MAGMA DIFFERENTIATION

Magma adalah cairan atau larutan silikat pejar yang terbentuk secara alamiah, bersifat

mudah bergerak (mobile), bersama antara 90°-110°C dan berasal atau terbentuk pada kerak

bumi bagian bawah hingga selubung bagian atas (F.F Grounts,1947;

Turner&Verhoogen,1960; H.Williams,1962). Secara fisika, magma merupakan sistem

berkomponen ganda (multi compoent system) dengan fase cair dan sejumlah kristal yang

mengapung di dalamnya sebagai komponen utama, dan pada keadaan tertentu juga berfase

gas.

Para ahli berpendapat bahwa panas bumi berasal dari proses “pembusukan” material-

material radioaktif yang kemudian meluruh atau mengalami disintegration menjadi unsur

radioaktif dengan komposisi yang lebih stabil dan pada saat meluruh akan mengeluarkan

sejumlah energi (panas) yang kemudian akan melelehkan batuan-batuan disekitarnya.

Dimungkinkan, dari proses tersebut dan pengaruhnya terhadap geothermal gradient yang

mencapai 193.600°C inilah magma dapat terbentuk.

Pembentukan magma sebenarnya adalah suatu proses yang sangat rumit. Proses-

proses ini berlangsung tahap demi tahap yang kemudian membentuk sebuah rangkaian

khusus yang meliputi proses pemisahan atau differentiation, pencampuran atau assimilation,

dan anateksis atau peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar. Sementara itu, faktor

atau hal-hal yang selanjutnya akan menentukan komposisi suatu magma adalah bahan-bahan

yang meleleh, derajat fraksinasi, dan jumlah material-material pengotor dalam magma oleh

batuan samping (parent rock).

Magma pada perjalanannya dapat mengalami perubahan atau disebut dengan evolusi

magma. Proses perubahan ini menyebabkan magma berubah menjadi magma yang bersifat

lain oleh proses-proses sebagai berikut :

a. Hibridasi : proses pembentukan magma baru karena pencampuran 2 magma yang

berlainan jenis.

b. Sintetis : Pembentukan magma baru karena adanya proses asimmilasi dengan

batuan samping.

c. Anateksis : proses pembentukan magma dari peleburan batu-batuan pada

kedalaman yang sangat besar.

Dan dari proses-proses diatas, magma akan berubah sifatnya, dari yang awalnya

bersifat homogen pada akhirnya akan menjadi suatu tubuh batuan beku yang bervariasi.

Magma Differentiation

Diferensiasi magma adalah suatu tahapan pemisahan atau pengelompokan magma

dimana material-material yang memiliki kesamaan sifat fisika maupun kimia akan

mengelompok dan membentuk suatu kumpulan mineral tersendiri yang nantinya akan

mengubah komposisi magma sesuai penggolongannya berdasarkan kandungan magma.

Proses ini dipengaruhi banyak hal. Tekanan, suhu, kandungan gas serta komposisi kimia

magma itu sendiri dan kehadiran pencampuran magma lain atau batuan lain juga

mempengaruhi proses diferensiasi magma ini. Secara umum, proses diferensiasi magma

terbagi menjadi :

a. Fraksinasi (Fractional Crystallization)

Proses ini merupakan suatu proses pemisahan kristal-kristal dari larutan magma karena

proses kristalisasi perjalan tidak seimbang atau kristal-kristal tersebut pada saat pendinginan

tidak dapat mengubah perkembangan. Komposisi larutan magma yang baru ini terjadi sebagai

akibat dari adanya perubahan temperatur dan tekanan yang mencolok serta tiba-tiba.

Gambar 2: Crystallization and settling

Sumber: Pearson Prentice Hall,Inc.2005

b. Crystal Settling/gravitational settling

Proses ini meliputi pengendapan kristal oleh gravitasi dari kristal-kristal berat yang

mengandung unsur Ca, Mg, Fe yang akan memperluas magma pada bagian dasar magma

chamber. Disini, mineral-mineral silikat berat akan berada di bawah. Dan akibat dari

pengendapan ini, akan terbentuk suatu lapisan magma yang nantinya akan menjadi tekstur

kumulat atau tekstur berlapis pada batuan beku.

c. Liquid Immisbility

Larutan magma yang memiliki suhu rendah akan pecah menjadi larutan yang masing-masing

akan membentuk suatu bahan yang heterogen.

d. Crystal Flotation

Pengembangan kristal ringan dari sodium dan potassium akan naik ke bagian atas magma

karena memiliki densitas yang lebih rendah dari larutan kemudian akan mengambang dan

membentuk lapisan pada bagian atas magma.

e. Vesiculation

Vesiculation merupakan suatu proses dimana magma yang mengandung komponen seperti

CO2, SO2, S2, Cl2, dan H2O sewaktu-waktu naik ke permukaan sebagai gelembung-

gelembung gas dan membawa komponen-komponen sodium (Na) dan potassium (K).

f. Asimilasi magma

Proses ini dapat terjadi pada saat terdapat material asing dalam tubuh magma seperti adanya

batuan disekitar magma yang kemudian bercampur, meleleh dan bereaksi dengan magma

induk dan kemudian akan mengubah komposisi magma.

Gambar 3: asimilasi magma

Sumber : Prentice Hall,Inc

Dalam proses asimilasi, terkadang batuan-batuan yang ada di sekitar magma chamber

yang kemudian masuk ke dalam magma membeku sebagai satu bentuk inklusi batuan yang

disebut dengan xenolith. Namun bentukan inklusi ini juga dapt terbentuk sebagai suatu

inklusi kristal yang disebut dengan xenocrsyt.

Gambar 4: xenolith

Sumber : http://www.go2add.com/images/Pultusk/XenolithSierra.jpg

Gambar 5: xenocrsyt

Sumber : http://www.museum.mtu.edu/Gallery/Ironcountry/DM21546.jpg

Sebagai ringkasan, Jakcson (1970) memberikan gambaran skematis mengenai proses-

proses differensiasi magma dalam suatu magma chamber. Kemudian dihasilkanlah skema

seperti berikut ini:

Gambar 6: Skema differensiasi magma menurut Jackson K.C.(1970)

Sumber : sourcerocks.blogspot.com

Dr. Lucas Donni Setiadji, seorang petrologist yang juga merupakan dosen Jurusan

Teknik Geologi FT-UGM menyatakan bahwa Diferensiasi (Differentiation) merupakan suatu

proses yang menghasilkan magma turunan (derivative magmas) yang berbeda komposisi

kimia dan mineralogi dari Primitive Parental Magma atau yang kita sebut sebagai magma

induk. Secara umum proses diferensiasi dianggap terjadi dalam reservoir magma di dalam

kerak (kedalaman < 10 km), dimana magma dalam kondisi yang stagnan, mendingin secara

perlahan dan memiliki waktu ysng cukup untuk mengkristal. Proses diferensiasi yang paling

penting adalah Kristalisasi Fraksinasi (fractional crystallization), sedangkan proses lainnya

antara lain asimilasi dan magma mixing.

Gambar 7: Magma mixing dan asimilasi

magma

Sumber: http://www.geology110.com

Magma mixing terjadi saat dua jenis magma yang berbeda bertemu dan kemudian

bercampur menjadi satu menghasilkan satu jenis magma lain yang homogen yang disebut

dengan magma turunan. Magma turunan ini biasanya bersifat pertengahan dari kedua jenis

magma yang bercampur. Sebagai contoh, magma andesitic dan dacitic kemungkinan adalah

magma intermediet yang terbentuk dari hasil pencampuran magma asam dan magma basa.

Kedua jenis magma ini dpat bertemu apabila dalam suatu regional terdapat 2 magma

chamber yang memiliki potensi dan berjarak tidak jauh dan kemudian terjadi intrusi magma

berupa sill atau dike dari salah satu magma chamber lalu intrusi ini mencapai magma

chamber yang lain. Dari intrusi yang menerobos dan bertemu dengan magma chamber inilah

kemudian terjadi proses pencampuran 2 jenis magma yang berbeda menghasilkan satu jenis

magma baru yang bersifat tengahan dari 2 jenis magma yang bercampur tersebut.

Gambar 8 : Magma mixing

Sumber : http://hays.outcrop.org/images/rocks/igneous/press4e/figure-05-06.jpg

.

REFERENSI

http://sourcerocks.blogspot.com/2010/04/magma-differentiation.html diakses pada

tanggal 27 Maret 2011 pukul 09.16 WIB

http://www.geology110.com diakses pada tanggal 27 Maret 2011 pukul 09.10 WIB