BATUAN BEKU

PENGERTIAN BATUAN BEKU, JENIS BATUAN BEKU, TEKSTUR BATUAN BEKU, KOMPOSISI MINERAL BATUAN BEKU, DAN CONTOH DESKRIPSI BATUAN BEKU

PENGERTIAN BATUAN BEKU

       Batuan beku adalah batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silikat cair liat, pijar, bersifat mudah bergerak yang kita kenal dengan nama magma. Penggolongan batuan beku dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) yaitu : 

1. Berdasarkan genetik batuan
2. Berdasarkan senyawa kimia yang terkandung
3. Berdasarkan susunan mineraloginya. 

Batuan beku dapat dibagi menjadi: 

• Batuan Beku Ekstrusi, yaitu batuan beku sebagai hasil pembekuan magma yang keluar di atas permukaan bumi baik di darat maupun di bawah muka air laut. Pada saat mengalir di permukaan  masa tersebut membeku  relatif  cepat  dengan  melepaskan kandungan gasnya. Oleh karena itu sering memperlihatkan struktur aliran dan banyak lubang gasnya (vesikuler). Magma yang keluar permukaan atau lava setidaknya ada 2 jenis: Lava Aa dan Lava Pahoehoe. Lava Aa terbentuk dari masa yang  kental sedangkan lava Pahoehoe terbentuk oleh masa yang encer. 
• Batuan Beku Intrusi, yaitu batuan hasil pembekuan magma di bawah permukaan bumi. Ukuran mineralnya kasar, > 1 mm atau 5 mm.

Penjelasan gambar diatas :

1. Berbentuk tidak teratur dengan dinding yang curam dan tidak diketahui batas bawahnya. Yang memiliki penyebaran >100 km2 disebut batolith, yang kurang dari 100 km2 dikenal dengan stock sedangkan yang lebih kecil dan relatif membulat disebut boss. Ketiganya merupakan peristilahan dalam batuan plutonik.
2. Intrusi berbentuk tabular yang memotong struktur setempat (diskordan) disebut dyke / korok sedangkan yang konkordan disebut sill atan lakolit kalau cembung ke atas.
3. Intrusi berdimensi kecil dan membulat sering dikenal dengan intrusi silinder atau pipa.

PENGENALAN MAGMA

1. Pengertian Magma

       Magma adalah cairan atau larutan silikat pijar yang terbentuk secara alamiah bersifat mobile, bersuhu antara 900° - 1200°C atau lebih dan berasal dai kerak bumi bagian bawah atau selubung bumi bagian atas (F.F. Grouts, 1947; Tumer dan verhogen 1960, H. Williams, 1962). Komposisi kimiawi magma dari contoh-contoh batuan beku terdiri dari : 

• Senyawa-senyawa yang bersifat non-volatil dan merupakan senyawa oksida dalam magma. Jumlahnya sekitar 99% dari seluruh isi magma, sehingga merupakan mayor element, terdiri dari SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5. 
• Senyawa volatil yang banyak pengaruhnya terhadap magma, terdiri dari fraksi-fraksi gas CH4, CO2, HCl, H2S, SO2 dsb. 
• Unsur-unsur lain yang disebut unsur jejak (trace element) dan merupakan minor element seperti Rb, Ba, Sr, Ni, Li, Cr, S dan Pb. (Dally 1933, Winkler 1957, Vide W. T. Huang 1962) berpendapat lain yaitu magma asli (primer) adalah bersifat basa yang selanjutnya akan mengalami proses diferensiasi menjadi magma yang bersifat lain. (Bunsen 1951, W. T. Huang, 1962) mempunyai pandapat bahwa ada dua jenis magma  primer, yaitu basaltis dan granitis dan batuan beku merupakan hasil campuran dari dua magma ini yang kemudian mempunyai komposisi lain. 

2. Evolusi Magma

          Magma dapat berubah menjadi magma yang bersifat lain oleh proses-proses sebagai berikut : 

• Hibridasi, merupakan pembentukan magma baru karena pencampuran dua magma yang berlainan jenisnya.
• Sinteksis, merupakan pembentukan magma baru karena proses asimilasi dengan batuan samping.
• Anateksis, merupakan proses pambentukan magma dari peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar. Dari magma dengan kondisi tertentu ini selanjutnya mengalami differensiasi magma. Differensiasi magma ini meliputi semua proses yang mengubah magma dari keadaan awal yang homogen dalam skala besar menjadi masa batuan beku dengan komposisi yang bervariasi.

3. Differensiasi Magma 

          Differensiasi magma meliputi :

• Fragsinasi, merupakan pemisahan kristal dari larutan magma, karena proses kristalisasi berjalan tidak seimbang atau kristal-kristal pada waktu pendinginan tidak dapat mengikuti perkembangan. Komposisi larutan magma yang baru ini terjadi terutama karena adanya perubahan temperatur dan tekanan yang menyolok dan tiba-tiba.
• Crystal settling / Gravitational settling, merupakan pengendapan kristal oleh gravitasi dari kristal - kristal  berat Ca, Mg, Fe yang akan memperkaya magma pada dasar waduk. Disini mineral silikat berat akan terletak dibawah mineral silikat ringan.
• Liquid immisibility, merupakan proses dimana larutan magma yang mempunyai suhu rendah akan pecah menjadi larutan yang masing - masing akan membeku membentuk bahan yang heterogen.
• Crystal Flotation, merupakan pengembangan kristal ringan dari sodium (Na) dan potassium (K) yang akan memperkaya magma pada bagian atas dari waduk magma.
• Vesiculation, merupakan proses dimana magma yang mengandung komponen seperti CO2, SO2, S2, Cl2, dan H2O sewaktu naik kepermukaan membentuk gelembung-gelembung gas dan membawa serta komponen volatile Sodium (Na) dan Potasium (K).
• Diffusion, merupakan proses dimana bercampurnya batuan dinding dengan magma didalam waduk magma secara lateral.

SERI REAKSI BOWEN DARI MINERAL UTAMA PEMBENTUK BATUAN BEKU

       Seri Reaksi Bowen merupakan suatu skema yang menunjukan urutan kristalisasi dari mineral pembentuk batuan beku yang terdiri dari dua bagian. Mineral-mineral tersebut dapat digolongkan dalam dua golongan besar yaitu: 

1. Golongan mineral berwarna gelap atau mafik mineral. 
2. Golongan mineral berwarna terang atau felsik mineral. 

       Dalam proses pendinginan magma dimana magma itu tidak langsung semuanya membeku, tetapi mengalami penurunan temperatur secara perlahan bahkan mungkin cepat. Penurunan tamperatur ini disertai mulainya pembentukan dan pengendapan mineral-mineral tertentu yang sesuai dengan temperaturnya Pembentukan mineral dalam magma karena penurunan temperatur telah disusun oleh Bowen.
      Sebelah kiri mewakili mineral-mineral mafik, yang pertama kali terbentuk dalam temperatur sangat tinggi adalah Olivin. Akan tetapi jika magma tersebut jenuh oleh SiO2  maka Piroksenlah yang terbentuk pertama kali. Olivin dan Piroksan merupakan pasangan ”Incongruent Melting”; dimana setelah pembentukkannya Olivin akan bereaksi dengan larutan sisa membentuk Piroksen. Temperatur menurun terus dan pembentukkan mineral berjalan sesuai dangan temperaturnya. Mineral yang terakhir tarbentuk adalah Biotit, ia dibentuk dalam temperatur yang rendah.
       Mineral disebelah kanan diwakili oleh mineral kelompok Plagioklas, karena mineral ini paling banyak terdapat dan tersebar luas. Anortite adalah mineral yang pertama kali terbentuk pada suhu yang tinggi dan banyak terdapat pada batuan beku basa seperti Gabro atau Basalt. Andesin terbentuk peda suhu menengah dan terdapat batuan beku Diorit atau Andesit. Sedangkan mineral yang terbentuk pada suhu rendah adalah albit, mineral ini banyak tersebar pada batuan asam seperti granit atau Riolite. Reaksi berubahnya komposisi Plagioklas ini merupakan deret : “Solid Solution” yang merupakan reaksi menerus, artinya kristalisasi Plagioklas Ca-Plagioklas Na, jika reaksi setimbang akan berjalan menerus. Dalam hal ini Anortite adalah jenis Plagioklas yang kaya Ca, sering disebut Juga "Calcic Plagioklas", sedangkan Albit adalah Plagioklas kaya Na ("Sodic Plagioklas/Alkali Plagioklas").
     Mineral sebelah kanan dan sebelah kiri bertemu pada mineral Potasium Felspar ke mineral Muskovit dan yang terakhir mineral Kuarsa, maka mineral Kuarsa merupakan mineral yang paling stabil diantara seluruh mineral Felsik atau mineral Mafik, dan sebaliknya mineral  yang terbentuk pertama kali adalah mineral  yang sangat tidak stabil dan mudah sekali terubah menjadi mineral lain. 

 JENIS BATUAN BEKU 

A. Klasifikasi berdasarkan tekstur dan komposisi mineral. 

         Berdasarkan ukuran besar butir dan tempat terbentuknya, batuan beku dapat dibagi menjadi dua yaitu Batuan beku volkanik dan Batuan beku plutonik. 

1. Batuan Beku Volkanik, yaitu batuan beku volkanik adalah batuan beku yang terbentuk di atas atau di dekat permukaan bumi (intrusi dangkal). Menurut Williams (1983), batuan beku yang berukuran kristal kurang dari 1 mm adalah kelompok batuan volkanik, terutama kehadiran masa gelas. 
2. Batuan Beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk pada kedalaman yang sangat besar dan mempunyai ukuran kristal lebih dari 1 mm. 

B. Klasifikasi berdasarkan kimiawi 

       Klasifikasi ini telah lama menjadi standar dalam Geologi (Hughes, 1962), dan dibagi dalam empat golongan, yaitu : 

1. Batuan beku asam, bila batuan beku tersebut mengandung lebih 66% SiO2. Contoh batuan ini Granit dan Riolit.
2. Batuan beku menengah atau Intermediet, bila batuan tersebut mengandung 52% - 66% SiO2. Contoh batuan ini adalah Diorit dan Andesit. 
3. Batuan beku basa, bila batuan tersebut mengandung 45% - 52% SiO2. Contoh batuan ini adalah Gabro dan Basalt. 
4. Batuan beku ultra basa, bila batuan beku tersebut mengandung kurang dari 45% SiO2. Contoh batuan tersebut adalah Peridotit dan Dunit. 

C. Klasifikasi berdasarkan kejenuhan silika (SiO2) 

         Berdasarkan kejenuhan silika (SiO2) batuan beku dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu : 

1. Over saturated rock, bila batuan beku tersebut lewat jenuh silika. Contoh batuan tridimit. 
2. Saturated rock, bila batuan beku tersebut jenuh silika. Contoh batuan mengandung feldspar, piroksen, amphibol bervariasi dengan mineral sphene, zirkon, apatit, dll. 
3. Under  saturated rock, bila batuan beku tersebut tidak jenuh silika. Contoh batuan yang non-felspatoid yaitu batuan yang tidak muncul mineral felspatoid biasanya pada fase olivin magnesian. 

Skema yang menunjukkan seri reaksi Bowen.

     
Garis putus merupakan batasan golongan batuan yang ditandai dengan komposisi Mineral yang dominan dalam pembatasannya. Misalnya Kuarsa, Muskovit, Biotit, Kalium Felspar tergolong ke dalam Batuan Asam. Selanjutnya amati apakah batuan tersebut Plutonik atau Vulkanik, lalu perhatikan antara perbandingan Plagioklas dengan Kalium Felspar. 

STRUKTUR BATUAN BEKU 

       Struktur  batuan  beku  adalah  bentuk  batuan  beku  dalam  skala  yang  besar, seperti lava bantal yang terbentuk di lingkungan air (laut), seperti lava bongkah, struktur  aliran  dan  lain-lainnya.  Suatu  bentuk  struktur  batuan  sangat  erat  sekali dengan waktu terbentuknya. Macam-macam struktur batuan beku adalah : 

1. Masif, apabila tidak menunjukkan adanya fragmen batuan lain yang tertanam dalam tubuhnya. 
2. Pillow lava atau lava bantal, merupakan struktur yang dinyatakan pada batuan ekstrusi tertentu , yang dicirikan oleh masa berbentuk bantal dimana ukuran dari bentuk ini adalah umumnya 30 - 60 cm dan jaraknya bedekatan, khas pada Columnar Joint, struktur yang ditandai oleh kekar-kekar yang tertanam secara tegak lurus arah aliran. 
3. Vesikuler, merupakan struktur batuan beku ekstrusi yang ditandai dengan lubang- lubang sebagai akibat pelepasan gas selama pendinginan. 
4. Skoria, adalah struktur batuan yang sangat vesikuler (banyak lubang gasnnya). 
5. Amigdaloidal, struktur dimana lubang-lubang keluar gas terisi oleh mineral- mineral sekunder seperti zeolit, karbonat dan bermacam silika. 
6. Xenolith,  struktur  yang  memperlihatkan  adanya  suatu  fragmen  batuan  yang masuk atau tertanam ke dalam batuan beku. Struktur ini terbentuk sebagai akibat peleburan tidak sempurna dari suatu batuan samping di dalam magma yang menerobos. 
7. Autobreccia, struktur pada lava yang memperlihatkan fragmen-fragmen dari lava itu sendiri. 

TEKSTUR BATUAN BEKU 

        Tekstur  dalam  batuan  beku  merupakan  hubungan  antar  mineral  atau mineral dengan masa gelas yang membentuk masa yang merata pada batuan. Selama pembentukan tekstur dipengarui oleh kecepatan dan stadia kristalisasi. Yang kedua tergantung pada suhu, komposisi kandungan gas, kekentalan magma dan tekanan. Dengan demikian tekstur tersebut merupakan fungsi dari sejarah pembentukan batuan beku. Dalam hal ini tekstur tersebut menunjukkan derajat kristalisasi (degree of crystallinity), ukuran butir (grain size), granularitas dan kemas (fabric), (Williams, 1982; Huang, 1962 ).

1. Derajat kristalisasi 
      Derajat kristalisasi merupakan keadaan proporsi antara masa kristal dan masa gelas dalam batuan. Dikenal ada tiga kelas derajat kristalisasi, yaitu :

• Holokristalin : apabila batuan tersusun seluruhnya oleh masa kristal 
• Hipokristalin : apabila batuan tersusun oleh masa kristal dan gelas 
• Holohylalin    : apabila batuan seluruhnya tersusum oleh masa gelas 

2. Derajat Granularitas 

       Granularitas  merupakan  ukuran  butir kristal  dalam  batuan  beku,  dapat  sangat halus yang tidak dapat dikenal meskipun menggunakan mikroskop, tetapi dapat pula sangat kasar. Umumnya dikenal dua kelompok ukuran butir, yaitu afanitik dan fanerik. 

a. Afanitik 
Dikatakan afanitik apabila ukuran butir individu kristal sangat halus, sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang 

b. Fanerik 
Kristal individu yang termasuk kristal fanerik dapat dibedakan menjadi ukuran- ukuran :

1. Halus, ukuran diameter rata-rata kristal individu < 1 mm 
2. Sedang, ukuran diameter kristal 1 mm – 5 mm 
3. Kasar, ukuran diameter kristal 5 mm – 30 mm 
4. Sangat kasar, ukuran diameter kristal > 30 mm 

3. Kemas 
Kemas meliputi bentuk butir dan susunan hubungan kristal dalam suatu batuan

a. Bentuk kristal 

Ditinjau dari pandangan dua dimensi, dikenal tiga macam :

1. Euhedral, apabila bentuk kristal dan butiran mineral mempunyai bidang kristal yang sempurna 
2. Subhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh sebagian bidang kristal yang sempurna 
3. Anhedral, apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh sebagian bidang kristal yang tidak sempurna.
4. Equidimensional, apabila bentuk kristal ketiga dimensinya sama panjang
5. Tabular, apabila bentuk kristal dua dimensi lebih  panjang dari satu dimensi lain. 
6. Irregular, apabila bentuk kristal tidak teratur. 

b. Relasi 
Merupakan  hubungan antara kristal satu dengan yang lain dalam suatu batuan dari ukuran dikenal : 

1. Granularitas atau Equiqranular, apabila mineral mempunyai ukuran butir yang relatif seragam, terdiri dari :

• Panidiomorfik  granular,  yaitu  sebagian  besar  mineral  berukuran seragam  dan  euhedral. Bentuk  butir  euhedral  merupakan  penciri mineral-mineral yang terbentuk paling awal, hal ini dimungkinkan mengingat ruangan yang tersedia masih sangat luas sehingga mineral- mineral tersebut sampai membentuk kristal secara sempurna.
• Hipiodiomorfik granular, yaitu sebagian besar mineralnya berukuran relatif seragam dan subhedral. Bentuk butiran penyusun subhedral atau kurang sempurna yang merupakan penciri bahwa pada saat mineral terbentuk,  maka  rongga  atau  ruangan  yang  tersedia  sudah  tidak memadai untuk memadai untuk dapat membentuk kristal secara sempurna.
• Allotiomorfik granular,  yaitu sebagian besar  mineralnya berukuran relatif  seragam  dan  anhedral. Bentuk  anhedral  atau  tidak  beraturan sama sekali merupakan pertanda bahwa bahwa pada saat mineral- mineral penyusun ini terbentuk hanya dapat mengisi rongga yang tersedia   saja.   Sehingga dapat   ditafsirkan   bahwa   mineral-mineral anhedral tersebut terbentuk paling akhir dari rangkaian proses pembentukan batuan beku.

2. Inequigranular, apabila mineralnya mempunyai ukuran butir tidak sama , antara lain terdiri dari :

• Porfiritik, adalah tekstur batuan beku dimana kristal besar (fenokris) tertanam dalam masa dasar kristal yang lebih halus. 
• Vitroverik, apabila fenokris tertanam dalam masa dasar berupa gelas. 

TEKSTUR KHUSUS BATUAN BEKU

      Karakter tekstur ditentukan oleh bentuk kristal, struktur, relasi, atau karakter internal telah memberikan bentuk khusus. Dalam beberapa kasus ditemukan bahwa detail dari suatu batuan tidak bisa ditentukan tanpa menggunakan mikroskop. Selain tekstur menunjukkan bentuk dan relasi antar kristal juga menunjukkan pertumbuhan bersama antara mineral – mineral yang berbeda. Berikut beberapa tekstur khusus dari batuan beku : 

1. Diabasik,  yaitu  tekstur  dimana  plagioklas  tumbuh  bersama  dengan piroksen, di sini piroksen tidak terlihat jelas dan plagioklas radier terhadap piroksen.
2. Trachitik, yaitu tekstur dimana fenokris sanidin dan piroksen tertanam dalam masa dasar kristal sanidin yang relatif tampak penjajaran dengan isian butir-butir piroksen, oksida besi dan aksesori mineral.
3. Intergranular, adalah tekstur batuan beku yang memiliki ruang antar plagioklas ditempati oleh kristal – kristal piroksen, olivin atau biji besi.
4. Intersertal, adalah  tekstur  batuan  beku  yang  memiliki  ruang  antar plagioklas diisi masa dasar gelas.
5. Ophitic, adalah tekstur batuan beku dimana kristal-kristal plagioklas tertanam  secara  acak  dalam  kristal  yang  lebih  besar  olivin  atau piroksen. 

KOMPOSISI MINERAL 

       Menurut Walker T. Huang (1962), komposisi mineral dikelompokkan menjadi tiga kelompok mineral yaitu : 

A. Mineral Utama 

    Mineral-mineral ini terbentuk langsung dari kristalisasi magma dan kehadirannya sangat menentukkan dalam penamaan batuan. 

1. Mineral felsic (mineral  berwarna terang dengan densitas rata-rata 2,5 - 2,7), yaitu : 

• Kuarsa ( SiO2 )
• Kelompok felspar, terdiri dari seri felspar alkali (K, Na) AlSi3O8. Seri felspar alkali terdiri dari sanidin, orthoklas, anorthoklas, adularia dan mikrolin. Seri plagioklas terdiri dari albit, oligoklas, andesin, labradorit, biwtonit dan anortit.
• Kelompok felspatoid (Na, K Alumina silika), terdiri dari nefelin, sodalit, leusit. 

2. Mineral  mafik  (mineral-mineral  feromagnesia  dengan  warna  gelap  dan densitas rata-rata 3,0 - 3,6), yaitu : 

• Kelompok olivin, terdiri dari fayalite dan forsterite
• Kelompok piroksen, terdiri dari enstatite, hiperstein, augit, pigeonit, diopsid.
• Kelompok mika, terdiri dari biotit, muskovit, plogopit.
• Kelompok Amphibole, terdiri dari antofilit, cumingtonit, hornblende, rieberkit, tremolit, aktinolite,  glaukofan, dll. 

B. Mineral Sekunder 

       Merupakan mineral-mineral ubahan dari mineral utama, dapat dari hasil pelapukan, hidrotermal maupun metamorfisma terhadap mineral-mineral utama. Dengan demikian mineral-mineral ini tidak ada hubungannya dengan pembekuan magma (non pirogenetik). Mineral sekunder terdiri dari : 

1. Kelompok kalsit (kalsit, dolomit, magnesit, siderit), dapat terbentuk dari hasil ubahan mineral plagioklas.
2. Kelompok serpentin (antigorit dan krisotil), umumnya terbentuk dari hasil ubahan mineral mafik (terutama kelompok olivin dan piroksen).
3. Kelompok klorit (proktor, penin, talk), umumnya terbentuk dari hasil ubahan mineral kelompok plagioklas.
4. Kelompok serisit sebagai ubahan mineral plagioklas.
5. Kelompok   kaolin   (kaolin, hallosit), umumnya ditemukan sebagai hasil pelapukan batuan beku. 

C. Mineral Tambahan (Accesory Mineral) 
       Merupakan mineral-mineral yang terbentuk pada kristalisasi magma, umumnya dalam jumlah sedikit. Termasuk dalam golongan ini antara lain  Hematite, Kromit, Muscovit, Rutile, Magnetit, Zeolit, Apatit dan lain-lain. 

CONTOH DISKRIPSI BATUAN BEKU 

Jenis Batuan    : Batuan Beku Asam Plutonik 

Warna              : Coklat 

Struktur           : Masif 

Tekstur            :

• Derajat Kristalisasi     : Holokristalin 
• Derajat Granularitas   : Fanerik Kasar ( 5mm – 30 mm ) 

Kemas : 

• B. Kristal   : Euhedral 
• Relasi         : Panidiomorfik Granular 

Komposisi       : Orthoklas 40% 

                           Kuarsa 35% 

                           Plagioklas 10% 

                           Biotit 9% 

                           Hornblende 6% 

Nama Batuan   : Granit

Dasar penamaan batuan Beku Asam-Intermediet berdasarkan perbandingan K.Felspar dengan total Plagioklas ( Konsep Clan Williams, 1954 )

DAFTAR PUSTAKA 

• Anthony Hall, 1989, Igneous Petrology, Longman Inc, New York, h 573.
• Blatt, H. Middleton, dan G. Murray. R., 1979. Origin of Sedimentary Rock, Prince-Hall, Englewood, Dlifs. 3. 
• Ehler,E.G., dan Blatt, H., 1982, Petrology Igneous, Sedimentary and Metamorphic, Freeman, Cooper & Company, United State of America, h 732.
• Huang, W.T., 1962, Petrology, Mc.Graw Hill Book Company, New York, San Fransisco, Toronto, London.
• Williams, H, Turner, F.J dan Gilbert C.M., 1954, Petrography ; An Introduction to  he study of rocks in thin section, 2nd edition, W.H. Freeman and company, i. New York, h 626.