Petrogenesa Batuan Beku A. Terminologi Batuan beku adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil pembekuan daripada magma. Magma adalah bahan cair pijar di dalam bumi, berasal dari bagian atas selubung bumi atau bagian bawah kerak bumi, bersuhu tinggi (900 – 1300 oC) serta mempunyai kekentalan tinggi, bersifat mudah bergerak dan cenderung menuju ke permukaan bumi. Pada saat penurunan suhu akan melewati tahapan perubahan fase cair ke padat. Apabila pada saat itu terdapat 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 terbentuk dan cairan magma membeku menjadi gelas. B. Proses kristalisasi magma Karena magma merupakan cairan yang panas, maka ion-ion yang menyusun magma akan bergerak bebas tak beraturan. Sebaliknya pada saat magma mengalami pendinginan, pergerakan ion-ion yang tidak beraturan ini akan menurun, dan ion-ion akan mulai mengatur dirinya menyusun bentuk yang teratur. Proses inilah yang disebut kristalisasi. Pada proses ini yang merupakan kebalikan dari proses pencairan, ion-ion akan saling mengikat satu dengan yang lainnya dan melepaskan kebebasan untuk bergerak. Ion-ion tersebut akan membentuk ikatan kimia dan membentuk kristal yang teratur. Pada umumnya material yang menyusun magma tidak membeku pada waktu yang bersamaan. Kecepatan pendinginan magma akan sangat berpengaruh terhadap proses kristalisasi, terutama pada ukuran kristal. Apabila pendinginan magma berlangsung
dengan
lambat,
ion-ion
mempunyai
kesempatan
untuk
mengembangkan dirinya, sehingga akan menghasilkan bentuk kristal yang besar. Sebaliknya pada pendinginan yang cepat, ion-ion tersebut tidak 1
mempunyai kesempatan bagi ion untuk membentuk kristal, sehingga hasil pembekuannya akan menghasilkan atom yang tidak beraturan (hablur), yang dinamakan dengan mineral gelas (glass). Pada saat magma mengalami pendinginan, atom-atom oksigen dan silikon akan saling mengikat pertama kali untuk membentuk tetrahedra oksigensilikon. Kemudian tetahedra-tetahedra oksigen-silikon tersebut akan saling bergabung dan dengan ion-ion lainnya akan membentuk inti kristal dan bermacam mineral silikat. Tiap inti kristal akan tumbuh dan membentuk jaringan kristalin yang tidak berubah. Mineral yang menyusun magma tidak terbentuk pada waktu yang bersamaan atau pada kondisi yang sama. Mineral tertentu akan mengkristal pada temperatur yang lebih tinggi dari mineral lainnya, sehingga kadang-kadang magma mengandung kristal-kristal padat yang dikelilingi oleh material yang masih cair. Komposisi dari magma dan jumlah kandungan bahan volatil juga mempengaruhi proses kristalisasi. Karena magma dibedakan dari faktor-faktor tersebut, maka penampakan fisik dan komposisi mineral batuan beku sangat bervariasi. Dari hal tersebut, maka penggolongan (klasifikasi) batuan beku dapat didasarkan pada faktor-faktor tersebut di atas. Kondisi lingkungan pada saat kristalisasi dapat diperkirakan dari sifat dan susunan dari butiran mineral yang biasa disebut sebagai tekstur. Jadi klasifikasi batuan beku sering didasarkan pada tekstur dan komposisi mineralnya. C. Golongan batuan beku berdasarkan genesa •
Batuan Intrusi Batuan intrusi atau plutonik adalah batuan yang terbentuknya berada
jauh di dalam bumi (15 – 50 Km). Karena tempat pembentukannya dekat dengan astenosfer, maka pendinginan berjalan sangat lambat. Karena itu bentuk batuannya besar – besar dan mempunyai kristal yang sempurna dengan bentuk tekstur holokristalin (semua komposisi disusun oleh kristal sempurna), karena
pembentukan
kristalnya
sangat
sempurna
mengingat
waktu
penghablurannya sangat lama. (Munir, 1995). Contoh batuan beku plutonik ini 2
seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah) dan lain-laijn
Gambar 1, Gabro
•
Batuan Ekstrusi Magma yang bergerak dari dalam ke permukaan bumi, sebagian besar
membeku di dalam sebagai batuan plutonis, hanya kurang dari 1/10 nya yang membeku di permukaan bumi dan dikenal sebagai Batuan Vulkanis atau vulkanik. Suatu aktivitas vulkanisme akan mengeluarkan materi – materi berupa gas, cair dan padat. Kelompok batuan ekstrusi terdiri dari semua material yang dikeluarkan ke permukaaan bumi baik di daratan ataupun di bawah permukaan laut. Material ini mendingin dengan cepat, ada yang berbentuk padat, debu atau suatu larutan kental dan panas, cairan ini disebut lava. Ada dua tipe magma intrusi, yang pertama memiliki kandungan silika yang rendah dan vikositasnya rendah. Tipe kedua dari lava ini adalah bersifat asam, yang memiliki kandungan silika yang tinggi dan vikositas relatif tinggi. (Graha, 1987) Contoh batuan beku vulkanik adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite.
3
Gambar 2, Basalt
•
Batuan Gang Batuan gang antara batuan dalam dan batuan leleran terdapat gejala
antara batuan yang terbentuk dalam celah – celah serta rekahan – rekahan dalam kerak bumi. Batuan yang terbentuk adalah batuan gang atau batuan korok disebut juga batuan hypo-abisik. Gang disini adalah suatu badan yang bentuknya seperti sebuah kitab besar. Magma yang membeku dalam gang adalah magma yang sedang menuju ke permukaan bumi atau membeku dalam celah – celah di kerak bumi. Misalnya magma yang mempunyai susunan granit itu membeku dalam sebuah gang, maka batuan yang terbentuk disebut porfiri granit yang berarti batuan granit bertekstur porfiri. (Munir, 1995) D. Genesa batuan beku berdasarkan sifat fisik 1. Warna Batuan Warna batuan beku berkaitan erat dengan komposisi mineral dan waktu serta tempat pembekuan batuan tersebut. Semakin terang warna batuan tersebut, maka pembekuan batuan tersebut berlangsung secara ekstrusif serta waktu pembekuan yang lebih cepat di banding pembekuan secara intrusive, begitupun sebaliknya, batuan yang membeku secara intrusive memiliki warna relatif gelap. Mineral penyusun batuan tersebut sangat dipengaruhi oleh komposisi magma asalnya, sehingga dari warna dapat diketahui jenis magma pembentuknya, kecuali untuk batuan yang mempunyai tekstur gelasan.
4
2. Struktur Batuan Struktur adalah penampakan hubungan antar bagian-bagian batuan yang berbeda. Pengertian struktur pada batuan beku biasanya mengacu pada pengamatan dalam skala besar atau singkapan di lapangan. Pada bekuan beku, struktur yang sering ditemukan adalah : •
Masif : Bila batuan pejal, tanpa retakan ataupun lubang-lubang gas.
•
Jointing : Bila batuan tampak mempunyai retakan-retakan. Penampakan
ini akan mudah diamati pada singkapan di lapangan. •
Vesikuler : Dicirikan dengan adanya lubang-lubang gas. Struktur ini
dibagi lagi menjadi tiga, yaitu : a)
Skoriaan, bila lubang-lubang gas tidak saling berhubungan.
b)
Pumisan, bila lubang-lubang gas saling berhubungan.
c)
Aliran, bila ada penampakan aliran dari kristal-kristal maupun lubang-
lubang gas. •
Amigdaloidal : Bila lubang-lubang gas telah terisi oleh mineral-mineral
sekunder. 3. Tekstur Batuan Pengertian tekstur dalam batuan beku mengacu pada penampakan butir-butir mineral di dalamnya, yang meliputi tingkat kristalisasi, ukuran butir, bentuk butir, granularitas dan hubungan antar butir (fabric). Jika warna batuan berkaitan erat dengan komposisi kimia dan mineralogi, maka tekstur berhubungan dengan sejarah pembentukan dan keterdapatannya. Tekstur merupakan hasil dari rangkaian proses sebelum, selama dan sesudah kristalisasi. Pengamatan tekstur meliputi: •
Tingkat Kristalisasi Tingkat kristalisasi pada batuan beku tergantung dari proses pembekuan itu sendiri. Bila pembekuan berlangsung lambat maka akan terdapat cukup energi pertumbuhan kristal pada saat melewati perubahan dari fase cair ke fase padat sehingga akan terbentuk kristalkristal yang berukuran besar. Bila penurunan suhu relatif cepat maka kristal yang dihasilkan kecil-kecil dan tidak sempurna. Apabila 5
pembekuan magma terjadi sangat cepat maka kristl tidak akan terbentuk karena tidak ada energi yang cukup untuk pengintian dan pertumbuhan kristal sehingga akan dihasilkan gelas. Tingkat kristalisasi batuan beku dapat dibagi menjadi : 1. Holokristalin, jika mineral dalam batuan semua berbentuk kristal. 2. Hipokristalin, jika sebagian berbentuk kristal sedangkan yang lain berbentuk mineral gelas. 3. Holohyalin, hampir seluruh mineral terdiri dari gelas. Pengertian gelas disini adalah mineral yang tidak mengkristal atau amorf. •
Granularitas Dalam Batuan beku, granularitas menyangkut derajat kesamaan ukuran butir dari kristal penyusun batuan. Pada batuan beku non-fragmental, granularitas dapat dibagi menjadi beberapa macam, yaitu : 1. Equigranular Disebut equigranular apabila memiliki ukuran butir yang seragam. Tekstur equigranular dibagi lagi menjadi: 1. Fanerik granular. Bila mineral kristal mineral dapat dibedakan dengan mata telanjang dan berukuran seragam. Contoh : granit, gabbro. 2. Afanitik. Apabila kristal mineral sangat halus sehingga tidak dapat dibedakkan dengan mata telanjang. Contoh : basalt. 2. Inequigranular Disebut inequigranular bila ukuran krisral pembentuknya tidak seragam. Tekstur ini dibagi menjadi: 1. Faneroporfiritik. Bila kristal mineral yang besar (fenokris) dikelilingi kristal mineral yang lebih kecil (massa dasar) dan dapat dikenali dengan mata telanjang. Contoh : diorit porfir. 2. Porfiroafanitik. Bila fenokris dikelilingi oleh masa dasar yang afanitik. Contoh : andesit porfir.
6
3. Gelasan (glassy) Batuan beku dikatakan memiliki tekstur gelasan apabila semuanya tersusun atas gelas. Batuan ini terbentuk secara ekstrusif dan membeku sangat cepat, sehingga tidak sempat mengkristal dan membentuk gelasan, Antara fenokris dan massa dasar terdapat perbedaan ukuran butir yang menyolok. •
Fenokris : Mineral yang ukuran butirnya jauh lebih besar dari mineral lainnya.Biasanya
merupakan
mineral
sulung,
dengan
bentuk
subhedral hingga euhedral. •
Massa dasar : Mineral-mineral kecil yang berada di sekitar fenokris.
4. Bentuk Kristal Untuk kristal yang mempunyai ukuran cukup besar dapat dilihat kesempurnaan bentuk kristalnya. Hal ini dapat memberi gambaran mengenai proses kristalisasi mineral pembentuk batuan. Bentuk kristal dibedakan menjadi: a)
Euhedral : Apabila bentuk kristal sempurna dan dibatasi oeh bidang yang jelas.
b)
Subhedral : Apabila bentuk kristal tidak sempurna dan hanya sebagian saja yang dibatasi bidan kristal.
c)
Anhedral : Apabila bidang batas tidak jelas.
7
DAFTAR PUSTAKA http://febryirfansyah.wordpress.com/2009/08/13/petrologi-batuan-beku/ (Diakses pada 4/10/2012 pukul 21.51 WIB) http://nationalinks.blogspot.com/2008/11/golongan-batuan-beku-berdasarkangenesa.html (Diakses pada 4/10/2012 pukul 21.45 WIB)
8
