petrologi dan mineralogi
TRANSCRIPT
BAB 1 PENDAHULUAN
Petrologi adalah salah satu segi dalam pengetahuan geologi yang mempelajari
sejarah dan cara terjadinya batuan di alam serta proses-proses perubahan yang
dialaminya. Di dalam petrologi termasuk pula penelitian-penelitian petrografi dan
petrogenesis. Dalam petrografi, yang dituju adalah suatu pemerian (description) dan
penggolongan batuan secara bersistem, sedangkan petrogenesis meneliti sejarah
terjadinya batuan. Pada umumnya, untuk mendapat gambaran tentang cara
terjadinya batuan, maka interpretasi-interpretasi petrologi didasarkan terutama pada
data yang diperoleh dari lapangan (stuktur, kedudukan, dan sebagainya) di samping
penelitian petrografi.
Pada umumnya di dalam pengamatan petrografi, setiap contoh dibuat sayatan pipih
untuk dijadikan bahan pengamatan mikroskopis. Pengamatan itu meneliti analisa
tentang tekstur dan gabungan mineral, keduanya merupakan faktor-faktor penting
yang ikut menentukan nama batuan dan sifat-sifat batuan.
Analisa petrografi mencakup pengamatan tekstur, susunan mineralogi, paragenesis,
serta kenampakan atau proses-proses lain yang penting. Tekstur batuan membahas
hubungan butir-butir mineral yang ada di dalam batuan, jumlah presentasi masing-
masing mineral serta proses-proses pengubahan yang telah dialaminya (pelapukan,
rekristalisasi, perubahan-perubahan sekunder dan sebagainya).
Tekstur adalah suatu kenampakan yang penting dalam pengamatan petrografi
karena tekstur merupakan suatu petunjuk proses-proses geologi dalam
pembentukan batuan. Tekstur menunjukan aspek geometri butir-butir mineral yang
mencakup besar butir, bentuk, dan hubungan satu sama lain sehingga pula
dikatakan bahwa tekstur merupakan data keadaan fisika dan kimia pada waktu
terjadinya batuan.
Berdasarkan cara terjadinya, batuan di alam dapat dibagi atas tiga golongan besar,
yaitu :
- batuan beku
- batuan sedimen
- batuan metamorfik
1
Masing-masing batuan diatas berbeda, baik stuktur dalam tekstur dan gabungan
mineral. Tekstur batuan beku menunjukkan keadaan fisika dan kimia pada waktu
pembentukan magma. Tekstur batuan sedimen menunjukan keadaan pada waktu
pengendapannya, misalnya zat antara pengangkutan, cara-cara pengendapan
(mekanik, kimia) dan sebagainya. Di dalam batuan metamorfosa, tekstur adalah hasil
penyesuaian terhadap keadaan tekanan (P), suhu (T) dan keseimbangan kimia yang
baru.
2
BAB 2 MINERALOGI
2.1 Pendahuluan Mineralogi adalah ilmu pengetahuan tentang mineral, yaitu suatu zat padat yang
terdapat di alam sebagai elemen-elemen dan senyawa-senyawa, serta
merupakan penyusun, atau pembentuk bagian padat alam semesta.
Hal tersebut tidak berarti bahwa mineralogi hanya terbatas pada material-
material kerak bumi saja dan material-material yang terdapat di bawahnya yang
dapat diindikasi melalui pengukuran geofisika, tetapi meliputi juga meteorit-
meteorit yaitu benda-benda mineral yang berasal dari luar bumi.
Mineralogi adalah bagian dari ilmu geologi, karena mineral adalah pembentuk
batuan kerak bumi. Ilmu lain yang erat hubungannya ialah ilmu kimia dan
kristalografi.
Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari bentuk luar kristal alam. Semula ilmu
ini merupakan bagian dari mineralogi. Sekarang kristalografi telah menjadi ilmu
yang berdiri sendiri karena yang dipelajari tidak saja bentuk luar kristal alam,
tetapi telah meliputi kristal buatan dan penelitiannya pun tidak hanya bentuk luar,
melainkan termasuk juga struktur dalamnya.
2.2 Definisi Mineral Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terbentuk di alam secara
anorganik, mempunyai komposisi kimia tertentu dan susunan atom yang teratur.
Berdasarkan definisi itu, maka air, batubara, minyak bumi, dan gas alam, tidak
dapat disebut mineral, meskipun keempatnya terbentuk/terjadi di alam. Hal-hal
seperti itulah yang menyebabkan definisi tersebut di atas mempunyai
kelemahan-kelemahan, karena beberapa ahli mineralogi berpendapat bahwa
keempat hal itu termasuk mineral juga.
Batasan mineral adalah “suatu benda padat homogen” menyatakan: “mineral
terdiri dari satu fasa padat, hanya satu macam material, yang tidak dapat
diuraikan lagi menjadi senyawa-senyawa sederhana oleh suatu proses fisika”.
3
Dengan demikian, cairan-cairan dan gas-gas yang terbentuk/terjadi di alam tidak
termasuk mineral.
Batasan “yang terbentuk di alam” menyatakan “disebut mineral jika benda padat
itu terbentuk/terjadi di alam dengan sendirinya”.
Dengan demikian, suatu benda padat mirip mineral yang dapat dibuat di
laboratorium, tidak dapat disebut mineral. Contohnya jika suatu larutan natrium
klorida (NaCl) diuapkan, terbentuklah kristal-kristal NaCl yang tak dapat
dibedakan dengan mineral halit. Tetapi, kristal-kristal NaCl hasil buatan di
laboratorium tersebut bukan suatu mineral.
Batasan “suatu benda padat yang terbentuk di alam secara anorganik”
menyebabkan: “benda-benda padat homogen yang dihasilkan binatang, atau
tumbuh-tumbuhan, tidak termasuk mineral”. Karenanya, kulit tiram (kerang) yang
tersusun oleh kalsium karbonat (CaCO3) dan tidak dapat dibedakan secara
kimia dan fisika dengan mineral aragonit, atau kalsit, tidak dapat disebut mineral.
Batasan bahwa mineral “mempunyai komposisi kimia tertentu”, menyatakan
“mineral adalah suatu senyawa kimia yang mempunyai komposisi tertentu dan
dinyatakan oleh suatu rumus. Rumus kimianya dapat sederhana, atau kompleks,
bergantung pada banyaknya elemen yang ada dan proporsi kombinasinya”.
Batasan bahwa mineral “mempunyai susunan atom yang teratur”, menyatakan
“mineral adalah benda padat kristal. Bentuk kristal tersebut tidak lain adalah
ekspresi/kenampakan dari susunan atom yang teratur”.
Ada beberapa pengecualian untuk batasan ini, yaitu bagi mineral metamik, dan
mineral yang terbentuk dari pemadatan koloid – disebut juga mineral non-kristal.
2.3 Sifat Fisik Mineral Sifat fisik suatu mineral erat hubungannya dengan struktur kristal dan komposisi
kimianya sehingga dengan mempelajari sifat fisiknya, dapat dibuat beberapa
deduksi tentang struktur kristal dan komposisi kimianya. Sifat fisik suatu mineral
berguna dalam segi keteknikan. Misalnya intan dipakai sebagai pengasah
karena kekerasannya yang luar biasa, dll.
Sifat fisik suatu mineral meliputi 8 aspek, yaitu :
4
2.3.1 Sifat Optik (Optical Properties) Mineral mempunyai 4 macam sifat optik, yaitu :
2.3.1.1 Pemantulan dan Pembiasan (Reflection and Refraction) Jika seberkas sinar diarahkan miring ke atas permukaan sebuah
benda padat non-opak, maka sebagian sinar akan dipantulkan
kembali ke udara, dan sebagian lagi dibiaskan sebagai sinar bias.
Arah sinar pantul mengikuti Hukum Pemantulan (gambar 2.1),
yang menyatakan sudut pantul (r) sama dengan sudut datang (i),
serta sinar pantul dan sinar datang terletak pada satu bidang.
Untuk sinar bias, maka hubungan antara sinar datang (i) dan sinar
bias (r), berlaku Hukum Snellius. Hukum ini menyatakan :
sin i/sin r = n
konstanta n disebut indeks bias.
Gambar 2.1 Pemantulan dan Pembiasan dari sebuah sinar yang
melalui 2 medium; i=sudut datang, r’=sudut pantul, dan r=sudut bias.
Untuk meneliti mineral yang tembus cahaya, digunakan sinar bias.
Misalnya untuk mempelajari mineral optik, atau petrografi.
Mikroskop yang dipakai adalah mikroskop polarisasi. Jika yang
diteliti mineral opak (tidak tembus cahaya), maka sinar yang
digunakan adalah sinar pantul. Cara ini dipakai dalam meneliti
mineral-mineral bijih.
5
Sifat optik berhubungan erat dengan struktur kristal mineral. Pada
mineral-mineral isometrik dan non-kristal, kecepatan sinar pada
semua arah akan sama, dengan demikian indeks bias pada semua
arah tsb, akan sama pula. Mineral yang seperti ini disebut mineral
isotrop. Jika sebaliknya, maka disebut mineral anisotrop (lihat
Gambar 2.2 dan 2.3).
Gambar 2.2 Gambaran sifat optik isotrop dari kristal isometrik dan anisotrop dari kristal ortorombik.
6
Gambar 2.3 Bidang (001) yang isotrop dan (010) yang anisotrop pada kristal tetragonal
Hubungan antara indeks bias dan kristalografi, dapat digambarkan
melalui sumbu-sumbu kristal dengan perbandingan panjang sumbu
adalah indeks biasnya. Gambaran yang dihasilkan disebut
indikatriks, yaitu gambaran 3 dimensi yang dipakai untuk
menjelaskan arah getaran sinar yang berbeda dalam suatu
mineral.
Indikatriks mineral-mineral non kristal dan isometrik, berbentuk
sebuah bola karena indeks bias ke semua arah sama
(Gambar 2.4 a).
7
Untuk mineral-mineral yang berkristal tetragonal dan heksagonal,
indikatriksnya berbentuk elipsoida putar, dengan setiap sayatan
yang tegak lurus sumbu c akan berbentuk lingkaran. Sumbu putar
berimpit dengan sumbu c kristalografi (Gambar 2.4 b).
Bentuk ini adalah hasil perambatan cahaya pada arah tegak lurus
sumbu c yang mempunyai kecepatan yang sama, dengan
getarannya terletak pada bidang sumbu horisontal. Karena
mempunyai satu sumbu optik yang sejajar dengan sumbu c
kristalografi, maka mineral-mineral yang bersistem kristal
tetragonal dan heksagonal disebut uniaksial.
Bagi mineral-mineral yang bersistem kristal ortorombik, monoklin
dan triklin, indikatriksnya mempunyai simetri yang rendah, sesuai
dengan simetri kristalografinya yang memang rendah.
Indikatriksnya berbentuk elipsoida triaksial, dengan 2 sumbu optik
(Gambar 2.4 c). Karenanya, mineral-mineral yang bersistem kristal
ortorombik, monoklin, dan triklin disebut mineral bersifat optik
biaksial.
Indikatriks optik untuk mineral (a) isotropik, (b) uniaksial, (c)
biaksial. Pada (a) indikatriks berbentuk bola, yang radiusnya
sebanding dengan n, yaitu indeks bias mineral. Untuk (b)
indikatriksnya berbentuk elipsoida putar, yang sayatan
equatorialnya berbentuk lingkaran dengan radius sebanding
terhadap ω, salah satu indeks bias utama ; dan sumbu vertikal
yang sebanding dengan ε, indeks bias lainnya ; ε dapat > ω atau <
ω. Pada (c) indikatriksnya berbentuk elipsoida triaksial, dengan
indeks bias terkecil pada sumbu α, indeks bias menengah pada
sumbu β dan indeks bias terbesar pada sumbu γ. (d) adalah
penampang elipsoida pada bidang γα ; AA dan BB adalah sumbu
optik yang tegak lurus pada 2 penampang lingkaran yang berjari-
jari β.
8
Gambar 2.4 Arah getaran sinar yang berbeda dalam suatu mineral
2.3.1.2 Kilap (Luster)
Kilap adalah sifat optik yang erat hubungannya dengan
pemantulan dan pembiasan. Dikenal 3 kelas kilap utama, yaitu :
1. Kilap Metal/logam
− Terdapat pada mineral opak, atau hampir opak.
− Biasanya agak gelap, atau hampir gelap.
− Indeks biasnya ≥ 3.
− Terdapat pada kebanyakan mineral-mineral logam nativ dan
sulfida.
2. Kilap Sub-metal/sub-logam
− Terdapat pada mineral yang semi opak sampai opak.
− Indeks bias berkisar antara 2,6 – 3.
Contoh : kuprit (n = 2,85) ; sinabar (n = 2,91) ; hematit (n =
3,0).
9
3. Kilap Non-metal/non-logam
Dapat dibagi menjadi beberapa jenis, antara lain :
1) Kilap kaca (vitreous)
− Kilap gelas, yang karakteristik pada mineral berindeks bias
di antara 1,3 – 1,9.
− Terdapat pada hampir semua mineral silikat, sebagian
besar oxysalt (karbonat, fosfat, sulfat, dll), halida, oksida
dan hidroksida elemen-elemen ringan, seperti Al dan Mg.
2) Kilap adamantin
− Kilap yang sangat terang, khas pada intan.
− Ada pada mineral yang berindeks bias terletak di antara
1,9 – 2,6, seperti pada zirkon (n = 1,92 – 1,96) ; kasiterit (n
= 1,99 – 2,09) ; belerang (n = 2,4).
− Bila berkombinasi dengan kuning atau coklat, terbentuklah
kilap damar atau resin.
3) Kilap lemak (greasy), lilin (waxy), sutera (silky), dan mutiara
(pearly) adalah variasi lain dari kilap non-metal, yang
semuanya disebabkan oleh karakter permukaan pantul.
Disamping warna dan sifat tembus cahaya, kilap mineral
kadang-kadang mempunyai nilai ekonomi, seperti yang
diperlihatkan oleh batupermata.
Kilap dan indeks bias sangat menentukan apakah batupermata
berkilau atau tidak. Makin tinggi indeks bias, makin berkilau dan
indah batupermata itu. Misalnya ametis atau kecubung kasian
meskipun bersifat transparan dan berwarna baik, ternyata masih
kurang berkilau daripada intan, atau zirkon. Hal ini disebabkan
kuarsa mempunyai indeks bias << dari indeks bias intan, atau
zirkon.
10
2.3.1.3 Warna dan Goresan (Colour and Streak) Warna yang tampak pada mineral dihasilkan akibat terserapnya
beberapa jenis panjang gelombang dari gelombang cahaya putih.
Mineral yang berwarna gelap adalah mineral yang secara merata
dapat menyerap seluruh panjang gelombang pembentuk cahaya
putih.
Warna mineral bergantung pada :
1. Komposisi kimia.
Contoh : warna biru dan hijau pada mineral tembaga sekunder
(mineral azurit dan malakhit).
2. Struktur kristal dan ikatan atom.
Contoh : polimorf dari karbon, yaitu intan (isometrik ; C), tidak
berwarna dan transparan, sedangkan grafit (heksagonal ; C)
berwarna hitam dan opak.
3. Pengotoran pada mineral
Contoh : kalsedon yang berwarna.
Berdasarkan warna, mineral dapat dibagi menjadi 2 golongan
yaitu:
1. Mineral-mineral idiokhromatik :
Mineral yang memperlihatkan warna yang tetap dan
karakteristik.
2. Mineral-mineral alokhromatik :
Mineral yang memperlihatkan warna yang dapat berubah-ubah.
Warna mineral yang berhubungan langsung dengan komposisi
dikarakteristik oleh unsur-unsur Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Co, dan Cu.
Ion-ion atau kelompok ion yang dapat menimbulkan warna khas
pada mineral disebut khromofor. Contohnya ion-ion Cu2 yang
terhidrasi, adalah khromofor dalam mineral tembaga sekunder
yang berwarna hijau dan biru ; ion-ion Cr3 adalah khromofor dalam
garnet hijau uvarovit, muskovit hijau, dan zamrud.
Banyak mineral-mineral tak berwarna memperlihatkan warna yang
kuat karena adanya pengotoran, baik oleh ion-ion asing atau
11
butiran mineral halus. Contohnya warna pada ametis atau
kecubung kasian, dan kuarsa ros, disebabkan oleh sedikit Ti atau
Mn ; warna merah pada feldspar karena adanya hematit yang
sangat halus di dalamnya.
Ada juga warna mineral yang bersifat pseudokhromatik, yaitu
warna yang bukan warna sebenarnya (warna palsu). Warna yang
timbul karena efek fisik saja. Contohnya warna cemerlang pada
opal, ternyata dihasilkan oleh pemantulan dan pembiasan cahaya
dari lapisan-lapisan yang terdapat di dalam mineral, yang indeks
biasnya berbeda. Selain itu dapat juga karena pemantulan dari
inklusi halus suatu mineral lain (biasanya ilmenit).
Efek fisik lain adalah berubahnya permukaan mineral karena
oksidasi. Semula permukaannya halus, kemudian berubah menjadi
kasar. Contohnya bornit (Cu5FeS4) yang baru dipecahkan akan
berwarna bronz atau perunggu, tetapi kemudian berubah menjadi
violet-ungu karena oksidasi.
Goresan (streak) adalah warna yang muncul pada saat mineral
berupa bubuk halus. Warna ini diperoleh jika mineral digoreskan
pada suatu keping gores porselin (streak plate) berwarna putih
yang permukaannya kasar. Warna hanya diperoleh jika kekerasan
mineral lebih rendah daripada kekerasan keping gores.
Goresan mineral-mineral transparan dan translusen, berwarna
putih; goresan mineral-mineral yang berkilap non-metal dan
berwarna gelap, pada umumnya lebih terang daripada warnanya;
dan goresan mineral-mineral yang berkilap metal, sering lebih
gelap daripada warna mineralnya.
2.3.1.4 Luminesensi (Luminescences)
Luminesensi ialah gejala emisi cahaya yang dihasilkan oleh semua
proses, kecuali pemijaran. Peristiwa ini umumnya karena
penyinaran, biasanya oleh sinar ultraviolet. Fluoresensi adalah
emisi cahaya pada saat yang bersamaan dengan penyinaran.
Gejala ini diperlihatkan oleh fluorit (CaF2). Fosforesensi adalah
12
emisi cahaya yang kontinu (terus menerus), walaupun penyinaran
telah dihentikan. Diperlihatkan oleh unsur P.
Sifat luminesensi berguna dalam prospeksi mineral dan mineral
dressing, yaitu untuk mengenal mineral bijih berharga yang bersifat
fluoresensi, seperti wilemit (Zn2SiO4), skhelit (CaWO4), dan
beberapa mineral uranium.
Sifat luminesensi dipakai pula dalam teknik penerangan moderen,
yaitu dengan memakai senyawa anorganik yang bersifat
fluoresensi, seperti CaWO4, CaCO3, dan ZnSiO4. Luminesensi
yang disebabkan peremukan, penggoresan/pencakaran, atau
penggosokan disebut triboluminesensi. Gejala ini diperlihatkan
oleh beberapa varitas sfalerit ((Zn,Fe)S), fluorit dan lepidolit
(KLi2Al(Si4O10)(OH)2).
2.3.2 Kekerasan (Hardness)
Kekerasan mineral adalah daya tahannya terhadap goresan. Untuk
menentukan kekerasan digunakan skala kekerasan relatif yang dibuat oleh
Mohs pada tahun 1822. Skala ini kemudian dikenal sebagai Skala Mohs
(Tabel 2.1).
Tabel 2.1 Skala Mohs
Skala Kekerasan (H)
Mineral
1 Talk
2 Gipsum
3 Kalsit
4 Fluorit
5 Apatit
6 Ortoklas
7 Kuarsa
8 Topas
9 Korundum
10 Intan
13
Kekerasan mineral dapat diukur dengan alat-alat sederhana, seperti:
kuku (H = 2,5), pisau lipat (H = 5,5), kaca jendela (H = 5,0 – 5,5), dan
jarum baja (H = 6,5).
Jika ditinjau hubungannya dengan struktur kristal, maka kekerasan adalah
daya tahan struktur kristal terhadap deformasi mekanik. Hubungan
tersebut dinyatakan sebagai berikut, yaitu kekerasan akan bertambah
besar bila :
1. Atom-atom atau ion-ion semakin kecil.
2. Valensi atau muatan makin besar
3. Densitas paking (packing density) makin besar.
2.3.3 Belahan dan Pecahan (Cleavage and Fracture)
Jika mineral ditekan melampaui daya elastik dan plastisnya, maka mineral
akan pecah. Bila bidang pecahnya teratur dan sejajar dengan bidang
kristalnya, maka mineral dikatakan mempunyai belahan (cleavage). Tetapi
jika bidang pecahnya tak teratur, maka mineral disebut mempunyai
pecahan (fracture). Sifat belahan dinyatakan dalam istilah : sempurna
(perfect), baik (good), jelas (distinct), dan tidak jelas (indistinct).
Belahan sempurna jika bidang belahnya licin berkilau. Mineral yang
berbelahan baik, dapat terbelah dengan mudah melalui bidang belahnya
dan juga memotong bidang belahnya.
Mineral dikatakan berbidang belah jelas, jika pecah pada sepanjang
bidang belah, tetapi dapat pula dengan mudah pecah pada arah-arah yang
lain.
Mineral disebut berbelahan tidak jelas, karena mempunyai kemungkinan
yang sama untuk pecah dan membelah, sehingga sukar membedakan
antara bidang pecah dan bidang belah.
2.3.4 Berat Jenis (density) Berat jenis (BJ atau G) atau densitas (density) mineral terutama ditentukan
oleh struktur kristal dan komposisi kimianya. Berat Jenis (G) dapat berubah
jika suhu dan tekanan berubah, karena kedua faktor itu menyebabkan
mineral memuai, atau mengerut. Oleh karena itu, mineral yang
14
berkomposisi kimia dan struktur kristal tertentu, akan mempunyai berat
jenis yang tetap pada suhu dan tekanan yang tertentu pula.
Mineral yang komposisi kimianya sama tetapi berbeda struktur kristalnya,
mempunyai berat jenis yang berbeda. Contohnya berat jenis kristobalit
(SiO2 ; isometrik) = 2,32, sedangkan tridimit (SiO2 ; heksagonal) = 2,26.
Berat jenis dapat pula berbeda pada mineral yang komposisinya
bervariasi, walaupun struktur kristalnya sama. Contoh : berat jenis olivin
((Mg,Fe)2SiO4, ortorombik) berkisar antara 3,22 (untuk Mg2SiO4) – 4,41
(untuk Fe2SiO4). Hal ini disebabkan adanya penggantian atom-atom Mg
yang ringan oleh atom-atom Fe yang lebih berat.
Contoh lain diperlihatkan oleh sekelompok mineral isomorf, seperti pada
kelompok aragonit.
2.3.4.1 Penentuan Berat Jenis mineral Berat Jenis mineral dapat ditentukan melalui 4 cara, yaitu :
1. Dengan sinar x.
2. Berdasarkan Prinsip Archimedes. Rumus yang digunakan
adalah :
G = W1.L/(W1 – W2)
dengan : W1 = berat fragmen di udara,
W2 = berat fragmen dalam cairan,
L = BJ cairan (biasanya air),
G = BJ fragmen.
Agar penentuan BJ langsung dan cepat, digunakan alat
timbangan BJ Kraus-Jolly (Gambar 2.5), atau Timbangan BJ
Berman (Gambar 2.6).
3. Dengan Piknometer.
Rumus :
G = L((W2 – W1)/[(W4 – W1) – (W3 – W2))
dengan : G = BJ fragmen (benda padat),
L = BJ cairan yang dipakai,
W1 = Berat Piknometer kosong,
W2 = Berat Piknometer berisi fragmen,
W3 = Berat Piknometer berisi cairan dan fragmen,
W4 = Berat Piknometer berisi cairan.
15
4. Dengan menggunakan cairan berat atau disebut juga metode
suspensi. Dalam metode ini, cairan berat yang biasa dipakai
adalah :
a. Bromoform, CHBr3 ; G = 2,9.
b. Asetilen tetrabromida (tetrabrometan), C2H2Br4 ; G = 2,96.
c. Metilen iodida, CH2I2 ; G = 3,3.
d. Larutan Klerici, yaitu suatu larutan yang terdiri dari larutan
pekat talous malonat dan talous format dalam jumlah yang
sama ; G = 4,2. Untuk mengencerkan larutan organik tersebut
digunakan aseton, sedangkan untuk larutan Klerici dipakai air.
2.3.4.2 Pemisahan Mineral Berdasarkan Perbedaan Berat jenis Pemakaian lain dari cairan berat adalah pemisahan individu atau
kelompok mineral dari suatu campuran mineral. Hal ini penting
dalam petrologi batuan sedimen, karena mineral-mineral yang
berat jenisnya >> daripada berat jenis kuarsa, feldspar, kalsit, dan
dolomit, dapat memberikan keterangan tentang sumber dan
lingkungan pengendapan suatu batuan sedimen.
Pemisahan mineral berdasarkan perbedaan berat jenis dipakai
juga dalam ore dressing, yaitu untuk menyiapkan konsentrat
mineral berharga.
Bila dalam suatu sampel terdapat campuran 2 macam mineral
dengan berat jenis yang telah diketahui, maka komposisi mineral
yang terdapat di dalamnya dapat dihitung.
Misalnya dari suatu vein diambil sampel yang terdiri atas x% berat
kuarsa (G = 2,65) dan (100 – x)% berat pirit (G = 5,01) ; BJ sampel
= 3,8. Persentase kuarsa dan pirit dapat dihitung sbb :
M (% Berat) G (berat) V
16
M (% berat) G V ----------------------------------------------------------------------------------- Pirit 100 – x 5,01 (100 – x)/5,01 Kuarsa x 2,65 x/2,65 Sampel vein 100 3,8 100/3,8 ----------------------------------------------------------------------------------- (100 – x)/5,01 + (x/2,65) = 100/3,8 ; x = 35,8%
kuarsa = 35,8% dan pirit = 64,2%.
Dengan diketahuinya komposisi kedua mineral, maka komposisi kimia
campuran dapat dihitung. Pirit (FeS2) mengandung Fe = 46,6% ; dan S =
53,4% ; dengan demikian komposisi campuran di atas adalah : SiO2 =
35,8% ; Fe = 30,0% ; dan S = 34,4%.
2.3.5 Sifat Magnet (Magnetic Properties) Hanya beberapa mineral yang bersifat feromagnetik, yaitu mineral-mineral
yang dapat ditarik oleh magnet sederhana. Seperti : magnetit (Fe3O4) ; pirotit
(pyrrhotite, Fe1-nS) ; dan suatu polimorf Fe2O3, yaitu magemit (maghemite).
Magnetit dan magemit dapat juga bersifat magnet alam, yang dikenal dengan
sebutan lodestone.
Berdasarkan sifat magnetnya, maka mineral-mineral dapat dibagi menjadi 2
golongan, yaitu :
1. Diamagnetit, yaitu mineral-mineral yang ditolak magnet.
2. Paramagnetit, yaitu mineral-mineral yang dapat ditarik oleh suatu magnet.
Mineral yang mengandung besi akan bersifat paramagnetit, tetapi ada juga
mineral yang tidak mengandung besi bersifat paramagnetit, yaitu beril (beryl,
Be3Al2Si6O18).
17
Sifat magnet pada mineral dapat digunakan dalam pemisahan mineral, yaitu
memisahkan suatu konsenrasi murni dari campuran mineral-mineral lainnya.
Alat yang digunakan ialah elektromagnet yang menghasilkan medan magnet
berintensitas tinggi. Selain itu, sifat ini dipakai juga dalam eksplorasi geofisika,
yaitu dengan menggunakan magnetometer.
2.3.6 Sifat Listrik (Electrical Properties) Berdasarkan sifat listrik, mineral-mineral dapat dibagi menjadi 2 kelompok,
yaitu:
1. Mineral-mineral konduktor, dan
2. Mineral-mineral non-konduktor.
Mineral-mineral konduktor adalah mineral yang berikatan logam, terdiri dari
mineral-mineral nativ dan beberapa sulfida.
Pada beberapa mineral non-konduktor, sifat listriknya dapat dibangkitkan
dengan jalan mengubah temperatur, dan mineral yang seperti ini disebut
mineral piroelektrik (pyroelectric) ; atau dengan mengubah tekanan, dan
mineral yang bersifat seperti ini disebut mineral piezoelektrik (piezoelectric).
Contoh mineral piroelektrik: turmalin (tourmaline), dan mineral piezoelektrik
adalah kuarsa (SiO2).
2.3.7 Sifat Permukaan (Surface Properties) Sifat permukaan mineral yang penting dalam keteknikan ialah wetabilitas
(wettability), yaitu sifat kebasahan relatif permukaan suatu mineral terhadap
air.
Berdasarkan sifat di atas, mineral-mineral dapat dikelompokkan menjadi :
1. Mineral-mineral liofil (lyophile), yaitu mineral-mineral yang mudah dibasahi
air.
2. Mineral-mineral liofob (lyophobe), yaitu mineral-mineral yang sukar dibasahi
air.
18
Pada umumnya mineral berikatan ion bersifat liofil, sedangkan yang berikatan
metal, atau kovalen bersifat liofob. Sifat permukaan di atas dipakai dalam
teknik pemisahan mineral bijih, yang dikenal sebagai teknik flotasi (flotation).
Teknik ini digunakan untuk memisahkan mineral-mineral sulfida dari mineral-
mineral geng (gangue), seperti kuarsa, kalsit, dll. Dalam hal ini, mineral sulfida
umumnya bersifat liofob, sedangkan mineral geng bersifat liofil.
2.3.8 Radioakitivitas (Radioactivity) Radioaktivitas mineral berhubungan dengan adanya unsur uranium (U) dan
torium (Th, thorium) dalam mineral tsb. Unsur lain yang dapat memperlihatkan
radioaktivitas suatu mineral adalah kalium (K) dan rubidium (Rb), namun
sangat lemah, sehingga harus diukur dengan alat yang peka.
Atom uranium dan torium pada mineral akan terurai (disintegrasi) secara
spontan dengan kecepatan yang tetap, tanpa dipengaruhi temperatur,
tekanan, atau sifat persenyawaan atom-atom itu. Pada saat disintegrasi,
disertai oleh 3 tipe radiasi, yaitu :
1. Radiasi alfa,
2. Radiasi beta, dan
3. Radiasi sinar gamma.
Radioaktivitas dapat diketahui dari hasil radiasinya terhadap film fotografi,
dengan alat Geiger Counter, atau Scintillometer.
Hasil akhir disintegrasi uranium dan torium adalah timah hitam (timbal, Pb).
Persamaan reaksinya :
U238 Pb206 + 8He4
U235 Pb207 + 7He4
Th232 Pb208 + 6He4
Beberapa mineral radioaktif :
• Autunit, Ca(UO2)2(PO4)2.10-12H2O,
• Monasit, (Ce,La,Y,Th)PO4 ,
• Torit, ThSiO4 ,
19
• Uraninit, UO2.
2.4 Klasifikasi Mineral Berdasarkan susunan kimia dan struktur kristalnya, mineral-mineral dapat
diklasifikasi menjadi 8 kelas, yaitu :
I. Elemen nativ.
II. Sulfida (termasuk garamsulfo).
III. Oksida dan hidroksida.
IV. Halida.
V. Karbonat, nitrat, borat, dan iodat.
VI. Sulfat, khromat, molibdat, tungstat.
VII. Fosfat, arsenat, vanadat.
VIII. Silikat.
2.4.1 Kelas I, Elemen Nativ Elemen nativ terdiri atas 2 golongan, yaitu :
1. Golongan metal.
2. Golongan semi-metal dan non-metal.
Golongan metal berikatan atom metal, dan golongan semi-metal dan non-
metal berikatan kovalen.
1. Golongan metal :
• Kelompok emas : emas (Au), perak (Ag) dan tembaga (Cu).
• Kelompok platina : platina (Pt), paladium (Pd) dan platiniridium (Pt,Ir).
2. Golongan semi-metal dan non-metal :
• Kelompok arsenik : arsen (As), antimon (Sb), dan besi-nikel (Ni,Fe)
• Kelompok sulfur : sulfur (S)
• Kelompok karbon : intan (C) dan grafit (C).
2.4.2 Kelas II, Sulfida Kelas sulfida sebagian besar bersifat metal. Rumus umumnya : AmXp ; X
adalah atom berukuran besar, yaitu S, atau sedikit lebih kecil, seperti As, Sb,
20
Bi, Se, atau Te ; dan A ialah atom-atom metal berukuran kecil, dapat satu atau
lebih. Dalam kelas sulfida termasuk juga mineral-mineral yang dikenal sebagai
garamsulfo. Rumus umumnya : AmBnXp ; A adalah Ag, Cu, atau Pb ; sebagai
B adalah As, Sb, Bi, atau Sn ; dan sebagai X adalah S.
Mineral-mineralnya adalah :
1. Tipe A 2 X
• Kelompok argentit : argentit (Ag2S)
• Kelompok khalkosit : khalkosit (Cu2S)
2. Tipe A3X2
• bornit (Cu5FeS4)
3. Tipe AX
• Kelompok galena : galena (PbS)
• Kelompok sfalerit : sfalerit [(Zn,Fe)S]
• Kelompok khalkopirit : khalkopirit (CuFeS2)
• Kelompok wursit : wursit (ZnS)
• Kelompok nikolit : pirotit (Fe1-xS), nikolit (Ni,As) dan brithauptit
(breithauptite, NiSb).
• Milerit (NiS)
• Pentlandid [(Fe,Ni)9S8]
• Kovelit (CuS)
• Sinabar (HgS)
• Realgar (AsS)
• Orpimen (As2S3 )
• Kelompok stibnit : stibnit (Sb2S3) dan bismutinit (Bi2S3).
4. Tipe AX2
• Kelompok pirit : pirit (FeS2) dan sperilit (PtAs2)
• Kelompok kobaltit : kobaltit (CoAsS)
• Kelompok markasit : markasit (FeS2)
• Kelompok arsenopirit : arsenopirit (FeAsS)
• Molibdenit (MoS2)
• Kelompok krenerit : krenerit [(Au,Ag)Te2], kalaverit (AuTe2) dan silvanit
[(Au,Ag)Te2]
5. Tipe AX 3
21
• Seri skuterudit : skuterudit [(Co,Ni)As3], smaltit [(Co,Ni)As3-x] dan
khloantit [(Ni,Co)As3-x]
6. Tipe A3BX3
• Kelompok perak-rubi : pirargirit (Ag3SbS3), proustit (Ag3AsS3)
• Seri tetrahedrit : tetrahedrit [(Cu,Fe)12Sb4S13], tenantit
[(Cu,Fe)12As4S13]
7. Tipe A3BX4
• enargit (Cu3AsS4)
8. Tipe A2BX3
• bournonit (PbCuSbS3)
9. Tipe ABX2
• boulangerit (Pb5Sb4S11).
2.4.3 Kelas III, Oksida dan Hidroksida Mempunyai senyawa yang terdiri atas kombinasi antara kation metal, yang
dapat satu atau lebih, dan oksigen. Dalam beberapa kasus, hidrogen
merupakan kation dan muncul sebagai hidroksil atau sebagai air hidrasi.
Ikatan ionnya bertipe isodesmik.
Mineral-mineralnya adalah :
2.4.3.1 Oksida-oksida 1. Tipe A2X
• kuprit (Cu2O)
2. Tipe AX
• Kelompok periklas : periklas (MgO)
• Kelompok zinkit : zinkit (ZnO)
3. Tipe AB2X4
• Kelompok spinel : spinel (MgAl2O4), magnetit (Fe3O4), franklinit
[(Zn,Mn,Fe)(Fe,Mn)2O4], khromit [(Mg,Fe)Cr2O4]
• Hausmanit (MnMn2O4)
• Khrisoberil (BeAl2O4)
4. Tipe A2X3
22
• Kelompok hematit : korundum (Al2O3), hematit (Fe2O3), ilmenit
(FeTiO3) Braunit [(Mn,Si)2O3]
• Seri mikrolit-pirokhlor : [NaCaNb2O6F – (Na,Ca)2Ta2O6 (O,OH,F)]
• Psilomelan [(Ba,H2O)2Mn5)10]
5. Tipe AX2
• Kelompok rutil : rutil (TiO2), kasiterit (SnO2), pirolusit (MnO2), wad,
platnerit (PbO2)
• Anatas (TiO2)
• Brokit (TiO2)
• Tantalit-kolumbit [(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6
• Kelompok uraninit : uraninit (UO2), torianit (ThO2)
2.4.3.2 Hidroksida-hidroksida • Brusit [Mg(OH)2]
• Kelompok lepidokrosit : lepidokrosit [FeO(OH)], buhmit [AlO(OH)],
bauksit, manganit [MnO(OH)]
• Kelompok gutit (goethite) : diaspor (HAlO2), gutit (HFeO2), limonit
• Gibsit [Al(OH)3]
2.4.5 Kelas V, Karbonat, Nitrat dan Borat Dari ketiganya, hanya golongan karbonat yang memiliki penyebaran terluas.
Golongan nitrat tidak begitu banyak terdapat sebagai mineral, dan mudah larut
dalam air.
2.4.5.1 Karbonat Terdiri atas 3 kelompok mineral, yaitu :
1. Kelompok kalsit
Terdiri dari : Kalsit (CaCO3), Magnesit (MgCO3), Siderit (FeCO3),
Rodokhrosit (MnCO3), Smitsonit (ZnCO3).
2. Kelompok dolomit
Terdiri dari : Dolomit [CaMg(CO3)2], Ankerit [CaFe(CO3)2], Kutnahorit
[CaMn(CO3)2].
3. Kelompok aragonit
23
Terdiri dari : Aragonit (CaCO3), Witerit (BaCO3), Strontianit (SrCO3),
Serusit (PbCO3).
Dua mineral karbonat yang lain adalah : Malakhit [Cu2(CO3)(OH)2], Azurit
[Cu3(CO3)(OH)2].
2.4.5.2 Nitrat dan Borat Golongan nitrat dan borat terdiri dari :
• Niter-soda atau nitratit (NaNO3)
• Niter (saltpeter, KNO3)
• Kernit (Na2B4O7.4H2O)
• Borax [Na2B4O5(OH)4.8H2O]
• Kolemanit [CaB3O4(OH)3.H2O]
• Ulexit [NaCaB5O6(OH)6.5H2O]
2.4.6 Kelas VI, Sulfat, Khromat, Molibdat, dan Tungstat 1. Golongan sulfat
Terdiri dari :
• Sulfat anhidrat
- Tipe AXO4 : barit (BaSO4), selestit (SrSO4), anglesit (PbSO4), anhidrit
(CaSO4)
• Sulfat hidrat
- Tipe AXO4.xH2O : gipsum (CaSO4.2H2O), khalkantit (CuSO4.5H2O),
melanterit (FeSO4.7H2O), epsomit (MgSO4.7H2O)
• Sulfat anhidrat mengandung hidroksil
- Tipe Am(XO4)pZq : brokhantit [Cu4(SO4)(OH)6], antlerit
[Cu3(SO4)(OH)4]
- Tipe A2(XO4)Zq (Kelompok alunit : alunit [KAl3(SO4)2(OH)6] dan
jarosit [KFe3(SO4)2(OH)6]).
2. Golongan Khromat anhidrat
Krokoit (PbCrO4)
3. Golongan Molibdat dan Tungstat
-Tipe AXO4 : wolframit [(Fe,Mn)WO4], skhelit (CaWO4), dan wulfenit
(PbMoO4).
24
2.4.7 Kelas VII, Fosfat, Arsenat dan Vanadat Sebagian besar berupa oxysalt dengan kelompok anion bertipe (XO4)–n ; X
adalah P, As, atau V, dan n = 3.
Mineral-mineralnya adalah :
1. Fosfat normal anhidrat
- Tipe A(XO4) : xenotim (YPO4), monasit [(Ce,La,Y,Th)PO4]
2. Fosfat normal hidrat
- Tipe A3(XO4)2.8H2O: vivianit Fe3(PO4)2.8H2O, eritrit
Co3(AsO4)2.8H2O.
3. Fosfat anhidrat dengan hidroksil atau halogen
- Tipe AB(XO4)Zq : Seri ambligonit : (Li,Na)Al(PO4)(F,OH)
- Tipe A5(XO4)3Zq :
Seri apatit : Ca5(PO4)3(F,Cl,OH):
@ Fluorapatit [Ca5(PO4)3F]
@ Khlorapatit [Ca5(PO4)3Cl]
@ Hidroksilapatit [Ca5(PO4)3(OH)]
@ Apatit-karbonat [Ca10(PO4)6(CO3)H2O]
Seri piromorfit :
@ Piromorfit [Pb5(PO4)3Cl]
@ Mimetit [Pb5(AsO4)3Cl]
@ Vanadinit [Pb5(VO4)3Cl]
4. Fosfat hidrat mengandung hidroksil
Turquois [CuAl6(PO4)4(OH)8.4H2O]
5. Fosfat uranil
Torbernit [Cu(UO2)2(PO4)2.8-12H2O]
Autunit [Ca(UO2)2(PO4)2.10-12H2O]
6. Vanadium oxysalt
Karnotit [K2(UO2)2(VO4)2.3H2O]
Tyuyamunit [Ca(UO2)2(VO4)2.5-8,5H2O]
2.4.8 Kelas VIII, Silikat
25
Mineral yang paling banyak jumlahnya, kira-kira sepertiga dari jumlah semua
mineral. Dalam kerakbumi, terdapat ± 95% mineral silikat ; dari jumlah itu,
feldspar ada 60%, kuarsa 12%, dan sisanya mineral silikat yang lain.
2.4.8.1 Struktur dan Klasifikasi Silikat Bentuk umum semua struktur silikat adalah tetrahedra, dengan atom Si
terletak di tengah sebagai inti, yang dikelilingi 4 atom O. Ikatan antara atom
O dan Si sangat kuat, lebih kuat bila dibandingkan dengan ikatan atom O
dan logam.
Ada beberapa tipe silikat yang dibedakan berdasarkan macam hubungan
antara satu tetrahedra SiO dan yang lainnya, sehingga silikat-silikat dapat
diklasifikasi menjadi 6 kelompok, yaitu :
1. Kelompok tetrahedra tunggal.
2. Kelompok tetrahedra ganda.
3. Kelompok struktur cincin/lingkaran.
4. Kelompok struktur rantai.
5. Kelompok sruktur lembar.
6. Kelompok jaringan tiga dimensi.
2.4.8.2 Jenis-jenis Mineral Silikat Berdasarkan tipe-tipe hubungan antar tetrahedra SiO tsb di atas, maka
mineral-mineral silikat dapat dikelompokkan menjadi 6 subkelas, dengan
beberapa jenis mineralnya sbb :
1. Subkelas Tektosilikat
• Kelompok Silika: Kuarsa (SiO2), Tridimit (SiO2), Kristobalit (SiO2), Opal
(SiO2.nH2O)
• Kelompok Feldspar: Sanidin (KAlSi3O8), Ortoklas (KAlSi3O8),
Mikroklin (KAlSi3O8) Seri Plagioklas : Triklin, Albit, Oligoklas, Andesin,
Labradorit, Bytownit, Anortit
• Kelompok Feldspatoid : Leusit (KAlSi2O6), Nefelin (NaAlSi2O4),
Sodalit Na8(AlSiO4)6Cl2, Kankrinit Na8(AlSiO4)6(HCO3)2
26
• Kelompok Zeolit : Heulandit (CaAl2Si7O18.6H2O), Stilbit
(CaAl2Si7O18.7H2O), Laumontit (CaAl2Si4O12.4H2O),
Khabasit (CaAl2Si4O12.6H2O), Analsim (NaAlSi2O6.H2O), Natrolit
(Na2Al2Si3O10.2H2O)
2. Subkelas Filosilikat
Kaolinit Al4Si4O10(OH)8
Serpentinit Mg6Si4O10(OH)8
Pirofilit Al2Si4O10(OH)2
Talk Mg3Si4O10(OH)2
Monmorilonit Al2Si4O10(OH)2.xH2O
Vermikulit Mg3Si4O10(OH)2.xH2O
• Kelompok Mika :
Muskovit KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Flogopit KMg3(AlSi3O10)(OH)2
Biotit K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2
Lepidolit KLi2Al(Si4O10)(OH)2
Glaukonit K(Fe,Mg,Al)2(Si4O10)(OH)2
Seri Khlorit : (Mg,Fe,Al)6(Al,Si)4O10(OH)2
Apofilit KCa4(Si4O10)2F.8H2O
3. Subkelas Inosilikat
• Kelompok Amfibol :
Seri Antofilit (Mg,Fe)7Si8O22(OH)2
Seri Kumingtonit (Fe,Mg)7Si8O22(OH)2
Seri Tremolit-Aktinolit Ca2(Mg,Fe)Si8O22(OH)2
Seri Hornblenda NaCa2(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)8
Seri Amfibol-Alkali Na2(Mg,Fe,Al)5Si8
• Kelompok Piroksen :
Seri Hipersten-enstatit (Mg,Fe)SiO3
Seri Hedenbergit-diopsid Ca(Mg,Fe)Si2O6
Augit Ca(Mg,Fe,Al)(Al,Si)2O6
Aegirin NaFeSi2O6
Jadeit NaAlSi2O6
27
Spodumen LaAlSi2O6
• Kelompok Piroksenoid :
Wolastonit CaSiO3
Pektolit Ca2NaHSi3O9
Rodonit MnSiO3
4. Subkelas Siklosilikat
Aksinit (Ca,Mn,Fe)3Al2(BO3)Si4
Beril Be3Al2Si6O18
Kordierit (Mg,Fe)2Al4Si5O18
Turmalin Na(Mg,Fe)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4
5. Subkelas Sorosilikat
Lawsonit CaAl2Si2O7(OH)2.H2O
Hemimorfit Zn4Si2O7(OH)2.H2O
Idokras Ca10Mg2Al4(Si2O7)2(SiO4)5(OH)4
• Kelompok Epidot :
Zoisit Ca2Al3Si3O12(OH)
Klinozoisit Ca2Al3Si3O12(OH)
Epidot Ca2(Al,Fe)3Si3O12(OH)
Alanit (Ca,R*)2(Al,Fe,Mg)3Si3O12(OH)
6. Subkelas Nesosilikat
Seri Olivin : (Mg,Fe)2SiO4
Wilemit Zn2SiO4
• Kelompok Silikat Aluminium :
Andalusit Al2SiO5
Silimanit Al2SiO5
Kianit Al2SiO5
Staurolit Al4FeSi2O10(OH)2
Topas Al2SiO4(OH,F)2
• Kelompok Garnet :
Almandit Fe3Al2(SiO4)3
Pirop Mg3Al2(SiO4)3
Spesartit Mn3Al2(SiO4)3
Grosularit Ca3Al2(SiO4)3
28
Andradit Ca3Fe2(SiO4)
Uvarovit Ca3Cr2(SiO4)3
Zirkon ZrSiO4
Torit (thorite) ThSiO4
Sfen (sphene) CaTiSiO5
Datolit Ca(OH)BSiO4
7. Silikat-silikat Dengan Struktur Tak dikenal
Prehnit CaAl2Si3O10(OH)2
Chrysocolla CuSiO3.2H2O
Dumortierit (Al,Fe)7BSi3O18
29
BAB 3 BATUAN BEKU
3.1 Terminologi Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari pembekuan cairan silikat pijar
(magma), baik disertai proses kristalisasi atau tidak, yang terjadi dibawah atau diatas
permukaan bumi.
Magma adalah larutan silikat kompleks yang bersuhu tinggi (650-12000C) yang
bersumber dari mantel bumi atau pelelehan batuan yang sudah terbentuk terlebih
dahulu. Komposisi utama magma terdiri dari unsur-unsur O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na,
K.
3.1.1 Pembekuan Magma Bumi terdiri dari beberapa bagian (gambar 3.1), yaitu :
1. Kerakbumi (lithosphere), kedalaman 0-60 km, terdiri dari:
a. kerak benua (continental crust), ketebalan 20-90 km (rata-rata 35 km)
b. kerak samudera (oceanic crust), ketebalan 10 km
2. Mantel (mantle), kedalam 60-2898 km, terdiri dari:
a. Mantel atas (upper mantle), kedalaman 60-410 km (low velocity layer
pada kedalaman 60-220 km)
b. Zona transisi (transition zone), kedalaman 410-660 km
c. Mantel bawah (lower mantle), kedalaman 660-2898 km
3. Inti bumi (core), kedalaman 2898-6370 km, terdiri dari:
a. Inti luar (outer core), kedalaman 2898-5145 km
b. Inti dalam (inner core), kedalaman 5145-637 km
30
Gambar 3.1 Interior bumi (An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology,Prentice Hall, 2001)
Pembekuan magma adalah proses kristalisasi yang akan membentuk mineral
kristal yang bermacam-macam.
3.1.1.1 Differensiasi Magma Differensiasi magma merupakan pemisahan magma homogen dalam fraksi-
fraksi dengan komposisi yang berbeda-beda.
a. Hasil migrasi ion atau molekul dalam cairan magma akibat perbedaan
temperatur,
b. Perpindahan gas yang membawa volatil ke tempat lain dari magma.
31
Kristalisasi beberapa mineral tertentu saling berhubungan sehingga ada
kecenderungan untuk mempertahankan keseimbangan antara fase cair dan
padat.
3.1.1.2 Reaksi Bowen Kristalisasi menurut Bowen dibagi menjadi dua seri yaitu seri continous
(bagian kanan) dan seri discontinous (bagian kiri) (gambar 3.2). Mineral
pada bagian atas merupakan mineral yang terbentuk pertama kali, seiring
penurunan suhu magma akan terbentuk mineral-mineral lain. Pada akhir
kristalisasi terbentuk mineral kuarsa. Resistensi mineral semakin tinggi dari
atas ke bawah. Suhu permukaan bumi yang rendah dan pengaruh eksogen
yang tinggi mengakibatkan mineral yang terbentuk diawal kristalisasi
mengalami pelapukan.
Gambar 3.2 Bowen Reaction Series
3.1.1.3 Asimilasi Magma yang bertemperatur tinggi dapat melarutkan batuan yang berada di
sekitarnya sehingga mempengaruhi komposisi magma.
3.1.1.4 Pencampuran Magma
32
Pencampuran dua magma atau lebih dapat terjadi misalnya magma yang
berasal dari mantel dapat bergabung dengan magma dari proses partial
melting batuan kerak benua.
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.
3.1.2 Morfologi dan Setting Intrusi batuan beku terbentuk di dalam bumi (dibawah permukaan). Dikelilingi
oleh batuan yang sudah ada (country rock), pembekuannya berlangsung
perlahan-lahan sehingga menghasilkan kristal yang berbutir kasar dan
biasanya mineralnya dapat dibedakan dengan mata telanjang. Batuan intrusi
dapat dibedakan berdasarkan bantuk dan ukuran intrusi.
Dykes, intrusi yang berbentuk seperti lembaran vertikal dan tidak sejajar
dengan batuan di sekitarnya. Ukuran yang kecil disebut sebagai vein.
Sills, intrusi yang berbentuk lembaran, horizontal, membentuk sudut kecil
terhadap batuan disekitarnya.
Laccolith, intrusi yang berbentuk seperti lensa, dengan bagian atas
berbentuk cembung dan bagian bawah horizontal, relatif sejajar dengan
batuan sekitarnya.
33
Lopolith, intrusi yang berbentuk seperti lensa, dengan bagian atas horizontal
dan bagian bawah berbentuk cekung, relatif sejajar dengan batuan
sekitarnya.
Ring dykes, intrusi yang berbentuk kerucut, sehingga jika dipotong
horizontal akan membentuk seperti lingkaran, jarang dijumpai.
Batholith, intrusi yang sangat besar dan tidak mempunyai bentuk khusus,
letaknya lebih dalam dibandingkan intrusi lainnya.
3.2 Tekstur Batuan Beku Tekstur dalam batuan beku merupakan hubungan antar mineral atau mineral dengan
massa gelas yang membentuk massa yang merata dalam batuan. Selama
pembentukan tekstur dipengaruhi oleh kecepatan dan stadia kristalisasi yang
keduanya tergantung pada suhu, komposisi kandungan gas, kekentalan magma dan
tekanan. Dengan demikian, tekstur tersebut merupakan fungsi dari sejarah suatu
pembentukan batuan beku. Dalam hal ini, tekstur tersebut menunjukkan derajat
kristalisasi (degree of crystalinity), ukuran butir (grain size) atau granularitas dan
kemas (fabric) / hubungan antar unsur-unsur tersebut (William, 1982)
Berkaitan dengan tesktur batuan beku, Rosenbusch mengemukakan hukumnya :
1. Jika suatu mineral dilingkupi oleh mineral lain, maka mineral yang melingkupi
lebih muda pembentukannya,
2. Mineral yang terbentuk lebih awal umumnya euhedral atau mendekati euhedral
dibanding yang terbentuk kemudian,
3. Jika kristal besar dan kristal kecil bersama-sama dalam satu batuan, kristal besar
adalah kristal yang terbentuk duluan.
Tentunya dari hukum ini ada pengecualiannya. Proses korosi pada beberapa mineral
akan menjadikan mineral tersebut tidak lagi euhedral sekalipun terbentuk lebih
dahulu. Dengan demikian, pada batuan aplit seringkali memperlihatkan mineral yang
lebih besar dibandingkan batuan Cogenetik yang terbentuk lebih dulu.
3.2.1 Derajat Kristalisasi
34
Derajat kristalisasi merupakan kedaan proporsi antara massa kristal dan
messa gelas dalam batuan. Dikenal ada tiga kelas derajat kristalisasi, yaitu :
a. Holokristalin : apabila batuan tersusun seluruhnya oleh massa kristal
b. Hipokristalin : apabila batuan tersusun oleh massa kristal dan gelas
c. Holohyalin : apabila batuan seluruhnya tersusun oleh massa gelas.
3.2.2 Granularitas Granularitas merupakan ukuran butir kristal dalam batuan beku, dapat sangat
halus yang tidak dapat dikenal meskipun menggunakan mikroskop, tetapi
dapat pula sangat kasar. Pada umumnya, dikenal dua kelompok testur ukuran
butir, yaitu afanitik dan fanerik.
- Afanitik Dikatakan afanitik apabila ukuran butir individu kristal sangat halus,
sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang. Batuan dengan
tekstur afanitik dapat tersusun oleh massa kristal, massa gelas atau
keduanya. Selain itu, dikenal pula istilah mikrokristalin dan kriptokristalin.
Disebut mikrokristalin apabila kristal individu dapat dikenal dengan
mikroskop, sedangkan apabila tidak dapat dikenal menggunakan
mikroskop disebut kriptokristalin.
- Faneritik Kristal individu yang termasuk kristal faneritik dapat dibedakan menjadi
ukuran-ukuran :
• Halus, ukuran diameter rata-rata kristal individu < 1 mm
• Sedang, ukuran diameter kristal 1 mm – 5 mm
• Kasar, ukuran diameter kristal 5 mm – 30 mm
• Sangat kasar, ukuran diameter keristal > 30 mm
3.2.3 Kemas Kemas meliputi bentuk butir dan susunan hubungan kristal dalam suatu
batuan.
- Bentuk Butir
35
Ditinjau dari pandangan dua dimensi dikenal tiga macam bentuk butir,
yaitu:
Euhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral mempunyai bidang
kristal yang sempurna.
Subhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh
sebagian bidang kristal yang sempurna.
Anhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh
bidang kristal yang tidak sempurna.
- Secara tiga dimensi dikenal :
• Equidimensional, apabila bentuk kristal ketiga dimensinya sama
panjang.
• Tabular, apabila bentuk kristal dua dimensi lebih panjang dari satu
dimensi lain.
• Iregular, apabila bentuk kristal tidak teratur.
- Relasi
Merupakan hubungan antara kristal satu dengan yang lain dalam suatu
batuan dari segi ukuran dikenal :
1. Granularitas atau Equigranularitas, apabila mineral mempunyai
ukuran butir yang relatif seragam, terdiri dari :
Panidiomorfik granular, yaitu sebagian besar mineral berukuran
seragam dan euhedral. Bentuk butir euhedral merupakan penciri
mineral-mineral yang terbentuk paling awal, hal ini dimungkinkan
mengingat ruangan yang tersedia masih sangat luas sehingga mineral-
mineral tersebut sempat membentuk kristal secara sempurna.
Hipidiomorfik granular, yaitu sebagian besar berukuran relatif
seragam dan subhedral. Bentuk butiran penyusun subhedral atau
kurang sempurna yang merupakan penciri bahwa pada saat mineral
terbentuk, maka rongga atau ruang yang tersedia sudah tak memadahi
untuk dapat membentuk kristal secara sempurna.
Allotiomorfik granular, yaitu sebagian besar mineralnya berukuran
relatif seragam dan anhedral. Bentuk butiran anhedral atau tidak
beraturan sama sekali merupakan pertanda bahwa mineral-mineral
anhedral tersebut terbentuk paling akhir dari rangkaian proses
pembentukan batuan beku.
36
2. Inequigranular, apabila mineralnya mempunyai ukuran butir tidak
sama, antara lain terdiri dari :
Porfiritik, adalah tekstur batuan beku dimana kristal besar (fenokris)
tertanam dalam mesadasar yang lebih halus, dapat berupa butiran
kristal halus.
Vitroverik, apabila fenokris tertanam dalam masadasar berupa gelas.
3. Testur Khusus, adalah tekstur disamping menunjukkan hubungan
antara bentuk dan ukuran butiran antara mineral-mineral yang berbeda.
Tetapi testur ini amat sulit untuk diamati secara megaskopis.
Tekstur khusus tersebut terdiri dari :
Diabas, tekstur dimana plagioklas tumbuh bersama dengan piroksen,
disini piroksen tidak terlihat jelas dan plagioklas radier terhadap
piroksen.
Trakhitik, fenokris sanidin dan piroksen tertanam dalam masadasar
kristal sendiri yang relatif tampak penjajaran dan isian butir-butir
piroksen, oksida besi dan asesori mineral.
Intergranular, ruang antar kristal-kristal plagiaklas ditempati oleh
kristal-kristal piroksen, olivin atau bijih besi.
3.3 Klasifikasi Dan Penamaan Batuan Beku Berbagai klasifikasi telah dikemukakan oleh beberapa ahli, kadang-kadang satu
batuan pada klasifikasi yang lain penamaannya berlainan pula. Dengan demikian,
seorang petrolog harus benar-benar mengerti dasar penamaan yang diberikan pada
suatu batuan beku (gambar 3.3).
3.3.1 Klasifikasi Berdasarkan Kimiawi Klasifikasi ini telah lama menjadi standar dalam geologi (C.J. Huges, 1962)
dan dibagi dalam empat golongan, yaitu :
1. Batu beku asam, bila batuan beku tersebut mengandung lebih 66% SiO2.
Contoh batuan ini Granit dan Rhyolit.
2. Batuan beku menengah atau intermediet, bila batuan tersebut
mengandung 52% - 66% SiO2. Contoh batuan ini Diorit dan Andesit.
37
3. Batuan beku basa, bila batuan beku tersebut mengandung 45% - 52%
SiO2. Contoh batuan ini Gabro dan Basalt.
4. Batuan beku ultra basa, bila batuan beku tersebut mengandung kurang
dari 45% SiO2. Contoh batuan tersebut Peridotit dan Dunit.
3.3.2 Klasifikasi Berdasarkan Mineralogi Dalam klasifikasi ini indeks warna akan menunjukkan perbandingan mineral
mafik dengan mineral felsik. S.J Shand (1943) membagi empat macam
batuan, yaitu :
1. Leucrocatic rock, bila batuan beku tersebut mengandung 30% mineral
mafik.
2. Mesocratic rock, bila batuan beku tersebut mengandung 30% - 60%
mineral mafik.
3. Melanocratic rock, bila batuan beku tersebut mengandung 60% - 90%
mineral mafik.
4. Hipermelanoc rock, bila batuan beku tersebut mengandung lebih 90%
mineral mafik.
Sedangkan S.J. Elis (1948) membagi batuan beku menjadi empat golongan
tekstur pula, yaitu :
1. Felsic, untuk batuan beku dengan indeks warna kurang dari 10%
2. Mafelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 10% - 40%.
3. Mafic, untuk batuan beku dengan indeks warna 40%-70%
4. Ultramafic, untuk batuan beku dengan indeks warna lebih dari 70%
38
Gambar 3.3 Penamaan batuan beku berdasar tekstur dan kehadiran mineral.
3.3.3 Klasifikasi Berdasarkan Tekstur dan Komposisi Mineral Berdasarkan ukuran besar butir dan tempat terbentuknya, batuan beku dapat
dibagi menjadi dua, yaitu Batuan beku Volkanik dan Batuan beku Plutonik.
Batuan beku Volkanik adalah batuan beku yang terbentuk diatas atau di dekat
permukaan bumi. Menurut Williams (1983), batuan beku yang berukuran
kristal kurang dari 1 mm adalah kelompok batuan volkanik, terutama pada
matriknya. Batuan beku yang mempunyai ukuran kristal lebih dari 1 mm
dikelompokkan dalam batuan plutonik, lebih lebih bila berukuran > 5 mm.
Pembagian berdasarkan ukuran kristal saja tidak cukup karena seringkali inti
suatu aliran lava yang tebal mempunyai tekstur fanerik sedang (1-5 mm).
Atau sebaliknya, bagian tepi suatu pluton boleh jadi mempunyai tekstur fanerik
halus atau bahkan afanitik karena pendinginan yang cepat selama kontak
dengan batuan sampingnya. Oleh karena itu, penamaan sekepal batuan
dilaboratorium akan sangat teruntungkan jika didukung dengan data lapangan
atas batuan tersebut.
3.3.3.1 Batuan Volkanik Batuan volkanik dinamai dengan mempertimbangkan komposisi fenokris
dan warna. Fenokris kwarsa dan feldspar alkali bersama dengan plagioklas
asam dan sedikit biotit umum hadir dalam komposisi asam, seperti dalam
39
riolit dan dasit. Jika fenokris kwarsa dan feldspar alkali hadir bersama
plagioklas asam yang melimpah melebihi jumlah feldspar alkali, batuan
tersebut adalah dasit. Sebaliknya bila yang melimpah adalah felspar alkali
dibandingkan plagioklas asam maka batuan tersebut cenderung riolit.
Warna dalam berbagai hal tidak begitu berarti. Banyak dasit dan riolit yang
berwarna abu-abu kehijauan atau agak gelap. Oleh karena itu, warna baru
bermanfaat jika tidak didapati satupun fenokris dalam batuan volkanik
tersebut.
Fenokris hornblende yang melimpah dengan disertai oleh biotit atau
piroksen adalah khas pada andesit. Sungguhpun demikian sering pula
didapati andesit berwarna abu-abu yang mengandung fenokris piroksen
dalam jumlah terbatas. Hal tersebut berkaitan erat dengan kondisi
kandungan fluida H2O pada magma saat pembentukkannya. Trakit merupakan batuan berkomposisi menengah yang melihatkan tekstur aliran
dengan melibatkan banyak sanidin didalamnya. Kenampakan penjajaran
mineral pada trakit merupakan gambaran akan aliran tersebut. Tekstur
aliran/trkitik semacam ini dikenal pula dengan istilah pilotaksitik.
40
Gambar 3.4 Klasifikasi Batuan Vulkanik
Basalt merupakan batuan volkanik berkomposisi basa yang umumnya
berwarna gelap dengan fenokris olivin dan piroksen yang melimpah. Ada
kalanya basalt tidak berfenokris namun akan terlihat berwarna gelap dan
umumnya vesikuler atau bahkan skoria. Skoria adalah tekstur batuan
volkanik yang sangat vesikuler, namun karena kehadiran skoria khas pada
basalt maka seringkali basalt yang bertekstur skoria disebut dengan skoria saja. Variasi nama dalam komposisi basa menjadi beragam, oleh kehadiran
kandungan mineralnya. Seperti spilit misalnya. Spilit adalah batuan
berkomposisi mineralogi mafik sebagaimana basalt namun sesungguhnya
kandungan An plagioklasnya rendah (oligoklas). Lava basalt berstruktur
bantal yang terbentuk di air laut umumnya adalah spilit. Pengamatan
plagioklas dalam hal ini memerlukan bantuan mikroskop. Basanit dan teprit
adalah kerabat berkomposisi basa yang mengandung felspartoid dan olivin.
3.3.3.2 Batuan Plutonik Setidaknya ada dua peneliti batuan beku yang telah menyusun klasifikasi
dan tatanama batuan plutonik, yaitu Streckeisen (1974) dan William (1954
dan 1983). Williams mambagi batuan plutonik berdasarkan pada indeks
warna (jumlah mineral mafik dalam batuan). Indek warna ± 10% atau
batuan felsik diwakili oleh batuan granodiorit, andesit dan granit. Granit
mempunyai kandungan feldspar alkali yang jauh melimpah dibandingkan
plagioklasnya, sebaliknya granodiorit mempunyai plagioklas yang lebih
dominan. Adamelit merupakan nama batuan felsik yang mempunyai felspar
alkali sebanyak plagioklasnya.
Pada indeks warna 10 – 40% batuan plutonik diwakili oleh diorit, monozonit dan syenit. Kwarsa umumnya hadir dengan jumlah kurang dari 10% pada
kelompok ini. Syenit adalah salah satu dari kelompok ini yang memiliki
felspar alkali melebihi plagioklasnya.
Beberapa batuan plutonik mafik dengan indeks warna antara 40 – 70%
adalah gabro, diabas/dolerit. Gabro mempunyai tekstur ofitik sedangkan
diabas bertekstur diabasik atau sub ofitik. Ofitik adalah kenampakan dimana
plagioklas dilingkupi oleh piroksin sedangkan diabasik adalah tumbuh
41
bersama antara plagioklas dan piroksen dimana plagioklas memperlihatkan
pertumbuhan yang menyebar.
Batuan Ultra mafik diperlihatkan dengan indeks warna lebih dari 70%. Dapat
saja disusun oleh > 90% olivin yang disebut dunit atau oleh gabungan olivin
dan piroksen yang dikenal dengan peridotit. Jika batuan ultra mafik tersebut
disusun oleh >90% piroksen dikenal dengan piroksenit dan jika > 90%
berupa hornblende disebut dengan hornblendit. Serpentinit adalah ubahan
secara menyeluruh/ >90% batuan yang kaya akan mineral mafik. Anortosik
adalah batuan ultra basa yang tidak termasuk dalam ultra mafik karena
hampir keseluruhan disusun oleh plagioklas basa, sehingga indeks warna
<10%.
Klasifikasi batuan plutonik didasarkan pada kandungan mineral modal
dikemukkakan oleh the Internasional Union of Geological Sciences (IUGS)
pada 1973 (Streckeisen, 1973; 1978) (gambar 3.4). Berbeda dari Williams,
klasifikasi ini menggunakan mineral modal yang tampak hadir dalam batuan
plutonik terutama mineral felsiknya (mineral yang berwarna terang). Mereka
memperkenalkan dua segitiga klasifikasi dengan ujung Q (kuarsa), A
(Feldspar alkali); P (Plagioklas) dan F(felspartoid). Jika jumlah mineral mafik
dalam batuan >90%, dipergunakan klasifikasi berdasarkan mineral mafiknya
sedangkan jika kandungan mineral mafik < 90%. Dipergunakan segitiga
QAPF tersebut. Pengeplotan kandungan mineral mineral felsik harus
dikalkulasi menjadi 100% (Q+A+P=100% atau A+P+F=100%).
42
BAB 4 BATUAN PIROKLASTIK
4.1 Terminologi Batuan piroklastik adalah batuan yang tersusun oleh fragmen hasil erupsi volkanik
secara eksplosif (Williams, Turner, Gilbert, 1954). Menurut Henrich (1959), batuan
piroklastik adalah batuan yang terdiri dari bahan rombakan yang diletuskan dari
lubang volkanik, diangkut melalui udara sebagai bahan maupun awan pijar,
kemudian diendapkan di atas tanah dalam kondisi kering atau dalam tubuh air,
sedangkan menurut Fisher (1961) & Vide Carozi (1975) batuan piroklastik
merupakan bagian dari batuan volkaniklastik. Menurut Johannsen (1977), batuan
piroklastik adalah batuan yang terdiri dari material detrital/rombakan dari hasil
kegiatan volkanik, ditransport dan diendapkan di danau, darat ataupun laut (gambar
4.1).
Pyroclastic Fall
43
Sebaran mengikuti topografi
Ukuran butiran menghalus, lapisan menipis menjauhi pusat erupsi
Struktur : graded bedding normal dan reverse
Komposisi : pumice, scoria, abu/debu, sedikit lapili
Macam-macam : scoria-fall deposit, pumice-fall deposit, ash-fall deposit
Pyroclastic Flow
• Endapan aliran debu dan balok/blok
Terdiri dari lapili vesikuler dan debu
Sorting buruk; butiran menyudut
Sebaran tidak merata; menebal di bagian lembah
Seringkali berasosiasi dengan lava riolitik, dasitik, andesitik
• Endapan aliran scoria
Didominasi oleh lapili scoria
Komposisi andesitik, basaltik
• Endapan aliran pumice
Komposisi dasitik, riolitik
Lapili, blok, pecahan gelas bertekstur pumice
44
Gambar 4.1 Pengendapan batuan sedimen vulkanik
Pyroclastic Surge
Endapan base surge, berasosiasi dengan endapan jatuhan
Endapan ground surge, berasosiasi dengan endapan aliran piroklastik
Endapan ash-clouds surge, biasanya di bagian atas endapan aliran piroklastik
45
Gambar 4.2 Endapan piroklastik
Batuan piroklastik :
Batuan yang disusun oleh material-material yang dihasilkan oleh letusan
gunungapi.
Dicirikan oleh kehadiran material piroklas yang dominan (gelas, kristal, batuan
volkanik), butiran yang menyudut, porositas yang relatif tinggi.
Batuan epiklastik :
Batuan hasil rombakan batuan volkanik maupun batuan lainnya.
Terdiri dari material hasil rombakan batuan (kristal, fragmen batuan) dan material
non volkanik.
4.2 Fragmen Piroklastik dan Endapan Fragmen piroklastik (piroklas) : fragmen berasal dari erupsi gunungapi (hasil
langsung proses gunungapi).
Jenis piroklastik berdasarkan terjadinya, antara lain :
juvenile pyroclasts : hasil langsung akibat letusan, membeku dipermukaan
(fragmen gelas, kristal pirojenik)
cognate pyroclasts : fragmen batuan hasil erupsi terdahulu (dari gunungapi yang
sama)
accidental pyroclasts : fragmen batuan berasal dari basement (komposisi
berbeda)
46
Tabel 4.1 Endapan piroklastik berdasar ukuran dan piroklas
ukuran piroklas endapan piroklastik
Tefra (tak terkonsolidasi) Batuan piroklastik (terkonsolidasi)
> 64 mm Bom, blok Lapisan bom / blok
Tefra bom atau blok
Aglomerat, breksi
piroklastik
2 – 64 mm lapili Lapisan lapili atau Tefra lapiliBatulapili (lapillistone)
1/16 – 2 mm Abu/debu
kasar
Abu kasar Tuf kasar
< 1/16 mm Abu/debu
halus
Abu/debu halus tuf halus
Klasifikasi batuan piroklastik
Dasar : ukuran butiran
Penamaan : tuf, tuf lapili, aglomerat, breksi piroklastik atau breksi volkanik
Untuk batuan berbutir halus (<4mm) : tuf gelas, tuf kristal, tuf litik
Hal – hal yang perlu dideskripsi dalam batuan piroklastik
Warna, deskripsikan warna batuan yang representatif
Besar butir, deskripsikan menggunakan besar butir/ukuran klast batuan piroklastik
Komponen, deskripsikan komponen batuan piroklastik :
- Kristal, fragmen kristal
- Fragmen litik : volkanik atau non volkanik, polimik atau monomik
- Pumice atau scoria
- Shards, lapili akresionari, vitriklas
- Semen : siliseous, karbonat atau zeolit.
Litofasies :
- Masif (tidak berlapis) atau berlapis
- Berlapis : Laminasi : < 1cm
Berlapis sangat tipis : 1 – 3cm
Berlapis tipis : 3 – 10cm
47
Berlapis sedang : 10 – 30cm
Berlapis tebal : 30 -100cm
Berlapis sangat tebal : > 100cm
- Masif (tidak bergradasi) atau bergradasi :
normal ; reverse ; normal-reverse ; reverse-normal
- Kemas : clast-supported atau matrix-supported,
terpilah baik, terpilah sedang, terpilah buruk
- Kekar : blocky, prismatik, columnar, platy
- Ketebalan lateral rata atau tidak rata
- Secara lateral menerus atau tidak menerus
- Cross-bedded, cross-laminated
Alterasi :
- Mineralogi : klorit, serisit, silika, pirit, karbonat, feldspar, hematit
- Distribusi
Lahar :
• Endapan aliran piroklastik dengan media air (di sungai, akibat air hujan dll)
• Sortasi buruk
• Berhubungan langsung dengan erupsi langsung maupun tidak langsung
• Sama sekali tidak ada kaitannya dengan erupsi gunungapi; mobilitas dari
endapan tefra pada lereng tak stabil), contoh : akibat gempa bumi
Epiklastik/epiclast : material hasil rombakan batuan terdahulu
Batuan epiklastik : batuan yang terdiri dari material hasil rombakan batuan
terdahulu (termasuk batuan volkanik), contoh : batupasir volkanik
Batuan piroklastik :
• Piroklas : pecahan hasil letusan gunungapi
• Definisi : batuan terdiri dari piroklas
• Contoh : tuf, breksi piroklastik
Batuan sedimen tufan
• Batuan sedimen yang mengandung campuran piroklas
• Contoh : batupasir tufan (butiran pasir mencapai 90%, pecahan gelas 10%)
Tuf pasiran :
• Batuan piroklastik yang mengandung campuran epiklas
48
• Contoh : material piroklas mencapai 90%, material pasir hasil rombakan
batuan terdahulu mencapai 10%
Batuan volkaniklastik : batuan terdiri dari material volkanik; kemungkinan material
volkanik hasil rombakan (epiklas), hasil letusan langsung (piroklas)
BAB 5 BATUAN SEDIMEN
Pengertian umum mengenai batuan endapan/sedimen adalah batuan yang terbentuk
akibat litifikasi bahan rombakan batuan asal atau hasil reaksi kimia maupun hasil
kegiatan organisme. Batuan sedimen banyak sekali jenisnya dan tersebar sangat
luas dengan ketebalan dari beberapa centimeter sampai beberapa kilometer.
Demikian juga ukuran butirnya, dari sangat halus hingga sangat kasar. Dimuka bumi
ini dibandingkan batuan beku, batuan endapan/sedimen sangatlah sedikit, + 5 %
volume, sungguhpun demikian penyebaran dimuka bumi menempati lebih dari 65 %
luasan. Oleh karena itu, batuan endapan merupakan lapisan tipis di kulit bumi.
Kenampakan yang paling menonjol dari jenis batuan sedimen adalah hadirnya
perlapisan, struktur internal dan eksternal lapisan, terdiri dari rombakan-rombakan
yang tentunya lebih banyak tidak kristalin, mengandung fosil dan masih banyak lagi.
Adakalanya batuan sedimen memperlihatkan kristalin, karena sebenarnya adalah
sedimen non klastik yang disusun oleh monomineral seperti rijang, kalsit, gipsum, dll.
49
Dengan menggunakan diagram alir sebagaimana dicantumkan pada Bab I, akan
mudah dikenali batuan baik yang klastik maupun non klastiknya.
Pelapukan Mekanis Pelapukan mekanis sangat dipengaruhi perbedaan suhu, makhluk hidup, dan hasil
pelapukannya sendiri. Perbedaan suhu maksimum dan suhu minimum yang besar
dalam jangka waktu tertentu menyebabkan ikatan antara mineral dalam batuan
semakin lemah. Akar tumbuhan yang berkembang dapat menyebabkan batuan retak
atau pecah.
Pelapukan Kimia Pelapukan kimia dipengaruhi oleh kandungan unsur atau senyawa yang ada dalam
lingkungan disekitar batuan dan komposisi batuan itu sendiri.
a. Proses oksidasi, adalah proses pengikatan oksigen udara atau air oleh mineral
dalam batuan.
b. Proses hidrasi/dehidrasi, adalah penambahan atau pengurangan molekul air oleh
mineral dalam batuan.
c. Proses karbonasi, adalah proses yang menyebabkan terbentuknya senyawa
karbonat
d. Eksfoliasi, adalah pelapukan yang terjadi pada batuan yang kaya mengandung
feldspar, biasa disebut pelapukan membola.
Komposisi sedimen Fragmen mineral/batuan hasil rombakan (terigen)
Material hasil proses kimiawi (material autogenik) : karbonat, fosfat dll
Material allochem (rombakan hasil presipitasi terdahulu) : fosil, material organic
Mineral-mineral dalam batuan sedimen
• Mineral Autogenik, terbentuk di daerah sedimentasi dan langsung diendapkan
seperti gipsum, kalsit, anhidrit, oksida besi, halit, glaukonit
• Mineral Allogenik, terbentuk di luar daerah sedimentasi, telah mengalami
transportasi dan kemudian diendapkan di daerah sedimentasi, harus tahan
pelapukan dan tahan terhadap pengikisan selama transportasi sampai
pengendapan
50
Hal-hal yang mempengaruhi pembentukkan batuan sedimen
• Litologi batuan (batuan beku, batuan sedimen, batuan metamorfosa, batuan
piroklastik)
• Stabilitas dari mineral-mineral yang ada
• Kecepatan erosi, banyaknya mineral sedimen yang dapat ditransport turut
menentukan berapa banyak material yang dapat/akan diendapkan
Transportasi pada pembentukan batuan sedimen menghasilkan sorting/pemilahan
dan “roundness/kebundaran”
5.1 Pembagian Batuan Sedimen Berdasarkan Tekstur
5.1.1 Batuan Sedimen Bertekstur Klastik Batuan sedimen klastik terbentuk dari pengendapan kembali rombakan atau
pecahan batuan asal, baik yang berasal dari batuan beku, batuan
ubahan/metamorfik ataupun batuan sedimen sendiri yang lebih tua.
Fragmentasi batuan asal tersebut dimulai dari pelapukan mekanis
(disintegration) maupun secara kimiawi (dekomposisi), kemudian tererosi dan
tertransportasi menuju suatu cekungan pengendapan. Setelah pengendapan
berlangsung, sedimen mengalami diagenesa, yakni proses-proses yang
berlangsung pada temperatur rendah didalam suatu sedimen manjadi batuan
keras.
Batuan sedimen klastik terdiri dari material detritus (hasil rombakan : pecahan)
yang memperlihatkan tekstur klastik (butiran berukuran lempung sampai
bongkah) dan berbagai struktur sedimen. Proses yang berpengaruh adalah
pelapukan, erosi, transportasi, sedimentasi. Dari data-data tersebut, dapat
dipelajari tentang sumber material (provenance), lingkungan
pengendapan/fasies, diagenesa. Besar butir (grain size) merupakan unsur
utama dari tekstur klastik yang berhubungan dengan tingkat energi pada saat
transportasi dan pengendapan.
Tabel 5.1 Besar butir menggunakan skala Wentworth
Ukuran besar Butir Nama besar butir
51
> 256 Boulder/bongkah
64 – 256 Couble/berangkal
4 – 64 Pebble/kerakal
2 – 4 Granule/kerikil
1 – 2 Very coarse sand/pasir sangat
kasar
½ - 1 Coarse sand/pasir kasar
¼ - ½ Medium sand/pasir sedang
1/8 – ¼ Fine sand/pasir halus
1/16 – 1/8 Very fine sand/pasir sangat halus
1/256 – 1/16 Silt/lanau
< 1/256 Clay/lempung
Unsur-unsur tekstur batuan sedimen klastik :
• Butiran (grain) : butiran klastik (yang tertransport) disebut sebagai fragmen
• Matriks (matrix) : lebih halus dari butiran/fragmen, diendapkan bersama-
sama dengan fragmen
• Semen (cement) : berukuran halus, mengikat butiran/fragmen dan matriks,
diendapkan setelah fragmen dan matriks
• Pemilahan/sorting : derajat kesamaan atau keseragaman antar butir
• Kebundaran/roundness, menyatakan kebundaran atau ketajaman sudut
butiran, yang mencerminkan tingkat abrasi selama transportasi,
Merupakan sifat permukaan dari butiran, disebabkan oleh pengaruh
transport terhadap butiran
• Kemas/fabric, merupakan sifat hubungan antar butir sebagai fungsi
orientasi butir dan packing, secara umum dapat memberikan gambaran
tentang arah aliran dalam sedimentasi serta keadaan porositas dan
permeabilitas batuan, terdiri dari terbuka (kontak antar butiran tidak
bersentuhan) dan tertutup (kontak antar butiran bersentuhan)
52
Gambar 5.1 Derajad kebundaran
Hal-hal lain yang perlu dideskripsi
• Pencampuran batuan :
- Karbonatan : bila pencampurnya material karbonat
- Karbonan : bila pencampurnya karbon
• Fragmen pembentuk batuan : kuarsa, feldspar (k-feldspar dan plagioklas),
fragmen batuan (batuan beku, batuan sedimen, batuan metamorf, batuan
piroklastik)
• Semen dan matriks :
- semen karbonat, silika, oksida besi, anhidrit, glaukonit
- matriks pasir, lanau, lempung
• Warna/kilap : deskripsikan warna batuan yang representatif (misalnya abu-
abu dengan garis-garis hitam, abu-abu, hitam mengkilat, dll)
• Mineral sedikit glaukonit, pirit, hematit, piroksen, olivin, biotit, muskovit,
karbon, dll.
• Kandungan fosil (bila ada dan sebutkan jenisnya, misalnya foraminifera,
moluska, dll)
• Struktur sedimen yang ada perlapisan, graded bedding, laminasi sejajar,
dll
53
• Porositas : - baik : bila menyerap air
- buruk : bila tidak menyerap air
- sedang : antara porositas baik dan buruk
• Kekompakan : mudah diremas, getas, kompak, lunak, padat, keras, dll
(deskripsikan kekompakan yang representatif)
Batuan asal batupasir
• Batupasir silisiklastik (butiran terigen)
- Batupasir epiklastik : endapan yang berasal dari rombakan batuan
terdahulu akibat pelapukan dan erosi, termasuk batuan volkanik dan
non-volkanik
- Batupasir vokaniklastik : terdiri dari material volkanik (hasil rombakan
maupun yang tidak), termasuk endapan piroklastik dan endapan
epiklastik
• Batupasir non-silisiklastik (butiran karbonat dan evaporit)
Klasifikasi batupasir
• Parameter : butiran (stabil dan tidak stabil) : kuarsa, feldspar, fragmen litik
• Matriks lempung (hasil rombakan atau alterasi batuan)
• Kehadiran matriks lempung :
- Arenit (matriks < 15%)
- Wacke (matriks > 15%)
• Pembagian secara umum (Gilbert, 1982), dan (Folk, 1974) : batupasir
kuarsa, batupasir arkose, batupasir litik, batupasir greywacke
54
Gambar 5.2 Klasifikasi batuan sedimen silisiklastik berdasar komposisinya (adaptasi dari Pettijohn et
al. (1987)
Konglomerat dan Breksi
• Kenampakan yang penting untuk mendeskripsi batuan ini adalah jenis
klastik yang hadir dan tekstur batuan tersebut
• Berdasarkan asal usul klastik penyusun konglomerat dan breksi :
- Klastik intraformasi, berasal dari dalam cekungan pengendapan,
banyak fragmen mudrock atau batugamping mikritik yang dilepaskan
oleh erosi atau pengawetan sepanjang garis pantai
- Klastik ekstraformasi, berasal dari luar cekungan pengendapan dan
lebih tua daripada sedimen yang melingkupi cekungan tersebut
• Jenis konglomerat berdasarkan macam klastik
a. Konglomerat polimiktik : terdiri dari bermacam-macam jenis klastik yang
berbeda
b. Konglomerat monomik/oligomiktik : terdiri dari satu jenis klastik
• Untuk interpretasi mekanisme pengendapan konglomerat harus dideskripsi
teksturnya (apakah teksturnya clast-supported conglomerates atau matrix-
55
supported conglomerates), bentuk, ukuran dan orientasi fragmen batuan,
ketebalan dan geometri lapisan dan struktur sedimen
• Konglomerat dan breksi terutama diendapkan pada lingkungan glasial,
aluvial fan dan braided stream. Konglomerat yang re-sedimen diendapkan
dalam lingkungan deep water biasanya berasosiasi dengan turbidit.
Mudrock
• Mudrock adalah istilah umum untuk batuan sedimen yang disusun
terutama oleh partikel berukuran lanau – lempung, mineral lain mungkin
juga hadir
• Mudrock diendapkan terutama dalam lingkungan river floodplain, lake, low
energy shoreline, delta, outer marine shelf dan deep ocean basin
5.1.1.1 Proses Pembentukan Batuan Sedimen Batuan sumber (provenance) mengalami pelapukan dapat berupa
pelapukan kimiawi (dekomposisi), mekanis (disintegrasi) mencakup abrasi.
Hasil pelapukan mengalami proses tertransportasi kemudian terendapkan.
Sedimen yang terendapkan dapat mengalami proses diagenesis.
5.1.1.2 Tipe Diagenesis • Kompaksi sedimen
Yaitu termampatnya butir sedimen satu terhadap yang lain akibat
tekanan dari berat beban diatasnya. Disini volume sedimen berkurang
dan hubungan antar yang satu dengan yang lain menjadi rapat.
• Sementasi
Yaitu turunnya material-material diruang antar butir sedimen dan secara
kimiawi mengikat butir-butir sedimen satu dengan yang lain. Sementasi
makin efektif bila derajad kelurusan larutan (permeabilitas relatif) pada
ruang antar butir makin besar.
56
• Rekristalisasi
Yaitu pengkristalan kembali suatu mineral dari suatu larutan kimia yang
berasal dari pelarutan material sedimen selama diagenesa atau jauh
sebelumnya. Rekristalisasi sangat umum terjadi pada pembentukan
batuan karbonat.
• Autigenesis
Yaitu terbentuknya mineral baru dilingkungan diagenetik sehingga
adanya mineral tersebut merupakan partikel baru dalam suatu sedimen.
Mineral autigenik ini yang umum diketahui sebagai berikut karbonat,
silika, klorit, illite, gipsum dan lain-lain.
• Metasomatisme
Yaitu pergantian mineral sedimen oleh berbagai mineral autigenik, tanpa
pengurangan volume asal.
Contohnya dolomitisasi, sehingga dapat merusak bentuk suatu batuan
karbonat atau fosil.
5.1.1.3 Tahapan Diagenesis • Eogenesis : fase sedimentasi hingga pembebanan di dekat permukaan
atau di permukaan bumi
• Mesogenesis : fase pembebanan (midle-stage diagenesis) fase
pembebanan lanjut – sesudah pembebanan
• Telogenesis : fase akhir diagenesis (late stage diagenesis) ; terjadi
setelah pengangkatan
5.1.2 Batuan Sedimen Non Klastik Batuan sedimen yang terbentuk dari hasil reaksi kimia atau bisa juga dari hasil
kegiatan organisme. Reaksi kima yang dimaksud adalah kristalisasi langsung
atau reaksi organik (penggaraman unsur-unsur laut, pertumbuhan kristal dari
agregat kristal yang terpresipitasi dan replacement) Lihat juga klasifikasi
Pettijohn (1975) dan Folk (1954) Shepard (1954).
5.1.2.1 Petrogenesa Umumnya terdiri dari mineral autogenik. Pada P dan T tertentu seringkali
memperlihatkan gejala diagenesa, akibatnya porositas batuan menjadi
57
sangat rendah atau hilang. Porositas primer rendah dan memperlihatkan
tekstur mozaik (contohnya batugamping). Kadang-kadang terdapat butiran
yang amorf (seperti kalsedon & opal) sebagai semen.
Tabel 5.2 Besar butiran/kristal batuan sedimen non klastik (kristal)
Ukuran besar butir (mm) Nama besar butir
1 – 2 Very coarsely crystalline
0.5 – 1 Coarsely crystalline
0.25 – 0.5 Medium crystalline
0.125 – 0.25 Finely crystalline
0.063 – 0.125 Very finely crystalline
0.004 – 0.063 Microcrystalline
< 0.004 Cryptocrystalline
5.1.3 Batuan Evaporit • Struktur umum : laminasi
• Macam-macam : halit, gipsum, anhidrit
• Gipsum (CaSO4.2H2O), paling tidak mudah larut di kelompoknya,
kenampakan berupa laminasi, chicken-wire/chicken-wire nodules (bentuk
melensa agregat kristal anhidrit lebih kasar tertanam di dalam masadasar
anhidrit berukuran sangat halus)
Rijang berlapis
• Tebal beberapa cm – 1 meter
• Komposisi : kuarsa mikrokristalin 100%
• Warna putih, putih kemerahan (ada pengotoran hematit), hijau (klorit/illit),
hitam (mangan, organik)
• Bagian atas perlapisan : rata (smooth) atau bergelombang
• Perlapisan silang siur, ripple-mark
58
• Asosiasi sedimen dapat berupa interbedded rijang dengan serpih silikaan
hijau/berwarna gelap (mengandung pirit) atau interbedded rijang dengan
batugamping mikrit (bioklastik) dan batupasir sangat halus
Bedded Phosphate Rocks
• Batuan sedimen dengan komposisi fosfat ≥ 20% (batuan sedimen rata-rata
< 0.17%)
• Mineral apatit
• Tebal : 1mm – beberapa cm
• Interbedded dengan karbonat, rijang (dark colored-chert), batulumpur
karbonan
• Kegunaan :pupuk, mineral jarang/industri (V, REE, by product U)
• Hadir berupa nodul, pellet, lainnya : bioklastik (brachiopoda, ikan)
Bedded Iron Deposits
• Kandungan besi mencapai 15% atau lebih (FeO dan Fe2O3); lebih banyak
dibanding dengan batulumpur (besi 4.8% ; batupasir 2.4% ; batugamping
0.4%)
• Oolitic iron formation, lingkungan laut dangkal, intinya fosil/mineral, bagian
luar hematit atau semen karbonat
• Banded iron formation, biasa disebut banded cherty iron formation, dimensi
berkisar panjang ratusan – ribuan km. lebar beberapa ratus km, tebal
mencapai 600m. Hematit, kadang-kadang magnetit, greenalit
(FeSiO3.NH2O), siderit, dll, dapat juga berupa laminasi besi dengan rijang
atau karbonat
5.1.4 Batuan Karbonat (Batugamping dan Dolomit) Batuan karbonat adalah semua batuan yang terdiri dari garam karbonat,
dalam prakteknya terutama berupa batugamping dan dolomit.
5.1.4.1 Komponen Pembentuk Batuan Karbonat a. Butiran karbonat (allochems) :
59
• Butiran skeletal : fragmen bagian yang keras dari organisme yang
calcareous dan cangkang yang tidak pecah seperti moluska,
echinoid, ostrakoda dan foraminifera
• Ooid : berbentuk speroidal, butiran berukuran pasir terdiri dari korteks
(kulit luar) aragonit atau kalsit yang dibentuk oleh akresi kimia di
sekitar inti partikel
• Pellet : berbentuk spheroidal atau elipsoid, berukuran pasir, terdiri
dari mikrit, tidak mempunyai struktur dalam
• Litoklas : fragmen batuan karbonat
• Intraklas : fragmen batuan karbonat yang terbentuk lebih awal
(berasal dari cekungan yang sama)
• Ekstraklas : fragmen batuan karbonat dari umur yang berbeda atau
berasal dari cekungan yang berbeda
b. Matriks lumpur karbonat (mikrit) : agregat (kumpulan) kalsit
mikrogranular
c. Semen spar : kalsit granular yang terekristalisasi dalam ruang kosong
dalam endapan karbonat atau batugamping, terutama dalam ruang
kosong antar butir dan dalam rongga fosil
5.1.4.2 Komposisi Kimia/Mineral • Aragonit CaCO3 (ortorombik) : hasil presipitasi langsung dari air laut,
bentuk serabut, tidak stabil
• Kalsit CaCO3 (heksagonal) : mineral lebih stabil, berbentuk hablur yang
baik/spar, kalsit bila diberi alizarin red menjadi merah
• Dolomit CaMg(CO3)2 : berbentuk belah ketupat, tidak bereaksi dengan
alizarin red, kebanyakan hasil dolomitisasi dari kalsit
• High Magnesium Calcite : larutan padat MgCO3 dalam kalsit
• Siderit FeCO3
5.1.4.3 Tekstur Batuan Karbonat • Tekstur primer, menyangkut :
- Kerangka organik (organic framework texture)
- Klastik (clastic texture)
60
- Masadasar (matrix texture)
• Tekstur sekunder/tekstur diagenesa, menyangkut kehabluran/crystalinity
yang diperlihatkan oleh :
- Semen yang mengisi rongga-rongga antar butir
- Rekristalisasi sebagian atau seluruh masadasar maupun kerangka /
butiran
5.1.4.4 Diagenesis Batuan Karbonat • Proses-proses : sementasi, mikritisasi (oleh organik), neomorfisme,
disolusi, kompaksi, dolomitisasi, neomorfisme (proses penggantian
mineral yang sejenis (polimorf) ; biasanya lebih kasar)
• Mineralogi : aragonit, kalsit, dolomit (karbonat), lain-lain (kuarsa,
feldspar, mineral lempung, fosfat, oksida besi, sulfida, evaporit)
• 3 lingkungan diagenesis utama :
• Sementasi : isopachous, gravity (stalactitic) & meniscus, fibrous,
syntaxial (semen spar kalsit melingkupi butiran dan optis kontinu),
equent spar – drusty mosaic, poikilotopic (seperti syntaxial, tetapi tidak
optis kontinu)
5.2 Struktur Batuan Sedimen Struktur sedimen merupakan suatu kelainan dari perlapisan normal dari batuan
sedimen yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energi
pembentukkannya. Pembentukannya dapat terjadi pada waktu pengendapan
maupun segera setelah proses pengendapan (Pettijohn & Potter, 1964;
Koesoemadinata, 1981). Dengan kata lain, struktur sedimen adalah kenampakan
batuan sedimen dalam dimensi yang lebih besar. Studi struktur paling baik dilakukan
di lapangan (Pettijohn, 1975).
Berdasarkan asalnya, struktur sedimen yang terbentuk dapat dikelompokkan menjadi
tiga macam, yaitu :
1. Struktur sedimen primer
61
Terbentuk karena proses sedimentasi, dengan demikian dapat merefleksikan
mekanisasi pengendapannya, antara lain perlapisan, gelembur gelombang,
perlapisan silang siur, konvolut, perlapisan bersusun, dan lain-lain.
2. Struktur sedimen sekunder
Terbentuk sesudah sedimentasi, sebelum atau pada waktu diagenesa. Struktur
ini juga merefleksikan keadaan lingkungan pengendapan, misalnya keadaan
dasar, lereng dan lingkungan organisasinya, antara lain cetak beban, rekah kerut,
jejak binatang dan lain-lain.
3. Struktur organik
Struktur yang terbentuk oleh kegiatan organisme seperti molusca, cacing atau
binatang lainnya, antara lain kerangka, laminasi pertumbuhan dan lain-lain.
Struktur batuan sedimen (struktur primer) tidak banyak yang dapat dilihat dari
contoh-contoh batuan di laboratorium. Macam-macam struktur batuan sedimen yang
penting adalah struktur perlapisan, dimana struktur ini merupakan sifat utama dari
batuan sedimen klastik yang menghasilkan bidang-bidang sejajar sebagai hasil dari
proses pengendapan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kenampakan adanya struktur perlapisan adalah :
- Adanya perbedaan warna mineral
- Adanya perbedaan ukuran besar butir
- Adanya perbedaan komposisi mineral
- Adanya perbedaan macam batuan
- Adanya perbedaan struktur sedimen
- Adanya perbedaan kekompakan
5.2.1 Perlapisan Macam-macam perlapisan :
- Masif
Bila tidak menunjukkan struktur dalam (Pettijohn & Potter, 1964) atau
ketebalan lebih dari 120 cm (Mc.Kee & Weir, 1953).
- Perlapisan sejajar
62
Bila bidang perlapisan saling sejajar.
- Laminasi
Perlapisan sejajar yang ukuran atau ketebalannya lebih kecil dari 1 cm yang
terbentuk dari suspensi tanpa energi mekanis.
- Perlapisan pilihan
Bila perlapisan disusun atas butiran yang berubah teratur dari halus ke kasar
pada arah vertikal yang terbentuk dari arus pekat.
- Perlapisan silang siur
Perlapisan yang membentuk sudut terhadap bidang lapisan yang berada di
atas atau dibawahnya dan dipisahkan oleh bidang erosi yang terbentuk akibat
intensitas arus yang berubah-ubah.
5.2.1.1 Struktur Pada Bidang Perlapisan Terbentuknya dapat diakibatkan oleh penggerusan, pembebanan atau
penguapan. Macam-macam struktur pada bidang perlapisan, yaitu :
- Gelembur gelombang
Terbentuk sebagai akibat pergerakan air atau angin.
- Rekah kerut
Rekahan pada permukaan bidang perlapisan sebagai akibat proses
penguapan.
- Cetak suling
Cetakan sebagai akibat penggerusan media terhadap batuan dasar.
- Cetak beban
Cetakan akibat pembebanan pada sedimen yang masih plastis.
- Bekas jejak organisme
Bekas rayapan, rangka, maupun tempat berhenti binatang.
5.2.1.2 Struktur Batuan Sedimen Non Klastik yang Terbentuk Dari
Proses Reaksi Kimia dan Kegiatan Organik • Fosilliferous
Struktur yang ditunjukkan oleh adanya fosil atau komposisi terdiri dari fosil
(sedimen organik).
• Oolitik
63
Struktur dimana suatu fragmen klastik diselubungi oleh mineral non
klastik, bersifat konsentris dengan diameter berukuran lebih kecil 2 mm.
• Pisolitik
Sama dengan oolitik tetapi ukuran diameternya lebih besar dari 2 mm.
• Konkresi
Kenampakan struktur ini sama dengan struktur oolitik tetapi tidak
menunjukkan adanya sifat konsentris.
• Cone in cone
Struktur pada batu gamping kristalin yang menunjukkan pertumbuhan
kerucut pe rkerucut.
• Bioherm
Tersusun oleh organisme murni dan bersifat insitu.
• Biostrom
Seperti bioherm tetapi bersifat klastik. Bioherm dan biostrome merupakan
struktur luar yang hanya tampak dilapangan.
• Septaria
Sejenis konkresi tetapi mempunyai komposisi lempungan. Ciri khasnya
adanya rekahan-rekahan yang tidak teratur akibat penyusutan bahan-
bahan lempungan tersebut karena proses dehidrasi yang kemudian
celah-celah yang terbentuk terisi oleh kristal-kristal karbonat yang kasar.
• Geode
Banyak dijumpai pada batugamping, berupa rongga-rongga yang terisi
oleh kristal-kristal yang tumbuh kearah pusat rongga tersebut. Kristal bisa
kalsit ataupun kuarsa.
• Stylolit
Kenampakan bergerigi pada batugamping sebagai hasil pelarutan.
BAB 6 BATUAN METAMORF
64
Batuan metamorfosa adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan
tekanan (P), temperatur (T) atau keduanya dimana batuan memasuki kesetimbangan
baru tanpa adanya perubahan komposisi kimia (isokimia) dan tanpa melalui fase cair
(dalam keadaan padat), dengan temperatur berkisar antara 200-800°C.
Perubahan yang terjadi pada proses metamorfosa :
• Tekstur dan struktur, yang merefleksikan sejarah pembentukkannya
• Asosiasi mineral
6.1 Tipe-Tipe Metamorfosa
• Metamorfosa termal/kontak, terjadi akibat perubahan (kenaikan) temperatur (T)
• Metamorfosa regional/dinamo termal, terjadi akibat perubahan (kenaikan)
tekanan (P) dan temperatur (T) secara bersama-sama
• Metamorfosa kataklastik/kinematik/dislokasi, terjadi akibat sesar yang
menyebabkan terbentuknya zona hancuran, granulasi, breksi sesar (dangkal),
milonit, filonit (lebih dalam) kemudian diikuti oleh rekristalisasi
• Metamorfosa burial, terjadi akibat pembebanan
• Metamorfosa lantai samudra, terjadi akibat pembukaan lantai samudra (oceanic
floor spreading) di punggungan tengah samudra, tempat dimana lempeng
(litosfer) terbentuk
Struktur Batuan Metamorfosa 1. Struktur Foliasi (Schistosity)
• Slaty cleavage
• Filitik
• Schistose
• Gneisose
• Milonitik
• Filonitik
2. Struktur non Foliasi
• Granulose
• Hornfelsik
65
Tekstur Batuan Metamorfosa (tekstur kristaloblastik)
• Lepidoblastik
• Nematoblastik
• Granoblastik
• Homeoblastik
• Heteroblastik
Tekstur khas lainnya
• Tekstur relic (sisa)
• Tekstur kristaloblastik
Bentuk-bentuk individu kristal pada batuan metamorfosa
• Idioblastik
• Hypidioblastik
• Xenoblastik/alotrioblastik
Klasifikasi batuan metamorf berdasarkan komposisi kimia batuan asal
• Batuan metamorf pelitik
• Batuan metamorf kuarsa-feldspatik
• Batuan metamorf karbonatan
• Batuan metamorf basa
• Batuan metamorf ultra basa
Penamaan batuan metamorf berdasarkan tekstur dan mineralogi Tekstur dan mineralogi memegang peranan penting dalam penamaan batuan
metamorf, secara umum kandungan mineral di dalam batuan metamorf akan
mencerminkan tekstur, misalnya mika akan memberikan tekstur sekistosa pada
batuannya.
Macam-macam batuan Metamorf
• Batusabak
• Filit
66
• Sekis
• Genes
• Migmatit
• Milonit
• Filonit
• Kuarsit
• Serpentinit
• Amfibolit
• Granulit
• Eklogit
• Marmer
• Hornsfels
DAFTAR PUSTAKA
Guilbert, J.M & Park Jr., C.F, 1986: The geology of ore deposit
Hamblin, K.W., 1992: Earth’s Dynamic Systems
Herman, D., and Sidi, H.F., 2000: An outline of The Geology of Indonesia Jensen, M.L. & Bateman, A.M., 1981: Economic Mineral Deposits
67
__________, 1989 : Ore Deposition Associated with Magmas, Reviews in
economic geology Vol 4
Park Jr., C.F & MacDiarmid, R.A., 1970 : Ore Deposits
_________, 2000, Buku Panduan Praktikum PETROLOGI 2000, Laboratorium
Petrologi, Jurusan Teknik Geologi – FTM, Universitas Pembangunan
Nasional, Yogyakarta.
_________, 2000, Buku Penuntun GEOLOGI FISIK 2000, Laboratorium Geologi
Dinamis,Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknologi Mineral.
Universitas Pembangunan Nasional.
68