Skip to content

Makalah Batuan Beku Berdasarkan Kandungan Silika

2012 November 28
by Vani Novita

1.   Pendahuluan

Batuan adalah semua bahan yang menyusun kerak bumi dan merupakan suatu agregat (kumpulan) mineral mineral yang telah menghablur. Tanah dan bahan lepas lainnya yang merupakan hasil pelapukan kimia maupun mekanis serta proses erosi tidak termasuk batuan, tetapi disebut dengan “Aluvial deposit”. Salah satu jenis batuan yang kita kenal adalah batuan beku.

Batuan beku merupakan batuan yang terbentuk dari hasil pendinginan dan kristalisasi magma didalam bumi atau dipermukaan bumi. Batuan beku dapat diklasifikasikan menjadi berbagai macam, namun yang akan dibahas dalam makalah ini adalah batuan beku berdasarkan mineral penyusunnya

2.   Pembahasan

2.1 Proses Terbentuknya Batuan Beku

Dalam siklus Batuan (Rock cycle), selain terbentuk langsung dari pembekuan magma, batuan beku dapat juga terbentuk dari batuan lain seperti batuan metamorf yang megalami peleburan dan pembekuan, lalu dapat juga terbentuk dari batuan sedimen yang telah mengalami “melting” lalu mendingin menjadi batuan beku.

Jika magma adalah awal dari terbentuknya batuan beku, maka seharusnya komposisi batuan tidaklah jauh berbeda dengan komposisi asalnya, yaitu magma. Magma adalah cairan atau larutan silikat pejar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mudah bergerak (mobile), bersama antara 90°-110°C dan berasal atau terbentuk pada kerak bumi bagian bawah hingga selubung bagian atas. Secara fisika, magma merupakan sistem berkomponen ganda (multi compoent system) dengan fase cair dan sejumlah kristal yang mengapung di dalamnya sebagai komponen utama, dan pada keadaan tertentu juga berfase gas.

Magma asli bersifat basa dan encer atau memiliki viskositas rendah, dengan kandungan unsur kimia berat, kadar H+, OH-, dan gas tinggi, sedangkan magma yang bersifat asam memiliki sfat-sifat yang berlawanan dengan magma basa. Ada 2 jenis magma, yaitu magma Basaltis (basa) dan magma Granitis (asam). Dan batuan beku merupakan hasil pembekuan dari salah satu jenis atau pencampuran kedua jenis magma ini yang kemudian mempunyai komponen lain.

Komponen-komponen kima yang terdapat dalam magma tentunya sangat berkaitan denngan komposisi akhir batuan beku yang terbentuk. Secara lebih jauh, sebenarnya magma dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis berdasarkan kandungan-kandungan unsur kimia tertentu, namun pada akhirnya pada proses pembekuan magma menjadi batuan beku mengalami proses-proses yang tiidak jauh berbeda. Proses-proses yang terjadi pada saat pembekuam magma secara kimiawi adalah terjadinya proses pengelompokan unsur-unsur kimia sejenis, yang nantinya akan membentuk kristal atau mineral-mineral tertentu sesuai dengan sifatnya, asam atau basa. Proses ini dapat dijelaskan secara diagramatik dalam Bowen’s Reaction Series atau Deret Bowen.

2.2 Deret Bowen

Deret Bowen menggambarkan secara umum urutan kristalisasi suatu mineral sesuai dengan penurunan suhu [bagian kiri] dan perbedaan kandungan magma [bagian kanan], dengan asumsi dasar bahwa semua magma berasal dari magma induk yang bersifat basa. Bagan serial ini kemudian dibagi menjadi dua cabang; kontinyu dan diskontinyu.

  • Continuous branch [deret kontinyu]

Deret ini dibangun dari mineral feldspar plagioklas. Dalam deret kontinyu, mineral awal akan turut serta dalam pembentukan mineral selanjutnya. Dari bagan, plagioklas kaya kalsium akan terbentuk lebih dahulu, kemudian seiring penurunan suhu, plagioklas itu akan bereaksi dengan sisa larutan magma yang pada akhirnya membentuk plagioklas kaya sodium. Demikian seterusnya reaksi ini berlangsung hingga semua kalsium dan sodium habis dipergunakan. Karena mineral awal terus ikut bereaksi dan bereaksi, maka sangat sulit sekali ditemukan plagioklas kaya kalsium di alam bebas. Bila pendinginan terjadi terlalu cepat, akan terbentuk zooning pada plagioklas [plagioklas kaya kalsium dikelilingi plagioklas kaya sodium].

Gambar 1 Deret Bowen

  • Discontinuous branch [deret diskontinyu]

Deret ini dibangun dari mineral ferro-magnesian sillicates. Dalam deret diskontinyu, satu mineral akan berubah menjadi mineral lain pada suhu tertentu dengan melakukan melakukan reaksi terhadap sisa larutan magma. Bowen menemukan bahwa pada suhu tertentu, akan terbentuk olivin, yang jika diteruskan akan bereaksi kemudian dengan sisa  larutan magma, membentuk pyroxene. Jika pendinginan dlanjutkan, akan dikonversi ke pyroxene,dan kemudian biotite [sesuai skema]. Deret ini berakhir ketika biotite telah mengkristal, yang berarti semua besi dan magnesium dalam larutan magma telah habis dipergunakan untuk membentuk mineral. Bila pendinginan terjadi terlalu cepat dan mineral yang telah ada tidak sempat bereaksi seluruhnya dengan sisa magma, akan terbentuk rim [selubung] yang tersusun oleh mineral yang terbentuk setelahnya

 2.2 Batuan Beku Berdasarkan Komposisi Silika

Batuan beku dapat diklasifikasikan berdasarkan kandungan oksida tertentu. Berdasarkan kandungan silikanya batuan beku dibagi menjadi empat, yaitu batuan beku asam, intermediet, basa dan ultrabasa.  Adapun tahap penamaan batuan beku didasarkan pada tekstur dan komposisi mineralnya. Hal yang pertama dilihat adalah warnanya. Apabila terang maka batuan tersebut termasuk kelompok batuan beku asam dan sebaliknya apabila batuan makin gelap kemungkinan termasuk kelompok batuan beku  intermediet, basa sampai ultrabasa. Kemudian hal yang dilakukan lagi ialah melihat teksturnya antara lain yaitu derajat kristalisasi, granularitas dan hubungan antar butiranya serta tekstur khusus yang ada pada batuan tersebut. Keterangan tersebut dapat diperoleh dari melihat mineral yang terkandung. Mineral yang ada pada sebuah batuan yang didiskripsi dibuat persentasenya.

a)        Batuan Beku Asam

Pada kelompok batuan basa asam yang dominan adalah kuarsa, plagioklas, orthoklas dan sedikit kehadiran hornblende dan biotit. Kandungan SiO2 lebih dari 66%. Kelompok batuan ini melimpah pada wilayah-wilayah dengan tatanan tektonik kratonik (benua), seperti di Asia (daratan China), Eropa dan Amerika. Ia membeku pada suhu 650-800oC. Dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok, yaitu batuan beku  kaya kuarsa, batuan beku kaya feldspathoid (foid) dan batuan beku miskin kuarsa maupun foid. Batuan beku kaya kuarsa berupa kuarzolit, granitoid, granit dan tonalit; sedangkan yang miskin kuarsa berupa syenit, monzonit, monzodiorit, diorit, gabro dan anorthosit. Jika dalam batuan beku tersebut telah mengandung kuarsa, maka tidak akan mengandung mineral foid, begitu pula sebaliknya.

Batuan beku intrusif yang bersifat felsik atau asam terbagi menjadi granit dan granodiorit, tergantung pada banyaknya kandungan potasium. Keduanya berwarna terang dan mengandung mineral kuarsa dan felspar berukuran kristal besar. Batuan beku ekstrusif yang memiliki komposisi kimia yang sama dengan granit adalah riolit, dan yang sama dengan granodiorit adalah dasit. Riolit dan dasit, keduanya berwarna terang dan mineralnya berukuran halus. Berikut adalah beberapa batuan yang bersifat asam :

Fanerik :

- granit (orthoklas >> plagioklas)
- granodiorit (plagioklas >> orthoklas)
- aplit (orthoklas >> plagioklas)
- granit pegmatite (orthoklas >> plagioklas)

Afanitik :

- rhyiolit (orthoklas >> plagioklas)

- dasit (plagioklas >> orthoklas)

b)        Batuan Beku Intermediet

Pada kelompok batuan beku  intermediet dicirikan oleh warna yang cerah tetapi tidak secerah batuan asam. Jumlah mineral felsik dan mafik pada batuan jenis ini hampir sama banyak. Kandungan komposisi mineral silikanya 52% – 66% dan mineral yang hadir adalah orthoklas, kuarsa dan plagioklas yang tidak melimpah seperti di batu asam kemudian terdapat sedikit mineral hornblende dan biotit. Beberapa contoh batuan beku intermediet adalah :
Fanerik :

- syenit (orthoklas >> plagioklas)
- diorit (plagioklas >> orthoklas)

Afanitik :

- trakhit (orthoklas >> plagioklas)
- andesit (plagioklas >> orthoklas)

c)        Batuan Beku Basa

Batuan beku basa adalah batuan beku yang secara kimia mengandung 45%-52% SiO2 dalam komposisinya. Kandungan mineral penyusunnya di dominasi oleh mineral-mineral gelap (mafic). Batuan beku basa dapat terbentuk secara plutonik maupun vulkanik. Yang terbentuk secara plutonik umumnya adalah batuan dari kerak samudra yang terbentuk dari jalur tektonik divergen, sedangkan yang terbentuk secara vulkanik adalah dari gunung api atau intrusian yang ketebalan kerak buminya tidak terlalu tebal. Kehadiran mineral-mineralnya seperti Olivin, Piroksin, Hornblende, Biotit, Plagiolas dan sedikit Kuarsa. Warna pada batuan beku basa ini umumnyagelap karena kandungan mineralnya yang dominan gelap.Beberapa contoh batuan beku yang bersifat basa antara lain:

Fanerik : – gabro (tekstur masiv)
Afanitik : – basalt (berongga)
Tekstur khusus : – diabas

d)       Batuan Beku Ultra Basa

Batuan beku ultrabasa adalah batuan beku yang secara kimia mengandung kurang dari 45% SiO2 dari komposisinya. Kandungan mineralnya didominasi oleh mineral-mineral berat dengan kandungan unsur-unsur seperti Fe(besi/iron) dan Mg(magnesium) yang disebut juga mineral ultramafik. Batuan beku ultrabasa hanya dapat terbentuk secara plutonik, dikarenakan materi magma asalnya yang merupakan magma induk(parent magma) yang berasal dari asthenosfer. Kehadiran mineralnya seperti olivin, piroksin, hornblende, biotit dan sedikit plagioklas. Pada batuan beku ultrabasa hampir tidak ditemukan mineral kuarsa. Batuan beku ultrabasa ini juga hanya bertekstur afanitik karena sifat tempat terbentuknya yang plutonik. Perbedaan mendasar batuan yang bersifat basa dan ultrabasa adalah jika batuan beku basa mengandung mineral plagioklas lebih dari 10% sedangkan batuan beku ultra basa kurang dari 10%. Makin tinggi kandungan piroksen dan olivin, makin rendah kandungan plagioklasnya dan makin ultra basa. Beberapa batuan yang termasuk ultrabasa adalah :

Fanerik :

o Piroksinit apabila melimpahnya mineral piroksin
o Hornblendit apabila melimpahnya mineral hornblende
o Peridotit apabila melimpahnya mineral olivine dan piroksin
o Dunit apabila melimpahnya mineral olivine
o Serpentinit apabila melimpahnya mineral hasil ubahan piroksin dan olivine

 

Kesimpulan

Batuan beku dapat diidentifikasi berdasarkan komposisi mineral dan sifat tekstur  nya. Komposisi mineral batuan mencerminkan informasi tentang magma asal  batuan tersebut dan posisi tektonik (berhubungan struktur kerak bumi dan  mantel) tempat kejadian magma tersebut. Tekstur akan memberikan gambaran  tentang sejarah atau proses pendinginan dari magma.  Pada dasarnya sebagian besar (99%) batuan beku hanya terdiri dari unsur-unsur
utama yaitu ; Oksigen, Silikon, Aluminium, Besi, Kalsium, Sodium, Potasium dan  Magnesium. Unsur-unsur ini membentuk mineral silikat utama yaitu ; Felspar, Olivin, Piroksen, Amfibol, kwarsa dan Mika. Mineral-Mineral ini menempati lebih dari 95% volume batuan beku, dan menjadi dasar untuk klasifikasi dan menjelaskan tentang magma asal.  Komposisi mineral berhubungan dengan sifat warna  batuan. Batuan yang banyak  mengandung mineral silika dan alumina (felsik) akan cenderung berwarna terang, sedangkan yang banyak mengandung magnesium, besi dan kalsium umumnya mempunyai warna yang gelap. Bagan yang ditunjukkan pada gambar  1 merupakan cara pengenalan secara umum yang didasarkan terutama pada
komposisi mineral.

Berdasarkan komposisi silikanya (SiO2), batuan beku dibagi menjadi empat yaitu batuan beku asam, intermediet, basa dan ultrabasa. Batuan beku asam mengandung SiO2 lebih dari 66% contohnya adalah Granit dan Rhyiolite, batuan beku intermediet memiliki SiO2 52-66% contohnya adalah andesit dan diorite, batuan beku basa memiliki kandungan SiO2 antara 45-52% contohnya adalah batuan basalt dan gabro, sedangkan batuan beku ultrabasa hanya mengandung SiO2 kurang dari 45% contohnya adalah batuan Peridotit.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Setia Graha, Doddy. 1987. Batuan dan Mineral. Bandung: Nova.

Putnis, Andrew. 1992. An Introduction to Mineral Sciences. USA : Cambridge University Press

http://kuliahtambang.blogspot.com/2012/09/batuan-beku-are-are.html Diakses tanggal : 22 November 2012

www.wikipedia.com Diakses tanggal : 22 November 2012

No comments yet

Leave a Reply

Note: You can use basic XHTML in your comments. Your email address will never be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

*