3

BAB II

BATUAN BEKU EKSTRUSI

A. Definisi Batuan Beku Ekstrusi

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya

berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang

memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi

pada saat pembekuan lava tersebut.

Batuan ekstrusif terdiri atas semua material yang dikeluarkan ke

permukaan bumi baik di daratan ataupun di bawah permukaan laut. Material ini

mendingin dengan cepat,ada yang berbentuk padat, debu atau suatu larutan yang

kental dan panas, cairan ini biasa disebut dengan lava (Graha, 1987).

Lava merupakan magma yang telah keluar dari kerak bumi. Ada 2 tipe

magma yaitu magma asam dan magma basa. Magma basa mengandung silika

yang rendah dan viskositas relatif rendah. Magma basa yang telah keluar ke

permukaan bumi sebagai lava basaltis. Sedangkan magma asam yang telah keluar

ke permukaan bumi sebagai lava asam yang memilki kandungan silika tinggi dan

juga memiliki viskositas relatif tinggi (Graha, 1987).

Sedangkan campuran antara batuan dengan butiran halus yang sering

berasosiasi dengan batuan vulkanik disebut batuan piroklastik. Percampuran dari

fragmen batuan yang besar dengan lava dan debu vulkanik, sehingga membentuk

agglomerate. Dan dari butiran halus seperti debu dan fragmen batuan maka akan

membentuk tuff (Graha, 1987).

4

B. Tipe-tipe Lava yang membentuk Batuan Beku Ekstrusi

Lava adalah magma yang keluar dari permukaan bumi. Tingkat viskositas

lava akan mempengaruhi morfologi dari aliran lava yang dibentuknya. Ada 2 tipe

lava yang umum membentuk batuan beku ekstrusif. Diantaranya yaitu :

1. Lava Basaltik

Merupakan lava yang bersifat basa dengan ciri kandungan silika yang

rendah dan viskositasnya juga relatif rendah. Lava basaltik ini muncul di

permukaan bumi melalui celah yang berhubungan langsung dengan bagian dalam

bumi dan setelah mencapai permukaan, lava ini akan mengalir, menyebar ke

segala arah karena sifatnya yang sangat cair.contoh: pada Mauna Loa, gunung api

di Iceland yang bertipe basaltic magma. Lava basaltik yang keluar di permukaan

bumi setidaknya dibagi ada 2 jenis yaitu Lava Aa dan Lava Pahoehoe

- Lava Aa adalah jenis lava yang saat mengalir sebagian permukaannya

membeku/membatu sementara di dalamnya masih cair dan mengalir

sehingga di beberapa tempat muncul lava pijar diantara kulit lava tersebut.

- Lava Pahoehoe adalah jenis lava yang bentuk permukaannya

menyerupai gundukan tali (pahoehoe = tali tambang; bahasa hawaii)

disebabkan sifat lavanya yang kurang encer tetapi juga tidak kental.

Gambar 1. (A) Lava Aa dan (B) Lava Pahoehoe

A B

5

2. Lava Asam

Lava yang sangat kental dan titik leburnya tinggi. Lava asam memiliki

viskositas dan tingkat kepadatan tinggi. Lava ini mmengalir sangat lambat dan

membentuk gunung berapi berlereng curam. Lava asam sering membeku di dalam

kawah dan menangkap gas di dalamnya. Saat tekanan membesar, gunung berapi

meletus dan melontarkan batuan piroklastik. Gunung api yang memiliki

kandungan magma yang asam biasanya akan menimbulkan letusan yang

eksplosif.

C. Genesa Batuan Beku Ekstrusi

Pada dasarnya dari proses terbentuknya batuan ekstrusi dibagi menjadi 2,

yaitu melalui proses eksplosif dan efusif. Ada syarat-syarat yang harus terpenuhi

agar magma dapat naik ke permukaan sehingga dapat membentuk batuan beku

ekstrusi, baik itu langsung dari sumbernya jauh di dalam kerak maupun mantle

atas dimana magma itu berasal atau dari dapur magma yang lebih dangkal.

Pertama harus ada suatu bukaan di permukaan bumi sampai ke sumber magma

tersebut. Kedua, magma harus mampu untuk bergerak menembus bukaan tersebut.

Apabila salah satu tidak terpenuhi nantinya magma hanya akan tertahan di bawah

permukaan bumi. Dan apabila magma tersebut berhasil sampai ke permukaan

maka proses itu disebut erupsi yang dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:

1. Erupsi Efusif

Erupsi efusif dalah erupsi yang dicirikan oleh pengeluaran lava ke

permukaan bumi yang sesekali disertai letusan eksplosif kecil (MacDonald,

1972). Erupsi efusif akan terjadi saat kandungan gas dalam magma sangat kecil

sehingga volume gelembung gas yang terbentuk tidak akan mampu untuk

membuat fragmentasi magma (Parfitt & Wilson, 2008). Berdasar permodelan

komputer, dibutuhkan kandungan gas < 0,02 % berat untuk erupsi efusif. (Parfitt

& Wilson, 2008).

6

Gambar 2. Contoh erupsi efusif

Erupsi efusif juga bisa disebabkan karena magma kehilangan kandungan

gas yang cukup banyak saat perjalanannya ke atas (Parfitt & Wilson, 2008).

Kehilangan gas ini bisa terjadi pada saat stagnansi pada dapur magma ataupun

lepasnya gas melalui batuan dinding yang permeabel saat magma keatas (Parfitt

& Wilson, 2008). Selain itu, erupsi efusif bisa terjadi saat magma sudah beberapa

kali erupsi sehingga kebanyakan kandungan gasnya sudah hilang (Parfitt &

Wilson, 2008).

Ketika suatu magma mempunyai kandungan SiO2 rendah (viskositas

rendah), maka gas akan mengembang dengan mudah. Ketika magma mencapai

permukaan bumi, gelembung gas akan mengembang dengan cepat menyesuaikan

tekanan atmosfer dan selanjutnya pecah, menyebabkan terjadinya erupsi non

eksplosif yang berbentuk aliran lava.

2. Erupsi Eksplosif

Erupsi Eksplosif adalah erupsi yang dicirikan ketika suatu magma mempunyai

kandungan SiO2 tinggi (viskositas tinggi), maka gelembung gas akan sulit

mengembang karena adanya tekanan yang berkerja didalam gelembung gas.

Ketika magma mencapai permukaan bumi, maka gelembung gas tadi akan

menjadi bertekanan tinggi dan selanjutnya akan meledak dengan eksplosif untuk

menyesuaikan tekanan atmosfer.

7

Dalam perjalanan magma keatas, pembentukan gelembung gas tersebut

menyebabkan terjadinya fragmentasi pada liquid disekitarnya yang akan

dierupsikan sebagai material piroklastik saat erupsi eksplosif berlangsung (Parfitt

& Wilson, 2008). Jenis erupsi ini akan menghasilkan material padat yang sering di

sebut batuan beku Fragmental. Batuan beku fragmental juga dikenal dengan

batuan Piroklastik (Pyro = api, Clastics = butiran / pecahan) yang merupakan

bagian dari batuan vulkanik

Berdasarkan permodelan yang dilakukan pada erupsi eksplosif silisik,

terlihat bahwa kecepatan material yang dierupsikan gunung api sangat bergantung

pada jumlah gas yang terlarut. Sebagai contoh, erupsi yang menghasilkan endapan

berupa blok di dekat rekahan memerlukan kecepatan lontar sebesar 400-600m/s,

yang membutuhkan kandungan H2O terlarut sekitar 3-6 %. Ketika erupsi terus

berlanjut, proporsi dari material aliran debu vulkanik meningkat, jumlah H2O

pada inklusi lelehan meningkat serta jumlah dari gas terlarut akan semakin

berkurang. Maka sangat penting untuk mengetahui jumlah gas terlarut pre-erupsi

untuk mengetahui model erupsi suatu gunung api.

Gambar 3. Contoh erupsi eksplosif

Penurunan kandungan volatil magma bisa merupakan petunjuk terjadinya transisi

erupsi eksplosif menjadi erupsi efusif demikian juga sebaliknya (Wallace &

Anderson, 2000).

8

D. Batuan Piroklastik

Batuan piroklastik merupakan batuan yang susunannya disusun oleh

material hasil dari letusan gunung berapi akibat adanya gaya endogen. Yang

kemudian mengalami pengendapan sesuai dengan bidang pengendapan nya, lalu

setelah proses pengendapan mengalami proses kompaksi (litifikasi) yang

kemudian menjadi batuan piroklastik.

Batuan piroklastik yang merupakan hasil endapan bahan volkanik dari

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

membuat klasifikasi sebagai berikut :

- Essential : Yang termasuk dalam kelompok ini adalah material langsung

dari magma yang diletuskan baik yang tadinya berupa padatan atau cairan

serta buih magma. Massa yang tadinya berupa padatan akan menjadi blok

piroklastik, massa cairan akan segera membeku selama diletuskan dan

cenderung membentuk bom piroklastik dan buih magma akan menjadi

batuan yang porous dan sangat ringan, dikcnal dcngan batuapung.

- Accessor : Yang termasuk dalam kelompok ini adalah biia materialnya

berasal dari endapan letusan sebelumnya dari gunungapi yang sama atau

tubuh volkanik yang lebih tua.

- Accidental : Yang dimaksud dengan material asidental adalah material

hamburan dari batuan dasar yang lebih tua di bawah gunung api tersebut,

terutama adalah batuan dinding di sekitar leher volkanik. Batuannya dapat

berupa batuan beku,endapan maupun batuan ubahan.

9

E. Tekstur Batuan Beku Ekstrusi

Tekstur dalam batuan beku ekstrusif merupakan suatu kenampakan yang

lebih memperlihatkan hubungan antara massa mineral dan massa gelas ataupun

hubungan masa mineral dengan masa mineral lain yang ukurannya lebih

halus. Hal ini dikarenakan proses pendinginan yang cepat, mineral-mineral yang

terdapat dalam batuan ekstrusif ini tidak sempat mengalami proses pengkristalan/

pengintian yang sempurna, sehingga mineral yang terbentuk berukuran sangat

kecil atau bahkan tidak sempat mengkristal dan hanya membentuk gelas-gelas

vulkanik.

Derajat Kristalisasi

Derajat kristalisasi merupakan keadaan proporsi antara massa

kristal dan massa gelas dalam batuan. Dalam batuan beku ekstrusif hanya

dimungkinkan 2 macam derajat kristalisasi, yaitu :

- Hipokristalin : apabila batuan tersusun atas massa kristal dan

masa gelas, ataupun tersusun atas massa kristal dan masa kristal lain yang

ukurannya lebih kecil/halus

- Holohylalin : apabila batuan seluruhnya tersusun oleh massa

gelas

Granularitas

Granularitas merupakan ukuran butir kristal dalam batuan beku,

dalam batuan ekstrusif sangat halus sehingga tidak dapat dikenal

meskipun menggunakan lup, yang disebut dengan afanitik dikatakan

afanitik apabila ukuran butir individu kristal sangat halus, sehingga tidak

dapat dibedakan dengan mata telanjang.

Kemas

Kemas meliputi bentuk butir, dam susuna hubungan kristal dalam

suatu batuan.

10

- Bentuk kristal

Dalam batuan beku ekstrusif bentuk kristal yang dijumpai biasanya

:

o Subhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh

sebagian bidang kristal yang sempurna

o Anhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh

sebagian bidang kristal yang tidak sempurna.

- Relasi

Merupakan hubungan antara kristal satu dengan yang lain dalam

suatu batuan. Dalam batuan ekstrusi dikenal :

Granularitas atau equigranular apabila mineral mempunyai ukuran

butir yang relatif seragam, terdiri dari:

o Hipiodiomorfik granular, yaitu sebagian besar mineralnya

berukuran relatif seragam dan subhedral. Bentuk butiran

penyusun subhedral atau kurang sempurna merupakan penciri

bahwa pada saat mineral terbentuk, ada rongga atau ruangan

yang tersedia sudah tidak memadai untuk dapat membentuk

kristal secara sempurna

o Allotiomorfik granular, yaitu sebagian besar mineralnya

berukuran relatif seragam dan anhedral. Bentuk anhedral atau

tidak beraturan sama sekali merupakan pertanda bahwa pada saat

mineral-mineral penyusun ini terbentuk hanya dapat mengisi

rongga yang tersedia saja. Sehingga ditafsirkan bahwa mineral-

mineral anhedral tersebut terbentuk paling akhir dari rangkaian

proses pembentukan batuan beku

Inequigranular, apabila mineralnya mempunyai ukuran butir tidak

sama, antara lain terdiri dari :

o Porfiritik, adalah tekstur batuan beku dimana kristal besar

(fenokris) tertanam dalam massa dasar kristal yang lebih halus

o Vitroverik, apabila fenokris tertanam dalam masa dasar berupa

gelas.

11

o Glassy: Batuan yang tersusun seluruhnya oleh gelas vulkanik

(holohyalin) dikarenakan tidak sempatnya mineral mengkristal

yang disebabkan penurunan suhu yang terlalu cepat.

F. Struktur Batuan Beku Ekstrusi

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya

berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang

memiliki berbagia struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi

pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya:

Masif, apabila tidak menunjukan adanya fragmen batuan lain yang

tertanam dalam tubuhnya ataupun lubang-lubang gas

Pillow lava, merupakan struktur yang dinyatakan pada batuan ekstrusi

tertentu yang dicirikan oleh masa berbentuk bantal dimana ukuran dar

bentuk ini umumnya adalah 30 – 60 cm dan jaraknya berdekatan, khas

pada Collumnar Joint, struktur yang ditandai oleh kekar-kekar yang

tegak lurus arah aliran.

12

Vesikuler, merupakan struktur batuan beku ekstrusi yang ditandai

dengan lubang-lubang sebagai akibat pelepasan gas selama mendingin.

Dibagi menjadi 3 yaitu :

- Skoria, adalah struktur batuan yang lubang-lubangnya tidak

berhubungan

- Pumice, adalah stuktur batuan yang lubang-lubangnya saling

berhubungan

- Aliran, struktur batuan yang nampak ada aliran dari kristal-kristal

maupun lubang gas

13

Amigdaloidal, stuktur dimana lubang-lubang tempat keluar gas terisi

oleh mineral sekunder seperti zeolit, karbonat, dan bermacam silika

Xenolith, stuktur yang mempelihatkan adanya suatu fragmen batuan

yang masuk atau tertanam ke dalam batuan beku. Stuktur ini terbentuk

sebagai akibat dari peleburan tidak sempurna dari suatu batuan samping

di dalam magma yang menerobos.

Autobreccia, stuktur pada lava yan memperlihatkan fragmen-fragmen

dari lava itu sendiri

Jointing, bila batuan tampak seperti mempunyai retakan-retakan.

Kenapakan ini akan mudah diamati pada singkapan di lapangan.

14

G. Struktur dan Tekstur Batuan Piroklastik

Seperti halnya batuan vulkanik lainnya, batuan piroklastik mempunyai

struktur vesikuler, skoria dan amigdaloidal. Jika klastika pijar dilemparkan ke

udara dan kemudian terendapkan dalam kondisi masih panas,

berkecenderungan mengalami pengelasan antara klastika satu dengan lainnya.

Struktur tersebut dikenal dengan pengelasan atau welded.

1. Ukuran Butir Pada Piroklastika

Ukuran butir (mm) Nama klastika pijarnya Keterangan

64

Bom Membulat

Blok Meruncing

2 Lapilus

0,04

Debu

Kasar

Halus

Ukuran butiran pada piroklastika tersebut merupakan salah satu kriteria

untuk menamai batuan piroklastik tanpa mempertimbangkan cara terjadi

endapan piroklastika tersebut. Ada tiga cara kejadian endapan piroklastika.

Pengendapan yang dikarenakan gaya beratnya dikenal dengan piroklastik

jatuhan. Jenis piroklastik ini umum terjadi di setiap gunungapi. Struktur dan

teksturnya menyerupai batuan endapan. Dua kelompok piroklastik yang lain

adalah piroklastik aliran dan piroklastik hembusan.

2. Derajat Pembundaran (Roundness)

Kebundaran adalah nilai membulat atau meruncingnya bagian tepi butiran

pada batuan Sedimen Klastik sedang dampai Kasar. Kebundaran dibagi

menjadi:

- Membundar Sempurna (Well Rounded), Hampir semua permukaan

cembung ( Ekuidimensional.)

15

- Membundar (Rounded), Pada umumnya memiliki permukaan bundar,

ujung-ujung dan tepi butiran cekung.

- Agak Membundar (Subrounded), Permukaan umumnya datar dengan

ujung-ujung yang membundar.

- Agak Menyudut (Sub Angular), Permukaan datar dengan ujung-ujung

yang tajam

- Menyudut (Angular), permukaan kasar dengan ujung-ujung butir

runcing dan tajam

3. Derajat Pemilahan (Sorting)

Pemilahan adalah keseragaman ukuran besar butir penyusun

batuan endapan / sedimen. Dalam pemilahan dipergunakan pengelompokan

sebagai berikut :

- Terpilah baik (well sorted). Kenampakan ini diperlihatkan oleh

ukuran besar butir yang seragam pada semua komponen batuan

sediment.

- Terpilah buruk (poorly sorted) merupakan kenampakan pada batuan

sediment yang memiliki besar butir yang beragam dimulai dari

lempung hingga kerikil atau bahkan bongkah.

- Selain dua pengelompokan tersebut adakalanya seorang peneliti

menggunakan pemilahan sedang untuk mewakili kenampakan yang

agak seragam.

16

H. Dasar Klasifikasi dan Penamaan Batuan Beku Ekstrusi

Dalam penamaan batuan beku ekstrusi baik itu batuan beku vulkanik

ataupun batuan piroklastik kita dapat menggunakan beberapa dasar klasifikasi dari

beberapa ahli yang meneliti tentang batuan tersebut, contohnya :

Gambar 4. Klasifikasi batuan piroklastik (Fisher, 1986)

17

I. Contoh Deskripsi Batuan Beku Ekstrusi

1. Basalt

Batuan basalt adalah contoh batuan beku luar yang memiliki ciri ciri

berupa tekstur yang halus, berwarna gelap, kepadatan tinggi, sehingga bobotnya

berat. Batuan ini mengandung plagioklas, augit, dan olivin sebagai mineral

penyusunnya. Perbandingan dari mineral penyusunnya itu adalah 50% plagioklas :

30% piroksen : 10% olivin. Dalam penggunaan sehari-hari batuan basalt

umumnya dipakai sebagai bahan pondasi dan pengeras jalan.

2. Andesit

18

Contoh batuan beku luar yang mudah kita temukan adalah batuan andesit.

Batuan ini merupakan batuan ekstrusif dengan tekstur butiran halus dengan

kandungan plagioklas, piroksen, hornblende, dan biotit sebagai mineral

penyusunnya. Ciri ciri batuan Andesit dapat kita identifikasi dari warnanya yang

abu-abu hingga kelabu. Batuan Andesit di Indonesia umumnya dapat ditemukan

sebagai material bangunan candi-candi kuno. Selain itu, jenis batuan beku ini juga

biasanya digunakan sebagai bahan pengeras jalan, konstruksi, dan batu tempel.

3. Obsidian

Batuan obsidian adalah batuan vulkanik yang terbentuk dengan cepat

sehingga tidak mengalami pengkristalan. Ciri batuan ini adalah warnanya yang

hitam dengan tekstur halus hingga menyerupai kaca. Pada masa silam, contoh

batuan beku luar ini lazim digunakan sebagai pedang dan titik proyektil.

4. Pumice/Batu Apung

19

Batuan apung adalah batuan beku berwarna terang yang terbentuk melalui

pemadatan sangat cepat dari lelehan magma. Ciri batuan apung dapat

diidentifikasi dari teksturnya yang berongga, amat tipis, tembus cahaya, dan

warnanya terang. Batuan yang juga dikenal dengan nama gelas volkanik silikat ini

umumnya digunakan sebagai material pembuatan beton ringan dan bahan

penggosok (pelitur, pengelupas kosmetik, dan penghapus pensil).

5. Rhyolite

Riolit adalah contoh batuan beku luar yang bertekstur halus, berwarna

terang, dan biasanya mengandung kuarsa dan feldspar sebagai mineral

penyusunnya. Secara fisik, jenis batuan ini memiliki kemiripan dengan batuan

granit.