PAPER PRAKTIKUM PETROGRAFI

ACARA: BATUAN BEKU

Disusun Oleh:

Ali Baidhowi

21100110141017

LABORATORIUM MINERALOGI, PETROLOGI DAN

PETROGRAFI

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

APRIL 2012

BATUAN BEKU

A. Pengertian

Batuan beku atau igneus terjadi akibat daripada penyejukan dan

pembekuan magma dari dalam kerak bumi. Batuan beku terbentuk dari hasil

pendinginan dan kristalisasi magma didalam bumi atau di permukaan bumi. Batu

ini biasanya berbentuk hablur, tidak berlapis-lapis dan tidak mengandungi fosil.

Batu igneus boleh dikelaskan  berdasarkan kandungan bahan-bahan logam di

dalamnya. Jikalau batuan  ini mengandungi lebih banyak silika maka batu itu

digolongkan sebagai batuan asid. Sebagai batuan granit, batuan igneus jenis asid

ini tidaklah padat dan lebih muda warnanya daripada batuan bes. Batuan bes pula

lebih padat dan lebih hitam warnanya kerana banyak mengandungi oksida besi,

seperti besi, aluminium dan magnesium. Dari segi asal kejadiannya, batuan igneus

boleh dikelaskan pada dua jenis yaitu :

a. Batuan Igneus Plutonik atau Rejahan

Batu ini adalah batu igneus yang terjadi di bagian bawah kerak bumi.

Penyejukan dan pembekuan berlaku secara perlahan-lahan. Oleh kerana itu

terjadilah hablur-hablur kasar yang mudah dikenal. Batu jalar dalam ini,

umpamanya granit, diorit dan gabro terdedah di permukaan bumi akibat

daripada proses gondolan dan hakisan.

b. Batu Gunung Berapi atau Terobosan

Batu gunung berapi adalah batu cecair yang telah melimpah keluar dari gunung

berapi sebagai lava. Lava ini membeku dengan cepat di permukaan bumi dan

hablur yang dihasilkannya berbentuk halus. Batu gunung berapi atau batu jalar

luar yang biasa terdapat ialah batu basol. Batu basol ini menghasilkan hanyutan

lava, litupan lava dan daratan tinggi lava. Setengah-setengah batu basol

membeku dengan cara yang luar biasa dan menghasilkan menara-menara batu.

Sebahagian daripada lava cair itu mungkin mengalir keluar melalui rekahan-

rekahan. Lava cair itu kemudian membeku dalam bentuk daik yang tegak dan

sil yang datar.

B. Tekstur

Tekstur adalah istilah untuk menyatakan ciri fisik batuan yang berkaitan

dengan derajat kehabluran (degree of cristallinity), ukuran butir atau granularitas

(granularity), bentuk dan kemas (fabric) atau susunan dan distribusi mineral

dalam batuan.

Ciri khas yang dinyatakan oleh tekstur memberikan gambaran kondisi

terbentuknya batuan beku dari pembekuan magma induknya yang diatur oleh laju

dan urutan kristalisasi, yang bergantung pada suhu, komopsisi, kandungan gas

pada awalnya dan kekentalan magma serta tekanan pada saat membeku.

1.      Derajat kehabluran (degree of cristallinit)

Bergantung pada kondisi pembekuan magma, batuan beku dapat

seluruhnya terdiri dari kristal,atau kaca atau campuran dari keduanya.

Darajat kehabluran (degree of cristallinity) terdiri dari:

Holokristalin bila massa batuan seluruhnya terdiri dari kristal

Hipokristalin/merokristalin bila massa batuan terdiri dari kristal dan bahan

amorf.

Holohialin bila massa batuan seluruhnya terdiri dari bahan amorf atau kaca

2.      Granularitas (granularity)

Berdasarkan kekompakan kristal dalam batuan secara magaskopi maka

batuan beku dapat dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu :

Faneritik fenerokristalin bila kristal dalam batuan dapat dilihat dengan mata

telanjang, ukuran butiran halus (< 1mm), sedang (1-5 mm), kasar (5-30

mm), pegamatif (> 30 mm)

Afanitik; bila kristal dalam batuan sangat halus yang hanya teramati dengan

mikroskop.

3.      Kemas (fabric)

Kemas hanya dapat dipergunakan untuk batuan yang bertekstur relatif

berukuran butir sama (equigranular). Dalam kemas yang diperhatikan adalah

kesempurnaan bentuk kristal apakah sempurna (euhedral, idiomorphic), agak

sempurna (subhedral), atau tak berbentuk (anhedral), berdasarkan bentuk-bentuk

tadi macam kemas adalah sebagai berikut :

Panidiomorphic granular bila seluruhnya terdiri dari kristal euhedral

Hypidiomorphic granular bila terdiri dari kristal subhedral

Allotriomorphic granular bila terdiri dari kristal anhedral

Berdasarkan kriteria ini tekstur batuan beku dapat dibedakan sebagai :

Tekstur berbutir (granular texture)

`Tekstur ini mencerminkan proses pendinginan magama secara

perlahan sehingga memberi kesempatan kristal mineral berkembang sebagai

butiran.

Contoh batuan bertekstur berbutir antara lain adalah granit, pegmatit,

syenit. Dalam tekstur granular kebanyakan mineral yang terdapat dalam

butiran kurang lebih berbutir sama (eqiugranular)/berdimensi sama (equant).

Kebanyakan batuan beku plutonik berbutir kasar, sedangkan batuan retas

(dike) dan lava kebanyakan berbutir halus.

Tekstur faneritik (phaneritic texture)

Batuan bertekstur faneritik berbutir kasar yang dapat dilihat dengan

mata telanjang juga mencerminkan proses pendinginan magma yang

berlangsung sangat lambat.

Tekstur afanitik (aphanitic texture)

Batuan bertekstur afanitik berbutir halus sebagai akibat proses

pendinginan yang cepat. Butir kristal mineral terlalu kecil untuk

pemeriksaan dengan mata telanjang. Bila kristal batuan afanitik kecil sekali

yang dengan mikroskop optik juga tidak dapat dibedakan disebut

kriptokristalin (cryptocristalline)

Tekstur kaca (glassy texture)

Tekstur ini terjadi sebagai akibat proses pendinginan yang terlalu

cepat sehingga tidak sempat terjadi penghabluran (kristalisasi), misalnya

terjadi bila magma tersembur atau meleleh keluar dari gunung api dan kena

di udara. Tekstur kaca bersifat amorf, atom-atom dalam massa kaca tersusun

acak.

Tekstur porfiritik (pophyritic texture)

Tekstur ini mencerminkan terjadinya pendinginan dalam dua tahap

yang ditunjukkan oleh kristal yang lebih besar “tertanam” dalam massa

dasar (matrix, ground mass) yang berbutir halus. Kristal yang lebih besar

disebut fenokis (phenocryst). Tekstur forfiritik terjadi dalam banyak cara,

antara lain magma mulai menghablur perlahan ditempat yang dalam, dan

kemudian sebelum pembekuan terjadi sempurna, magma disemburkan ke

permukaan, sehingga sisa cairan cepat menghablur membentuk massa dasar

berbutir halus atau segera membeku menghasilkan matrix kaca membeku.

Tekstur vitrofirik adalah tekstur yang massa dasarnya kaca.

Tekstur piroklastik (pyroclastic texture)

Tekstur piroklastik terdapat dalam batuan gunung api, butiran-

butiran berupa fragmen-fragmen batuan akibat letusan.

Selain tekstur batuan beku yang telah disebutkan adapula tekstur khusus

yang tidak selalu terdapat pada setiap batuan antara lain :

Trakitik (trachytic) : tekstur aliran yang terlihat oleh adanya kesejajaran

mineral felsfar di dalam massa dasar mikro atau kriptokristalin

Ofitik (ophitic) : tekstur yang dibentuk oleh kristal plagioklas yang terkurung

dalam piroksen. Tekstur ini banyak ditemukan dalam batuan beku basa

seperti basalt, diabas dan gabro

Poikilitic (poicilitic) : kristal terarah atau acak terkurung dalam kristal besar,

kristal  olivin kecil membulat berada didalam kristal hornblene yang lebih

besar.

Grafik (graphic) tekstur tumbuh jalan (intergrowth) antara kuarsa dan ortoklas

kristal kuarsa  dan ortoklas kristal kuarsa nampak seperti bentuk huruf

hieroglifs berada dalam massa dasar ortoklas. Tekstur ini terbentuk oleh

kristalisasi serempak dari campuran euteknik atau penggantian (reflacement)

dan sering dijumpai dalam batuan beku asam seperti granit pegmatik, granit

Vesikular (vesicular) : lubang / rongga kecil membuat atau elipssoidal yang

terdapat dalam batuan lava, dihasilkan oleh gelembung gas yang terperangkap

selama pembekuan batuan.

Amigdaloidal (Amygdaloid) : rongga-rongga diisi oleh mineral sekunder

seperti opal, kalsedon,  klorit, zeolit, kalsit.

C. Mineral Penyususun Batuan Beku

Kebanyakan batu igneus keras lagi kukuh. Oleh kerana itulah batu igneus

biasanya dipecahkan untuk kegunaan membuat jalan raya, tugu-tugu peringatan

dan batu-batu nisan yang berukir. Mineral pembentuk batuan dapat dibagi

menjadi 3 kelompok, yaitu:

Mineral utama (essential minerals)

- Kuarsa

- Plagioklas

- Ortoklas

- Olivin

- Piroksen

- Amfibol

- Mika felfatoid

Mineral ikutan/tambahan ( accessory minerals)

Mineral tambahan merupakan mineralhasil kristalisasi magma, namun

jumlahnya relatif kecil (kurang dari 5 %) sehingga tidak menentukan nama

atau sifat batuan. Mineral ikutan/tambahan antara lain zirkon, apatit,

magnetit, hematit, rutil.

Mineral sekunder (secondary minerals)

Mineral yang merupakan hasil ubahan dari mineral primer, terjadi sebagai

akibat dari proses pelapukan (weathering), sirkulasi larutan sisa magma,

hidrotermal seperti proses kloritisasi, kaolinisasi, serpenitisasi, atau karena

malihan (metamorfosisma). Contoh mineral sekunder antara lain kaolin,

klorit, epidot, dsb.

Beberapa contoh mineral Utana penyususun batuan beku :

Kwarsa (SiO2)

Termasuk dalam sistem hexagonal. Merupakan bagian dari kelas

trigonal trapezohedral. Umumnya terdiri dari banyak prisma hexagonal.

Menurut Wright dan Larsen, ada 2 modifikasi dari kwarsa. Pertama alpha

kwarsa, terbentuk di bawah suhu 573oC. Bentuk ini paling banyak dijumpai.

Kedua, betha kwarsa, terbentuk antara 573 oC - 870 oC. Namun selama

pendinginan, beta kwarsa berubah menjadi alpha kwarsa.

Modifikasi ini ditemukan pada pophyriest dan beberapa pegmatit.

Kedua modifikasi tersebut sering disebut sebagai low quartz dan high

quartz.Sebenarnya masih ada modifikasi lain dari kwarsa, yaitu tridymile dan

cristobalite.

Kwarsa memiliki belahan rhombohedral dan pecahan conchoidal.

Tingkat kekerasannya adalah 7. Berat jenisnya 2,65. Memiliki kilat nonlogam,

kaca. Tingkat transparansinya tembus cahaya hingga tidak tembus cahaya.

Pada umumnya kwarsa berwarna putih atau tidak berwarna namun juga ada

yang berwarna kuning, merah, merah muda, hijau, biru, cokelat, dan hitam.

Memiliki cerat berwarna putih.

Adapun sifat optiknya adalah sebagai berikut ;

Colorless, relief rendah

Bentuk tak beraturan, dalam batuan umumnya anhedral

Tidak punya belahan

Gelapan bergelombang

Warna interferensi abu2 orde1

TO sumbu I (+)

nw = 1.54

ne = 1.553

Gambar 1.1 kenampakan mikroskopis kuarsa

Orientasi optik: sumbu optik terletak pada sumbu c, perpanjangan

kristal memotong ujung-ujung sumbu yang berlengan pendek. Komposisi:

kandungan dasarnya berupa SiO2, meskipun bekas kandungan mineral dari Ti,

Fe, Mn, Al, kemungkinan dapat ditemukan. Sifatnya tidak mudah terubah dan

sangat stabil pada lingkungan yang mudah mengalami pelapukan

Plagioclase

Sifat Optik Yang Khas :

- Colorless tapi agak keruh, relief rendah - sedang

- kembaran albit atau carlsbad-albit

- WI abu2 terang orde I

- TO sumbu 2 (-) dan (+)

- Terdapat belahan, terdapat pleokroisme monokroik

Gambar 1.2 Kenampakan mikroskopis plagioklas

Proses pembentukan mineral Plagioklas berdasarkan Bowen Reaction

Series terletak pada deret continuous. Deret ini mewakili pembentukan

feldspar plagioclase. Dimulai dengan feldspar yang kaya akan kalsium (Ca-

feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan bertahap dalam

pembentukan natrium yang mengandung feldspar (Ca–Na-feldspar,

CaNaAlSiO) sampai titik kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 9000C.

Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion, feldspar didominasi oleh

pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu sekitar

6000C feldspar dengan hampir 100% natrium terbentuk. Kemudian

terdapatnya pecahan pada mineral ini menunjukan bahwa mineral ini terletak

pada awal pembentukan karena pada awal pembentukan ini mineral belum

mempunyai resistensi yang tinggi sehingga mudah terbentuk pecahan dan

mineral ini terdapat pada batuan beku basa hal ini dikarenakan mineral ini

terbentuk lebih dulu (semakin keatas sifatnya semakin basa dan semakin

kebawah semakin asam).

Muscovite

Termasuk dalam sistem monoklinik dan merupakan bagian dari kelas

prismatik. Merupakan kristalin dan berbentuk tabular. Megaskopis, dengan

ukuran yang besar maka belahan terlihat semakin jelas. Memiliki belahan

basal.

Tingkat transparansi transparan hingga transqlucent. Memiliki sifat

dalam yang elastis. Tingkat kekerasannya 2-3. Berat jenis 2,8-3,1. Pada

umumnya tidak berwarna, namun ada juga yang berwarna kekuning-kuningan,

kecoklat-coklatan, dan kemerah-merahan. Memiliki kilatan logam, mutiara

hingga kaca.

Gambar 1.3 kenampakan mikroskopis muskovit

Muscovite mengandung kalsium, magnesium, besi, sodium, dan

flourin. Muscovite sering dianggap sebagai mika. Mika sering digunakan

dalam pabrik pembuatan alat-alat elektronik. Sifat Optik Yang Khas :

-       Warna colorless

-       Biaxial negatif

-       Warna colorless

-       Bentuk berlembar

-       Pleokroisme kuat

-       Gelapan sejajar

-       Bentuk dan sifat

optik lain mirip biotit

Biotit

Termasuk dalam sistem monoklinik dan tergabung dalam kelas

prismatik. Memiliki bentuk tabular serta memiliki sedikit kristal. Memiliki

jenis belahan basal. Tingkat kekerasannya 2,5-3. Memiliki berat jenis 2,7-3,2.

Berwarna coklat tua, coklat terang, dan agak kehijau-hijauan. Memiliki indeks

bias 1,541-1,638.

Gambar 1.4 Kenampakan mikroskopik biotit

Memiliki cerat berwarna putih kehijau-hijauan. Memiliki daya

transparansi transparan hingga tidak tembus cahaya. Memiliki kandungan

titanium, mangan, sodium, dan florin. Biotit merupakan salah satu mineral

yang kurang komersil. Adapou sifat optiknya sebagai berikut:

- Warna coklat, kemerahan, kehitaman

- Bentuk berlembar

- Pleokroisme kuat

- Gelapan sejajar

- Umumnya teralterasi dengan klorit dan mineral – mineral lempung

Piroksen

Gambar 1.5 Kenampakan mikroskopis piroksen

Piroksen mengandung kalsium, silikat, magnesium, besi, alumunium,

sodium, dan litium. Piroksen tergabung pada 2 sistem kristal. Yang pertama,

orthorombic (M’’2(Sio3)2), tanpa kalsium dan sedikit alumunium. Yang kedua

adalah monoklinik (M’M’’2(Sio3)2), alkali, alumunium, dan kalsium. Piroksen

memiliki hubungan yang dekat secara kimiawi dan kristalografi dengan

kelompok amphibole. Piroksen dibagi menjadi orthopiroksen dan

klinopiroksen berdasarkan sudut gelapannya. Adapun sifat optiknya sebagi

berikut :

Clinopyroxene

Sifat Optik Yang Khas:

- Biru cyan

- colourless

- Relief sedang

- Gelapan miring

- WI Orde 3

- Birefringence: 0.002-0.022

Orthopiroxene

Sifat optik sama dengan klinopiroksen ( augit, diopsid )

- Yang membedakan adalah gelapannya sejajar (klino=miring)

- TO sumbu 2 (-) àhipersten (+) à enstatit

- Sistem kristal: Orthorhombic

- Relief: sedang

- Warna: hijau muda / merah muda, colorless

- RI: 1.658-1.788

- Bire: 0.008-0.020

- WI Orde 2

Olivine

Termasuk dalam sistem orthorombic dan termasuk dalam kelas

bipiramidal. Kristalnya berbentuk prismatik ataupun tabular. Memiliki belahan

pinacoidal. Dan pecahan concoidal. Memiliki tingkat kekarasan 6,5-7.

Memiliki berat jenis 3,2-3,6. Memiliki kilat nonlogam, kaca.

Berat jenis olivine tergantung pada kandungan besi di dalamnya.

Olivine bersifat optikal positif jika kandungan FeO kurang dari 13%, atau

sebaliknya. Memiliki daya transparansi transparan hingga transqlucent. Olivine

berwarna hijau, kekuning-kuningan, coklat, kemerah-merahan, keabu-abuan,

serta tidak berwarna. Terdapat kandungan titanium, nikel, dan kalsium dalam

jumlah kecil. Olivine mudah diurai dan mengalami gelatinisasi menjadi

serpentine, magnetit, limonite, magnesit, opal, dan garnierit.

Gambar 1.6 Kenampakan Mikroskopis Olivin

Olivine merupakan bagian dari batuan beku. Seperti basalt, dunite,,

gabro, dan peridotit. Olivine banyak ditemukan di Mesir, Gunung Vesuvius,

Burma, Norwegia, Arizona, Vermount, New Hampshire, Virginia,

Pennsylvania, North Carolina, Oregon, New Mexico, Canada, dan Brasil.

Olivine juga ditemukan pada meteorit. Adapun sifat optiknya sebagai berikut :

- Abu2 agak kehijauan-transparan

- Relief tinggi

- Bentuk poligonal/prismatik

- Pecahan tak beraturan, tanpa belahan

- WI orde II

- Pada bidang pecahan/rekahan sering teralterasi menjadi serpentin

- Data Optik : Biaxial (+), a=1.63-1.65, b=1.65-1.67, g=1.67-1.69,

- bire=0.0400,2V(Calc)=88, 2V(Meas)=46-98. Dispersi relatif lemah.

Augite

Termasuk didalam kelas monoklinik. Augite tergabung dalam kelas

prismatik. Memiliki belahan prismatik. Memiliki pecahan conchoidal hingga

uneven. Tingkat kekerasannya berkisar 5 sampai dengan 6. Memiliki berat

jenis 3,2 hingga 3,6, bergantung pada komposisi. Pada umumnya Augite

berwarna hitam, atau hitam kehijau-hijauan. Augite memiliki cerat berwarna

hijau keabu-abuan. Augite, pada umumnya tidak tembus cahaya, namun ada

juga yang sedikt tembus cahaya. Memiliki kilat non-logam, kaca.

Gambar 1.7 Kenampakn optic augit

Augite memiliki komposisi kimia Ca(Mg,Fe)(Si2O6) dan (Ca,Mg,Fe)

(Al,Fe)(AlSiO6). Augite juga mengandung sodium dan titanium.

Hornblende

Hornblende termasuk kedalam sistem monoklinik dan tergabung di

dalam kelas prismatik. Hornblende memiliki tingkat kekerasan 5 hingga 6.

Hornblende bnerwarna hijau tua, cokelat, ataupun hitam. Memiliki cerat

berwarna hijau keabu-abuan hingga cokelat keabu-abuan.

Hornblende memiliki kilat non-logam, kaca hingga sutera.

Hornblende memilii daya transparansi transqlucent hingga opaque.Secara

kimiawi, Hornblede terdiri dari Ca2(Mg,Fe)4Al(OH)2(AlSi7O22) dan

Ca2Na(Mg,Fe)4Al(OH)2(Al2Si6O22). Jika dilihat dari komposisi tersebut,

Hornblende sangatlah mirip dengan Augite. Didalam Hornblende terdapat

sedikit air, kandungan air inilah yang membedakan Hornblende dengan Augite.

Hornblende juga mengandung sedikit alkali dan titanium.

Gambar 1.8 Kenampakan optic Hornblede

Hornblede merupakan salah satu penyusun batuan plutonik bersama

dengan granit, syenite, amphibole, dan diorit. Adapu sifat optiknya sebagai

berikut :

- Warna kehijauan/kecoklatan,

- relief tinggi,

- pleokroisme kuat (dikroik/trikroik),

- belahan 1 arah atau 2 arah 120o,

- bentuk prismatik (biasanya memanjang),

- gelapan miring 12-30o

Orthoklas

Orthoklase terdapat di dalam sistem monoklinik dan tergabung di

dalam kelas prismatik. Memiliki belahan basal. Pecahannya berupa conchoidal

hingga uneven. Tingkat kekerasannya adalah 6. Memiliki berta jenis 2,5 hingga

2,6.

Umumnya tidak berwarna, namun ada juga yang berwarna putih, abu-

abu, kem erah-merahan, kekuning-kuningan, ataupun sedikit kehijau-hijauan.

Memiliki kilat non-logamkaca hingga mutiara. Ada tiga jenis orthoclase,

Adularia, Sanidine, dan Ordinary Orthoclase. Orthoclase mengandung sodium.

Orthoclase dapat berubah menjadi kaolinite dan muscovite jika berfusi dengan

asam. Orthoclase dapat dijumpai pada batuan plutonik. Batuan beku tersusun

atas berbagai jenis mineral, yaitu kwarsa, tridymite, cristoibalite, orthoclase,

microline, sanidine, plgioclase, nepheline, sodalite, leucite, muscovite, biotite,

phlogopite, augite, orthopyroxene, aegirine, hornblende, arfvedsonite,

riebeckite, dan olivine.

Gambar 1.9 Kenampakan optic Orthoklas

Adapun sifat optiknya adalah sebagai berikut :

- Colorles tapi agak keruh, relief rendah

- Pada sayatan 001 terlihat kembaran carlsbad

- WI abu2 terang orde I

- TO sumbu 2 (-)

- relief rendah : nalpha = 1.514 - 1.526, nbeta= 1.518 - 1.530, ngamma = 1.521 -

1.533

- Bentuk : Umumnya sebagai anhedral sampai euhedral pada batuan beku.

- Tidak terdapat pleokroisme