BAB II

BATUAN BEKU FRAGMENTAL (PYROKLASTIK)

2.1.....................................................................................................................................Pengertian Batuan Piroklastik

Batuan piroklastik merupakan batuan yang dihasilkan oleh erupsi gunung

api dengan ciri-ciri yang khas. Untuk mempelajari material piroklastik, terlebih

dulu kita harus memahami tentang aktivitas vulkanisne baik proses maupun

produknya. Pemahanan itu secara umum meliputi pemahaman tentang :

1. Erupsi gunung api.

2. Material hasil aktivitas gunung api.

Gambar 2.1. Produk erupsi vulkanik2.2 Macam Material Hasil Erupsi Vulkanik

Berdasarkan pengertian tersebut maka istilah vulkaniklastik mencakup

bermacam-macam batuan vulkanik, yaitu:

a. Material Piroklastik

Akumulasi material piroklastik atau sering pula disebut sebagai tephra

merupakan hasil banyak proses yang berhubungan dengan erupsi vulkanik

tanpa memandang penyebab erupsi dan asal dari materialnya. Fisher, 1984

menyatakan bahwa fragmen piroklastik merupakan fragmen "seketika" yang

terbentuk secara langsung dari proses erupsi vulkanik. Material piroklastik

saat dierupsikan gunung api memiliki sifat fragmental, dapat berujud cair

maupun padat. Dan setelah menjadi massa padat material tersebut disebut

sebagai batuan piroklastik.

b. Material Hidroklastik

Material ini dihasilkan oleb suatu erupsi hidrovulkanik yakni erupsi

yang terjadi karena kontak air dengan magma.

Berdasarkan cara transportasi sebelum diendapkan, akumulasi material

hidroklastik dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

- Endapan Hidroklastik Jatuhan

Endapan hidroklastik jatuhan adalah endapan yang terjadi dari

akumulasi material hidroklastik yang dilemparkan dari pusat erupsi ke

udara dan kemudian jatuh di tempat pengendapannya. Cara

transportasi material hidroklastik jatuhan dapat dibedakan menjadi 2

yaitu transportasi gerak peluru (trajectory) dan turbulensi awan erupsi.

- Endapan Hidroklastik Aliran.

Endapan ini terjadi dari akumulasi material hidroklastik yang

terlempar dari pusat erupsi, kemudian bergerak sepanjang permukaan

bumi menuju tempat pengendapannya.

c. Material Autoklastik

Material ini di alam dijumpai sebagai breksi vulkanik autoklastik yaitu

bentuk fragmentasi padat karena letusan gas-gas yang ada di dalamnya karena

oleh penghancuran lava (Wright, 1963 vide Willard, 1968). Jadi material ini

merupakan gesekan oleh penghancuran lava sebagai hasil dari perkembangan

lanjut dari pembekuan.

d. Material Alloklastik

Material ini sering disebut sebagai breksi vulkanik alloklastik yaitu

breksi yang dibentuk oleh fragmentasi dari beberapa batuan "preexisting"

oleh proses vulkanik bawah permukaan (Wright; 1963 vide Willard; 1968).

Jadi proses breksiasi dari batuan ini terjadi di dalam gunung api baru

kemudian ekstrusion sebagai aliran breksi. Breksiasi ini mungkin dihasilkan

oleh pengembangan gas atau oleh runtuhnya gunung api yang kemudian

terbentuk rongga-rongga dan akhirnya diikuti erupsi. Aliran breksi pada tipe

ini terjadi pada derajat kemiringan dan bergerak dari gunung api dengan

media air menjadi lahar. Proses yang seperti ini mengakibatkan batuan ini

sukar dibedakan dengan breksi laharik. Ciri dari breksi ini adalah

ketebalannya yang besar dan tidak berlapis, material penyusunnya sangat

kasar dan tidak tersortasi. Fragmen mempunyai ukuran beraneka ragam,

heterolitologi. Fragmen pumis, skoria dan batuan afanitik jarang dijumpai.

e. Material Epiklastik.

Material ini merupakan hasil dari pelapukan dan erosi dari batuan

vulkanlk dan umumnya bukan merupakan hasil vulkanisme yang seumur.

Karena endapan epiklastik ini merupakan hasil proses rework dan telah

mengalami transportasi maka pada umumnya fragmen-fragmennya lebih

rounded dan material piroklastik maupun hidroklastik. Fragmen-fragmen

tersebut; dapat terbentuk oleh proses-proses non vulkanik atau proses

epigenik sehingga membentuk modifikasi butiran yang agak membulat.

Material epiklastik di alam sering dijumpai sebagai breksi laharik.

2.3 Tipe Endapan PiroklastikEndapan piroklastik menurut Mc Phie et al (1993) adalah endapan

volkaniklastik primer yang tersusun oleh partikel (piroklas) terbentuk oleh empsi

yang eksplosif dan terendapkan oleh proses volkanik primer (jatuhan, aliran,

surge). Proses erupsi ekplosif yang terlibat dalam pembentukan endapan

piroklastik meliputi tiga tipe utama yaitu : erupsi letusan magmatik, erupsi freatik

dan erupsi freatomagmatik. Ketiga tipe erupsi ini mampu menghasilkan piroklas

yang melimpah yang berkisar dari abu halus (< 1/16 mm) hingga blok dengan

panjang beberapa meter. Termasuk dalam tipe endapan piroklastik meliputi:

1. Piroklastik aliran.

2. Piroklastik jatuhan.

3. Piroklastik surge.

1. Piroklastik AliranPiroklastik aliran adalah aliran panas dengan konsentrasi tinggi, dekat

permukaan, mudah bergerak, berupa gas dan partikel terdispersi yang

dihasilkan oleh erupsi volkanik (Wright et al 1981, vide Mc Phie et al 1993).

Fisher & Schmincke (1984) menyebutkan bahwa piroklastik aliran adalah

aliran densitas partikel-partikel dan gas dalam keadaan panas yang dihasilkan

oleh aktifitas volkanik. Aliran piroklastik melibatkan semua aliran pekat yang

dihasilkan oleh letusan atau guguran lava baik besar maupun kecil.

2. Piroklastik JatuhanPiroklastik yang dilontarkan secara ledakan ke udara sementara akan

tersuspensi, yang selanjutnya jatuh ke bawah dan terakumulasi membentuk

endapan piroklastik jatuhan. Endapan merupakan produk dari jatuhan baiistik

dan konveksi turbulen pada erupsi kolom (Lajoie, 1984). Karakteristik dari

endapan dapat yang diamati antara lapisan piroklastik jatuhan dan piroklastik

aliran dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel 2. 1. Perbedaan piroklastik jatuhan dan piroklastik aliran (Lajoie, 1984)Piroklastik Jatuhan Piroklastik aliran

Sortasi Sortasi baik (well sorted) Sortasi buruk (poorly sorted)Ketebalan lapisan

Teratur dan mengikuti permukaan yang ditutupi (mantle bedding)

Tidak teratur, menipis pada tinggian, menebal pada cekungan, menipis secara lateral terhadap batas saiuran

Gradasi dan laminasi

Lapisan massif jarang; gradasi normal Jarang, tapi dapat hadir, tidak ada struktur traksi yang tegas seperti laminasi parallel dan laminasi ob!ique, tetapi crude strait umum.

Lapisan massif. Gradasi terbalik umum pada endapan yang terakumulasi dari suspensi laminar (aliran debris dan butiran). Gradasi normai banyak dijumpai pada endapan yang berasal dari suspensi turbulen dan itu umumnya ditemukan mendasari atau menutupi bagian laminasi.

Struktur primer yang lain

Bomb - surge dan acretionary lapilli umum dijumpai pada endapan subaerial atau shallow water. Lubang/pipa gas-escape tidak ada.

Acretionary lapilli dihasilkan pada lapisan atas pada beberapa subaerial nuees ardentes. Jarang atau tidak ada pada endapan subagueous.

Sekuen struktur primer. (Phmary sructure

Tidak ada Lubang/pipa gas-escape umum dijumpai Umum, dan umumnya itu jarang teramati pada sedimen transportasi massa (mass-transported

seguence) sediments) yang lain.3. Piroklastik Surge

Piroklastik surge adalah ground hugging, dilute (rasio partikel gas

rendah), aliran purticulate yang diangkut secara lateral di dalam gas turbulen

(Fisher 1979 vide Mc Phie e/ al 1993). Piroklastik surge dibentuk secara

langsung oleh erupsi freatomagmatik maupun freatik (base surge) dan

asosiasinya dengan piroklastik aliran {ash cloud surge dan ground surge).

Tempat yang dilalui oleh pengendapan lapisan sangat tipis atau laminasi

biasanya disebut sebagai bed set.

4. Piroklastik Jatuhan

Piroklast terlontar ke atmosfir dan jatuh ke bawah

5.Aliran Piroklastik

Konsentrasi partikel relatif tinggi yang bergerak di dasar/lereng volkan

6.

Gelombang Piroklastik

Konsentrasi partikel relatif rendah yang bergerak menuruni dasar/lereng

volkanik.

2.4 Jenis Endapan Piroklastik Tak Terkonsolidasi

a.       Lapili

Lapili berasal bahasa latin lapillus, yang berarti  nama untuk hasil erupsi

eksplosif gunung api yang berukuruan 2mm – 64mm. Selain dari fragmen

batuan , kadang-kadang terdiri dari mineral – mineral augti, olivine, plagioklas.

b.      Debu Gunung Api

Debu gunung api adalah merupakan batuan piroklastik yang berukuran 2mm-

1/256mm yang dihasilkan oleh pelemparan dari magma akibat erupsi eksplosif.

Namun ada juga debu gunung berapi yang terjadi karena proses penggesekan

pada waktu erupsi gunung api. Debu gunung api masih dalam keadaan belum

terkonsolidasi,

c.       Bom Gunung Api

Bom adalah merupakan gumpalan-gumpalan lava yang mempunyai ukuran

lebih besar dari 64mm. Beberapa bomb mempunyai ukuran yang sangat besar.

Sebagai contoh bomb yang berdiameter 5 meter dengan berat 200kg dengan

hembusan setinggi 600 meter selama erupsi. Misalnya, di gunung api Asama,

Jepang pada tahun 1935.

d.      Block Gunung Api

Block Gunung Api merupakan batuan piroklastik yang dihasilkan oleh erupsi

eksplosif dari fragmen batuan yang sudah memadat lebih dulu dengan ukuran

lebih besar dari 64 mm. Block-block ini selalu menyudut bentuknya atau

equidimensional.

Table 2.4 tabel produk piroklastik berdasarkan Fisher (1966)

Gambar III. 2. Karakteristik endapan yang berasal dari erupsi eksplosif (endapan piroklastik primer) Mc Phie et

al, 1983.

2.4 Klasifikasi Batuan Piroklastik Pembuatan klasifikasi batuan piroklastik sudah banyak dibuat oleh para

ahli, tetapi masih terjadi kekurangan maupun perbedaan tentang batuan

piroklastik.

Klasifikasi berdasarkan perkembangan terbentuknya batuan piroklastik

sangat sulit, sedangkan saat ini klasifikasi didasarkan pada:

Asal – usul fragmen

Ukuran fragmen

Komposisi fragmen

a. Klasifikasi berdasarkan asal – usul fragmenBatuan piroklastik yang merupakan hasil endapan bahan volkanik dari

letusan tipe eksplosif maka Johnson dan Levis (1885), lihat Mac Donald (1972)

membuat klasifikasi sebagai berikut:

- Essential : Fragmen berasal langsung dari pembekuan magma segar

- Accessor : Fragmen berasal dari lava atau piroklastik yang terdapat

pada kerucut volkanik

- Accidental : Fragmen yang berasal dari batuan lain yang tidak

menunjukkan gejala pembekuan, metamorfisme

Klasifikasi berdasarkan ukuran dari fragmen. Klasifikasi ini dibuat pertama kali

oleh Grabau (1924) dalam Carozzi (1975) :

- > 2,5 mm : Rudyte

- 2,5 – 0,5 mm : Arenyte

- < 0,5 mm : Lutyte

Klasifikasi batuan piroklastik dari Wenworth dan Williams (1932) dalam

Pettijohn banyak dipakai, tetapi kisaran yang dipakai tidak sama antara batuan

sedimen dan piroklastik :

- Breksi volkanik : Tersusun dari fragmen-fragmen diameter > 32 mm, bentuk

fragmen meruncing

- Aglomerat : Fragmen berupa bom-bom dengan ukuran > 32 mm

- Lapili/tuf lapili: Fragmen tersusun atas Lapili yang berukuran antara 4 mm –

32 mm

- Tuf kasar : Fragmen-fragmen tersusun atas abu kasar dengan ukuran butir

terletak antara 0,25 mm – 4 mm

- Tuf halus : Fragmen-fragmen tersusun atas abu halus dengan ukuran <

0,25 mm

b. Klasifikasi berdasarkan komposisi fragmenKlasifikasi yang telah dibuat digunakan untuk tuf, yaitu

0,25 –4 mm : tuf kasar

< 0,25 mm : tuf halus

Menurut Williams, Turner dan Gilbert (1954), tuf dapat diklasifikasikan

menjadi :

1. Vitric Tuff : tuf dengan penyusun utama terdiri dari gelas

2. Lithic Tuff : tuf dengan penyusun utama terdiri dari fragmen batuan

3. Crystal Tuff : tuf dengan penyusun utama kristal dan pecahan –pecahan kristal

c. Klasifikasi menurut Fisher (1966) dan Pettijohn (1975)

Pettijohn (1975) membuat klasifikasi tuf, dengan membandingkan prosentase

gelas dengan kristal, yaitu:

1. Vitric Tuff:

Tuf mengandung gelas antara 75% - 100% dan kristal 0% - 25%.

2. Vitric crystal tuff:

Tuf mengandung gelas antara 50% - 75% dan kristal 25% - 50%.

3. Crystal vitric tuff:

Tuf mengandung gelas antara 25% - 50% dan kristal 50% - 75%.

4. Crystal tuff :

Tuf mengandung gelas antara 0% - 25% dan kristal 75% - 100%.

Heinrich (1956) mengatakan bahwa selama pengendapan tuf bisa bercampur

dengan material sedimen yang bermacam-macam. Material sedimen yang paling

banyak dapat dipakai untuk pemberian nama tuf. Misal serpihan atau mengandung

gamping, tuf gampingan dan sebagainya.

Batuan sedimen non volkanik, bisa tercampuri oleh tuf hasil letusan

gunung berapi, sehingga membentuk campuran dua bahan pembentuk batuan

yang mempunyai sumber dan proses pembentukan yang tidak sama. Pettijohn

(1975), adanya tuf di dalam batuan sedimen bisa dipergunakan untuk pemerian

tambahan. Sehingga akan diperoleh penamaan seperti batupasir tufan, serpih tufan

dan lainnya.

Klasifikasi berdasarkan komposisi sangat penting untuk analisa tuf.

Batuan yang berdasarkan ukuran fragmen dengan mudah dan sederhana dapat

dimasukkan ke dalam kelompok tuf ini, ternyata mempunyai komposisi yang

cukup berariasi. Variasi komposisi tersebut dikelompokan lagi.

Vitric Tuff

Menurut Heinrich (1956), penyusun utama terdiri atas gelas. Tuf vitrik

merupakan hasil endapan primer material letusan gunungapi. Komposisi

umumnya bersifat riolitik, meskipun juga dijumpai berkomposisi dasitik, trasitik,

andesitik dan basaltik.

Kepingan gelas umumnya mempunyai bentuk meruncing. Inklusi-inklusi

magnetit banyak dijumpai dalam gelas. Gelas biasanya tidak berwarna, tetapi

apabila berkomposisi basaltik berwarna kuning sampai coklat.

Fragmen-fragmen berupa kristal dan fosil terkadang dijumpai, walaupun

dalam prosentase yang kecil. Mineral-mineral bisa berupa mineral penyusun riolit,

andesit dan lain-lain. Mineral skunder yang hadir antara lain kalsit, opal, kalsedon,

kuarsa, oksida-oksida besi dan lain-lain. Beberapa tuf vitrik yang mengendap

dalam tubuh air tersemen oleh kalsit, Heinrich (1956).

Tuf vitrik umumnya bertekstur vitroclastic, yaitu kepingan-kepingan

gelas terletak dalam matrik yang berupa abu gelas yang sangat halus, Williams,

Turner dan Gilbert (1954).

Macam-macam tuf vitrik:

Tuf palagonit

Penyusun utama gelas basa, dengan warna kuning kehijauan sampai coklat tua.

Tuf palagonit umumnya mengandung kristal-kristal plagioklas, olivin, piroksen

dan bijih besi, lubang-lubang banyak terisi kalsit atau zeolit, Heinrich (1956).

Porselanit atau batu cina

Penyusun berupa abu gelas yang sangat halus, sering disebut tuf lempungan.

Welded tuff atau ignimbrit

Penyusun terdiri atas kepingan-kepingan gelas yang terelaskan, Heinrich (1956).

Tuf pisolit

Penyusun terdiri atas pisolit-pisolit abu gelas yang sangat halus, Williams, Turner

dan Gilbert (1954).

Crystal tuff

Komposisi dominan terdiri atas kristal, sedangkan gelas dijumpai berjumlah

sedikit.

Tuf kristal riolitik, yaitu kristal kuarsa, sanidin, biotit, hornblende, lain

yang terkadang dijumpai seperti augit. Tuf kristal yang mengandung

tridimit.

welded ignimbrite - ignimbrite terelaskanUnwelded ignimbrite - ignimbrit tak terelaskan

Tuf kristal dasitik, yaitu kristal hornblende, hipersten, andesin, magnetit

dan augit banyak dijumpai pada trasit. Sedangkan pada tuf kristal basaltik,

tersusun atas olivin, augit, magnetit dan labradorit.

Lithic tuff

Penyusun dominan berupa fragmen-fragmen batuan. Gelas dijumpai

dalam jumlah yang relatif sedikit. Fragmen tersebut biasanya berupa fragmen

batuapung, skoria, obsidian, andesit, basalt, granofir, batuan beku hipo-abisik

bertekstur porfiritik atau halus. Kadang terdapat fragmen batuan plutonik,

metamorfik maupun sedimen, Heinrich (1956). Bahan piroklastik yang

dikeluarkan dari ventral volkan, sebelum terendapkan mengalami berbagai proses,

baik cara terangkuntnya dan media transportasi, maupun material yang

terendapkan.

Ignimbrit/endapan aliran pumis (ignimbrites : pumice-flow deposit) IGNIMBRIT

- endapan aliran piroklastik didominasi pumis.

Gambar III. 1. Kenampakan ignimbrit di lapangan

Praktikum Petrologi Batuan piroklastik 2012

Identifikasikan dan deskripsi batuan piroklastik yang ada di Laboratorium

Petrologi

Gunakan daftar klasifikasi batuan piroklastik yang ada untuk membantu

penamaan batuan pyroklastik di Laboratorium. Fisher (1966

Hal yang perlu diperhatikan dalam deskripsi batuan pyroklastik

o Tentukan komposisi batuan, bedakan antara ukuran fragmen

o Tentukan struktur yang dapat teramati untuk menentukan

petrogenesa

Selamat praktikum , handout ini harus diprint dan dibawa pada saat

praktikum , jangan lupa dipelajari , dan cari literature dari buku – buku

yang lain atau dari internet juga bisa ya. ( siapa yang bertanya nanti pas

praktikum dapat nilai tambahan , dan kalau bisa menjawab pertanyaan

akan dapat hadiah spesial dari asisten )