Download - Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt
![Page 1: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/1.jpg)
PETROLOGI Semester 2 Th 2009/2010
Dr. Lucas Donny Setijadji
16 Maret 2011
JURUSAN TEKNIK GEOLOGI, FAKULTAS TEKNIK UGMUNIVERSITAS GADJAH MADA
![Page 2: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/3.jpg)
Struktur tubuh bumi: - Litosfer
- Astenosfer
- Mesosfer
- Inti bumi
![Page 4: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/4.jpg)
Litosfer (Lithosphere) : kaku (rigid)
a. Kerak (crust) : di atas zona Mohorovisik
- Benua (continental): 20-40 km
- Samodra (oceanic): 0-10 km
b. Mantel litosfer (Lithospheric mantle) : mantel atas bagian atas; bagian bawah dari litosfer; silikat padat di bawah zona Moho; kedalaman bervariasi, sampai 200 km
Karakteristik Struktur Dalam Bumi
![Page 5: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/5.jpg)
Astenosfer (Asthenosphere): plastis (plastic) - Bagian mantel atas, di bawah mantel litosfer, bersifat
plastis - Kedalaman: 100 – 250 km
Mesosfer (Mesosphere) - Mantel atas bagian bawah, di bawah astenosfer :
ultramafik - Mantel bawah: 660 – 2900 km
Inti bumi (Core) - Luar (Outer) : 2900 – 4980 km - Dalam (Inner) : 4980 – 6370 km
![Page 6: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/6.jpg)
Kerak (Crust)
a. Kerak benua Kerak benua bagian atas
Komposisi rata-rata lebih mendekati granodiorit daripada granit
Komposisi kimia rata-rata SiO2 = 66,4 % (Pouldevaart, 1955 dalam Ringwood, 1975)
Kerak benua bagian bawah (kondisi anhydrous) Batuan metamorf fasies granulit asal batuan beku mafik
(Ringwood, 1975) Kerak benua bagian bawah (kondisi hydrous)
Batuan metamorf fasies amfibolit asal batuan beku basalt
b. Kerak samodra Batuan sedimen pelagik Batuan beku basalt, diabas, gabro
Litologi Penyusun Struktur Dalam Bumi
![Page 7: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/7.jpg)
Mantel (Mantle)
a. Mantel atas
- Batuan ultramafik
(silikat Mg + Fe3O4 + silikat hidrat)
b. Mantel bawah
- Batuan ultramafik
(silikat Mg)
![Page 8: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/8.jpg)
Inti bumi
Siderofil (siderophile) : Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Mo, W, Pt dialihtempatkan / emplacement ke mantel
Unsur volatil (volatile) : Na, K, Zn, Pb dialihtempatkan ke mantel
Fe tereduksi menjadi FeS (di dalam inti bumi)
(Ringwood, 1975; Wilson, 1989; Charmichael et al., 1974)
![Page 9: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/9.jpg)
Tektonik Lempeng dan Petrologi
Sejak tahun 1960-an, teori tektonik lempeng yang sebagian besar dihasilkan dari studi geologi dasar samodra telah diterima luas sebagai model sistem geologi berskala dunia/global
Peranan teori tektonik lempeng dalam petrologi:Dapat meyakinkan adanya hubungan yang sangat
erat antara tektonisme dengan proses magmatisme, proses sedimentasi (pembentukan cekungan) dan metamorfosa.
![Page 10: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/10.jpg)
Rock Cycle
![Page 11: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/11.jpg)
Tipe tepi lempengZona tepi lempeng divergen
Daerah pemekaran, yang terus-menerus tumbuh
Dua lempeng samodra yang bergerak saling menjauhi, satu dari yang lain
Material baru yang datang dari mantel di bawahnya (magma), selalu ditambahkan pada daerah rekahan tersebut.
![Page 12: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/12.jpg)
Zona tepi lempeng konvergen (konsumtif)
Zona subduksi / penunjaman
Busur tepi benua aktif (lempeng samodra menunjam di bawah lempeng benua)
Busur kepulauan (lempeng samodra menunjam di bawah lempeng samodra)
![Page 13: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/13.jpg)
Zona tepi lempeng pasif
Zona sesar geser/transform
Dua lempeng tersebut bergesekan secara horisontal, paralel terhadap batasnya, sehingga tidak akan ada penambahan material di zona tepi lempeng yang bersifat pasif tersebut.
![Page 14: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/15.jpg)
Tinjauan UmumBatuan Beku (igneous rock) adalah batuan yang
terbentuk dari proses pendinginan magma, baik yang bersifat kristalin maupun gelasan
Magma: Lelehan batuan silikat panas yang terbentuk di alam, bersifat mobil, dapat mengandung material padat dan gas. Zat padat terdiri dari sisa batuan asal yang tidak ikut meleleh atau senolit (xenolith), sisa kristal yang tidak ikut meleleh atau senokris (xenocryst) dan kristal-kristal yang terbentuk oleh pembekuan magma (Jackson, 1982)
![Page 16: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/16.jpg)
Magmatisme
Magma terbentuk oleh pelelehan sebagian (partial melting) batuan induk (parental rocks) di dalam mantel atau, dalam jumlah yang lebih sedikit, di bagian bawah kerak (lower crust) (Schmincke, 2004)
Magma dapat mendingin untuk membentuk batuan beku baik di permukaan bumi – yang dalam hal ini menghasilkan batuan beku vulkanik atau ekstrusif (volcanic or extrusive igneous rocks), atau di bawah permukaan bumi – yang menghasilkan batuan beku plutonik atau intrusif (plutonic or intrusive igneous rocks).
Lava: Lelehan magma yang mencapai permukaan bumi (Hughes, 1982)
![Page 17: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/17.jpg)
Tektonik Lempeng Global dan Volkanisme
Sebaran spasial antara batas lempeng dan keberadaan deretan gunung api menunjukkan hubungan yang erat
antara tektonik lempeng dan volkanisme (Gambar dari Schmincke, 2004)
![Page 18: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/18.jpg)
(Schmincke, 2004)
![Page 19: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/19.jpg)
Lokasi-Lokasi Terbentuknya Magma
1.Zona subduksi (subduction zone) Peleburan mantel atas / baji mantel (mantle wedge), mantel
tersomatisasi Pelelehan parsial kerak samudera (fasies amfibolit, eklogit) Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis)
2.Zona tumbukan (collision zone) Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis) Pelelehan parsial kerak benua bagian tengah (anateksis)
![Page 20: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/20.jpg)
Lokasi terbentuknya magma (2)
3. Rekahan tengah samodra (mid oceanic rift) Peleburan mantel atas
4. Rekahan tengah benua (intra continental rift) Peleburan mantel atas
5. Kepulauan tengah samudera (mid oceanic island) Peleburan mantel atas
(Best, 1982; Wilson, 1989)
![Page 21: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/22.jpg)
Batuan yang dipengaruhi oleh temperatur (T) dan tekanan (P) yang tinggi dapat mengalami pelelehan menjadi magma.
Namun demikian, pelelehan umumnya dipicu oleh terjadinya perubahan 3 parameter dasar: tekanan (P), temperatur (T) dan komposisi kimia (X), yaitu:
1.Kenaikan temperatur T pada kondisi P dan X yang konstan (Increasing Temperature)
2.Penurunan tekanan P pada T dan X yang konstan (Decompression)
3.Perubahan X pada P dan T yang konstan (terutama penambahan fluida khususnya H2O dan CO2)
![Page 23: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/23.jpg)
3 model pembentukan magma basalt dari pelelehan partial peridotit (Schmincke, 2004)
![Page 24: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/24.jpg)
Magmatisme akibat penambahan fluida khususnya air zona penunjaman
![Page 25: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/25.jpg)
Figure 4.20
![Page 26: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/26.jpg)
Pelelehan Sebagian (Partial Melting) Magma umumnya terbentuk oleh pelelehan sebagian dari
batuan asal, atau dikenal sebagai peristiwa partial melting
Pembentukan magma basaltikUmumnya berasal dari partial melting dari batuan asal
ultramafik di bagian mantelSejumlah besar magma basalt dikeluarkan ke
permukaan bumi setiap tahunnya
Pembentukan magma andesitikDihasilkan oleh interaksi magma basaltik dan batuan
penyusun kerak yang lebih asamBisa juga dihasilkan karena proses diferensiasi magma
![Page 27: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/27.jpg)
Partial Melting
Mineral
Hypothetical Solid Rock:Intermediate Composition
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
MeltingTemp
1200°C
1000°C
800°C
Temperature = 500°C
![Page 28: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/28.jpg)
Partial Melting
Mineral
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
MeltingTemp
1200°C
1000°C
800°C
Temperature = 1400°C
Intermediate Magma(All Minerals Melt)
![Page 29: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/29.jpg)
Partial Melting
Mineral
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
MeltingTemp
1200°C
1000°C
800°C
Temperature = 900°C Magma
![Page 30: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/30.jpg)
Mineral
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
MeltingTemp
1200°C
1000°C
800°C
Temperature = 900°C
Magma
Magma yang memisahkan diri
Felsic
Remaining Rock: More Mafic
![Page 31: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/31.jpg)
Partial Melting menghasilkan magma yang lebih asam (more felsic) daripada
batuan induknya (the parent rock)
Parental RockUltramaficMaficIntermediateFelsic
Magma from Partial MeltingMaficIntermediateFelsic(more) Felsic
![Page 32: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/32.jpg)
Composition: Magma Source
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial Melting of ultramafic mantle atDivergent Zones and…
Ultramafic mantle
![Page 33: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/33.jpg)
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial Melting of ultramafic mantle atDivergent Zones and … Hot Spots
Composition: Magma SourceComposition: Magma Source
![Page 34: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/34.jpg)
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial Melting of mantle, ocean crust and continent atSubduction Zones
Composition: Magma SourceComposition: Magma Source
![Page 35: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/35.jpg)
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial melting felsic continent aboveHot Spots & Subduction Zones
Composition: Magma SourceComposition: Magma Source
![Page 36: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/36.jpg)
1. Tipe Magma
Tipe-tipe magma dapat ditentukan berdasarkan karakteristik komposisi kimia magma yang bersangkutan. Secara umum dapat dikelompokkan tiga jenis magma sebagai berikut:
Magma basaltik (Basaltic magma) -- komposisi SiO2 45-55 wt%, dengan komposisi unsur Fe, Mg, Ca yang tinggi, sedangkan K dan Na rendah
Magma andesitik (andesitic magma) -- komposisi SiO2 55-65 wt%, dengan kandungan Fe, Mg, Ca, Na, K yang sedang (intermediate)
Magma riolitik (rhyolitic magma) -- kandungan SiO2 65-75%, dengan kandungan Fe, Mg, dan Ca yang rendah, sedangkan kandungan K dan Na yang tinggi
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
![Page 37: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/37.jpg)
2. Kandungan gas dan volatile dalam magma: CO, CO2, H2S, SO2, H2O, H2, HCl, dll
Jumlah volatile (misalnya H2O) bervariasi tergantung jenis magma. Contoh :
Basalt : H2O : 0,25 – 0,9 % berat Lava andesit : H2O ~ 2,2 % berat Ignimbrit : H2O : ~ 4,0 % berat
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
![Page 38: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/38.jpg)
3. Temperatur Magma
Suhu atau Temperature magma, walaupun sulit untuk diukur secara langsung, namun berdasarkan hasil pengukuran laboratorium dan pengukuran langsung di lapangan secara terbatas mengindikasikan bahwa suhu erupsi dari berbagai jenis magma adalah sbb:
Basaltic magma - 1000 s/d 1200oCAndesitic magma - 800 s/d 1000oCRhyolitic magma - 650 s/d 800oC.
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
![Page 39: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/39.jpg)
4. Kekentalan / Viscositas (Viscosity) Tergantung pada komposisi, suhu dan kandungan gas) Komposisi : makin tinggi kandungan SiO2 maka makin
kental, karena ikatan tetrahedra silika yang kuat Suhu dan kandungan gas (H20)
Contoh : Basalt (Hawai), magma terbentuk pada temperatur yang tinggi
(1300-1400OC pada 104 P, 1110OC pada 105 P), kekentalan (viskositas) rendah
Granit, magma terbentuk pada temperatur yang lebih rendah, yaitu 760-880OC pada 107 P (H2O 4 % berat) – 108 P (H2O 1,5 % berat), kekentalan (viskositas) tinggi
(Hughes, 1982; Charmical et al., 1979)
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
![Page 40: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/40.jpg)
Ukuran Kekentalan (viscosity)
- Air : 10-2 poise (P) pada suhu kamar
- Gliserin : 10 P
- Pada suhu 1200OC, kondisi lelehan kering (tanpa air), P : 8 atm.:
Magma basalt : ~ 500 P Magma andesit : ~ 3 x 104 P Magma riolit : ~ 107 P
![Page 41: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/41.jpg)
Alihtempat dan Kristalisasi MagmaMagma yang awalnya terbentuk di tempat yang dalam mempunyai kecenderungan untuk bermigrasi mendekati permukaan bumi.Gerakan (migrasi) magma ke arah permukaan disebabkan oleh:
1. Tekanan gaya berat karena adanya perbedaan berat jenis
2. Perubahan volume karena adanya pengurangan tekanan
3. Tekanan horisontal oleh gerakan tektonik
4. Magmatic stoping
![Page 42: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/42.jpg)
MagmaChamber
Surface
Intrusive(Plutonic)
Extrusive(Volcanic)
![Page 43: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/43.jpg)
![Page 44: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/44.jpg)
1. Tekanan gaya berat karena adanya perbedaan berat jenis
Berat jenis magma selalu lebih kecil daripada berat jenis batuan asalnya-Granit, padat: 2,75 gr/cm3 (2000C);2,63 (10000C); 2,62 (11000C)
-Gabro , padat: 3,00 gr/cm3 (2000C);2,92 (10000C); 2,91 (11000C)
-Granit, lelehan:2,40 gr/cm3 (10000C);2,39 (11000C)
-Gabro,lelehan: 2,75 gr/cm3 (10000C);2,74 (11000C)
![Page 45: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/45.jpg)
2. Perubahan volume oleh adanya pengurangan tekanan - Pada kedalaman 70 km, P= 20.000 atmosfer
- Pada permukaan bumi, P= 1 atmosfer
Sebagai akibatnya maka:
1.Magma basalt akan bergerak menuju ke permukaan bumi
2.Pembentukan gas di dalam magma basalt, yang berujud gelembung-gelembung gas. Apabila terjadi pembekuan, maka akan dihasilkan basalt skorian.
![Page 46: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/46.jpg)
3. Tekanan horisontal oleh tektonik
-Magma bergerak ke atas atau ke arah lateral
Contoh: Magma bergerak sepanjang puncak antiklin atau lembah sinklin, hingga dapat terbentuk tubuh pakolit.
![Page 47: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/47.jpg)
4. Magmatic stoping - Magma berkontak dengan batuan dinding
- Penambahan material-material bongkah- batuan dinding akan menyebabkan terjadinya penambahan tekanan pada tubuh magma, sehingga akan ikut serta mempermudah gerakan magma ke atas.
![Page 48: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/48.jpg)
Karena terjadi perbedaan densitas yang kontras antara bagian mantel dan kerak bumi, yaitu dari 3,3 ke sekitar 2,8 g/cm3 maka banyak magma yang tertahan di zona ini (disebut juga magma underplating) Karena proses geodinamik lainnya, sebagian magma akan naik ke dalam kerak dan berkumpul dalam dapur magma yang lebih dangkal (<10 km) Secara umum di dapur magma, magma berada dalam kondisi stagnan dan mendingin (mengkristal) secara perlahan
![Page 49: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/49.jpg)
Proses Kristalisasi Magma Magma yang naik mendekati permukaan bumi biasanya mengalami berbagai ubahan kimia dan mineralogi melalui proses-proses yang disebut diferensiasi, yang menghasilkan bermacam-macam batuan beku dengan komposisi kimia yang berbeda-beda Komposisi asal magma disebut sebagai magma induk atau ‘Parental Magma’ atau ‘Primitive Magma’ Diferensiasi (Differentiation): proses-proses yang menghasilkan magma turunan (derivative magmas) yang berbeda komposisi kimia dan mineralogi dari Primitive Parental Magma Secara umum diferensiasi dianggap terjadi dalam reservoir magma di dalam kerak (kedalaman < 10km), di mana magma dalam kondisi stagnan, mendingin secara perlahan dan mengkristal Proses diferensiasi yang paling penting adalah Kristalisasi Fraksinasi (fractional crystallization). Proses lainnya antara lain asimilasi dan magma mixing.
![Page 50: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/50.jpg)
Evolution of magmas
Observation:A single volcano
may extrude lavas with different compositions
The change in composition can occur during a single eruption.
![Page 51: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/51.jpg)
![Page 52: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/52.jpg)
![Page 53: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/53.jpg)
1. Magma mengkristal menjadi berbagai jenis mineral pada kisaran suhu tertentu, sehingga suhu pengkristalan berbagai mineral berbeda-beda. 2. Kristal-kristal yang terbentuk awal dapat bertahan dengan sempurna (dipertahankan kesetimbangan-nya dengan fase lelehan) atau sebagian bereaksi dengan lelehan magma; 3. Karena sebagian lelehan magma mengkristal, maka komposisi lelehan akhir berbeda dengan lelehan semula (Charmical et al., 1971; Ehlers dan Blat, 1981) 4. Komposisi mineral dapat berubah terus-menerus karena terjadi reaksi dengan magma, terutama apabila mineral-mineral tersebut tidak berpindah tempat
5. Fraksinasi tergantung kepada reaksi tidak sempurna atau sama sekali tidak ada reaksi antara magma dengan kristal-kristal yang dihasilkan. 6. Konsep tersebut dapat dipakai untuk mendeskripsi presipitasi kristal secara berurutan (sequential). 7. Pemikiran awal: magma induk tunggal, basalt. 8. Sekarang diketahui bahwa semua batuan beku tidak hanya berasal dari hasil diferensiasi magma basalt
Kristalisasi fraksinasi (fractional crystallization)
![Page 54: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/54.jpg)
9. Mineral dapat saling bersimpati (berasosiasi), namun adapula yang saling berantipati.
10. Tipe mineral bersimpati (berasosiasi), berasal dari magma yang berkomposisi sama, dan terbentuk pada kisaran suhu yang sama.
Contoh:
1. kuarsa-K feldspar-plagioklas-biotit
2. plagioklas-hornblenda-biotit
3. plagioklas-piroksen-olivin
11. Tipe mineral berantipati, berasal dari generasi magma yang berbeda, dan terbentuk pada kisaran suhu yang berlainan.
Contoh:
1. kuarsa-olivin
2. kuarsa-feldspatoid
3. K feldspar-olivin
Kristalisasi fraksinasi (fractional crystallization)
![Page 55: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/55.jpg)
Reaksi antara kristal dengan lelehan magma
- Secara teoritis pada suhu yang lebih rendah sebagian kristal olivin tersebut dapat habis bereaksi dengan silika, untuk membentuk piroksen.
Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:
Olivin + silika —> piroksen
(Mg,Fe)2SiO4 + SiO
2 —> 2(Mg,Fe)SiO
2
![Page 56: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/56.jpg)
Reaksi antara kristal dengan lelehan magma
Faktor penghalang reaksi antara kristal dengan lelehan magma:
1. Penurunan kristal (crystal settling), berlangsung efektif pada awal kristalisasi, yang berkaitan erat dengan pengaruh gaya berat. Contoh: Olivin terpisah dari lelehan magma basalt, karena pengaruh gaya berat.
Kristal-kristal yang lebih ringan akan mengapung di bagian atas dapur magma.
Komposisi kristal-kristal yang terbentuk tidak akan serupa dengan magma aslinya, sehingga akan terjadi perubahan komposisi magma aslinya.
![Page 57: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/57.jpg)
Faktor lain sebagai penghalang reaksi antara kristal dengan lelehan magma:
2. Filter pressing, berlangsung efektif pada
akhir kristalisasi, pada saat terjadi pemisahan magma dari jaringan jala-jala kristal.
Pemisahan (segregasi) lelehan magma akhir yang bersifat asam, yang terbentuk sesudah kristalisasi olivin, piroksen, dan plagioklas.
Pemisahan magma tersebut dapat berlangsung karena kristal-kristal yang lebih berat cenderung untuk terkompaksi, sehingga akan dapat mendesak keluar lelehan magma yang lebih ringan yang berada di dalam jala-jala kristal tersebut (Jackson, 1970; Ehler dan Blat, 1981; Best, 1982).
![Page 58: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/58.jpg)
Bowen’s reaction seriesMineral-mineral mengkristal secara sistimatis
tergantung kepada titik lebur (melting points) mereka
Selama kristalisasi, komposisi cairan magma akan selalu berubah
Kristal-kristal yang terbentuk awal akan mengkonsumsi unsur-unsur Mg, Fe, dan Ca, tapi sedikit SiO2
Kristal-kristal yang terbentuk di bagian akhir akan kaya dengan Na, K, dan SiO2
Mineral-mineral yang masih berhubungan dengan magma dapat berubah menjadi mineral berikutnya dalam suatu sekuen
![Page 59: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/59.jpg)
![Page 60: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/60.jpg)
2. AsimilasiPerubahan komposisi magma,sebagai akibat adanya reaksi antara magma dengan batuan dinding yang berkomposisi berbeda.
3. Percampuran magma induk (Magma mixing)Magma intermediate, misal andesit sebagai hasil percampuran antara magma basalt dengan riolit.
Proses Diferensiasi Magma Selain Kristalisasi Fraksinasi (Fractional Crystallization)
![Page 61: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/61.jpg)
Figure 4.25
![Page 62: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/62.jpg)
4. Lelehan tidak dapat bercampur4.1. Peristiwa pemisahan suatu lelehan menjadi dua lelehan yang secara fisik terpisah satu dari yang lain, seperti halnya minyak dengan air.
4.2. Contoh, pemisahan lelehan sulfida yang menghasilkan mineral-mineral logam sulfida maupun lelehan kaya karbonat dari magma basalt, yang menghasilkan batuan beku karbonatit.
![Page 63: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/63.jpg)
5. Aliran gas
5.1. Volatil yang terperangkap di dalam magma dapat mengalir dari dapur magma ke tempat lain, kemudian berkumpul menjadi kumpulan gas yang semakin banyak.
5.2. Sebagai akibatnya akan terjadi perubahan komposisi magma, dan di tempat yang dalam (P tinggi), akan mengontrol kristalisasi fraksinasi (Jackson, 1970).
![Page 64: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/64.jpg)
Asosiasi Batuan Beku pada Tepi Lempeng Tektonik
1. Lempeng divergen (zona rekahan tengah samodra/ mid oceanic rift)
- Peleburan mantel atas, menghasilkan magma basalt.
- Lava basalt di permukaan bumi, pada kerak samodra.
- Gabro di dalam kerak samodra, di tempat yang dalam.
- Di bawah gabro adalah batuan mantel atas yang berujud batuan ultramafik (Best, 1982).
![Page 65: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/65.jpg)
Ultramafic mantle
![Page 66: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/66.jpg)
2. Lempeng konvergen (zona penunjaman/ subduction zone)
2.1. Zona di dekat palung
- Proses alihtempat batuan-batuan yang berasal dari lempeng samodra, benua, termasuk lempeng samodra purba.
- Asosiasi batuannya termasuk ke dalam melans tektonik, yang terdiri dari ofiolit (urutan batuan ultramafik, basalt, dan batuan sedimen pelagik) serta sekis glaukofan (sekis biru).
![Page 67: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/67.jpg)
![Page 68: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/68.jpg)
2.2. Lempeng konvergen (zona penunjaman/ subduction zone)
- Penunjaman lempeng samodra dingin termetamorfosakan ke dalam mantel yang lebih panas.
- Penyerapan energi panas dan dehidrasi kerak samodra termetamorfosakan yang basah.
- Magma basalt panas hydrous, hasil pelelehan parsial baji mantel (mantle wedge) dan mungkin sebagian kerak samodra termetamorfosakan di zona gesekan dengan mantel atas.
![Page 69: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/69.jpg)
Lempeng konvergen (zona penunjaman/ subduction zone)
terdiri dari 2 tipe:
1. Busur tepi benua aktif (Active continental margin)
- Kerak samodra vs. kerak benua)- Batuan-batuan gunungapi, pada umumnya berkomposisi andesit, dasit, dan riolit.- Contoh: Sumatra
2. Busur kepulauan (Island arc)- kerak samodra vs. kerak samodra)- Batuan-batuan gunungapi, pada umumnya berkomposisi basalt sampai andesit.- Contoh: Jawa bagian timur, Nusa Tenggara
![Page 70: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/70.jpg)
Volcanoes
Subduction zones in Indonesia and Surroundings
Japan
Philippines
Sunda-Banda Arc
I N D O N E S I AI N D O N E S I A
![Page 71: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/71.jpg)
Continental Vs. Oceanic Basements di Sumatra dan Jawa (Metcalfe, 2006)
![Page 72: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/72.jpg)
3. Kerak benua
- Magma basalt mengalami percampuran dan kontaminasi dengan material kerak benua, serta diferensiasi.
- Magma berkomposisi basalt sampai granit.
- Batuannya dapat terdiri dari gabro, diorit, granodiorit, dan granit.
![Page 73: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/73.jpg)
4. Lempeng konvergen (zona tumbukan/collision zone)
- Penebalan kerak benua, misal di Sulawesi Tengah, pada Neogen.
- Pelelehan parsial di kerak benua bagian tengah (anateksis) sebagai akibat adanya peningkatan gradien panas bumi.
- Magma yang dihasilkan adalah granitoid.
- Asosiasi batuannya meliputi migmatit, granit, granodiorit, tonalit (Best, 1982; Widiasmoro et al., 1997).
![Page 74: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/74.jpg)
5. Zona rekahan samodra (pasif), kepulauan samodra, misal Hawaii
- Magma berasal dari peleburan mantel atas.
- Batuannya adalah basalt.
6. Zona rekahan benua (pasif), misal zona rekahan Afrika Timur
- Magma berasal dari peleburan mantel atas
- Batuannya terdiri dari basalt sampai riolit.
![Page 75: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/75.jpg)
FineGrained
CoarseGrained
![Page 76: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/76.jpg)
Schematic block diagram of some intrusive bodies.
![Page 77: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/77.jpg)
Berbagai jenis batuan yang berhubungan dengan volkanisme yang menghasilkan batuan beku ekstrusif (McPhie et al., 1993)
![Page 78: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/78.jpg)
Klasifikasi Batuan Beku Karena adanya berbagai jenis batuan beku dan berbagai klasifikasi yang ada,
salah satu problem dalam klasifikasi batuan beku adalah bahwa batuan ini tidak dapat semuanya diklasifikasikan dengan menggunakan satu metode saja.
Akibatnya, beberapa klasifikasi harus dipakai dalam pendeskripsian batuan beku, di mana masing-masing hanya dapat diaplikasikan pada kelompok batuan tertentu, misalnya kelompok batuan piroklastik, batuan plutonik dll.
Ini berarti bahwa kita harus memutuskan klasifikasi mana yang sesuai untuk dipakai dalam penamaan suatu batuan yang diteliti.
Untuk mencapai tujuan ini secara konsisten, maka dirumuskan suatu bentuk klasifikasi yang bersusun (hierarchy of classification) yang harus disetujui bersama
Berikut adalah urutan alur yang diusulkan yang diharapkan dapat diterima semua ahli geologi
![Page 79: Petrologi-batuanbeku-bab-1-2011 (1).ppt](https://reader033.vdokumen.com/reader033/viewer/2022061506/55cf9904550346d0339b0a26/html5/thumbnails/79.jpg)
Has the rock pyroclastic features? [NO]
YES => Use pyroclastic rock classification
Carbonates > 50 %? [NO]
YES => Use carbonatite classification
see classification for melilitic, kalsilitic, leucitic rocks and kimberlites, lamproites and lamprophyres [NO]
=> => Flow chart for melilitic, kalsilitic, leucitic rocks... and lamprophyres
Is it charnockitic? [NO]
YES => Use charnockite classification
Is it plutonic? YES => [NO]
M < 90 %? YES => [NO] =>
Use plutonic QAPF Use ultramafic classification
Is it volcanic? YES => Mode possible? YES => [NO]
Use volcanic QAPF
Is it high-Mg? YES => [NO]
Use high-Mg classification
If you get to this point, either the rock is not igneous or you have made a serious mistake.
_____=>____ <= [NO]
Use TAS. If it falls in fields F or U1, use norm ne v. norm ab classification *
Urutan Pemakaian Klasifikasi Batuan Beku Yang Direkomendasikan
http://www.geol.lsu.edu