Sebelum membahas tentang tentang batuan dan batuan beku, kita harus tahu dulu apa itu petrologi. Petrologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari batuan pembentuk kulit bumi, yang mencakup mengenai cara terjadinya, komposisi, klasifikasi batuan tersebut dan hubungannya dengan proses – proses geologi dan sejarah geologinya.
Pengetahuan atau Ilmu Geologi didasarkan kepada studi terhadap batuan. Diawali dengan mengetahui bagaimana batuan itu terbentuk, terubah, kemudian bagaimana hingga batuan itu sekarang menempati bagian dari pegunungan, dataran-dataran di benua hingga di dalam cekungan dibawah permukaan laut. Kemanapun anda menoleh, maka anda selalu akan bertemu dengan benda yang dinamakan batu atau batuan.
Sebut saja kerakal di halaman rumah, kemudian di jalan yang landasannya atau bagian tepinya dibuat dari batu. Di dasar atau tebing sungai, bahkan menengok bagian dari rumah anda mungkin sebagian besar terbuat dari batu.
Batu atau batuan yang anda lihat dimana-mana itu, ada yang sama warna dan jenisnya, tetapi juga banyak yang berbeda. Tidak mengherankan apabila batuan merupakan bagian utama dari Bumi kita ini.
Oleh karena, itu mempelajari sangatlah penting karena setiap hari ada saja batu yang dilewati dan bahkan dipegang. Maka alangkah baiknya jika kita mengetahui jenis batu apa yang dilihat. Jenis batuan ada 3 yaitu: Batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf. Pada pembahasan ini kami akan lebih menekankan pada batuan beku.
A. Diferensiasi Magma
Magma adalah cairan atau larutan silikat pijar yang terbentuk secara alamiah, bersuhu antara 9000 – 11000 C dan berasal dari kerak bumi bagian bawah atau selubung bumi bagian atas (Vide F.F.Grouts, 1947 : turner & Verheogan, 1960 : H.Williams, 1962).
Magma sebagai larutan silikat alam mengandung semua ion-ion yang bakal membentuk semua mineral-mineral pembentuk batuan, namun mineral tersebut tidak terbentuk bersamaan karena tergantung pada fasa silikat dengan kondisi tertentu. Dalam arti mineral tertentu akan mengkristal pada temperatur dan kondisi tertentu.
Pada umumnya diterima pendapat bahwa magma asli bersifat basa (Dally, 1933 : Winkler Vide W.T. Huang, 1962). Tetapi sifat magma dapat dirubah menjadi magma dengan sifat yang lain, oleh proses-proses yang disebut :
- Hibridisasi : ialah pembentukan magma baru, karena pencampuran dua magma yang berlainan jenisnya.
- Sinteksis : ialah proses pembantukan magma baru karena proses asimilasi dengan batuan samping atau terlarutnya batuan asing kedalam magma.
- Anateksis : ialah pembentukan magma dari peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar.
Dari magma dengan kondisi tertentu ini, selanjutnya mengalami diperensiasi magnetik, ialah semua proses yang mengubah magma homogen berskala besar menjadi batuan beku dengan komposisi yang berfariasi (W.T. Huang, 1962).
Proses-proses tersebut antara lain :
1. Fraksinasi : ialah pemisahan kristal dari larutan pada waktu terjadi pendinginan magma atau kristal-kristal pada waktu pendinginan magma tidak dapat mengikuti perkembangan komposisi larutan magma yang baru. Proses fraksinasi ini merupakan proses diferensiasi yang paling utama.
2. Gravitational Settling : ialah pengendapan kristal-kristal oleh gaya gravitasi, sehingga mineral yang berat akan memperkaya bagian dasarnya (waduk magma) dan posisinya berada dibawah mineral yang lebih ringan.
3. Liquid Immissibility : ialah larutan magma yang mempunyai suhu dan tekanan tinggi, pada suhu rendah akan pecah menjadi fraksi larutan yang masing-masing membeku membentuk batuan yang heterogen.
Komposisi
Pada batuan beku mineral sering dijumpai dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu :
1. Mineral – mineral felsik ; tersusun atas silica dan alumina, umumnya berwarna cerah. Mineral tersebut antara lain :
- Kwarsa
- Plagioklas
- Ortoklas
- Muskovit
2. Mineral – mineral mafik ; tersusun atas unsur – unsur besi magnesium kalsium, umumnya mineral – mineral ini berwarna gelap. Mineral tersebut antara lain :
- olivine
- Piroksen
- hornblende
- Biotit
B. Batuan Beku
B.1 Pengertian Batuan Beku
Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, “api”) adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Magma ini dapat berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada, baik di mantel ataupun kerak bumi. Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari proses-proses berikut: kenaikan temperatur, penurunan tekanan, atau perubahan komposisi. Lebih dari 700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar terbentuk di bawah permukaan kerak bumi.
B.2 Stuktur Batuan Beku
Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku
B.2.1 Struktur batuan beku ekstrusif
Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagia struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya:
- Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.
- Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan
- Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.
- Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.
- Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.
- Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kuarsa atau zeolit
- Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran
B.2.2 Struktur Batuan Beku Intrusif
Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.
Konkordan
Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh batuan ini yaitu :
- Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.
- Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini,sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mil dengan kedalaman ribuan meter.
- Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.
- Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer.
Diskordan
Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh batuan ini yaitu:
- Dyke, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.
- Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.
- Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil.
B.3 Tekstur Batuan Beku
Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda. Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunya memiliki waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar.
Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku dapat dibedakan berdasarkan :
1. Tingkat kristalisasi
- Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristal
- Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelas
- Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas
2. Ukuran butir
- Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.
- Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran halus.
3. Bentuk kristal
Ketika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk sempurna sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:
- Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurna
- Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurna
- Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna.
4. Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnya
- Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau bentuk kristal euhedral (sempurna).
- Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristalnya berbentuk euhedral dan subhedral.
- Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk anhedral.
5. Berdasarkan keseragaman antar butirnya
- Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir sama
- Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak sama
B.4 Klasifikasi Batuan Beku
Batuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan mineraloginya.
A. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas :
- Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.
- Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi
- Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi.
Berdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic (gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) seperti Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.
B. Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya yaitu:
- Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%.
- Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% – 60%.
- Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% – 90%.
- Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%
C. Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku diklasifikasikan menjadi empat yaitu:
- Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, contohnya Granit, Ryolit.
- Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% – 52%. Contohnya Diorit, Andesit
- Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% – 45%, contohnya Gabbro, Basalt
- Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%
B.5 Pengelompokan Batuan Beku
Untuk membedakan berbagai jenis batuan beku yang terdapat di Bumi, dilakukan berbagai cara pengelompokan terhadap batuan beku Pengelompokan yang didasarkan kepada susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini disebabkan disamping prosesnya lama dan mahal, karena harus dilakukan melalui analisa kimiawi. Dan yang sering digunakan adalah yang didasarkan kepada tekstur dipadukan dengan susunan mineral, dimana keduanya dapat dilihat dengan kasat mata.
Gabro adalah batuan beku dalam dimana sebagian besar mineral-mineralnya adalah olivine dan piroksin. Sedangkan Felsparnya terdiri dari felspar Ca-plagioklas. Teksturnya kasar atau phanerik, karena mempunyai waktu pendinginan yang cukup lama didalam litosfir. Kalau dia membeku lebih cepat karena mencapai permukaan bumi, maka batuan beku yang terjadi adalah basalt dengan tekstur halus.
Jadi Gabro dan Basalt keduanya mempunyai susunan mineral yang sama, tetapi teksturnya berbeda. Demikian pula dengan Granit dan Rhyolit, atau Diorit dan Andesit. Granit dan Diorit mempunyai tekstur yang kasar, sedangkan Rhyolit dan Andesit, halus. Basalt dan Andesit adalah batuan beku yang banyak dikeluarkan gunung-berapi, sebagai hasil pembekuan lava.
Batuan beku juga dapat dikelompokan berdasarkan bentuk-bentuknya didalam kerak Bumi. Pada saat magma menerobos litosfir dalam perjalanannya menuju permukaan Bumi, ia dapat menempati tempatnya didalam kerak dengan cara memotong struktur batuan yang telah ada, atau mengikuti arah dari struktur batuan. Yang memotong struktur disebut bentuk-bentuk diskordan, sedangkan yang mengikuti struktur disebut konkordan.
B.6 Penamaan Batuan Beku
Penamaan batuan beku ditentukan berdasarkan dari komposisi mineral-mineral utama (ditentukan berdasarkan persentase volumenya) dan apabila dalam penentuan komposisi mineralnya sulit ditentukan secara pasti, maka analisis kimia dapat dilakukan untuk memastikan komposisinya. Yang dimaksud dengan klasifikasi batuan beku disini adalah semua batuan beku yang terbentuk seperti yang diuraikan diatas (volkanik, plutonik, extrusive, dan intrusive). Dan batuan beku ini mungkin terbentuk oleh proses magmatik, metamorfosa, atau kristalisasi metasomatism.
Penamaan batuan beku didasarkan atas TEKSTUR BATUAN dan KOMPOSISI MINERAL. Tekstur batuan beku adalah hubungan antar mineral dan derajat kristalisasinya. Tekstur batuan beku terdiri dari 3 jenis (gambar 3.11), yaitu Aphanitics (bertekstur halus), Porphyritics (bertekstur halus dan kasar), dan Phanerics (bertekstur kasar). Pada batuan beku kita mengenal derajat kristalisasi batuan: Holohyaline (seluruhnya terdiri dari mineral amorf/gelas)), holocrystalline (seluruhnya terdiri dari kristal), dan hypocrystalline (sebagian teridiri dari amorf dan sebagian kristal). Sedangkan bentuk mineral/butir dalam batuan beku dikenal dengan bentuk mineral: Anhedral, Euhedral, dan Glass/amorf.
Komposisi mineral utama batuan adalah mineral penyusun batuan (Rock forming mineral) dari Bowen series, dapat terdiri dari satu atau lebih mineral. Komposisi mineral dalam batuan beku dapat terdiri dari mineral primer (mineral yang terbentuk pada saat pembentukan batuan / bersamaan pembekuan magma) dan mineral sekunder (mineral yang terbentuk setelah pembentukan batuan). Dalam Tabel diperlihatkan jenis batuan beku Intrusif dan batuan beku Ekstrusif dan batuan Ultramafik beserta komposisi mineral utama dan mineral sedikit yang menyusun pada setiap jenis batuannya.
Source:
Anomin, 2013. Mineral dan Batuan. Universitas Sriwijaya (UNSRI). Surabaya. “http://blog.unsri.ac.id/userfiles/Bab-3-1+Mineral+dan+Batuan.pdf “
Anomin,2013. Batuan Beku. Filetype:PDF
Noor, Djauhari. 2009. Pengantar Geologi, Edisi Pertama. Universitas Pakuan: Bogor.
Safei, Benyamin. 2001. Geologi Fisik. ITB: Bandung
Sukandarrumidi. 2007. Geologi Mineral Logam. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.
Syamsuddin. 2009. Geologi Dasar. Departemen Geofisika, Universitas Hasanuddin: Makassar.
Tim Asisten Mata Kuliah Geologi Dasar. 2013. Penuntun Praktikum Geologi Dasar. Universitas Hasanuddin: Makassar.
