BATUAN BEKU

BATUAN BEKU

1. Pendahuluan

Batuan beku terbentuk karena proses pendinginan magma yang dapat terdiri atas berbagai jenis batuan tergantung pada komposisi mineralnya. Magma merupakan cairan silikat pijar yang terbentuk secara alamiah, mempunyai temperatur yang tinggi (900o-1600oC) dan berasal dari bagian dalam bumi yang disebut selubung bumi (mantel) bagian atas. Komposisi magma terdiri dari 8 unsur utama yaitu O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K dan juga mengandung senyawa H2O dan CO2 serta beberapa komponen gas H2S, HCl, CH4 dan CO. Pada berbagai kondisi temperatur, magma dapat berdiferensiasi atau mengalami kristalisasi membentuk berbagai asosiasi mineral berupa berbagai jenis batuan beku. Pada saat magma mengalami pendinginan akan terjadi kristalisasi dari berbagai mineral utama yang mengikuti suatu urutan yang dikenal sebagai Seri Reaksi Bowen (Gambar 1).

Gambar 1. Seri Reaksi Bowen.

Pada seri reaksi Bowen terjadi dua deret kristalisasi mineral yaitu reaksi menerus dan reaksi tidak menerus. Seri reaksi menerus pada plagioklas artinya kristalisasi plagioklas Ca yang pertama (anortit) menerus bereaksi dengan sisa larutan selama pendinginan berlangsung, dan berubah komposisinya ke arah plagioklas Na, disini terjadi substitusi sodium (Na) terhadap kalsium (Ca). Seri reaksi menerus pada plagioklas merupakan deret larutan padat (solid solution) yang menerus. Seri reaksi tidak menerus terdiri dari mineral-mineral feromagnesian (Fe-Mg). Mineral pertama yang terbentuk adalah olivin. Hasil reaksi selanjutnya antara olivin dan sisa larutannya membentuk piroksen. Proses ini berlanjut hingga terbentuk biotit. Seri reaksi tidak menerus bersifat incongruent melting.

Mineral-mineral yang terbentuk pada seri reaksi Bowen dapat dibagi menjadi 2 kelompok yaitu :

• Mineral felsik : umumnya berwarna cerah, mengandung Mg dan Fe yang rendah dan silika yang tinggi, misalnya plagioklas, k-felspar, muskovit dan kuarsa.
• Mineral mafik : umumnya berwarna gelap, mengandung Mg dan Fe yang tinggi dan silika yang rendah, misalnya olivin, piroksen, hornblenda, dan biotit.

2. Bentuk dan Keberadaan

Batuan Beku Batuan beku berdasarkan genesa atau tempat terbentuknya dapat dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu :

• Batuan beku intrusi : batuan beku yang membeku di dalam bumi, yang menghasilkan 2 jenis batuan beku yaitu

1. Batuan hypabisal : batuan beku yang membeku di dalam bumi pada kedalaman menengah-dangkal sehingga menghasilkan batuan beku bertekstur sedang atau percampuran antara kasar-halus.
2. Batuan plutonik : batuan beku yang membeku jauh di dalam bumi sehingga menghasilkan batuan beku bertekstur kasar-sangat kasar.

• Batuan beku ekstrusi : batuan beku yang membeku di permukaan/di dekat permukaan bumi, yang menghasilkan batuan beku volkanik yang bertekstur sangat halus-halus.

Bentuk-bentuk batuan beku yang umum dijumpai di alam ditunjukan pada gambar 2. dan tabel 2.

3. Pengenalan Batuan Beku
Dalam pengamatan/deskripsi batuan beku, hal-hal yang harus diperhatikan antara lain : warna batuan, komposisi mineral, tekstur dan struktur batuan.

3.1. Warna Batuan

Warna batuan beku berkaitan erat dengan komposisi mineral penyusunnya. Mineral penyusun batuan dipengaruhi oleh komposisi magma asalnya, sehingga dari warna dapat diketahui jenis magma pembentuknya, kecuali untuk batuan yang bertekstur gelasan.

• Batuan beku yang berwarna cerah, umumnya adalah batuan beku asam yang tersusun oleh mineral-mineral felsik
• Batuan beku yang berwarna gelap-hitam, umumnya adalah batuan beku intermedier yang tersusun oleh mineral-mineral felsik dan mineral mafik hampir sama banyak
• Batuan beku yang berwarna hitam kehijauan, umumnya adalah batuan beku basa yang tersusun oleh mineral-mineral mafik
• Batuan beku yang berwarna hijau kelam dan biasanya monomineralik, umumnya adalah batuan beku ultrabasa yang tersusun oleh hampir seluruhnya mineral-mineral mafik.

3.2 Komposisi Mineral

Komposisi mineral mencerminkan informasi tentang magma asal batuan tersebut dan posisi tektonik (berhubungan struktur kerak bumi dan mantel) tempat kejadian magma tersebut. Mineral pembentuk batuan dapat dibagi atas 3 kelompok yaitu :

• Mineral utama (essential minerals) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma, yang biasanya hadir dalam jumlah yang cukup banyak dan menentukan nama/sifat batuan. Contoh : mineral-mineral Seri Bowen (olivin, piroksen, hornblenda, biotit, plagioklas, k-felspar, muskovit, kuarsa) dan felspathoid.
• 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.
• Mineral sekunder (secondary minerals) : mineral hasil ubahan dari mineral-mineral primer karena pelapukan, alterasi hidrotermal atau metamorfosa. Contoh : klorit, epidot, serisit, kaolin, aktinolit, garnet, dll.

3.3 Tekstur

Tekstur adalah kenampakan dari batuan (ukuran, bentuk dan hubungan keteraturan mineral dalam batuan) yang dapat merefleksikan sejarah pembentukan dan keterdapatannya.

Pengamatan tekstur batuan beku meliputi :
a. Derajat Kristalisasi
Derajat kristalisasi batuan beku tergantung dari proses pembekuan magma. Pada pembekuan magma yang berlangsung lambat maka akan terbentuk kristal-kristal yang berukuran kasar-sedang, bila berlangsung cepat akan terbentuk kristal-kristal yang berukuran halus, dan bila berlangsung sangat cepat akan terbentuk gelas. Derajat kristalisasi batuan beku dapat dibagi menjadi 3 yaitu :

• Holokristalin : batuan beku terdiri dari kristal seluruhnya
• Hipokristalin : batuan beku terdiri dari sebagian kristal dan sebagian gelas
• Holohyalin : batuan beku terdiri dari gelas seluruhnya

b. Granulitas/Besar butir

Granulitas/besar butir batuan beku dapat dibagi menjadi 3 yaitu :

• Fanerik : kristal-kristalnya dapat dilihat dengan mata biasa
  Ukuran butir/kristal untuk batuan bertekstur fanerik dapat dibagi menjadi 4 yaitu :
  - Halus : besar butir < 1 mm
  - Sedang : besar butir 1 mm – 5 m
  - Kasar : besar butir 5 mm – 30 mm
  - Sangat kasar : besar butir > 30 mm
• Afanitik : kristal-kristalnya sangat halus, tidak dapat dilihat dengan mata biasa, hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Jika batuan bertekstur porfiritik maka ukuran fenokris dan masa dasar dipisahkan.
• Gelasan (glassy) : batuan beku semuanya tersusun oleh gelas.

c. Kemas/fabric

Kemas/fabric batuan beku dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

• Equigranular : ukuran besar butir/kristal relatif sama
• Inequigranular : ukuran besar butir/kristal tidak sama
  Khusus untuk inequigranular dapat dibedakan menjadi 2 tekstur yaitu :
• Porfiritik : kristal-kristal yang lebih besar (fenokris) tertanam dalam masa dasar (matriks) kristal yang lebih halus.
• Vitrofirik : kristal-kristal yang lebih besar (fenokris) tertanam dalam masa dasar (matriks) gelas/amorf.

d. Bentuk Kristal

Bentuk kristal memberikan gambaran mengenai proses kristalisasi mineral-mineral pembentuk batuan beku. Bentuk kristal dan tekstur batuan beku berdasarkan kesempurnaan bentuk kristalnya dapat dilihat pada tabel 2, gambar 4, 5 dan 6.

3.4. Struktur Batuan

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