BATUAN BEKU

Batuan beku merupakan batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma/lava atau hasil kristalisasi dari mineral-mineral dalam bentuk agregasi yang saling interlocking. Magma merupakan material silikat yang sangat panas yang terdapat di dalam bumi dengan temperatur berkisar antara 600⁰C sampai 1500⁰C. Temperatur magma sangat tergantung pada komposisi kimia, kedalaman, dan tekanan dimana magma terbentuk (Thompson and Turk, 2004).

Bahan Penyusun magma berupa gas (volatile) seperti H₂O dan CO₂, bukan gas (non volatile) yang umumnya terdiri dari Si, O, Al, Fe, Ca, K, Mg, Na dan unsur-unsur sedikit (minor elements) seperti V, Sr, Rb, U dan lainnya. Unsur-unsur yang terakhir disebutkan, meskipun jumlahnya sedikit namun sangat penting artinya. Unsur-unsur tersebut sering juga disebut unsur jejak (trace elements). Hampir semua magma berkomposisi silikat, maka penyusun utama magma adalah Si dan O.(Thompson and Turk,2004).

Proses-proses dalam pembentukan batuan beku :

1.      Kristalisasi magma

Magma merupakan cairan yang sangat panas dan mobile, maka ion-ion yang terdapat dalam magma dapat bergerak bebas tak beraturan. Pada saat magma mengalami pendinginan, pergerakan ion-ion tersebut akan menurun dan ion-ion akan mulai mengatur dirinya menyusun bentuk yang teratur. Proses tersebut dikenal dengan istilah kristalisasi magma. Pada umumnya material yang menyusun magma tidak membeku pada waktu yang bersamaan. Kecepatan pendinginan magma sangat berpengaruh terhadap ukuran kristal yang terbentuk. Apabila pendinginan magma berlangsung dengan lambat ion-ion mempunyai kesempatan untuk mengembangkan dirinya, sehingga akan membentuk kristal yang berukuran besar. Pendinginan yang berlangsung sangat cepat tidak memberi kesempatan bagi ion untuk membentuk kristal, sehingga hasil pembekuan akan menghasilkan atom yang tak beraturan yang dinamakan dengan mineral gelas.(Thompson and Turk, 2004). Perbedaan kecepatan pendinginan magma yang membentuk Kristal-kristal yang teratur akan mempengaruhi tekstur batuan beku.

2.      Diferensiasi magma

Diferensiasi magma merupakan proses pemisahan magma homogen dalam fraksi-fraksi dengan komposisi yang berbeda-beda akibat pengaruh antara lain :

·         Migrasi ion-ion atau molekul-molekul di dalam magma.

·         Perpindahan gas-gas

·         Gravitasi

Diferensiasi magma terjadi selama proses pembekuan magma, dimana Kristal-kristal terbentuk tidak bersamaan, akan terjadi pemisahan-pemisahan antara kristal dengan cairan magma disebut difrensiasi kristalisasi.(Kaharuddin M.S, 1988).

3.     

Asimilasi Magma

Asimilasi ialah proses  reaksi atau pelarutan antara magma dengan batuan sekitarnya (wall rock). Ini umumnya terjadi pada intrusi magma basa terhadap batuan asam, contoh reaksi dari intrusi magma gabroid dengan batuan granitic menghasilkan batuan beku diorite (intermediet). (Kaharuddin M.S, 1988).

II.1.1   Komposisi Mineral Batuan Beku

Mineral-mineral yang membentuk batuan beku ditentukan oleh komposisi kimia magma yang membentuknya. Batuan beku yang telah diketahui sangat variasi, sehingga jenis magmanya mempunyai variasi yang besar pula. Dari hal tersebut dapat dikatakan bahwa magma yang sama kemungkinan dapat menghasilkan kandungan mineral yang bervariasi (Wikipedia,2000).

Berdasarkan sifat dan komposisi beberapa ahli geologi membedakan beberapa macam magma yaitu :

a.       Magma asam

b.      Magma setengah asam

c.       Magma basa

d.      Magma ultra basa

Berbagai jenis magma inilah yang akan menghasilkan tipe-tipe batuan beku. Magma asam akan menghasilkan batuan asam yang sesuai dengan komposisinya yang berkomposisi granitis dan syenit. Magma setengah asam akan menghasilkan batuan setengah asam dengan komposisi diorite-andesit. Magma basa membentuk batuan basa dengan komposisi gabro-basalt. Dan magma ultra basa akan menghasilkan batuan berkomposisi sangat basa seperti kelompok batuan peridotit dan serpentinit (Wikipedia,2000).

Mineral-mineral yang telah mengkristal dan masih terdapat dalam lingkungan magma cair, akan bereaksi dengan sisa cairan magma dan menghasilkan mineral berikutnya seperti terlihat pada susunan atau urutan proses kristalisasi magma dikenal dengan nama Bowen Reaction Series.

Dari skema “Bowen Reaction Series” terlihat ada 3 rangkaian pembentukan mineral dari kristalisasi magma :

1.      Rangkaian pertama terdiri dari mineral-mineral Olivin, Piroksin, Amphibole, dan Biotit. Kelompok ini merupakan kelompok mineral mafic (magnesium – ferum – calcium) atau mineral gelap (dark colour minerals). Rangkaian reaksi ini disebut “rangkaian tak berkesinambungan (Discontinuous Series)” yaitu suatu reaksi yang menghasilkan mineral individu, dimana mineral-mineral yang terbentuk lebih dahulu akan memisahkan diri dari cairan dan membentuk batuan, sedangkan sebagian mineral yang turut bergerak dalam larutan magma akan dapat terubah (Altered) atau bereaksi kembali dengan cairan dan membentuk mineral lain. Hal ini akan mempengaruhi komposisi larutan selanjutnya.

2.      Rangkaian kedua terdiri dari mineral – mineral feldspar terutama plagioklas group (Anorthit – Bytwonit – Labradorit – Andesit –Oligoklas – Albit) dan ortoklas group. Bagian ini merupakan rangkaian yang berkesinambungan (Continous Series) yaitu mineral yang terbentuk lebih dahulu akan dapat berubah komposisinya secara berlanjut dengan bereaksi kepada sisa cairan magma yang ada. Dengan demikian suatu mineral yang berkristal belum sempurna akan berlanjut membentuk Kristal dari rangkaian kelompoknya, dengan presentasi komposisi yang berbeda. Perubahan komposisi ini dapat berupa perubahan zona (zoning) atau perubahan berkembang (twinning) ataupun perubahan Kristal tumbuh (crystal growing).

3.       Rangkaian ketiga merupakan rangkaian mineral yang terbentuk kemudian yang tidak tergantung dari mineral-mineral yang telah terbentuk sebelumya. Mineral-mineral ini hanya terbentuk dari sisa magma dan sangat ditentukan oleh sifat dan komposisi magma tersebut serta kondisi perubahan temperatur.

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk oleh hasil pembekuan magma yang tersusun oleh mineral-mineral yang kompak. Adapun klasifikasi dari batuan beku tersebut didasarkan atas sifat kimia dan komposisi mineralnya, yaitu sebagai berikut :

-          Batuan beku asam, kandungan SiO₂ > 66 %

-          Batuan beku intermediate, kandungan SiO₂ 52 – 66 %

-          Batuan beku basa, kandungan SiO₂ 45 – 52 %

-          Batuan beku ultrabasa, kandungan SiO₂ < 45 %

II.1.2   Batuan Beku Asam

Kenampakan dari batuan ini memperlihatkan warna terang atau keputihan, kadang merah keabu-abuan atau abu-abu terang. Ukuran butir halus-kasar, bahkan dapat menunjukkan butiran yang sangat halus mnyerupai kaca seperti obsidian, akibat pembekuan yang sangat cepat. Selain itu juga dapat ditemukan ukuran yang sangat kasar seperti pegmatit. Batuan beku asam dapat ditemukan dalam bentuk Batholith, Laccolith, Lapolith dan intrusi besar lainnya. Batuan beku asam cenderung membentuk suatu tubuh intrusi yang besar karena sifat kekentalan magmanya yang tinggi, sehingga tidak bisa melalui celah-celah yang sempit dalam bentuk dyke atau sill. Ciri khas dari batuan beku asam adalah kelimpahan dari potash feldspar dibanding jenis plagioklas. Temperatur pembekuan batuan beku asam sekitar 800^o C. Kondisi ini kebanyakan tidak mampu melarutkan batuan sampingnya, sehingga tingkat proses asimilasi yang terjadi kecil. Sebaliknya banyak ditemukan xenolith-xenolith terutama pada tepi tubuh batuan beku luarnya. Yang termasuk batuan beku asam yaitu : Granit, Aplit, Pegmatit, Riolit, Obsidian, Pumis, Sienit Dan Trakit.

II.1.3 Batuan Beku Intermediet

Batuan beku Intermediet berwarna agak lebih gelap dari pada batuan beku asam yaitu abu-abu hingga abu-abu kehitaman . Mempunyai ukuran butir halus sampai kasar. Bentuk intrusi dari batuan beku inrtermedit ini kebanyakan termasuk Laccolith, Lapolith, Dtyke dan Sill. Bentuk-bentuk intrusi ini dikontrol oleh kekentalan magmanya yang menengah. Sebagian dapat melalui celah-celah yang agak sempit dalam bentuk dyke atau sill.

Komposisi jenis-jenis feldspar sudah mulai adanya perimbangan antara potash feldspar dan plagioklas. Temperatur pembekuan sekitar 900^oC, proses asimilasi mulai nampak dan dapat ditemukan xenolith-xenolith sifatnya basa pada tepi tubuh intrusi atau pada batuan beku luarnya.

Berdasarkan perbandingan jenis-jenis feldsparnya, maka batuan beku Intermediet dapat dibagi dalam 2 (dua) golongan yaitu :

-          Batuan dengan komposisi potash feldspar dan plagioklas hampir sama; terdiri dari granodiorit – andamellit – monzonit dan latit – dasit.

-          Batuan dengan komposisi plagioklas lebih dominan dari pada potash feldspar , terdiri dari : diorit – tonalit dan andesit – dasit.

Batuan beku Intermediet paling banyak memperlihatkan pelapukan spheroidal, karena banyak mengandung mineral feldspar. Lebih lagi apabila batuan ini telah mengalami kenaikan tekanan dan temperatur. Mineral-mineral felsdpar yang telah mengalami pelapukan tersebut dapat menjadi mineral-mineral kaolin. Baik gejala spheroidal maupun kaolinisasi dapat ditemukan pada batuan beku Intermediet yang telah megalami pensesaran.

II.1.4 Batuan Beku Basa

Batuan beku basa memperlihatkan warna gelap hitam oleh mineral-mineral ferromagnesian dan mineral-mineral plagioklas basa.  Ukuran butir dari batuan ini adalah halus hingga kasar. Batuan beku basa dalam bentuk intrusi kebanyakan dyke, sill, apophyse dan lelehan. Bentuk intrusi tersebut berhubungan dengan sifat magmanya yang memiliki kekentalan rendah (encer) sehingga dapat memasuki celah-celah sempit atau dapat berupa lelehan yang luas di permukaan. Pada permukaan batuan beku luar dari batuan beku basa ini, kadang ditemukan vesiculasi-vesiculasi sebagai kesan bahan-bahan volatil. Batuan beku basa sering pula memberikan bentuk permukaan seperti susunan balok atau pahoe-hoe, yang terbentuk pada pembekuan magma yang encer. Sedangkan magma yang kental atau asam biasanya membentuk seperti susunan tali atau ropy.

Temperatur pembekuan dari batuan beku basa sekitar 1000^o C, dimana dapat terjadi proses asimilasi dengan baik apabila batuan sampingnya lebih asam. Meskipun demikian, kadang masih ditemukan xenolith dari batuan yang sama atau yang beku basa (ultra mafic). Disekitar penyebaran batuan beku basa, ditemukan setempat-setempat batuan intermediate dengan penyebaran kecil sebagai akibat hasil asimilasi magma basa dengan batuan samping yang bersifat asam atau dapat pula terbentuk melalui proses differensiasi magma. Biasanya dapat ditemukan pada bagian tepi dan atas tubuh intrusi batuan beku basa. Yang termasuk batuan beku basa adalah Gabro, Diabas, Basal.

II.1.5   Batuan Beku Ultrabasa

Batuan beku ultrabasa adalah batuan yang tersusun oleh mineral-mineral ferromagnesium sehingga kenampakannya sangat gelap atau hitam. Batuan ini mudah lapuk terhadap air hujan seperti halnya Batugamping karena sifatnya yang tidak tahan terhadap kondisi asam. Kenampakannya hampir sama dengan permukaan Batugamping dengan lubang-lubang atau torehan air hujan. Bentuk dan tipe dari tubuh batuan beku ultrabasa belum dapat diketahui dengan jelas karena batuan ini merupakan batuan dasar samudera yang umurnya lebih tua.

Kehadiran suatu singkapan ultrabasa didaerah kontinen sangat berkaitan erat dengan gerak-gerak tektonik masa lampau di daerah tersebut dan biasanya batuan ini berasosiasi dengan batuan metamorf dan batuan sedimen tua. Kehadiran ultrabasa ini biasanya diakibatkan oleh ubduksi, sehingga banyak memberikan batas litologi dan zona sesar naik. Sebagai akibat aktivitas tektonik, batuan ultrabasa banyak mengalami penghancuran atau penggerusan, kekar-kekar dan metamorfisme dinamik yang disertai dengan proses kloritisasi, serpentinisasi, dan lain-lain.

Temperatur pembekuan batuan beku ultrabasa adalah diatas 1000^o C dan secara teoritis proses asimilasi berjalan sempurna. Oleh karena kondisi pembekuan batuan beku ultrabasa pada kedalaman dan tekanan yang besar, serta urutan kristalisasi dari mineral penyusunnya yang mengkristal dengan tingkat kristalisasi yang relatif sama sehingga bentuk kristal dari batuan beku ultrabasa adalah anhedral-subhedral. Pada batuan ini tidak ditemukan mineral feldspar lagi.

Yang termasuk batuan beku ultrabasa adalah sebagai berikut :

-          Dunit, yaitu batuan beku plutonik dengan komposisi 90 % Olivin.

-          Peridotit, yaitu batuan beku plutonik dengan komposisi Piroksin dan Olivin (10 – 50 %).

-          Piroksenit, batuan beku plutonik dengan komposisi 90 % Piroksin.

-          Limburgit, yaitu batuan beku lelehan dari batuan ultrabasa dengan tekstur afanitik

---