Tugas Besar Petrogenesis Pulau Bali

8/10/2019 Tugas Besar Petrogenesis Pulau Bali.

1/22

Model Petrogenesis Pulau Bali berdasarkan Analisis Data Geokimia dan Data

Petrografi

D. Claudia*

*Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung

ABSTRAK

Analisis geokimia berdasarkan CIPW Norm menunjukkan bahwa mineral yang terdapat pada ke

empat sampel yang dianalisis bersifat tidak jenuh silika untuk satu sampel dan untuk ketiga sampel

lainnya magma bersifat jenuh silika. Selain dari data primer yang dianalisis, pada penelitian ini juga

dikomparasi dengan data sekunder dari data sampel Formasi Ulakan dan data Rinjani. Analisis dari plot

Ba/La terhadap La/Sm mengindikasikan bahwa batuan berasal dari lingkungan tektonik berupa Island

Arc Basalt. Data primer sampel menunjukkan afinitas magma kalk-alkali dan toleit berdasarkan plotdiagram AFM. Data petrografi yang diamati dari kehadiran mineralogi fenokris pada keempat sampel

mengkonfirmasi deret magma keempat sampel..Apabila dibandingkan dengan plot diagram Miyashiro

yaitu FeO/MgO terhadap %SiO2, plot menunjukkan bahwa sampel yang diambil dari Bali berada pada

seri low K atau toleit, sedangkan sampel Rinjani tersebar awalnya plot mengumpul di seri low K dan

kemudian pada seri kalk-alkali. Hal inilah yang kemudian menjadi indikasi bahwa Pulau Bali

kemungkinan adalah awal dari pembentukan suatu island arc dan informasi inilah yang diperlukan untuk

membuat model petrogenesa Pulau Bali.

Kata kunci: magma, island arc, kalk alkali, toleit

ABSTRACT

Geochemistry analysis based on CIPW Norm shows that minerals found in each four samples is

silica undersaturated for one sample used and silica saturated for other three samples used. Beside the

primary data used for analysis, secondary data from Ulakan Fm. and Rinjani samples are also used as

comparator. The Ba/La vis a vis La/Sm plot analysis indicates rock samples are from Island Arc tectonic

setting. Samples from primary data show calc-alkaline and tholeiitic magma affinity based on AFM

diagram. Petrography data observed from presence of phenocrysts in four samples used, conform the

type of magma series in each four samples. Compared to FeO/MgO vis a vis %SiO2 ,plot shows that

samples taken from Bali are in low K to tholeiitic range, whereas Rinjani samples spreads from low K

clusters to calc-alkaline series. This idea eventually indicates that Bali is probably part of the beginning of

an island arc formation and this kind of information is really necessary for making the petrogenetic

model of Bali Island.

Key words: magma, island arc, calc alkaline, tholeiitic

1.

Pendahuluan


2/22

Pulau Bali mempunyai sejarah tektonik yang cukup menarik untuk dianalisis. Pada penelitian

dianalisis batuan vulkanik yaitu basalt untuk kemudian dilakukan analisis melalui XRF (X Ray

Fluorescence) dan ICP MS (Induced Coupled Plasma Mass Spectrometry) sehingga diperoleh data

persentase oksida dan jumlah unsur jejak dalam ppm yang sangat diperlukan untuk analisis tingkat

kejenuhan silika pada magma, deret magma, lingkungan tektonik, dan proses fraksionasi kristalisasi.

Analisis geokimia berdasarkan CIPW Norm menunjukkan bahwa mineral yang terdapat pada ke empat

sampel yang dianalisis bersifat tidak jenuh silika untuk satu sampel dan untuk ketiga sampel lainnya

magma bersifat jenuh silika. Selain dari data primer yang dianalisis, pada penelitian ini juga dikomparasi

dengan data sekunder dari data sampel Formasi Ulakan dan data Rinjani. Analisis dari plot Ba/La

terhadap La/Sm mengindikasikan bahwa batuan berasal dari lingkungan tektonik berupa Island Arc

Basalt. Data primer sampel menunjukkan afinitas magma kalk-alkali dan toleit berdasarkan plot diagram

AFM. Data petrografi yang dianalisis dari mineralogi fenokris pada keempat sampel mengkonfirmasi

deret magma keempat sampel..Apabila dibandingkan dengan plot diagram Miyashiro yaitu FeO/MgO

terhadap %SiO2, plot menunjukkan bahwa sampel yang diambil dari Bali berada pada seri low K atau

toleit, sedangkan sampel Rinjani tersebar awalnya plot mengumpul di seri low K dan kemudian pada seri

kalk-alkali. Hal inilah yang kemudian menjadi indikasi bahwa Pulau Bali kemungkinan adalah awal dari

pembentukan suatu island arc dan informasi inilah yang diperlukan untuk membuat model petrogenesa

Pulau Bali.

2. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian antara lain berupa studi literatur dari referensi yang

berkaitan dengan petrogenesis dan petrologi batuan vulkanik, serta pengolahan data geokimia dengan

menggunakan software CIPW Norm untuk penentuan mineral normatif dan dengan Microsoft Office

Excel 2007 untuk plotting data geokimia sampel.

3. Data Geokimia Sampel Penelitian

Tabel 1. Data hasil uji kimia dengan metode XRF


3/22

Tabel 2. Hasil uji kimia dengan metode ICP-MS

4. Pengolahan Data

4.1 Mineral Normatif berdasarkan analisis CIPW Norm

Tabel 3. Mineral normatif pada sampel penelitian


4/22

4.2

Plot Data Sampel Primer pada Diagram

Plot diagram dimaksudkan untuk mengetahui afinitas magma dan lingkungan tektonik dari data

geokimia tiap-tiap sampel.

4.2.1 Plot Alkali terhadap Silika

Tabel 4. Data alkali dan silika beserta afinitas magma pada tiap sampel

KODE

SAMPEL

DATA NILAI Na2O+K2O SiO2 AFFINITY

ABAH 1 Na2O 1.99 4.92 48.14 ALKALINE

K2O 2.93

4.92

LEBU 1K Na2O 1.48 2.91 46.35 ALKALINE

K2O 1.43

2.91

LEBU 1M Na2O 1.54 3.05 46.13 ALKALINE

K2O 1.51

3.05

LEBU 2 Na2O 2.28 5.45 50.66 ALKALINE

K2O 3.17

5.45

BALI 67424 1.83 46.44 SUBALKALINE

BALI 67422 2.53 46.86 SUBALKALINE


5/22

Gambar 1. Plot Diagram Alkali terhadap Silika membandingkan sampel penelitian, data literatur,dan

data Rinjani

4.2.2 Plot Diagram AFM

Plot data sampel pada diagram ini dimaksudkan untuk membedakan rangkaian toleitik dengan

kalk-alkali. A= Na2O+ K2O; F=FeO+0.9Fe2O3; M=MgO.

A F M Sampel Total

4.92 11.754 6.13 ABAH 1 22.8042.91 10.953 11.11 LEBU 1K 24.973

3.05 11.241 11.7 LEBU 1M 25.991

5.45 11.619 3.28 LEBU 2 20.349

1.83 10.3 17.48 BALI 67424 29.61

2.53 10.2 13.3 BALI 67422 26.03

%A %F %M Sampel Total (%)

21.57516 51.54359 26.88125 ABAH 1 100 Kalk-alkali

11.65258 43.85937 44.48805 LEBU 1K 100 toleit

11.73483 43.24959 45.01558 LEBU 1M 100 toleit

26.78264 57.09863 16.11873 LEBU 2 100 toleit

6.180344 34.78555 59.03411 BALI 67424 100 toleit

9.719554 39.18556 51.09489 BALI 67422 100 toleit

DATA ULAKAN

4.92

2.913.05

5.45

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100

Na2O+K2O(%)

SiO2(%)

Plot Na2O+K2O (%) vs SiO2(%)

Regresi

Data

Primer

Data

Ulakan

Alkaline

Sub alkaline


6/22

A F M TOTAL %A %F %M

BALI 67424 1.83 10.3 17.48 29.61 6.180344 34.78555 59.03411

BALI 67422 2.53 10.2 13.3 26.03 9.719554 39.18556 51.09489

DATA RINJANI

MgO A F TOTAL %A %F %M

48001 ANK 14.02 2.4 9.187 25.607 9.372437 35.87690866 54.75065

48002 ANK 10.61 2.98 10.161 23.751 12.54684 42.78135657 44.6718

48004 ANK 8.39 3.71 10.367 22.467 16.51311 46.1432323 37.34366

48007 HAB-1 5.93 4.59 9.502 20.022 22.92478 47.45779642 29.61742

41632 HAB-1 5.63 4.88 9.738 20.248 24.10115 48.09363888 27.80522

41631 HAB-1 5.24 4.73 10.318 20.288 23.31427 50.85764984 25.82808

41626 HAB-2 4.49 5.53 10.18 20.2 27.37624 50.3960396 22.22772

41678 HAB-2 3.5 6.08 9.403 18.983 32.02866 49.53379339 18.43755

41676 HAB-3 5.84 4.25 10.18 20.27 20.96695 50.22200296 28.8110541637 HAB-4 2.91 5.74 9.039 17.689 32.44954 51.09955339 16.4509

41647 A 3.42 4.7 8.213 16.333 28.7761 50.28469969 20.9392

41622 A 3.1 5.69 8.321 17.111 33.25346 48.62953656 18.117

41625 A 2.73 5.8 8.351 16.881 34.35815 49.46981814 16.17203

41636 A 2.32 5.14 6.915 14.375 35.75652 48.10434783 16.13913

41672 HKA 2.13 8.11 5.577 15.817 51.27395 35.25953088 13.46652

480028 HKA 1.9 7.82 5.744 15.464 50.56906 37.14433523 12.2866

41671 D 1.12 8.62 3.856 13.596 63.401 28.36128273 8.237717

41641 D 1.14 9.22 3.167 13.527 68.15998 23.41243439 8.427589

data Rinjani

data sampel


7/22

data Ulakan

Gambar 2. Plot Diagram AFM data sampel, data literatur, dan data sampel Rinjani

4.2.3

Plot Na2O VS K2O

Gambar 3. Plot K2O terhadap Na2O sampel dan data literatur

Berdasarkan plot K2O terhadap Na2O, maka dapat disimpulkan bahwa magma dimasukkan ke

dalam K series.

4.2.4 Plot Diagram FeO/MgO Vs SiO2

0

1

2

34

5

6

7

8

9

0 5 10

K2O

Na2O

Plot K2O vs Na2O

41632 41631

N-Na series

Data Primer

Data Ulakan

Data Rinjani

Linear (41632 41631)

Linear (N-Na series)

High K

K series

Na series

y = 0.1562*(x-6.685)

R = 1

0

0.5

1

1.52

2.5

3

3.5

0 20 40 60 80

FeO*/M

gO

% SiO2

FeO/

MgO

Vs

SiO2

BALI6

7424

THOLEIITE

CALC

ALKALINE

PLOT FeO/MgO Vs SiO2


8/22

Gambar 4. Plot FeO/MgO terhadap SiO2data sampel penelitian

Data geokimia diambil dari sampel Ulakan dengan kode sampel BALI 67424 dan BALI 67422.

Hasil plot pada diagram menunjukkan bahwa magma digolongkan ke dalam seri toleitik.

4.2.5

Plot Trace Element Data Sampel

Tabel 5. Data normalisasi sampel terhadap chondrite (Wood, 1979)

NORMALISASI DENGAN CHONDRITE (WOOD, 1979)

ABAH1 Rb Ba Th Nb La Ce Sr Sm Y Lu

52.66 634.26 2.86 4.29 11.48 22.19 716.4 3.36 10.46 0.2

1.88 3.6 0.04 0.56 0.328 0.865 10.5 0.203 2 0.034

28.01064 176.1833 71.5 7.660714 35 25.65318 68.22857 16.55172 5.23 5.882353

LEBU 1K Rb Ba Th Nb La Ce Sr Sm Y Lu

24.92 366.3 1.74 1.99 6.78 13.37 369.2 2.39 8.61 0.17

1.88 3.6 0.04 0.56 0.328 0.865 10.5 0.203 2 0.034

13.25532 101.75 43.5 3.553571 20.67073 15.45665 35.1619 11.7734 4.305 5

LEBU 1M Rb Ba Th Nb La Ce Sr Sm Y Lu

22.48 311.3 1.48 1.42 6.01 11.64 345.1 2.11 8.39 0.17

1.88 3.6 0.04 0.56 0.328 0.865 10.5 0.203 2 0.034

11.95745 86.47222 37 2.535714 18.32317 13.45665 32.86667 10.39409 4.195 5

LEBU 2 Rb Ba Th Nb La Ce Sr Sm Y Lu

22.48 311.3 1.48 1.42 6.01 11.64 345.1 2.11 8.39 0.17

1.88 3.6 0.04 0.56 0.328 0.865 10.5 0.203 2 0.034

11.95745 86.47222 37 2.535714 18.32317 13.45665 32.86667 10.39409 4.195 5


9/22

Gambar 5. Plot data trace elementsampel pada diagram spider yang dinormalisasi terhadap nilai

chondrite

Tabel 6. Data normalisasi sampel terhadap primordial mantle (Wood, 1979)

NORMALISASI DENGAN PRIMORDIAL MANTLE (WOOD, 1979)

ABAH 1 Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y

52.66 634.26 2.86 4.29 11.48 22.19 716.4 12.2 3.36 0.49 10.46

0.86 7.56 0.096 0.62 0.71 1.9 23 1.29 0.385 0.099 4.87

61.23256 83.89683 29.79167 6.919355 16.16901 11.67895 31.14783 9.457364 8.727273 4.949495 2.147844

LEBU 1K Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y

24.92 366.3 1.74 1.99 6.78 13.37 369.2 8.18 2.39 0.38 8.61

0.86 7.56 0.096 0.62 0.71 1.9 23 1.29 0.385 0.099 4.87

28.97674 48.45238 18.125 3.209677 9.549296 7.036842 16.05217 6.341085 6.207792 3.838384 1.767967

LEBU1M Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y

22.48 311.3 1.48 1.42 6.01 11.64 345.1 7.2 2.11 0.35 8.39

0.86 7.56 0.096 0.62 0.71 1.9 23 1.29 0.385 0.099 4.87

26.13953 41.17725 15.41667 2.290323 8.464789 6.126316 15.00435 5.581395 5.480519 3.535354 1.722793

LEBU 2 Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y

65.56 524.37 2.88 3.52 11.57 22.82 617.8 12.6 3.46 0.53 12.45

0.86 7.56 0.096 0.62 0.71 1.9 23 1.29 0.385 0.099 4.87

76.23256 69.36111 30 5.677419 16.29577 12.01053 26.86087 9.767442 8.987013 5.353535 2.556468

1

10

100

1000

Rb Ba Th Nb La Ce Sr Sm Y Lu

Plot Spider Diagram Sampel

ABAH -1

LEBU 1K

LEBU 1M

LEBU 2


10/22

Gambar 6. Plot data trace element sampel pada diagram spider yang dinormalisasi terhadap nilai

primordial mantle

Tabel 7. Data normalisasi sampel terhadap MORB (Wood, 1979)

NORMALISASI DENGAN MORB (WOOD, 1979)

ABAH

1 Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y K2O P2O5 TiO2

52.66

634.2

6 2.86 4.29 11.48 22.19 716.4 12.2 3.36 0.49 10.46 2.93 0.479 0.601

1 12 0.2 2.5 3 10 136 8 3.3 0.71 35 0.15 0.12 1.5

52.66

52.85

5 14.3 1.716

3.826

667 2.219

5.267

647 1.525

1.018

182

0.690

141

0.298

857

19.53

333

3.991

667

0.400

667

LEBU

1K Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y K2O P2O5 TiO2

24.92 366.3 1.74 1.99 6.78 13.37 369.2 8.18 2.39 0.38 8.61 1.43 0.286 0.495

0.86 7.56 0.096 0.62 0.71 1.9 23 1.29 0.385 0.099 4.87 0.15 0.12 1.5

28.97

674

48.45

238

18.12

5

3.209

677

9.549

296

7.036

842

16.05

217

6.341

085

6.207

792

3.838

384

1.767

967

9.533

333

2.383

333 0.33

LEBU

1M Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y K2O P2O5 TiO2

22.48 311.3 1.48 1.42 6.01 11.64 345.1 7.2 2.11 0.35 8.39 1.51 0.302 0.494

0.86 7.56 0.096 0.62 0.71 1.9 23 1.29 0.385 0.099 4.87 0.15 0.12 1.5

26.13

953

41.17

725

15.41

667

2.290

323

8.464

789

6.126

316

15.00

435

5.581

395

5.480

519

3.535

354

1.722

793

10.06

667

2.516

667

0.329

333

LEBU

2 Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y K2O P2O5 TiO2

65.56

524.3

7 2.88 3.52 11.57 22.82 617.8 12.6 3.46 0.53 12.45 3.17 0.504 0.672

1

10

100

Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y

Plot Spider Diagram Sampel

ABAH 1

LEBU 1K

LEBU 1M

LEBU 2


11/22

0.86 7.56 0.096 0.62 0.71 1.9 23 1.29 0.385 0.099 4.87 0.15 0.12 1.5

76.23

256

69.36

111 30

5.677

419

16.29

577

12.01

053

26.86

087

9.767

442

8.987

013

5.353

535

2.556

468

21.13

333 4.2 0.448

Gambar 7. Plot data trace elementsampel pada diagram spider yang dinormalisasi terhadap nilai MORB

Tabel 7. Data normalisasi sampel batuan Rinjani terhadap MORB (Wood, 1979)

Rb Sr Zr Y Nb Rock/MORB

1 136 35 8 1 1 0 1 3.2

21 452 53 13 2 21 3.323529 0.602273 0.371429 0.8

31 556 49 16 31 4.088235 0.556818 0.457143 038 611 57 18 4 38 4.492647 0.647727 0.514286 1.6

18 522 43 18 2 18 3.838235 0.488636 0.514286 0.8

20 452 82 20 4 20 3.323529 0.931818 0.571429 1.6

21 477 77 26 4 21 3.507353 0.875 0.742857 1.6

29 491 106 25 4 29 3.610294 1.204545 0.714286 1.6

51 527 173 30 5 51 3.875 1.965909 0.857143 2

19 469 56 19 19 3.448529 0.636364 0.542857 0

38 442 124 28 5 38 3.25 1.409091 0.8 2

31 381 149 29 3 31 2.801471 1.693182 0.828571 1.2

35 433 134 30 2 35 3.183824 1.522727 0.857143 0.8

32 439 136 31 6 32 3.227941 1.545455 0.885714 2.431 483 127 26 31 3.551471 1.443182 0.742857 0

73 397 252 40 9 73 2.919118 2.863636 1.142857 3.6

69 405 244 45 69 2.977941 2.772727 1.285714 0

91 297 268 37 9 91 2.183824 3.045455 1.057143 3.6

113 216 310 40 10 113 1.588235 3.522727 1.142857 4

32 439 136 31 6 32 3.227941 1.545455 0.885714 2.4

31 483 127 26 31 3.551471 1.443182 0.742857 0

0.1

1

10

100

Rb Ba Th Nb La Ce Sr Nd Sm Tb Y K2O P2O5TiO2

Plot Spider DiagramSampel

ABAH 1

LEBU 1K

LEBU 1M

LEBU 2


12/22

73 397 252 40 9 73 2.919118 2.863636 1.142857 3.6

Gambar 8. Plot data trace elementdata sampel batuan Rinjani pada diagram spider yang dinormalisasi

terhadap MORB

4.2.6

Plot Ba/La terhadap La/Sm

Gambar 9. Plot unsur Ba/La terhadap La/Sm data sampel penelitian

0.1

1

10

100

1000

Rb Sr Zr Y Nb

Plot Spider Diagram

Sampel Data Rinjanirinjani-

1

rinjani-

2

rinjani-

3

rinjani-

4

rinjani-

5

rinjani-

6


13/22

4.2.7 Diagram Harker

0

0.5

1

1.5

2

2.53

3.5

4

4.5

0 20 40 60 80

K2O

SiO2

Data Primer

Data Rinjani

Data Fm. Ulakan

Linear (Data

Primer)

Linear (Data

Rinjani)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 20 40 60 80

CaO

SiO2

Data Primer

Data Rinjani

Data Fm. Ulakan

Linear (Data

Primer)

Linear (Data

Rinjani)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 20 40 60 80

TiO2

SiO2

Data Primer

Data Rinjani

Data Fm. Ulakan

Linear (Data

Primer)

Linear (DataRinjani)


14/22

Gambar 10. Plot data K2O, CaO, TiO2, Fe2O3, dan Al2O3terhadap SiO2 dalam %.

4.2.8 Diagram Miyashiro (FeO*/MgO Vs % SiO2)

Tabel 8. Data FeO*/Mg OVs SiO2 dari Sampel Rinjani dan Data Literatur dari Formasi Ulakan

SAMPEL FeO* MgO FeO*/MgO %SiO2

48001ANK 7.81 14.02 0.55706134 48.32

48002 ANK 8.64 10.61 0.81432611 47.95

48004ANK 8.81 8.39 1.05005959 48.33

48007 HAB-

1 8.08 5.93 1.36256324 49.43

41632 HAB-

1 8.28 5.63 1.47069272 50.2

41631 HAB-

1 8.77 5.24 1.6736641250.41

41626 HAB-

2 8.65 4.49 1.92650334 50.71

0

2

4

6

8

10

12

14

0 20 40 60 80

Fe2O3

SiO2

Data Primer

Data Rinjani

Linear (Data Primer)

Linear (Data Rinjani)

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80

Al2O3

SiO2

Data Primer

Data Rinjani

Linear (Data Primer)

Linear (Data Rinjani)

Data

Rinjani


15/22

416 78 HAB-

2 7.99 3.5 2.28285714 52.03

41676 HAB-

3 8.65 5.84 1.48116438 50.02

41637 HAB-

4 7.68 2.91 2.63917526 52.97

41647 A 6.98 3.42 2.04093567 54.84

41622A 7.07 3.1 2.28064516 55.49

41625A 7.1 2.73 2.6007326 55.82

41636A 5.88 2.32 2.53448276 58.91

41672HKA 4.74 2.13 2.22535211 59.99

480028 HKA 4.88 1.9 2.56842105 61.69

41671 D 3.28 1.12 2.92857143 65.58

41641 D 2.69 1.14 2.35964912 66.22

Data Literatur

BALI 67424 10.3 17.48 0.58924485 46.44

Bali 67422 10.2 13.3 0.76691729 46.86

Gambar 11. Plot data FeO*/Mg OVs SiO2dari sampel Rinjani dan data literatur dari Formasi

Ulakan

5. Petrografi Sampel Penelitian

Sampel ABAH 1, hipokristalin, hipidiomorfik, inequigranular, mineralogi terdiri dari olivine,clinopyroxene (augite dan diopsid), orthopyroxene (sangat jarang), plagioklas, inklusi mineral opak,

gelas. Tekstur vitrofirik dan intersertal. Fenokris terdiri dari olivine, piroksen, plagioklas. Masadasar

terdiri dari gelas dan kristal plagioklas. Ciri-ciri lain yang terlihat pada sayatan antara lain: kembar

polisintetik pada piroksen, zonasi komposisi pada piroksen, inklusi mineral opak pada fenokris,

glomeroporfiritik, dan plagioklas berkomposisi bitownite-labradorite.


16/22

Gambar 15. Sayatan tipis sampel ABAH-1 pada nikol sejajar (atas) dan nikol bersilang (bawah)

Sampel LEBU 1K, hipokristalin, hipidiomorfik, inequigranular, mineralogi terdiri dari plagioklas,

clinopyroxene (augite), olivine (dominan forsterite), orthopyroxene (sangat jarang(, inklusi mineral opak,

klorit. Tekstur intersertal, intergranular dan vitrofirik. Fenokris terdiri dari olivine, piroksen, plagioklas.

Masadasar terdiri dari gelas dan kristal plagioklas. Ciri-ciri lain yang terlihat pada sayatan: inklusi mineral

opak pada fenokris, olivine dan piroksen mulai terkloritisasi, kembar polisintetik pada piroksen,

glomeroporfiritik, dan tekstur sferulitik pada mineral klorit.


17/22

Gambar 16. Sayatan tipis sampel LEBU-1K pada nikol sejajar (atas) dan nikol bersilang (bawah)

Sampel LEBU 1M, hipokristalin, hipidiomorfik, inequigranular, mineralogi terdiri dari olivine

(dominan forstrerite), clinopyroxene (augite), orthopyroxene, plagioklas, klorit, dan inklusi mineral opak.

Tekstur vitrofirik, intersertal, dan intergranular. Fenokris terdiri dari olivine, piroksen, plagioklas.

Masadasar terdiri dari gelas, kristal plagioklas dan piroksen. Ciri-ciri lain yang terlihat pada sayatan

antara lain: fenokris olivine mulai terkloritisasi, cracks mulai diisi mineral ubahan (klorit), kembar

polisintetik pada piroksen, glomeroporfiritik

Gambar 17. Sayatan tipis sampel LEBU-1M pada nikol sejajar (atas) dan nikol bersilang (bawah)

Sampel LEBU 2, hipokristalin, hipidiomorfik, inequigranular, mineralogi terdiri dari olivine,

clinopyroxene (augite), orthopyroxene (hipersten), inklusi mineral opak. Tekstur intergranular,

intersertal. Fenokris terdiri dari piroksen dan olivine. Masadasar terdiri dari gelas, kristal plagioklas dan

piroksen. Fenokris olivin mulai terkloritisasi, cracks mulai diisi mineral ubahan (klorit).Terdapat pula

kembar polisintetik pada piroksen


18/22

Gambar 18. Sayatan tipis sampel LEBU-2 pada nikol sejajar (atas) dan nikol bersilang (bawah)

LOI tinggi pada data geokimia sampel mencerminkan bahwa batuan sudah lapuk dan hal ini

mengindikasikan hasil yang sesuai dengan kehadiran mineral klorit yang tampak jelas di bawah

mikroskop.

6. Analisis Data

Berdasarkan analisis mineral normatif dengan menggunakan software CIPW Norm, maka pada

masing-masing sampel batuan diperoleh mineral normatif seperti yang ditunjukkan oleh tabel 3. Pada

sampel ABAH 1 ditemui olivin dan nepheline yang mengindikasikan magma bersifat tidak jenuh silika.Sedangkan pada sampel LEBU 1K, LEBU 1M, dan LEBU 2 didapat hipersten dan tidak didapat mineral

felspatoid yang mencirikan magma jenuh silika. Sedangkan sampel Ulakan yang diperoleh dari literatur

menandakan bahwa magma bersifat jenuh silika untuk sampel BALI 67424dan tidak jenuh silika untuk

sampel BALI 67422.

Dari plot alkali terhadap silika pada gambar 1, diperoleh kesimpulan bahwa keempat sampel

batuan berada pada deret magma alkalin, data Ulakan pada deret magma subalkaline, dan data Rinjani

pada deret alkaline dan subalkalin. Pada plot diagram AFM atau plot terniary diagramantara total alkali,

total Fe, dan MgO (gambar 2), menunjukkan bawa sampel ABAH 1 mempunyai seri magma kalk-alkali,

sedangkan sampel batuan LEBU 1K, LEBU 1M, dan LEBU 2 mempunyai seri magma toleit. Demikianhalnya pada sampel Ulakan dari literatur menunjukkan seri magma toleit. Berbeda dengan sampel dari

Bali, sampel dari data Rinjani berdasarkan plot diagram AFM menunjukkan seri magma kalk-alkalindan

toleit. Dari seri magma inilah muncul suatu gagasan bahwa Rinjani merupakan bagian dari subduksi

Pulau Bali, mengingat deret kalk alkali hanya ditemukan pada zona orogenesa (subduksi). Hal ini dapat

dikonfirmasi dengan membandingkan pada plot data unsur jejak sampel pada diagram laba-laba pada

gambar 5 untuk normalisasi dengan nilai chondrite, gambar 6 untuk normalisasi dengan nilai primordial


19/22

mantle, dan gambar 7 untuk normalisasi dengan nilai MORB, ketiga plot ini menunjukkan nilai Nb yang

sangat turun (negative spike) yang mengindikasikan lingkungan tektonik berupa zona subduksi.

Pada gambar 9,berdasarkan plot Ba/La terhadap La/Sm untuk island-arc basalt dibandingkan

dengan MORB dan intra-plate basalt (Arculus &Powell, 1986). Dari data analisis geokimia, nilai rasio

Ba/La yang sangat tinggi (>50) apabila di plot di diagram maka dimasukkan ke dalam IAB (Island ArcBasalt).

Plot data geokimia pada diagram Harker dimaksudkan untuk mengetahui proses diferensiasi

atau fraksionasi kristalisasi. Pada plot diagram Harker untuk data sampel (data primer), data Rinjani, dan

data Fm. Ulakan dari literatur (gambar 10), plot K2O terhadap SiO2dan plot CaO terhadap SiO2

menunjukkan trend yang relatif sama, yakni K2O meningkat seiring dengan penambahan SiO2dalam

kristalisasi magma dan sebaliknya CaO menurun seiring dengan penambahan SiO2 selama proses

kristalisasi magma. Pada plot TiO2terhadap SiO2, TiO2mempunyai harga


20/22

Gambar 19. Mineralogi fenokris utama dari busur kepulauan seri toleitik atau Low-K (Wilson, 1989)

Fenokris berupa mineral felspatoid tidak ditemukan dalam batuan dengan seri toleitik, begitu juga dengan

mineral Alkali feldspar dan biotit.

Gambar 20. Mineralogi fenokris utama dari busur kepulauan calc alkaline (Wilson, 1989)

Fenokris berupa mineral felspatoid tidak ditemukan dalam batuan dengan seri calc alkaline, begitu juga

dengan mineral Alkali feldspar. Sedangkan pada batuan vulkanik busur kepulauan dengan seri calc alkaline, mineral

plagioklas bisa ditemui pada semua batuan vulkanik.

7. Diskusi dan Pembahasan

Dari analisis unsur jejak, basalt toleitik island arc pada dasarnya dicirikan dengan kisaran nilai

normalisasi trace elements yang menurun. Nilai Nb yang turun pada spider diagram mengindikasikan

lingkungan tektonik berupa zona subduksi. Dari plot spider diagram, Nb yang menunjukkan spike yang

menunjam ke bawah mencirikan petrogenesa basalt island arc dan yang membedakannya dari basalt

non-arc. Untuk basalt toleitik, dicirikan dengan pola light REE yang depleted, sedangkan untuk basalt

calc-alkalidicirikan dengan pola light REE yang enriched. Pada pola spider diagram diatas,terlihat pola

unsur Ce- Nd-Sm (Light REE) yang depleted pada sampel ABAH-1. Sedangkan pada sampel LEBU 1K, LEBU

1M, dan LEBU 2 terlihat pola unsur Ce-Nd_Sm yang enrichedpada sampel LEBU 1K dan LEBU 1M. Pola

kelimpahan unsur-unsur inkompatibel pada sampel mengindikasikan bahwa batuan tidak didapat darisource berupa MORB atau ocean-island dengan source mantel,akan tetapi dari pola spikepada diagram

mengindikasikan bahwa terdapat penambahan komponen yang kaya akan Sr,Ba, K, Pb, dan light REE

yang diasumsikan berasal dari subducted lithospheric slab. Komponen ini bisa saja berasal dari fluida

yang hydrous atau silicate meltyang jenuh air.


21/22

Pada plot diagram Miyashiro, terlihat bahwa data sampel dari literatur merupakan seri magma

toleitik (low-K), sedangkan data Rinjani merupakan seri magma calc-alkaline. Plot di atas memberikan

informasi bahwa kemungkinan dalam suatu proses subduksi, sampel dan data literatur Formasi Ulakan

yang diambil dari Pulau Bali berada pada awal pembentukan suatu island arc dan yang terbentuk

kemudian adalah Gn. Rinjani (Pulau Lombok) dengan seri magma calc-alkaline.

7.Model Petrogenesis Pulau Bali

Island arc secara umum mewakili lokasi subduksi dari satu lempeng samudera yang menunjam

dibawah lempeng lainnya. Karakteristik bentukannya linier atau membentuk rantai kepulauan yang

membentuk volcanic front, sering diapit oleh batas cekungan yang terbentuk dari pemekaran lantai

samudera di belakang busur. Sedimen yang terbentuk di atas kerak samudera mengikis lempeng dan

membentuk prisma akrasi di daerah forearc.

Zona subduksi merupakan salah satu provinsi tektonik yang paling kompleks . Penunjaman kerak

samudera di bawah Pulau Bali ke bawah mantel dimulai dengan transformasi batuan basaltik (+/-

sedimen) dari kerak samudera yang mengalami peningkatan tekanan dan suhu menjadi batuanmetamorphosis dengan disertai pengeluaran unsur-unsur volatil ke atas baji mantel. Dengan adanya

kehadiran air, akan memicu terjadinya proses partial melting pada baji mantel di atas bidang

penunjaman, dan dari sinilah dihasilkan magma yang dilanjutkan dengan proses kristalisasi

menghasilkan batuan magmatik di Pulau Bali. Data geokimia dan data petrografi mengkonfirmasi bahwa

sampel batuan dari Pulau Bali terbentuk pada zona subduksi di lingkungan tektonik berupa island arc.

Awal pembentukan suatu island arc diawali dengan pembentukan Pulau Bali, dimana pada kondisi

tersebut terdapat air yang terlibat dalam pembekuan magma, sehingga di lapangan cukup banyak

ditemui lava bantal (pillow lava).

8.Kesimpulan

- Berdasarkan analisis CIPW Norm, mineralogi yang dianalisis dari keempat sampel mengindikasikan

magma tidak jenuh silika untuk sampel ABAH 1 dan magma jenuh silika untuk sampel LEBU 1K, LEBU

1M, dan LEBU 2

Kerak samudera

Pulau Bali


22/22

-

Plot data unsur jejak dari data primer mengindikasikan lingkunagan tektonik berupa zona

subduksi berdasarkan nilai Nb yang sangat rendah, plot diagram laba-laba sampel Rinjani dari

sampel batuan yang dinormalisasi terhadap MORB mengindikasikan lingkungan tektonik island arc

- Plot Ba/La terhadap La/Sm menunjukkan bahwa sampel penelitian merupakan batuan vulkanik

yang terbentuk di Island Arc (Island Arc Basalt)

-

Data plot bivariate x-y (Harker) menunjukkan bahwa terjadi proses fraksionasi plagioklas selama

kristalisasi magma

-

Plot data FeO/MgO terhadap SiO2menunjukkan bahwa sampel dari Pulau Bali terdapat pada

deret magma toleitik, sedangkan sampel Rinjani diawali toleitik kemudian kalk alkali

-

Data petrografi mengkonfirmasi deret magma toleitik (low K) dan kalk alkali berdasarkan

mineralogi fenokris yang dominan, antara lain olivin, klinopiroksen, dan plagioklas

-

Pulau Bali kemungkinan merupakan awal pembentukan suatu island arc, dimana pada kondisi

tersebut terdapat air yang terlibat dalam pembekuan magma, sehingga di lapangan cukup banyak

ditemui lava bantal.

9. Ucapan Terima Kasih

Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Dr. I.G.B Eddy Sucipta

dosen mata kuliah Petrogenesis (GL 3044 ), Pusat Sumber Daya Geologi yang mengeluarkan hasil analisis

geokimia sampel penelitian, dan rekan-rekan dari Program Studi Teknik Geologi Institut Teknologi

Bandung yang telah bersedia meluangkan waktu untuk berdiskusi mengenai materi yang berkaitan.

10. Referensi

Gill, Robin. 2010. Igneous Rocks and Processes: A Practical Guide.London: Wiley-Blackwell

Rollinson, Hugh R.1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Harlow :

Pearson Prentice Hall

Wilson, M. 1989. Igneous Petrogenesis. Springer.

Documents

Tugas Besar Petrogenesis Pulau Bali