petrologi batuanbeku bab 1 2011

Upload: aldion-afif

Post on 10-Feb-2018

249 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    1/79

    PETROLOGISemester 2 Th 2009/2010

    Dr. Lucas Donny Setijadji

    16 Maret 2011

    JURUSAN TEKNIK GEOLOGI, FAKULTAS TEKNIK UGM

    UNIVERSITAS GADJAH MADA

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    2/79

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    3/79

    Struktur tubuh bumi:- Litosfer

    - Astenosfer- Mesosfer

    - Inti bumi

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    4/79

    Litosfer (Li thosphere) : 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; silikatpadat di bawah zona Moho; kedalaman bervariasi,

    sampai 200 km

    Karakteristik Struktur Dalam Bumi

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    5/79

    Astenosfer (Asthenosphere): plastis (plastic)

    - Bagian mantel atas, di bawah mantel litosfer, bersifatplastis

    - 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

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    6/79

    Kerak (Crust)

    a. Kerak benua Kerak benua bagian atas

    Komposisi rata-rata lebih mendekati granodiorit daripadagranit

    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

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    7/79

    Mantel (Mantle

    )

    a. Mantel atas

    - Batuan ultramafik

    (silikat Mg + Fe3O4 + silikat hidrat)

    b. Mantel bawah

    - Batuan ultramafik(silikat Mg)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    8/79

    Inti bumi

    Siderofil (siderophile) : Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Mo, W, Pt

    dialihtempatkan / emplacementke 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)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    9/79

    Tektonik Lempeng dan Petrologi

    Sejak tahun 1960-an, teori tektonik lempeng yangsebagian besar dihasilkan dari studi geologi dasarsamodra 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) danmetamorfosa.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    10/79

    Rock Cycle

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    11/79

    Tipe tepi lempeng

    Zona 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 rekahantersebut.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    12/79

    Zona tepi lempeng konvergen (konsumtif)

    Zona subduksi / penunjaman

    Busur tepi benua aktif (lempeng samodra menunjam dibawah lempeng benua)

    Busur kepulauan (lempeng samodra menunjam dibawah lempeng samodra)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    13/79

    Zona tepi lempeng pasif

    Zona sesar geser/transform

    Dua lempeng tersebut bergesekan secara horisontal,paralel terhadap batasnya, sehingga tidak akan adapenambahan material di zona tepi lempeng yangbersifat pasif tersebut.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    14/79

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    15/79

    Tinjauan Umum

    Batuan Beku (igneous rock) adalah batuan yangterbentuk dari proses pendinginan magma, baik yangbersifat kristalin maupun gelasan

    Magma: Lelehan batuan silikat panas yang terbentukdi alam, bersifat mobil, dapat mengandung materialpadat dan gas. Zat padat terdiri dari sisa batuan asal

    yang tidak ikut meleleh atau senolit (xenolith), sisakristal yang tidak ikut meleleh atau senokris(xenocryst) dan kristal-kristal yang terbentuk olehpembekuan magma (Jackson, 1982)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    16/79

    Magmatisme

    Magma terbentuk oleh pelelehan sebagian (partial melting)batuan induk (parental rocks) di dalam mantel atau, dalamjumlah yang lebih sedikit, di bagian bawah kerak (lower crust)(Schmincke, 2004)

    Magma dapat mendingin untuk membentuk batuan beku baikdi permukaan bumi yang dalam hal ini menghasilkanbatuan beku vulkanik atau ekstrusif (volcanic or extrusiveigneous rocks), atau di bawah permukaan bumi yangmenghasilkan batuan beku plutonik atau intrusif (plutonic or

    intrusive igneous rocks).

    Lava: Lelehan magma yang mencapai permukaan bumi(Hughes, 1982)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    17/79

    Tektonik Lempeng Global dan Volkanisme

    Sebaran spasial antara batas lempeng dan keberadaan deretan gunung api menunjukkanhubun an an erat antara tektonik lem en dan volkanisme Gambar dari Schmincke 2004

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    18/79

    Lokasi-lokasi terbentuknya magma dalam konteks

    tektonik lempeng

    (Schmincke, 2004)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    19/79

    Lokasi-Lokasi Terbentuknya Magma

    1. Zona subduksi (subduct ion zone)

    Peleburan mantel atas / baji mantel (mant le wedge), mantel

    tersomatisasi

    Pelelehan parsial kerak samudera (fasies amfibolit, eklogit)

    Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah

    (anateksis)

    2. Zona tumbukan (col l is ion zone)

    Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis)

    Pelelehan parsial kerak benua bagian tengah (anateksis)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    20/79

    Lokasi terbentuknya magma (2)

    3. Rekahan tengah samodra (m id oceanic r i f t)

    Peleburan mantel atas

    4. Rekahan tengah benua (in t ra cont inental r i f t)

    Peleburan mantel atas

    5. Kepulauan tengah samudera (m id oceanic

    island)

    Peleburan mantel atas

    (Best, 1982; Wilson, 1989)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    21/79

    Perbandingan jumlah erupsi

    gunung api dan jumlah

    (volume) magma yangdikeluarkan per tahun dari

    berbagai lokasi pembentukan

    magma (Schmincke, 2004)

    Kesimpulan: Zona pemekaran

    tengah samodra merupakan

    lokasi di mana volume magma

    paling banyak dihasilkan

    setiap tahunnya

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    22/79

    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

    (Inc reasing Temperatur e)

    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)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    23/79

    3 model

    pembentukan

    magma basalt

    dari pelelehan

    partial peridotit(Schmincke,

    2004)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    24/79

    Magmatisme akibat penambahan fluida khususnya air zona

    penunjaman

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    25/79

    Magmatisme akibat penurunan tekanan (decompression

    melting) di pemekaran tengah samodra (MOR)

    Figure 4.20

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    26/79

    Pelelehan Sebagian (Partial Melting)

    Magma umumnya terbentuk oleh pelelehan sebagian daribatuan asal, atau dikenal sebagai peristiwa partial melting

    Pembentukan magma basaltik

    Umumnya berasal dari partial meltingdari batuan asalultramafik di bagian mantel

    Sejumlah besar magma basalt dikeluarkan kepermukaan bumi setiap tahunnya

    Pembentukan magma andesitik Dihasilkan oleh interaksi magma basaltik dan batuan

    penyusun kerak yang lebih asam

    Bisa juga dihasilkan karena proses diferensiasi magma

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    27/79

    Partial Melting

    Mineral

    Hypothetical Solid Rock:

    Intermediate Composition

    A (Mafic)

    B (Int)

    C (Felsic)

    Melting

    Temp

    1200C

    1000C

    800C

    Temperature = 500C

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    28/79

    Partial Melting

    Mineral

    A (Mafic)

    B (Int)

    C (Felsic)

    Melting

    Temp

    1200C

    1000C

    800C

    Temperature = 1400C

    Intermediate Magma

    (All Minerals Melt)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    29/79

    Partial Melting

    Mineral

    A (Mafic)

    B (Int)

    C (Felsic)

    Melting

    Temp

    1200C

    1000C

    800C

    Temperature = 900C Magma

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    30/79

    Mineral

    A (Mafic)

    B (Int)

    C (Felsic)

    Melting

    Temp

    1200C

    1000C

    800C

    Temperature = 900C

    Magma

    Magma yang

    memisahkan diri

    Felsic

    Remaining Rock: More Mafic

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    31/79

    Prinsip Partial MeltingPartial Meltingmenghasilkan magma

    yang lebih asam (more felsic) daripada

    batuan induknya (the parent rock)

    Parental Rock

    Ultramafic

    Mafic

    Intermediate

    Felsic

    Magma from Partial Melting

    Mafic

    Intermediate

    Felsic

    (more) Felsic

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    32/79

    Composition: Magma Source

    Mafic Intermediate Felsic

    Source: Partial Melting of ultramafic mantle at

    Divergent Zones and

    Ultramafic mantle

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    33/79

    Mafic Intermediate Felsic

    Source: Partial Melting of ultramafic mantle at

    Divergent Zones and Hot Spots

    Composition: Magma Source

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    34/79

    Mafic Intermediate Felsic

    Source: Partial Melting of mantle, ocean crust and continent at

    Subduction Zones

    Composition: Magma Source

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    35/79

    Mafic Intermediate Felsic

    Source: Partial melting felsic continent above

    Hot Spots & Subduction Zones

    Composition: Magma Source

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    36/79

    1. Tipe Magma

    Tipe-tipe magma dapat ditentukan berdasarkan karakteristikkomposisi kimia magma yang bersangkutan. Secara umum dapatdikelompokkan tiga jenis magma sebagai berikut:

    Magma basaltik (Basalticmagma) -- komposisi SiO2 45-55wt%, dengan komposisi unsur Fe, Mg, Ca yang tinggi, sedangkanK dan Na rendah

    Magma andesitik (andesiticmagma) -- komposisi SiO2 55-65wt%, dengan kandungan Fe, Mg, Ca, Na, K yang sedang

    (intermediate) Magma riolitik (rhyoliticmagma) -- kandungan SiO2 65-75%,

    dengan kandungan Fe, Mg, dan Ca yang rendah, sedangkankandungan K dan Na yang tinggi

    Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    37/79

    2. Kandungan gas dan volat i ledalam magma:

    CO, CO2, H2S, SO2, H2O, H2, HCl, dll

    Jumlah volatile (misalnya H2O) bervariasitergantung 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

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    38/79

    3. Temperatur Magma

    Suhu atau Temperature magma, walaupun sulit untukdiukur secara langsung, namun berdasarkan hasil

    pengukuran laboratorium dan pengukuran langsungdi lapangan secara terbatas mengindikasikan bahwasuhu erupsi dari berbagai jenis magma adalah sbb:

    Basaltic magma - 1000 s/d 1200oC

    Andesitic magma - 800 s/d 1000oC

    Rhyolitic magma - 650 s/d 800oC.

    Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    39/79

    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

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    40/79

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    41/79

    Alihtempat dan Kristalisasi Magma

    Magma yang awalnya terbentuk di tempat yangdalam mempunyai kecenderungan untukbermigrasi mendekati permukaan bumi.

    Gerakan (migrasi) magma ke arah permukaandisebabkan oleh:

    1. Tekanan gaya berat karena adanya perbedaan berat jenis

    2. Perubahan volume karena adanya pengurangan tekanan3. Tekanan horisontal oleh gerakan tektonik

    4.Magmatic stoping

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    42/79

    Magma

    Chamber

    Surface

    Intrusive

    (Plutonic)

    Extrusive

    (Volcanic)

    Skema

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    43/79

    Skema

    sistem

    magma

    dan volkano

    (Schmincke, 2004)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    44/79

    1. Tekanan gaya berat karena adanyaperbedaan berat jenis

    Berat jenis magma selalu lebih kecildaripada 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

    (1100

    0

    C)-Granit, lelehan:2,40 gr/cm3 (10000C);2,39 (11000C)

    -Gabro,lelehan: 2,75 gr/cm3 (10000C);2,74 (11000C)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    45/79

    2. Perubahan volume oleh adanyapengurangan 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, yangberujud gelembung-gelembung gas. Apabila terjadipembekuan, maka akan dihasilkan basalt skorian.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    46/79

    3. Tekanan horisontal oleh tektonik-Magma bergerak ke atas atau ke arahlateral

    Contoh: Magma bergerak sepanjangpuncak antiklin atau lembah sinklin,

    hingga dapat terbentuk tubuh pakolit.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    47/79

    4.Magmatic stoping

    - Magma berkontak dengan batuandinding

    - Penambahan material-materialbongkah- batuan dinding akanmenyebabkan terjadinya penambahan

    tekanan pada tubuh magma, sehingga akanikut serta mempermudah gerakan magmake atas.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    48/79

    Karena terjadi perbedaan densitas yang kontras antarabagian mantel dan kerak bumi, yaitu dari 3,3 ke sekitar 2,8g/cm3 maka banyak magma yang tertahan di zona ini

    (disebut juga magma underplating) Karena proses geodinamik lainnya, sebagian magmaakan naik ke dalam kerak dan berkumpul dalam dapurmagma yang lebih dangkal (

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    49/79

    Proses Kristalisasi Magma

    Magma yang naik mendekati permukaan bumi biasanya mengalamiberbagai ubahan kimia dan mineralogi melalui proses-proses yangdisebut diferensiasi, yang menghasilkan bermacam-macam batuan bekudengan komposisi kimia yang berbeda-beda

    Komposisi asal magma disebut sebagai magma induk atau Parental

    Magmaatau Primitive Magma Diferensiasi (Differentiation): proses-proses yang menghasilkan magmaturunan (derivative magmas) yang berbeda komposisi kimia danmineralogi dari Primitive Parental Magma

    Secara umum diferensiasi dianggap terjadi dalam reservoir magma di

    dalam kerak (kedalaman < 10km), di mana magma dalam kondisistagnan, mendingin secara perlahan dan mengkristal

    Proses diferensiasi yang paling penting adalah Kristalisasi Fraksinasi(fractional crystallization). Proses lainnya antara lain asimilasi danmagma mixing.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    50/79

    Evolution of magmas

    Observation:

    A single volcano

    may extrude lavas

    with differentcompositions

    The change in

    composition can

    occur during asingle eruption.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    51/79

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    52/79

    Palisades Intrusion

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    53/79

    1. Magma mengkristal menjadi berbagai jenis mineral pada kisaran suhutertentu, sehingga suhu pengkristalan berbagai mineral berbeda-beda.

    2. Kristal-kristal yang terbentuk awal dapat bertahan dengan sempurna(dipertahankan kesetimbangan-nya dengan fase lelehan) atau sebagianbereaksi dengan lelehan magma;

    3. Karena sebagian lelehan magma mengkristal, maka komposisi lelehan

    akhir berbeda dengan lelehan semula (Charmical et al., 1971; Ehlers danBlat, 1981)

    4. Komposisi mineral dapat berubah terus-menerus karena terjadi reaksidengan magma, terutama apabila mineral-mineral tersebut tidak berpindahtempat

    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 kristalsecara berurutan (sequential).

    7. Pemikiran awal: magma induk tunggal, basalt.

    8. Sekarang diketahui bahwa semua batuan beku tidak hanya berasal darihasil diferensiasi magma basalt

    Kristalisasi fraksinasi (f ract ional crys tall izat ion)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    54/79

    9. Mineral dapat saling bersimpati (berasosiasi), namun adapula yang salingberantipati.

    10. Tipe mineral bersimpati (berasosiasi), berasal dari magma yang berkomposisisama, 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, danterbentuk pada kisaran suhu yang berlainan.

    Contoh:

    1. kuarsa-olivin

    2. kuarsa-feldspatoid

    3. K feldspar-olivin

    Kristalisasi fraksinasi (f ract ional crys tall izat ion)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    55/79

    Reaksi antara kristal dengan lelehan magma

    - Secara teoritis pada suhu yang lebih rendah sebagian kristalolivin tersebut dapat habis bereaksi dengansilika, untuk membentuk piroksen.

    Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:

    Olivin + silika

    > piroksen(Mg,Fe)

    2SiO4 + SiO

    2 > 2(Mg,Fe)SiO

    2

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    56/79

    Reaksi antara kristal dengan lelehan magma

    Faktor penghalang reaksi antara kristal dengan lelehan magma:

    1. Penurunan kristal (crys tal sett l ing), berlangsung efektif pada

    awal kristalisasi, yang berkaitan erat dengan pengaruhgaya berat. Contoh: Olivin terpisah dari lelehan magmabasalt, karena pengaruh gaya berat.

    Kristal-kristal yang lebih ringan akan mengapung di bagian atasdapur magma.

    Komposisi kristal-kristal yang terbentuk tidak akan serupa

    dengan magma aslinya, sehingga akan terjadiperubahan komposisi magma aslinya.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    57/79

    Faktor lain sebagai penghalang reaksi antara kristaldengan lelehan magma:

    2. Filter pressing, berlangsung efektif padaakhir kristalisasi, pada saat terjadi pemisahanmagma dari jaringan jala-jala kristal.

    Pemisahan (segregasi) lelehan magma akhir yang bersifatasam, yang terbentuk sesudah kristalisasi olivin, piroksen,dan plagioklas.

    Pemisahan magma tersebut dapat berlangsung karena

    kristal-kristal yang lebih berat cenderung untukterkompaksi, sehingga akan dapat mendesak keluarlelehan magma yang lebih ringan yang berada di dalam

    jala-jala kristal tersebut (Jackson, 1970; Ehler dan Blat,1981; Best, 1982).

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    58/79

    Bowens reaction series

    Mineral-mineral mengkristal secara sistimatistergantung kepada titik lebur (melt ing points) mereka

    Selama kristalisasi, komposisi cairan magma akanselalu berubah

    Kristal-kristal yang terbentuk awal akan mengkonsumsiunsur-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 denganmagma dapat berubah menjadi mineral berikutnyadalam suatu sekuen

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    59/79

    Bowens reaction series

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    60/79

    2. Asimilasi

    Perubahan komposisi magma,sebagai akibat adanyareaksi antara magma dengan batuan dinding yangberkomposisi berbeda.

    3. Percampuran magma induk (Magma mixing)

    Magma intermediate, misal andesit sebagai hasilpercampuran antara magma basalt dengan riolit.

    Proses Diferensiasi Magma Selain Kristalisasi

    Fraksinasi (Fractional Crystal l ization)

    i il i d i d k

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    61/79

    Asimilasi dan percampuran magma induk

    (magma mixing)

    Figure 4.25

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    62/79

    4. Lelehan tidak dapat bercampur

    4.1. Peristiwa pemisahan suatu lelehanmenjadi dua lelehan yang secara fisik terpisahsatu dari yang lain, seperti halnya minyakdengan air.

    4.2. Contoh, pemisahan lelehan sulfida yangmenghasilkan mineral-mineral logam sulfida

    maupun lelehan kaya karbonat dari magmabasalt, yang menghasilkan batuan bekukarbonatit.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    63/79

    5. Aliran gas

    5.1. Volatil yang terperangkap di dalam magmadapat mengalir dari dapur magma ke tempatlain, kemudian berkumpul menjadi kumpulangas yang semakin banyak.

    5.2. Sebagai akibatnya akan terjadi perubahankomposisi magma, dan di tempat yang dalam

    (P tinggi), akan mengontrol kristalisasifraksinasi (Jackson, 1970).

    Asosiasi Batuan Beku pada Tepi Lempeng

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    64/79

    Asosiasi Batuan Beku pada Tepi Lempeng

    Tektonik

    1. Lempeng divergen (zona rekahan tengahsamodra/ 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 yangberujud batuan ultramafik (Best, 1982).

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    65/79

    Ultramafic mantle

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    66/79

    2. Lempeng konvergen (zona

    penunjaman/ subduction zone)

    2.1. Zona di dekat palung

    - Proses alihtempat batuan-batuan yang berasal darilempeng samodra, benua, termasuk lempeng samodrapurba.

    - Asosiasi batuannya termasuk ke dalam melans

    tektonik, yang terdiri dari ofiolit (urutan batuan ultramafik,basalt, dan batuan sedimen pelagik) serta sekis glaukofan(sekis biru).

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    67/79

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    68/79

    2.2. Lempeng konvergen (zona penunjaman/ subduction zone)

    - Penunjaman lempeng samodra dingin termetamorfosakanke dalam mantel yang lebih panas.

    - Penyerapan energi panas dan dehidrasi kerak samodratermetamorfosakan yang basah.

    - Magma basalt panas hydrous, hasil pelelehan parsial bajimantel (mantle wedge) dan mungkin sebagian kerak samodratermetamorfosakan di zona gesekan dengan mantel atas.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    69/79

    Lempeng konvergen (zona penunjaman/ subduc t ion 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 berkomposisibasalt sampai andesit.

    - Contoh: Jawa bagian timur, Nusa Tenggara

    Subduction zones in Indonesia andSurroundings

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    70/79

    Volcanoes

    Surroundings

    Japan

    Philippines

    Sunda-Banda Arc

    I N D O N E S I A

    Continental Vs. Oceanic Basements di Sumatra dan Jawa

    (Metcalfe 2006)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    71/79

    (Metcalfe, 2006)

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    72/79

    3. Kerak benua

    - Magma basalt mengalami percampuran dan

    kontaminasi dengan material kerak benua, sertadiferensiasi.

    - Magma berkomposisi basalt sampai granit.

    - Batuannya dapat terdiri dari gabro, diorit, granodiorit,

    dan granit.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    73/79

    4. Lempeng konvergen (zona

    tumbukan/collision zone)

    - Penebalan kerak benua, misal di Sulawesi Tengah, padaNeogen.

    - 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).

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    74/79

    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 AfrikaTimur

    - Magma berasal dari peleburan mantel atas- Batuannya terdiri dari basalt sampai riolit.

    Bentuk-bentuk batuan beku hasil pendinginan magma

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    75/79

    Bentuk-bentuk batuan beku hasil pendinginan magma

    Fine

    Grained

    Coarse

    Grained

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    76/79

    Schematic block diagram of some intrusive bodies.

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    77/79

    Berbagai jenis batuan yang berhubungan dengan volkanisme yang menghasilkan

    batuan beku ekstrusif (McPhie et al., 1993)

    Kl ifik i B t B k

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    78/79

    Klasifikasi Batuan Beku

    Karena adanya berbagai jenis batuan beku dan berbagai klasifikasi yang ada,

    salah satu problem dalam klasifikasi batuan beku adalah bahwa batuan initidak dapat semuanya diklasifikasikan dengan menggunakan satu metode saja.

    Akibatnya, beberapa klasifikasi harus dipakai dalam pendeskripsian batuanbeku, 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 untukdipakai dalam penamaan suatu batuan yang diteliti.

    Untuk mencapai tujuan ini secara konsisten, maka dirumuskan suatu bentukklasifikasi yang bersusun (hierarchy of classification) yang harus disetujuibersama

    Berikut adalah urutan alur yang diusulkan yang diharapkan dapat diterimasemua ahli geologi

    Urutan Pemakaian Klasifikasi Batuan Beku Yang

    Di k d ik

  • 7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011

    79/79

    Has the rock pyroclastic features?[NO]

    YES=>Use pyroclastic rockclassification

    Carbonates > 50 %?[NO]

    YES=> Use carbonatite classification

    see classification for melilitic, kalsilitic,leucitic rocks and kimberlites, lamproitesand lamprophyres

    [NO]

    => =>Flow chart for melilitic, kalsilitic,leucitic rocks... andlamprophyres

    Is it charnockitic?[NO]

    YES=> Use charnockite classification

    Is it plutonic?YES=>[NO]

    M < 90 %?YES=>[NO] =>

    Use plutonic QAPFUse ultramafic classification

    Is it volcanic?YES=>Mode possible?YES=>[NO]

    Usevolcanic QAPF

    Is it high-Mg?YES=>[NO]

    Use high-Mg classification

    If you get to this point, either the rock is notigneous or you have made a seriousmistake.

    _____=>____