Siklus Batuan

Distribusi batuan

PETROLOGI BATUAN BEKU

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk akibat membekunya magma pada waktu perjalanannya ke permukaan bumi.

Magma adalah cairan silikat yang panas dan pijar yang terdiri dari unsur-unsur O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K dll

Hasil dari rekristalisasi magma tersebut membentuk berbagai macam jenis mineral dan mengikuti aturan tingkat kristalisasi dari magma.

Mengikuti Seri Reaksi Bowen

BOWEN’S REACTION SERIES

Olivin

Ca-plagioklas

Piroksen

Hornblende

Biotit

Na-plagioklas

K-feldspar

Muskovit

Kuarsa

Tem

pera

tur

men

uru

n

ultramafik

gabro

diorit

granit

syenit

kontinu

diskontinu

DERET REAKSI BOWEN

Pengelompokkan batuan beku berdasarkan kelompok mineralnya :

Kelompok Mineral Kelompok Batuan Beku

OlivinPiroksenPlagioklasOlivin, piroksen

Ultramafik dan Ultramafitit

Olivin, piroksen, plagioklasOlivin, plagioklasPiroksen, plagioklas

Gabroid dan Basaltoid

Piroksen, hornblenda, plagioklasHornblenda, plagioklasHornblenda, biotit,plagioklas, <<< kuarsa

Dioritoid dan Andesitoid

Hornblenda, biotit, muskovit, kuarsaBiotit, muskovit, k-feldspar, kuarsaBiotit, muskovit, k-feldspar

Granitoid dan Dasitoid

Mineral Pembentuk Batuan

Mineral pembentuk batuan dapat dibagi atas 3 kelompok, yaitu :

1. Mineral Utama (essential minerals) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma, yang biasanya hadir dalam jumlah yang cukup banyak dan menentukan nama/sifat batuan. Contoh : olivin, piroksen, amfibol, biotit, plagioklas, k-feldspar, muskovit, kuarsa, feldspartoid.

2. Mineral tambahan (accessory minerals) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma, tetapi kehadirannya relatif sedikit (<5%) dan tidak menentukan nama/sifat batuan. Contoh : apatit, zirkon, magnetit, hematit, rutil dll

3. Mineral sekunder (secondary minerals) : mineral hasil ubahan dari mineral-mineral primer karena pelapukan, alterasi hidrothermal atau metamorfosa. Contoh : klorit, epidot, serisit, kaolin, aktinolit dll.

Tekstur Batuan Beku

Tekstur adalah kenampakan dari batuan yang dapat merefleksikan sejarah kejadiannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukkan tekstur batuan beku adalah derajat kristalinitas, granulitas/besar butir dan kemas/fabric.

1. Derajat Kristalisasi

1. Holokristalin : terdiri dari kristal seluruhnya2. Hipokristalin : terdiri dari sebagian kristal dan

sebagian gelas3. Holohyalin : terdiri dari gelas seluruhnya

2. Granulitas / Besar Butir

Faneritik : kristal-kristalnya dapat dilihat dengan mata biasaKhusus untuk batuan bertekstur faneritik, ukuran butirnya dapat ditentukan sebagai berikut : - Halus : besar butir < 1mm- Sedang : besar butir 1mm – 5mm- Kasar : besar butir 5mm – 3cm- Sangat kasar : besar butir > 3cm

Afanitik : kristal-kristalnya sangat halus atau amorf, hanya dapat dilihat dengan mikroskop

Jika batuan bertekstur porfiritik, maka ukuran fenokris dan masadasar dipisah.

3. Kemas / Fabric

Equigranular : ukuran besar butir relatif sama Inequigranular : ukuran besar butir tidak sama

- Porfiritik : kristal-kristal yang lebih besar (fenokris)

tertanam dalam masadasar kristal yang lebih halus- Vitrofirik : kristal-kristal yang lebih besar (fenokris)

tertanam dalam masadasar gelas/amorf.

Tekstur batuan beku berdasarkan bentuk geometri kristalnya :

Tabular (plagioklas, k-feldspar) Prismatik (piroksen, hornblenda) Berlembar (mika) Poligonal (kuarsa, olivin)

Struktur Batuan Beku

Struktur yang dimaksud adalah struktur primer, yang terjadi saat terbentuknya batuan beku tersebut. Struktur batuan beku sebagian besar hanya dilihat di lapangan (dimensinya sangat besar), tetapi kadang-kadang dapat dilihat juga dalam hand specimen.

Struktur yang berhubungan dengan aliran magma : Schlieren : struktur yang dibentuk mineral prismatik, pipih atau

memanjang atau oleh xenolith akibat pergerakan magma. Segregasi : struktur pengelompokkan mineral (biasanya mineral

mafik) yang mengakibatkan perbedaan komposisi mineral dengan batuan induknya.

Lava bantal : struktur yang diakibatkan oleh pergerakkan lava akibat interaksi dengan lingkungan air, bentuknya menyerupai bantal, dimana bagian atas cembung dan bagian bawah cekung.

Struktur yang berhubungan dengan pendinginan magma : Vesikuler : lubang-lubang bekas gas pada batuan beku (lava) Amigdaloidal : lubang-lubang bekas gas pada batuan beku (lava),

yang telah diisi oleh mineral sekunder seperti zeolit, kalsit, kuarsa. Kekar kolom : kekar berbentuk tiang dimana sumbunya tegak lurus

arah aliran. Kekar berlembar : kekar berbentuk lembaran, biasanya pada

tepi/atap intrusi besar akibat hilangnya beban.

KLASIFIKASI BATUAN BEKU

Komposisi batuan : mineralogi dan kimiawi- mineralogi : mineral utama (olivin, piroksen, feldspar dll) mineral tambahan (apatit, rutil, mineral bijih dll)- Kimiawi : unsur utama (major elements) : unsur oksida SiO2,

Al2O3 dll unsur jejak (trace elements) : Sr, Rb, Ba dll ppm unsur tanah jarang (rare earth minerals/REE) : ppb

inner transition element grup lanthanids (57-71)

La, Ce, Pr, … … , Lu

Dasar klasifikasi- mineralogi : % mineral utama- kimiawi ;

silika (% SiO2)

ultrabasa (< 45%)basa (45 – 52%)Intermedier/menengah (52 – 66%)Asam (> 66%)

silica saturation, undersaturated, saturated terhadap thp free silica

Contoh : - pembentukan leusit, forsterit (Fe-olivin)

undersaturated - pembentukan Mg-orthopiroksen, albit saturated thp free silica (quartz)

alumina saturation - peralumina : saturated thp alumina (Al2O3 >

Na2O+K2O+CaO)

- peralkaline : oksida alkalin > oksida alumina - subalumina : oksida alumina = atau > oksida alkalin

(Na2O+K2O)

- metalimina : oksida alumina = atau > Na2O+K2O+CaO)

- Color index (Indeks warna) proporsi mineral felsik dan mafik mineral felsik : feldspar, feldspartoid, kuarsa, muskovit mineral mafik : mineral ferromagnesia olivin, amfibol,

klinopiroksen; - C.I. < 30 : leucratic- 30 – 60 : mesocratic- 60 – 90 : melanocratic- > 90 : hypermelanic/ultramafic

KLASIFIKASI BATUAN BEKU SECARA MEGASKOPIS

Berdasarkan Klasifikasi IUGS (1999) Golongan faneritik Golongan Afanitik

1. Golongan Faneritik

Batuan bertekstur faneritik, dapat teramati secara megaskopis (mata biasa), berbutir sedang – kasar (lebih besar dari 1mm)

Golongan faneritik dapat dibagi atas beberapa jenis batuan

Dasar pembagiannya adalah kandungan mineral kuarsa (Q), atau mineral feldspartoid (F), feldspar alkali (A), serta kandungan mineral plagioklas (P)

Cara menentukan nama batuan dihitung dengan menganggap jumlah ketiga mineral utama (Q + A + P atau F + A + P) adalah 100%

Q

A P

F

60 60

Granitic-rocks

20 20

10 10

60 60

Syenitic-rockDioritic-rockGabbroic-rockAnorthositic-rock

Foid-syenitic- rock

Foid-dioritic-rock

Foid-gabbroic-rock

Foidolitik-rock

P

Px+Ho Ol

90 90

10 10

40

VIII

IV

X+XI IX

Ol

Px Ho

IX

X XI

Q --- quartz

A --- alkali feldspar

P --- plagioclase

F --- foid

Px --- pyroxene

Ho --- hornblende

Ol --- olivine

Quartz-rick-coarse-grained- rock

VIII = Anortositic-rock IX = Peridotic-rock X = Piroksenitic-rockXI = Hornblenditic-rock

I = Granitoid

II = Syenitoid

III = Dioritoid

IV = Gabroid

V = Foid Syenitoid

VI = Foid Dioritoid & Gabroid

VII = Foidolit

VIII = Anortosit

IX = Peridotit

X = Piroksenit

XI = Hornblendit

Untuk II dan IV, “ foid bearing” digunakan bila feldspartoid hadir

2. Golongan Afanitik

Batuan beku bertekstur afanitik, mineral-mineralnya tidak dapat dibedakan dengan mata biasa atau menggunakan loupe, umumnya berbutir halus (< 1mm), sehingga batuan beku jenis ini tidak dapat ditentukan prosentase mineraloginya secara megaskopis.

Salah satu cara terbaik untuk memperkirakan komposisi mineralnya adalah didasarkan atas warna batuan, karena warna batuan umumnya mencerminkan proporsi mineral yang dikandungnya, dalam hal ini proporsi mineral felsik (berwarna terang) dan mineral mafik (berwarna gelap). Semakin banyak mineral mafik, semakin gelap warna batuannya.

Penentuan nama atau jenis batuan beku afanitik masih dapat dilakukan bagi batuan yang bertekstur porfiritik atau vitrofirik, dimana fenokrisnya masih dapat terlihat dan dapat dibedakan, sehingga dapat dibedakan jenis batuannya. Dengan menghitung prosentase mineral yang hadir sebagai fenokris, serta didasarkan pada warna batuan/mineral, maka dapat diperkirakan prosentase masing-masing mineral (Q/F, A. P), maka nama batuan dapat ditentukan.

Q

A P

F

60 60

Rhyolitic-rock

20 20

10 10

60 60

Trachytic-rock

Andesitic- rock

Basaltic-rock

Phonolitic-rock Tephritic-rock

Foiditic-rock

Ol Px

Ultramafitic

Q --- quartz

A --- alkali feldspar

P --- plagioclase

F --- foid

Px --- pyroxene

Mel --- melilite

Ol --- olivine

Mel

Dacitic- rock

Hal – hal utama yang perlu dicatat dalam deskripsi batuan beku :

1. Warna, sebagai petunjuk awal, untuk memperkirakan komposisi kimia dan mineral dari batuan

2. Tesktur, besar butir dan kemas, yang mana hubungan dengan sejarah dan cara kejadian batuan, serta kecepatan dan urutan pertumbuhan kristal.

3. Mineralogi, sebagai petunjuk untuk identifikasi batuan, biasanya di dalam batuan beku terdapat antara 2 – 4 mineral utama.

4. Inklusi material asing (sebagai tambahan dalam membantu identifikasi batuan). Inklusi ini kadang ditemukan dalam batuan beku dan harus dideskripsi terpisah, inklusi penting ketika kita ingin menilai cara kejadian dan asal tubuh batuan beku.

sampel

Warna : Hitam bintik-bintik putih/putih kemerahan dll (warna yang representatif)

Struktur : Masif/vesikuler/amigdaloidal/kekar akibat pendinginan dll

Tekstur

Granulitas/Besar butir

Sedang 1-5mm, Kasar 5mm – 3cm, sangat kasar > 3cm

Halus < 1mm

Faneritik Afanitik

Derajat Kristalisasi

Holokristalin HolohyalinHipokristalin/hipohyalin

Keseragaman butir/kristal

Equigranular Inequagranular Porfiritik/Vitrofirik

Panidiomorfik Granular (Euhedral)

Hipidiomorfik Granular (Subhedral)

Alotriomorfik Granular (Anhedral)

Fenokris Komposisi mineral : Kuarsa (..%), ciri-cirinya dll

Nama Batuan : Granitoid/Syenitoid/Dioritoid dll

KARAKTER BATUAN BEKU EKSTRUSI DAN INTRUSI

Batuan beku ekstrusi : Ukuran butir halus – amorf Chilled margin hanya

terdapat di bagian bawah Efek bakar (baking effect)

di bagian bawah Bagian atas fragmentasi

(autobreksi) Ada xenolith di bawahnya Vesikular, amigdaloid di

bagian atas Batuan yang dilewati

tidak terdeformasi

Batuan beku intrusi : Ukuran butir halus – kasar Chilled margin terjadi di

bagian luar Terjadi metamorfosis

kontak/termal Batas tidak beraturan-

halus Terdapat xenolith samping

batuan yang di bawah maupun yang di atasnya

Vesikuler dan amigdaloid jarang

Mengakibatkan perlipatan, atau deformasi batuan yang diterobos