Bab III :
MAGMA GENERATION AND SEGREGATION
VOLCANIC SYSTEM
Parfitt, 2008
Chapter 3 : Magma Generation and Segregation
MEKANISME PELELEHAN MAGMA
Temperatur di mana pelelehan pertama dimulai pada batuan disebut solidus temperature. Temperatur di mana seluruh bagian dari batuan telah meleleh sempurna disebut liquidus temperature.
Variasi temperatur Bumi terhadap kedalaman disebut geotherm.
PROSES-PROSES PELELEHAN BATUAN DI DALAM BUMI 1. Dengan memanasi dan meningkatkan temperatur batuan hingga melebihi solidus temperature. 2. Decompression Melting / Pressure-Release Melting. Dengan mengurangi confining pressure pada batuan dan menjaga temperaturnya tetap konstan.
Parfitt, 2008
PROSES-PROSES PELELEHAN BATUAN DI DALAM BUMI 3. Dengan mengubah komposisi batuan. Biasanya dengan penambahan air.
Parfitt, 2008
Chapter 3 : Magma Generation and Segregation
PROSES PELELEHAN DAN SEGREGASI LELEHAN DI DALAM MANTEL
KOMPOSISI MANTEL Sebagian besar tersusun oleh peridotite, yaitu batuan kristalin yang terdiri dari : - Olivine = mencapai 50 % - Ortho- dan clino-pyroxene = ~40 % - Garnet = ~10 % - Spinel atau plagioklas = campurannya tergantung tekanan
SIFAT-SIFAT ALAMI MANTEL Konsep Rheology Cara material berubah bentuk ketika mendapat tekanan. Dari gelombang seismik P-wave dan S-wave yang dapat ditransmisikan pada mantel, maka mantel dianggap material padat. Mantel dianggap padat elastis karena jika dikenai gaya, dan gaya tersebut dihilangkan, maka akan kembali kebentuk semula.
PERMULAAN PELELEHAN MANTEL
Parfitt, 2008
SEGREGASI LELEHAN Segregasi (pemisahan) lelehan tergantung pada: 1. Total gaya yang dialaminya. 2. Viskositas 3. Lebar jarak antar butiran mineral yang tidak meleleh
MIGRASI LELEHAN Ada 2 penyebab: 1. Densitas lelehan lebih kecil daripada batuan solid yang lebih berat dan daya apung ke atas. 2. Stress yang beragam dari segala arah – Beberapa stress : • Beban batuan yang menumpangi • Arus konveksi (proses di atas disebut filter pressing)
TIPE-TIPE MAGMA DAN SIFAT FISIKNYA
Parfitt, 2008
PERUBAHAN KOMPOSISI MAGMA
Diambil dari 03. Batuan Beku (.pdf), Salahuddin Husein, 2008
Chapter 3 : Magma Generation and Segregation
VULKANISME DAN TEKTONIK LEMPENG
DISTRIBUSI AKTIVITAS VULKANIK DAN TEKTONIK DI PERMUKAAN BUMI
BATAS-BATAS LEMPENG
Diambil dari 08. Tektonik Lempeng (.pdf), Salahuddin Husein, 2007
BATAS KONVERGEN
Diambil dari 08. Tektonik Lempeng (.pdf), Salahuddin Husein, 2007
BATAS DIVERGEN
Diambil dari 08. Tektonik Lempeng (.pdf), Salahuddin Husein, 2007
BATAS TRANSFORM
Diambil dari 08. Tektonik Lempeng (.pdf), Salahuddin Husein, 2007
HOT SPOT Hot spot merupakan titik di permukaan Bumi di mana kolom magma dari mantel (mantle plume) muncul di permukaan membentuk gunungapi atau flood basalt. Karena sifatnya yang stasioner, hot spot dapat dipergunakan untuk menentukan kecepatan absolut dari pergerakan lempeng.
Diambil dari 08. Tektonik Lempeng (.pdf), Salahuddin Husein, 2007
HUBUNGAN HOT SPOT DENGAN PEMEKARAN Continental spreading hingga pemekaran lantai samudera Contoh : Afar Hot Spot
Parfitt , 2008
PRODUKSI MAGMA 88 % terbentuk pada batas lempeng : - 62 % di MOR - 26 % di zona subduksi 12 % terbentuk pada lingkungan intraplate
Chapter 3 : Magma Generation and Segregation
VULKANISME DAN TEKTONIK LEMPENG
1. Lingkungan Tektonik, Proses Pelelehan, dan Komposisi Magma
INTER-PLATE VOLCANISM • Inter-plate volcanism, yaitu vulkanisme di batas antar lempeng yang berhu-bungan dengan aktivitas subduksi.
• Proses kejadian magma pada inter-plate volcanism: material kerak samodera (banyak mengandung air) yang sedang menghunjam, pada kedalaman antara 150 - 200 km, karena suhunya yang tinggi terjadilah peristiwa differensiasi material (peristiwa kimia) sehingga terjadilah magma yang masih bersifat basaltik. Sebelum mencapai permukaan magma melewati batuan yang pada umumnya bersifat granitik, sehingga magma yang sampai ke permukaan bumi sudah berubah sifat menjadi non-basaltik (Andesit, dacit), yang bersifat kental dan berwarna cerah.
INTRA-PLATE VOLCANISM • Intra-plate volcanism atau mid-plate volcanism yaitu vulkanisme di tengah lempeng yang berhubungan dengan magma yang terbentuk dari material mantel yang bergerak keatas (mantle plumes), dengan magma bersifat basaltik (cair, gelap). • Hot spot adalah titik di permukaan bumi tempat keluarnya magma yang berasal dari material mantel yang bergerak keatas. Hotspot dianggap merupakan titik yang posisinya tetap di permukaan bumi. • Hot spot dapat muncul di perbatasan antar lempeng di sekitar punggungan tengah samodera (MOR). Hot spot juga dapat timbul di Rift Valley System (fase awal continental splitting dan terbentuknya MOR), misal East African Rift Valley.
TECTONIC SETTING – M.O.R • • • •
Dominan magma adalah BASALT. Mekanisme pelelehan yang dominan adalah pelelehan dekompresi. Material bergerak dengan bantuan arus konveksi pada mantel. Material bergerak dari zona dengan temperatur tinggi menuju ke zona dengan temperatur rendah. • Proses pelelehan tidak akan terjadi jika pergerakan material mantel ke permukaan lambat, sehingga terjadi heat loss yang lebih banyak menjadikan material mantel menjadi lebih cepat dingin.
TECTONIC SETTING ZONA SUBDUKSI – BUSUR KEPULAUAN • Tipe magma : basaltbasaltik andesit, andesit-dasit dan rhyolit. • Setiap busur kepulauan memiliki tipe magma yang berbeda, dominan magmanya adalah andesit, basalt dan basaltik andesit.
TECTONIC SETTING ZONA SUBDUKSI – BUSUR BENUA • Keragaman jenis magma lebih banyak daripada busur kepulauan dikarenakan banyak magma yang berevolusi. Yang membedakan disini ditemukan banyak magma tipe dasit dan rhyolit dan sedikit ditemukan magma basalt.
Chapter 3 : Magma Generation and Segregation
KESIMPULAN
1. Sebagian besar gunungapi di Bumi terletak di sepanjang batas antar lempeng tektonik, kecuali hot spot. 2. Komposisi lava yang keluar dari gunungapi berhubungan dengan tectonic setting. 3. Semua jenis magma yang ada di Bumi, pembentukannya bersumber dari produksi basalt akibat pelelehan mantel. 4. Pelelehan batuan dimulai pada kontak antar butiran yang paling sesuai ketika kombinasi antara penurunan suhu secara perlahan dan penurunan tekanan yang lebih cepat mencapai pada titik solidus. 5. Seiring lelehan yang bergerak ke atas, butiran mineral di bagian bawah di mana pelelehan terjadi akan terkompaksi dan fraksi lelehan bagian atas akan meningkat.
Chapter 3 : Magma Generation and Segregation
REFERENSI Parfitt, E. A., Wilson, L. (2008) Fundamentals of Physics Volcanology. Blackwell Publishing, Oxford, UK. Waluyo. Modul Kuliah Tektonik Lempeng (.ppt). Husein, Salahuddin (2008) 03. Batuan Beku (.pdf). Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Husein, Salahuddin (2007) 08. Tektonik Lempeng (.pdf). Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
TERIMA KASIH
