teori batuan 12 b

LABORATORIUM MEKANIKA TANAHFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYAJL. Mayjend Haryono 167 Malang 65145 Telp. (0341) 574063 Fax. (0341) 574063

PENGENALAN BATUAN

1. Definisi Batuan

Batuan adalah kumpulan (agregasi) mineral yang terbentuk oleh alam, baik yang

sudah mengalami konsolidasi sehingga keras ataupun lunak dan sebagaian kecil lagi

dibentuk oleh gabungan mineral, bahan organik, serta bahan-bahan vulkanik.

Batuan dalam pengertian geologi tidak selalu merupakan massa yang padat, tetapi

pasir yang lepas, batu bara yang ringan ataupun lempung yang gembur dalam ilmu geologi

dimasukan ke dalam istilah batuan. Jadi segala sesuatu yang menjadi bahan pembentuk

kerak bumi adalah batuan. Sedangkan pengertian kita sehari-hari yang disebut batuan

adalah benda keras dan padat. Menurut petralogi (ilmu batuan), batuan adalah massa yang

terdiri dari satu atau lebih macam mineral yang membentuk satuan terkecil dari kerak bumi

dan mempunyai komposisi kimia dan mineral tetap, sehingga dapat dipisahkan antara satu

dengan lainnya.

Susunan mineral-mineral penting pembentuk batuan atau kelompok inti adalah :

Mineral-mineral terang terutama

K, Ca, Na, Al

Mineral-mineral gelap terutama

Mg, Fe

Kwarsa SiO2 Amfibol Hornblende Ca2(MgFe)5

(OH)2(Sl4O11)2

Feldspar Orthoklas

Plagioklas

KAlSi3O8

NaAlSi3O8

CaAl2Si2O8

Piroksin Augit Ca(MgFe)Sl2O6

Mika Muskovit Kl2(AlSi3O10)O

H2F

K(MgFe)3

Olivin (MgFe)2SiO4

2. Siklus dan Gambar Batuan

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAHFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA


(Gambar 1. Siklus Batuan)

Keterangan Daur Batuan :

Magma adalah zat yang labil dan panas. Magma merupakan cairan dari senyawa

silikat yang mengalami proses pembekuan menjadi batuan beku. Batuan beku melapu,,

tererosi dan proses pengangkutan secara terus-menerus lalu diendapkan menjadi batuan

sedimen. Batuan metamorf ada yang meleleh lagi menjadi magma dan ada yang

mengalami pelapukan, erosi, dan pengangkutan menjadi batuan sedimen. Demikian

seterusnya terjadi proses perulangan, hingga membentuk siklus batuan.

3. Macam – Macam Batuan


Pemadatan, Sedimentasi

Kristalisasi

Sedimentasi

Pengangkutan

erosi

Batuan Beku

MagmaMencair

Batuan

Metamorf

Batuan Sedimen

Batuan

Metamorfosa


Banyak sekali cara penggolongan batuan, ada yang berdasarkan warnanya,

kekekerasannya, kandungan kimianya, kandungan fosil, umurnya, dan masih banyak lagi.

Salah satu pengklasifikasian batuan yang banyak manfaatnya bagi para pakar ilmu

pengetahuan tentang bumi ialah berdasarkan cara terbentuknya, dan juga berdasarkan

material yang dikandungnya.

Berdasarkan cara terbentuknya batuan dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

a. Batuan beku (Igneuous Rock)

b. Batuan sedimen (Sedimentary Rock)

c. Batuan metamorf (Metamorphie Rock)

3.1 Batuan Beku

Batuan beku (Igneuous Rock) berasal dari bahasa latin, Inis Fire (api). Batuan

beku adalah batuan yang langsung dari pembentukan magma, baik di permukaan bumi

atau di bawah permukaan bumi.

a. Komposisi mineral batuan beku

Mineral yang sering dijumpai sebagai penyusun batuan beku (mineral utama)

dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu mineral kaya unsur silica alumina, dan

mineral kaya unsur besi, magnesium, dan kalsium. Kelompok mineral lain yang

juga sebagai penyusun batuan beku (mineral pelengkap) adalah kelompok

felspathoid dan kelompok mineral oksida. Kelompok mineral utama tersebut

adalah:

Mineral-mineral yang tersusun dari unsur silica dan alumina dengan warna

cerah dan biasa disebut dengan mineral asam (felsik), kecuali Plagioplas (Ca).

a) Kwarsa : jernih, putih atau seperti gelas tanpa belahan.

b) Muskovit : jernih sampai coklat muda, belahan satu arah sehingga nampak

sebagai lembaran-lembaran.

c) Orthoklas : putih, merah daging (pink), belahan dua arah saling tegak lurus.

d) Plagioklas : putih abu-abu (Na), abu-abu gelap (Ca), terdapat striasi pada

bidang belah.



Mineral-mineral yang tersusun dari unsur besi, magnesium, dan kalsium,

warna gelap dan biasa disebut sebagai mineral basa (mafic) :

a) Olivin : kuning kehijauan (olive), kristal kecil seperti gula pasir.

b) Piroksin : hijau tua, htam suram, pendek, (augit) belahan dua arah.

c) Amfibol : hitam mengkilap, panjang, belahan dua arah 60o – 120o.

d) Biotit : hitam, belahan satu arah nampak sebagai lembaran-lembaran.

b. Sifat kimia batuan beku

Atas dasar sifat kimianya batuan beku dapat dibedakan menjadi batuan beku

ultra basa, batuan beku sedang, dan batuan beku asam.

a) Batuan beku ultra basa banyak mengandung mineral-mineral mafik, berwarna

sangat gelap. Secara kimia mempunyai kandungan SiO2 kurang dari 36%.

b) Batuan beku basa berwarna gelap, mengandung mineral mafik cukup banyak

dan sedikit mineral felsik (dari kelompok plagioklas). Secara kimia mempunyai

kandungan SiO2 antara 36% - 45%.

c) Batuan beku sedang berwarna abu-abu kehijauan, abu-abu kecoklatan, dan abu-

abu gelap. Mineral penyusun dari kelompok felsik dan mafik relatif seimbang.

Secara kimia mempunyai kandungan SiO2 antara 45% - 66%.

d) Batuan beku asam berwarna cerah, tersusun dari mineral-mineral felsik dan

sedikit mineral mafik. Secara kimia mempunyai kandungan SiO2 lebih dari 66%.

c. Tekstur batuan beku

Tekstur batuan adalah hubungan antar penyusun batuan. Tekstur batuan

sangat ditentukan oleh ukuran, bentuk, dan susunan butir mineral di dalam batuan.

Tekstur batuan beku berkembang tergantung kecepatan pendinginan magma dan

komposisinya.

Magma yang terletak jauh di dalam kulit bumi akan mengalami pendinginan

secara lambat, sehingga suatu kristal mendapat kesempatan tumbuh dengan baik

dan berukuran lebih kurang seragam, sebaliknya bila pendinginan terlalu cepat

tidak akan memberikan kristal kesempatan untuk tumbuh sehingga ukurannnya

kecil-kecil dan batuannya kadang-kadang nampak massif dan tanpa struktur. Bila

pendingan magma cukup kompleks, akan terjadi pendinginan lambat, yang diikuti

pendinginan cepat, maka memungkinkan terbentuk kristal-kristal yang berbeda

ukurannya.



Tekstur batuan beku dibedakan atas lima macam :

a) Fanerik (kasar) : masing-masing kristal penyusun batuan dapat dilihat dengan

mata telanjang dan mempunyai besar butir yang relatif seragam.

b) Porfiritik, arti kata lainnya ialah sekelompok mineral besar dikelilingi oleh

mineral yang berukuran lebih kecil. Mineral yang berukuran lebih besar disebut

mineral sulung (fenokris), sedangkan yang berukuran lebih kecil disebut masa

dasar (ground mass). Bila massa dasar sangat halus sehingga tidak dapat

dibedakan dengan mata telanjang (afanitis) maka teksturnya disebut

porfiroafinitik. Bila massa dasar dapat dapat dibedakan dengan mata telanjang

maka teksturnya disebut faneroporfiritik.

c) Afanitik (halus) : mineral penyusun batuan berukuran sangat halus sehingga

tidat dapat dibedakan dengan mata telanjang.

d) Gelas : batuan beku bertekstur gelas tersusun semata-mata oleh gelas yang

susunan atomnya tidak teratur, tidak seperti susunan atom pada kristal.

Dibedakan atas dasar strukturnya, dan vasikular bertekstur gelas, dapat pula

bertekstur afanitis atau porfiroafinitik.

e) Fragmental : tersusun oleh fragmen-fragmen batuan yang merupakan hasil erusi

gunung berapi.

d. Klasifikasi batuan beku

Berdasarkan cara pembentukannya batuan beku dapat dibedakan lagi menjadi

tiga, yaitu :

a) Batuan plutonik

Batuan plutonik adalah batuan yang terbentuk didalam bumi. Karena tempat

pembentukannya dekat atmosfer, maka pendinginan berjalan lambat. Karena itu

bentuk batuannya besar-besar dan mempunyai kristal yang sempurna dengan

bentuk tekstur holokristalin. Ciri-ciri batuan ini umumnya berbutiran kasar,

jarang memperlihatkan struktur vasikuler, dapat merubah batuan yang

berbatasan dengan sisinya.



b) Batuan gang

Yaitu batuan yang membeku di dalam celah (gang) dalam perjalanannya

menuju permukaan, terkadang diselingi dengan kristal-kristal yang lebih besar

(fenokris) yang berbentuk jauh di dalam tetapi ikut terangkut keatas. Strukturnya

adalah forfiritik. Juga dalam bentuk pelat-pelat instruksi dan lakolit.

c) Batuan vulkanis

Disebut juga batuan lelehan ataupun batuan effuse adalah batuan yang

berasal dari magma yang mengalir di muka bumi (lava). Batuan ini umumnya

mempunyai tekstur setengah kristal (porifiri) dan amorf. Tekstur amorf dapat

kita lihat ada batu kaca atau obsidian. Sifat dan ciri batuan beku adalah :

berbutiran halus dan sering terdapat kaca, batuan memperlihatkan struktur

vasikular, terutama bagian permukaan, terdapat struktur aliran.

Pengelompokan batuan beku tidak hanya berdasarkan pada cara atau tempat

pembentukannya, melainkan banyak metode klasifikasi yang dilakukan tergantung

maksud pengklasifikasian tersebut. Misalnya berdasarkan sifat kimia atas warna

batuan. Ciri umumnya tidak mengandung fosil, kecuali tertimbun materi-materi

piroklastis.

e. Struktur batuan beku

Beberapa struktur batuan beku adalah sebagai berikut :

a) Struktur aliran

Magma yang diekstrusikan tidak ada selalu dalam keadaan homogeny, baik

materi ataupun mineral penyusunnya

b) Struktur vasikular

Adanya lubang-lubang kecil dari permukaan batuan beku yang merupakan

jalan keluarnya gas.

c) Struktur Amyglodoid

Apabila lubang-lubang gas yang terdapat dalam lava terisi oleh mineral-

mineral sekunder maka terbentuklah struktur amygdoloid.



3.2 Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari hasil litifikasi (pembatuan)

hancuran batuan lainnya atau larutan kimiawi, atau pertumbuhan binatang pada suatu

lingkungan pengendapan. Dalam pengertian batuan, litifikasi tidak harus

menghasilkan batuan keras. Proses diawali transportasi material, sedimentasi,

kompaksi, dan litifikasi. Lingkungan pengendapan yang dimaksudkan tidak harus di

air tetapi juga di darat.

Kalau dilihat dari proses pembentukan batuan sedimen, maka komposisi batuan

sedimen terdiri atas : pecahan batuan (detritus), mineral, fosil (sisa kehidupan).

a. Klasifikasi Batuan Sedimen

Klasifikasi batuan sedimen didasarkan atas tekstur, dimana tekstur tersebut

merupakan pencerminan proses pembentukan (asal-muasal) batuan sedimen.

Berdasarkan cara terbentuknya batuan sedimen diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :

Batuan Sedimen Klastik

Batuan Sedimen non Klastik

a) Batuan Sedimen Klastik

Proses pembentukan berstruktur klastik prosesnya melalui dua tahap yang

meliputi tahap pembentukan endapan dan pembentukan batuan sedimen. Pada

proses pembentukan endapan batuan yang telah ada (batuan beku atau batuan

sedimen atau batuan metamorf) mengalami proses pelapukan (weathering),

erosi, pengangkutan (transportasi), kemudian diendapkan (deposition) pada

suatu tempat yang disebut lingkungan pengendapan. Pada proses pembentukan

batuan sedimen, sedimen yang terendapkan itu akan mengalami beberapa proses,

yaitu : sedimentasi, pemadatan, pemampatan, dan pembatuan.

Kenampakan batuan sedimen klastik dicirikan oleh beberapa faktor, yaitu :

ukuran butir terdiri dari berbagai macam ukuran, mulai dari lempung sampai

bongkah. Komposisi terdiri dari pecahan batuan, fosil, dan mineral. Struktur

yang sering dijumpai pada batuan sedimen adalah : struktur berlapis, struktur

berfragmen, struktur kompak, struktur berfosil.

Klasifikasi dan penamaan batuan sedimen klastik didasarkan pada ukuran

butiran, bentuk butiran, struktur dan komposisi. Cara penamaan tersebut adalah

sebagai berkut:

Ukuran butir : (menurut WENTWORTH, 1922)



256 mm : Bongkah (boulder)

64 - 256 mm : Brangkal (cable)

4 - 64 mm : Kerakal (pebble)

2 - 4 mm : Kerikil (granula)

½ - 2 mm : Pasir Kasar (coarse sand)

¼ - ½ mm : Pasir Sedang (medium sand)

1/16 – ¼ mm : Pasir Halus (fine sand)

1/256 – 1/16 mm : Lanau (silt)

>1/256 mm : Lempung (clay)

Cara penanaman ukuran butir yang lain adalah:

2 – 256 mm : rudit

1/16 – 2 mm : arenit

1/256 – 1/16 mm : lutit

Bentuk butir

Berlaku untuk ukuran butir > 2 mm, yakni membulat (konglemerat),

meruncing (breksi).

Komposisi

Didasarkan pada kandungan mineral yang menonjol. Contohnya:

karbonatan (batu lempung karbonatan, batu lempung gampingan), kwarsa

(konglomerat kwarsa, dll).

b) Batuan Sedimen non Klastik



Adalah batuan sedimen yang berbentuk dari litifikasi lauran kimia atau hasil

pertumbuhan binatang. Batuan sedimen non klastis ini sering dijumpai bersama-

sama dengan batuan sedimen klastis. Komposisi batuan sedimen non klastis ini

pada umumnya terdiri dari satu macam mineral saja.

Tekstur batuan ini bercirikan oleh kenampakan interlocking, yaitu

kenampakan induvidu mineral yang sangat besar ukurannya ataupun sangat

kecil, yang saling mengunci sehingga tidak ada kenampakan pori-pori. Selain

kenampakan interlocking juga kenampakan kristalisasi yaitu nampak ada

pertumbuhan kristal-kristal.

Proses pembentukan batuan sedimen non klastis adalah terakumulasinya

larutan kimiawi atau organic kimiawi (karbonat, silica, oksida besi, garam-

garam atau karbon), pertumbuhan kristal, pemampatan (keluarnya air pelarut),

dan pembantuan.

Struktur batuan sedimen non klastis pada umumnyaditentukan oleh

komposisi kimia dan lingkungan pengendapan. Struktur lain yang sering

dijumpai adalah nodul (bentuk membulat panjang), konkresi (bulat tidak teratur),

dan bended (berlapis karena perbedaan warna). Klasifikasi batuan non klastis

didasarkan atas komposisi kimia larutan asalnya yaitu, karbonat (kalsit-dolomit),

silica (chert-diatom-radiolarit), oksida besi (nodule mangan atau konkresi besi),

karbon (gambut, lignit, batubara), dan garam (gypsum, halit, anhidrit).

3.3 Batuan Metamorf

Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk oleh proses metamorfosisme pada

batuan yang telah ada terlebih dahulu. Proses metamorphosis (rekristalisasi) adalah

proses perubahan mineral dan tekstur atau struktur batuan dalam keadaan padat akibat

perubahan tekanan dan suhu yang tinggi didalam kerak bumi. Pada metamorphosis

tidak terjadi perubahan komposisi kimia yang berarti, kecuali penambahan atau

pengurangan unsure H (hydrogen) dalam bentukan H2O (air) atau OH (hidroksi).

a. Macam Metamorfik



Pengelompokan batuan metamorf merupakan upaya yang sangat penting

untuk mengetahui jenis batuan yang ada di muka bumi.

a) Metamorfik Geotermal

Proses pembentukan batuan metamorf adalah dengan geothermal, yaitu

metamorf yang terjadi karena pengaruh panas bumi sendiri, tanpa tambahan

panas dari magma ataupun pengaruh diastropisme.

b) Metamorfik Dinamik

Proses pembentukan batuan mertamorf, dimana terjadi perubahan suatu

mineral ke mineral lainnya atau batuan yang disebabkan karena tekanan tinggi

yang dihasilkan oleh gerak diastropisme.

c) Metamorfik Kontak

Proses pembentukan batuan metamorf akibat pengaruh instruksi magma

yang panas sehingga mengubah batuan disekitarnya.

d) Hydrothermal dan Pneumatolysis

Perubahan yang terjadi karena pengaruh air panas, baik yang berasal dari

magma maupun dari air tanah yang mengalami pemanasan biasanya disebut

hydrothermal. Bila tenaga pengubahnya berupa gas panas disebut

pneumatolysis.

b. Tekstur Batuan Metamorf

a) Tekstur Poliasi

Tekstur yang dibentuk oleh penjajaran mineral, dibagi menjadi dua :

Siaty cleavage, terbentuk oleh penjajaran mineral halus dan sedikit mika

Schistosic, terbentuk penjajaran mineral mika.

Gneissic, terbentuk oleh penjajaran mineral berbutir kasar atau liniasi mineral-

mineral panjang. Contoh : batu sabak, sekis, dan genis.

Phyllitic, terbentuk oleh penjajaran mineral mika, dan beberapa mineral halus.

b) Tekstur non Poliasi



Tekstur yang dibentuk oleh mineral-mineral granular tanpa adanya

penjajaran. Contoh : marmer, kerasit, dan hornfels.

Tekstur pada batuan jarang digunakan, sebagai gantinya digunakan istilah

struktur. Sedangkan daerah-daerah tempat terjadinya dibagi menjadi 3 bagian :

Epizone

Didaerah ini terdapat beberapa batuan serpih dan filit juga batuan

gneiss yang kaya akan batuan albit.

Mezozone

Pada mezozone terdapat mineral yang khas yaitu granit, strulolit kyanit,

gneiss, dan serkis. Didaerah ini temperature sangat berperan.

Katazone

Pada katazone dikenal beberapa temperature yang tidak rendah sebagai

syarat. Tekanan disini adalah tekanan hidrostatik.


teori batuan 12 b

Documents