV Granitic-rocks 10 10 X+XI IX 20 20 Px+Ho 40 Ol Dioritic-rock Gabbroic-rock Anorthositic-rock Syenitic-rock A Ol P 10 10 VIII = Anortositic-rock IX = Peridotic-rock X = Piroksenitic-rock XI = Hornblenditic-rock Foid-syenitic- rock Foid-dioritic-rock Foid- gabbroic-rock IX 60 60 Foidolitik- rock X XI Px Ho F

VI = Foid Dioritoid & Gabroid VII = Foidolit VIII = Anortosit I = Granitoid II = Syenitoid III = Dioritoid IV = Gabroid V = Foid Syenitoid VI = Foid Dioritoid & Gabroid VII = Foidolit VIII = Anortosit IX = Peridotit X = Piroksenit XI = Hornblendit Untuk II dan IV, “ foid bearing” digunakan bila feldspartoid hadir

2. Golongan Afanitik Batuan beku bertekstur afanitik, mineral-mineralnya tidak dapat dibedakan dengan mata biasa atau menggunakan loupe, umumnya berbutir halus (< 1mm), sehingga batuan beku jenis ini tidak dapat ditentukan prosentase mineraloginya secara megaskopis. Salah satu cara terbaik untuk memperkirakan komposisi mineralnya adalah didasarkan atas warna batuan, karena warna batuan umumnya mencerminkan proporsi mineral yang dikandungnya, dalam hal ini proporsi mineral felsik (berwarna terang) dan mineral mafik (berwarna gelap). Semakin banyak mineral mafik, semakin gelap warna batuannya. Penentuan nama atau jenis batuan beku afanitik masih dapat dilakukan bagi batuan yang bertekstur porfiritik atau vitrofirik, dimana fenokrisnya masih dapat terlihat dan dapat dibedakan, sehingga dapat dibedakan jenis batuannya. Dengan menghitung prosentase mineral yang hadir sebagai fenokris, serta didasarkan pada warna batuan/mineral, maka dapat diperkirakan prosentase masing-masing mineral (Q/F, A. P), maka nama batuan dapat ditentukan.

Q A P Mel Ol Px F Q --- quartz A --- alkali feldspar P --- plagioclase F --- foid Px --- pyroxene Mel --- melilite Ol --- olivine 60 60 Rhyolitic-rock Dacitic- rock 20 20 Andesitic- rock Basaltic-rock Trachytic-rock A P 10 10 Phonolitic-rock Tephritic-rock Mel 60 60 Ultramafitic Foiditic-rock Ol Px F

Hal – hal utama yang perlu dicatat dalam deskripsi batuan beku : Warna, sebagai petunjuk awal, untuk memperkirakan komposisi kimia dan mineral dari batuan Tesktur, besar butir dan kemas, yang mana hubungan dengan sejarah dan cara kejadian batuan, serta kecepatan dan urutan pertumbuhan kristal. Mineralogi, sebagai petunjuk untuk identifikasi batuan, biasanya di dalam batuan beku terdapat antara 2 – 4 mineral utama. Inklusi material asing (sebagai tambahan dalam membantu identifikasi batuan). Inklusi ini kadang ditemukan dalam batuan beku dan harus dideskripsi terpisah, inklusi penting ketika kita ingin menilai cara kejadian dan asal tubuh batuan beku.

sampel Warna : Hitam bintik-bintik putih/putih kemerahan dll (warna yang representatif) Struktur : Masif/vesikuler/amigdaloidal/kekar akibat pendinginan dll Tekstur Granulitas/Besar butir Sedang 1-5mm, Kasar 5mm – 3cm, sangat kasar > 3cm Halus < 1mm Faneritik Afanitik Derajat Kristalisasi Holokristalin Hipokristalin/hipohyalin Holohyalin Keseragaman butir/kristal Equigranular Inequagranular Porfiritik/Vitrofirik Panidiomorfik Granular (Euhedral) Hipidiomorfik Granular (Subhedral) Alotriomorfik Granular (Anhedral) Fenokris Komposisi mineral : Kuarsa (..%), ciri-cirinya dll Nama Batuan : Granitoid/Syenitoid/Dioritoid dll

KARAKTER BATUAN BEKU EKSTRUSI DAN INTRUSI Ukuran butir halus – amorf Chilled margin hanya terdapat di bagian bawah Efek bakar (baking effect) di bagian bawah Bagian atas fragmentasi (autobreksi) Ada xenolith di bawahnya Vesikular, amigdaloid di bagian atas Batuan yang dilewati tidak terdeformasi Batuan beku intrusi : Ukuran butir halus – kasar Chilled margin terjadi di bagian luar Terjadi metamorfosis kontak/termal Batas tidak beraturan-halus Terdapat xenolith samping batuan yang di bawah maupun yang di atasnya Vesikuler dan amigdaloid jarang Mengakibatkan perlipatan, atau deformasi batuan yang diterobos