BATUAN BEKU
Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, "api")
adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan
mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah
permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Magma ini dapat
berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada,
baik di mantel ataupun kerak bumi. Umumnya, proses pelelehan
terjadi oleh salah satu dari proses-proses berikut: kenaikan
temperatur, penurunan tekanan, atau perubahan komposisi. Lebih dari
700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar
terbentuk di bawah permukaan kerak bumi. Menurut para ahli seperti
Turner dan Verhoogen (1960), F. F Groun (1947), Takeda (1970),
magma didefinisikan sebagai cairan silikat kental yang pijar
terbentuk secara alamiah, bertemperatur tinggi antara 1.5002.5000C
dan bersifat mobile (dapat bergerak) serta terdapat pada kerak bumi
bagian bawah. Dalam magma tersebut terdapat beberapa bahan yang
larut, bersifat volatile (air, CO2, chlorine, fluorine, iron,
sulphur, dan lain-lain) yang merupakan penyebab mobilitas magma,
dan non-volatile (non-gas) yang merupakan pembentuk mineral yang
lazim dijumpai dalam batuan beku. Pada saat magma mengalami
penurunan suhu akibat perjalanan ke permukaan bumi, maka
mineral-mineral akan terbentuk. Peristiwa tersebut dikenal dengan
peristiwa penghabluran. Berdasarkan penghabluran mineralmineral
silikat (magma), oleh NL. Bowen disusun suatu seri yang dikenal
dengan Bowens Reaction Series. Dalam mengidentifikasi batuan beku,
sangat perlu sekali mengetahui karakteristik batuan beku yang
meliputi sifat fisik dan komposisi mineral batuan beku. Dalam
membicarakan masalah sifat fisik batuan beku tidak akan lepas
dari
Proses-proses dalam pembentukan batuan beku adalah : 1.
Diferensiasi magma Diferensiasi magma pembagian kelas-kelas magma
sesuai dengan komposisi kimiawinya yang terjadi pada saat magma
mulai membeku. Yang termasuk dalam diferensiasi magma antara lain:
a) Crystal fractionation b) Inward Crystallization c) Liquid
Immiscibility a. Fraksinasi Kristal 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 parent magma. Dan
mineral yang dihasilkan merupakan mineral baru atau mineral solid
solution yang telah mengalami perubahan. Kristal fraction juga
dapat menghasilkan komposisi larutan yang berbeda dari kristalisasi
normal yang dilakukan oleh magma parent. Mekanisme dari fraksinasi
kristal 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: Crystal
Setling, umumnya Kristal yang terbentuk dari suatu magma akan
mempunyai densitas yang berbeda dengan larutannya, antara lain: a.
garvity settling: Kristal-kristal yang mempunyai densitas lebaih
besar dari larutan akan tenggelam dan membentuk lapisan pada bagian
bawah tubuh magma (textur kumulat atau tekdtur berlapis pada batuan
beku).
b. 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. Filter pressing: suatu mekanisme yang digunakan untuk
memisahkan larutan dari larutan Kristal. Dalam filter settling
Kristal dengan konsentrasi cairan yang tinggi, cairannya akan
dipaksa keluar dari ruang antar Kristal, hal ini dapat dicontohkan
ketika kita sedang meremas spons yang berisi air. Mekanisme ini
sulit untuk diketahui karena: a. Tidak seperti spons matriks
Kristal getas dan tidak dapat mengubah bentuk dengan mudah untuk
menekan cairan keluar. b. Dibutuhkan retakan pada Kristal untuk
memindahkan cairan. Filter settling adalah suatu metode umum yang
digunakan dalam memnisahkan Kristal dari larutan pada proses-proses
industri tetapi belum ditemukannya yang terjadi secara alami. b.
Inward crystallization Seperti yang kita ketahui tubuh magma
mempunyai temperature yang sangat tinggi dibandingkan dengan
country rock yang menyelimutinya. Hal akan menyebabkan panas dari
tubuh magma lari ke country rock kemudian temperatur tubuh magma
akan menurun. Dan penurunan temperatur bejalan bersamaan dengan
pembentukan Kristal, jadi pada lapisan pertama Kristal lebih dahulu
terbentuk dan mempunyai ukuran yang relative lebih kecil dari pada
Kristal yang terbentuk di dalam inti tubuh magma. c. Liquid
immiscibility Liquid immiscibility : merupakan percampuran larutan
magma yang tidak dapat menyatu, seperti halnya yang terjadi pada
saat kita mencampurkan minyak dan air
Dua point penting dari hal ini : 1. larutan dalam kondisi
padatan yang sama tetapi tidak dapat bercampur satu sama lain. 2.
komposisi larutan tersebut harus dalam temperatur yang sama 2.
Assimilasi Magma Proses asimilasi magma terjadi bila ada material
asing dalam tubuh magma. Ada batuan disekitar magma, yang masuk dan
bereaksi dengan magma induk , adanyan penambahan material asing ini
menjadikan komposisi magma induk berubah. Komposisi barunya
tergantung dari batuan yang bereaksi dengan magma induk.dari batuan
beku yang dihasilkan berbeda. Assimilasi adalah percampuran dengan
batuan samping, dimana batuan dinding akan bereaksi dengan magma
sehingga mengubah susunan atau komposisinya. Bila batuan samping
kaya akan sodium, potasium dan silika maka magma akan berubah
kekomposisi granitik. Sedangkan bila batuan sinding kaya akan Ca,
Mg dan Fe maka magma akan berubah kesusunan Gabroik. Gejala
volkanisme dalam (internal volcanism) dimanifestasikan sebagai
tubuh pluton, antara lain: 1. Batholith adalah tubuh pluton yang
sangat besar, dimana kemiringannya curam sekali dengan luas lebih
dari ribuan kilometer persegi, mempunyai komposisi asam (granit
granodiorit). 2. Sill adalah tubuh pluton tabular, yang selaras
hubungannya dengan struktur regional, biasanya berada diantara dua
lapisan sedimen. Tubuh sill yang besar mencapai tebal ratusan meter
dan lusa beberapa kilometer. komposisi batuan basa. 3. Lacolith
adalah tubuh pluton yang besar dengan bentuk dasar pipih dan bentuk
atap seperti kubah, konkordan terhadap struktur regional. Pada
kebanyakan lacolith, komposisi batuannya adalah asam. 4. Lapolith
adalah tubuh pluton berbentuk lensa dengan permukaan dan bagian
bawah cembung ke atas dengan komposisi basa.
5. Phacolith adalah tubuh pluton berbentuk lensa yang cekung ke
bawah dan konkordan dengan struktur regional. 6. Dike adalah tubuh
pluton yang tabular dengan kemiringan curam memotong struktur
regional, mempunyai komposisi basa sampai intermediate. 7. Ring
dikes adalah Dike yang curam dengan pola singkapan yang membusur,
terbentuk oleh magma yang naik sepanjang rekahan yang terbentuk
silindris. Kompleks ringdikes adalah suatu daerah yang mempunyai
luas beberapa kilometer, sebagai hasil erosi pada pusat
volkanik.
3. Magma pencampuran Pencampuran magma adalah proses dengan mana
dua magma bertemu, comingle, dan membentuk komposisi magma di suatu
tempat antara dua akhir-anggota magma. Pencampuran magma sebuah
proses yang umum di ruang magma gunung berapi, yang terbuka-sistem
ruang mana magma memasuki kamar itu,
mengalami beberapa bentuk asimilasi, kristalisasi fraksional dan
ekstraksi lelehan parsial (melalui letusan lava ), dan diisi ulang.
Pencampuran magma juga cenderung terjadi pada tingkat lebih dalam
kerak dan dianggap salah satu mekanisme utama untuk membentuk
batuan intermediate seperti monzonit dan andesit . Di sini, karena
fluks perpindahan panas dan mudah menguap meningkat dari subduksi ,
kerak silikat meleleh membentuk magma felsic (dasarnya granit dalam
komposisi). Ini granit mencair dikenal sebagai suatu underplate.
basaltik primer terbentuk mencair dalam mantel di bawah kerak dan
kenaikan berbaur dengan magma underplate, hasilnya menjadi
bagian-arah antara basal dan riolit ; harfiah 'menengah'
komposisi
A. KLASIFIKASI BATUAN BEKU 1. Klasifikasi Batuan Beku
Berdasarkan Mineralogi Dasar klasifikasi perbandingan indeks warna
mineral mefic dan felsic (S.J. Shand, 1943). 1. Leococratic rock,
bila batuan beku tersebut mengandung 30% mineral mafic. 2.
Mesocatic rock, bila batuan beku tersebut mengandung 30%-60%
mineral mafic. 3. Melanokratic rock, bila batuan beku tersebut
mengandung 60%-90% mineral mefic. 4. Hipermelanuc rock, bila batuan
beku tersebut mengandung > 90% mineral mefic. 2. Klasifikasi
Batuan Beku Berdasarkan Senyawa Kimia Berdasarkan kandungan senyawa
kimia (kandungan silikanya) maka batuan beku dapat dibagi menjadi :
1. Batuan beku asam, bila batuan beku tersebut mengandung lebih 66
% SiO. Contoh batuan ini : Granit, Rhyolit. 2. Batuan beku
intermediet (menengah) : bila batuan beku tersebut 52 %-66 % SiO.
Contoh batuan ini Diorit, andesit. 3. Batuan beku basa, bila batuan
beku tersebut mengandung 45%-52% SiO, contoh batuan ini Gabro dan
Basal. 4. Batuan beku ultra basa, bila batuan beku tersebut
mengandung < 45 % SiO, contoh batuan ini adalah Peredotit dan
Dunit Whitford ( 1975) membuat suatu diagram klasifikasi untuk
mengetahui seri dan jenis batuan berdasarkan atas kandungan
potassium dan silikanya. Whitford membagi seri batuan menjadi seri
toleitik, seri calc-alkaline, dan seri high k calc-alkaline.
Sedangkan jenis batuannya adalah basalt, andesite basaltic,
andesite, dan dacite. Menurut Whitford (1975), setiap peningkatan
K2O dan SiO2 akan mengalami perubahan seri magmatik mulai dari seri
toleitik-calc alkaline
sampai high k calc alkaline, begitu pula akan mengalami
perubahan jenis batuan mulai dari basalt, andesite basaltic,
andesite, sampai dacite.
B. TEKSTUR BATUAN BEKU Tekstur didefinisikan sebagai keadaan
atau hubungan yang erat antar mineral-mineral sebagai bagian dari
batuan dan antara mineral-mineral dengan massa gelas yang membentuk
massa dasar dari batuan. Tekstur pada batuan beku umumnya
ditentukan oleh tiga hal yang penting, yaitu: 1. Kristalinitas
Kristalinitas adalah 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. Dalam pembentukannnya dikenal tiga
kelas derajat kristalisasi, yaitu: Holokristalin, yaitu batuan beku
dimana semuanya tersusun oleh kristal. Tekstur holokristalin adalah
karakteristik batuan plutonik, yaitu
mikrokristalin yang telah membeku di dekat permukaan.
Hipokristalin, yaitu apabila sebagian batuan terdiri dari massa
gelas dan sebagian lagi terdiri dari massa kristal. Holohialin,
yaitu batuan beku yang semuanya tersusun dari massa gelas. Tekstur
holohialin banyak terbentuk sebagai lava (obsidian), dike dan sill,
atau sebagai fasies yang lebih kecil dari tubuh batuan. 2.
Granularitas Granularitas didefinisikan sebagai besar butir
(ukuran) pada batuan beku. Pada umumnya dikenal dua kelompok
tekstur ukuran butir, yaitu:
1. Fanerik/fanerokristalin, Besar kristal-kristal dari golongan
ini dapat dibedakan satu sama lain secara megaskopis dengan mata
biasa. Kristalkristal jenis fanerik ini dapat dibedakan menjadi:
Halus (fine), apabila ukuran diameter butir kurang dari 1 mm.
Sedang (medium), apabila ukuran diameter butir antara 1 5 mm. Kasar
(coarse), apabila ukuran diameter butir antara 5 30 mm. Sangat
kasar (very coarse), apabila ukuran diameter butir lebih dari 30
mm. 2. Afanitik, Besar kristal-kristal dari golongan ini tidak
dapat dibedakan dengan mata biasa sehingga diperlukan bantuan
mikroskop. Batuan dengan tekstur afanitik dapat tersusun oleh
kristal, gelas atau keduanya. Dalam analisa mikroskopis dapat
dibedakan: Mikrokristalin, apabila mineral-mineral pada batuan beku
bisa diamati dengan bantuan mikroskop dengan ukuran butiran sekitar
0,1 0,01 mm. Kriptokristalin, apabila mineral-mineral dalam batuan
beku terlalu kecil untuk diamati meskipun dengan bantuan mikroskop.
Ukuran butiran berkisar antara 0,01 0,002 mm. Amorf/glassy/hyaline,
apabila batuan beku tersusun oleh gelas.
C. Bentuk Kristal Bentuk kristal adalah sifat dari suatu kristal
dalam batuan, jadi bukan sifat batuan secara keseluruhan. Ditinjau
dari pandangan dua dimensi dikenal tiga bentuk kristal, yaitu:
Euhedral, apabila batas dari mineral adalah bentuk asli dari bidang
kristal. Subhedral, apabila sebagian dari batas kristalnya sudah
tidak terlihat lagi. Anhedral, apabila mineral sudah tidak
mempunyai bidang kristal asli. Ditinjau dari pandangan tiga
dimensi, dikenal empat bentuk kristal, yaitu: Equidimensional,
apabila bentuk kristal ketiga dimensinya sama panjang. Tabular,
apabila bentuk kristal dua dimensi lebih panjang dari satu dimensi
yang lain.
-
Prismitik, apabila bentuk kristal satu dimensi lebih panjang
dari dua dimensi yang lain.
-
Irregular, apabila bentuk kristal tidak teratur.
D. Hubungan Antar Kristal Hubungan antar kristal atau disebut
juga relasi didefinisikan sebagai hubungan antara kristal/mineral
yang satu dengan yang lain dalam suatu batuan. Secara garis besar,
relasi dapat dibagi menjadi dua, yaitu: Equigranular, yaitu apabila
secara relatif ukuran kristalnya yang membentuk batuan berukuran
sama besar. Berdasarkan keidealan kristalkristalnya, maka
equigranular dibagi menjadi tiga, yaitu: Panidiomorfik granular,
yaitu apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri dari
mineral-mineral yang euhedral. Hipidiomorfik granular, yaitu
apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri dari
mineral-mineral yang subhedral. Allotriomorfik granular, yaitu
apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri dari
mineral-mineral yang anhedral. Inequigranular, yaitu apabila ukuran
butir kristalnya sebagai pembentuk batuan tidak sama besar. Mineral
yang besar disebut fenokris dan yang lain disebut massa dasar atau
matrik yang bisa berupa mineral atau gelas.
E. STRUKTUR BATUAN BEKU Struktur adalah kenampakan batuan secara
makro yang meliputi kedudukan lapisan yang jelas/umum dari lapisan
batuan. Struktur batuan beku sebagian besar hanya dapat dilihat
dilapangan saja, misalnya: 1. Pillow lava atau lava bantal, yaitu
struktur paling khas dari batuan vulkanik bawah laut, membentuk
struktur seperti bantal. 2. Point struktur, merupakan struktur yang
ditandai adanya kekar-kekar yang tersusun secara teratur tegak
lurus arah aliran. Sedangkan struktur yang dapat dilihat pada
contoh-contoh batuan (hand speciment sample), yaitu:
3. 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. 4. Vesikuler, yaitu struktur yang berlubang-lubang yang
disebabkan oleh keluarnya gas pada waktu pembekuan magma.
Lubang-lubang tersebut menunjukkan arah yang teratur. 5. Skoria,
yaitu struktur yang sama dengan struktur vesikuler tetapi
lubanglubangnya besar dan menunjukkan arah yang tidak teratur. 6.
Amigdaloidal, yaitu struktur dimana lubang-lubang gas telah terisi
oleh mineral-mineral sekunder, biasanya mineral silikat atau
karbonat. 7. Xenolitis, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya
fragmen/pecahan batuan lain yang masuk dalam batuan yang
mengintrusi. 8. Pada umumnya batuan beku tanpa struktur (masif),
sedangkan strukturstruktur yang ada pada batuan beku dibentuk oleh
kekar (joint) atau rekahan (fracture) dan pembekuan magma,
misalnya: columnar joint (kekar tiang), dan sheeting joint (kekar
berlembar). F. KOMPOSISI MINERAL Untuk menentukan komposisi mineral
pada batuan beku, cukup dengan mempergunakan indeks warna dari
batuan kristal. Atas dasar warna mineral sebagai penyusun batuan
beku dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu: a. Mineral felsik,
yaitu mineral yang berwarna terang, terutama terdiri dari mineral
kwarsa, feldspar, feldspatoid dan muskovit. b. Mineral mafik, yaitu
mineral yang berwarna gelap, terutama biotit, piroksen, amphibol
dan olivin. G. PENAMAAN BATUAN BEKU Penamaan batuan beku ditentukan
berdasarkan dari komposisi mineral-mineral utama
(ditentukanberdasarkan persentase volumenya) dan apabila dalam
penentuan komposisi mineralnya sulitditentukan secara pasti, maka
analisis kimia dapat dilakukan untuk memastikan komposisinya.
Yang
dimaksud dengan klasifikasi batuan beku disini adalah semua
batuan beku yang terbentuk seperti yang diuraikan diatas (volkanik,
plutonik, extrusive, dan intrusive). Dan batuan beku inimungkin
terbentuk oleh proses magmatik, metamorfosa, atau kristalisasi
metasomatism. Tekstur batuan beku adalah hubungan antar mineral dan
derajat kristalisasinya. Tekstur batuan beku terdiri 3, yaitu
Aphanitics (bertekstur halus), Porphyritics (berteksturhalus dan
kasar), dan Phanerics (bertekstur kasar). Pada batuan beku kita
mengenal derajatkristalisasi batuan: Holohyaline (seluruhnya
terdiri dari mineral amorf/gelas)), holocrystalline(seluruhnya
terdiri dari kristal), dan hypocrystalline (sebagian teridiri dari
amorf dan sebagiankristal). Sedangkan bentuk mineral/butir dalam
batuan beku dikenal dengan bentuk mineral: Anhedral, Euhedral, dan
Glass/amorf. Komposisi mineral utama batuan adalah mineral
penyusunbatuan (Rock forming mineral) dari Bowen series, dapat
terdiri dari satu atau lebih mineral.Komposisi mineral dalam batuan
beku dapat terdiri dari mineral primer (mineral yang terbentuk pada
saat pembentukan batuan / bersamaan pembekuan magma) dan mineral
sekunder (mineralyang terbentuk setelah pembentukan batuan). Dalam
Tabel 3-4 diperlihatkan jenis batuan bekuIntrusif dan batuan beku
Ekstrusif dan batuan Ultramafik beserta komposisi mineral utama
danmineral sedikit yang menyusun pada setiap jenis batuannya
