A.
A. Asal dan Struktur Batuan MetamorfAsal dan Struktur Batuan Metamorf
Batuan metamorf ( berasal dari bahasa Yunani "meta" berarti "perubahan" dan "morphe" berarti Batuan metamorf ( berasal dari bahasa Yunani "meta" berarti "perubahan" dan "morphe" berarti "bentuk") Merupakan hasil transformasi atau metamorphosis (perubahan) atau rekristalisasi "bentuk") Merupakan hasil transformasi atau metamorphosis (perubahan) atau rekristalisasi dalam keadaan padat dari batuan beku, sedimen, dan bahkan metamorf. Perubahan meliputi dalam keadaan padat dari batuan beku, sedimen, dan bahkan metamorf. Perubahan meliputi kondisi fisika dan kondisi kimia, terutama panas (Temperatur), tekanan dan pengenalan pada kondisi fisika dan kondisi kimia, terutama panas (Temperatur), tekanan dan pengenalan pada cairan kimia aktif dan gas. Aktivitas metamorfisme ini juga dapat mengubah komposisi mineral cairan kimia aktif dan gas. Aktivitas metamorfisme ini juga dapat mengubah komposisi mineral termasukpembentukan mineral baru (garnet, kyanite, klorit, serisit, staurolite, andalusite, dll), termasukpembentukan mineral baru (garnet, kyanite, klorit, serisit, staurolite, andalusite, dll), tekstur (granit untuk granit gneiss) dan atau keduanya. Hal inilah yang dikatakan sebagai proses tekstur (granit untuk granit gneiss) dan atau keduanya. Hal inilah yang dikatakan sebagai proses metamorfisme.
metamorfisme.
Batuan asli yang sudah ada sebelumnya, Namun dipengaruhi oleh perubahan metamorf, disebut Batuan asli yang sudah ada sebelumnya, Namun dipengaruhi oleh perubahan metamorf, disebut protolith
protolith peningkatan peningkatan suhu suhu pada pada bagian bagian dalam dalam bumi bumi bisa bisa sangat sangat tinggi, tinggi, sehingga sehingga dapatdapat menyebabkan batu mengalami pelelehan secara keseluruhan atau sebagian saja. Metamorfisme menyebabkan batu mengalami pelelehan secara keseluruhan atau sebagian saja. Metamorfisme pada
pada batuan batuan beku beku atau atau sedimen sedimen kemungkinan kemungkinan hanya hanya terjadi terjadi sebagian sebagian atau atau secara secara keseluruhan.keseluruhan. Akibat dari dari proses metamorfise ini menyebabkan hilangnya perbedaan tajam antara batuan Akibat dari dari proses metamorfise ini menyebabkan hilangnya perbedaan tajam antara batuan beku
beku dengan dengan batuan batuan sedimen sedimen dan dan mineral mineral mineral mineral pelengkap pelengkap metamorfisme, metamorfisme, sepertiseperti kemungkinan dolerites akan bergabung menjadi hornblende sekis dan batugamping berubah kemungkinan dolerites akan bergabung menjadi hornblende sekis dan batugamping berubah menjadi marmer.
menjadi marmer.
Agen utama penyebab terjadinya proses metamorfisme dalam kerak bumi adalah Tekanan, Agen utama penyebab terjadinya proses metamorfisme dalam kerak bumi adalah Tekanan, tegangan geser, peningkatan suhu, efek cairan kimia aktif dan gas. Berat dari sedimen-sedimen tegangan geser, peningkatan suhu, efek cairan kimia aktif dan gas. Berat dari sedimen-sedimen overburden akan berpengaruh kecil pada transformasi, selain pemadatan dan litifikasi yang overburden akan berpengaruh kecil pada transformasi, selain pemadatan dan litifikasi yang termassuk cairan pelarut yang mengankut material-material dan sekaligus berperan sebagai termassuk cairan pelarut yang mengankut material-material dan sekaligus berperan sebagai pengikat butiran
pengikat butiran di batuan di batuan sedimen. Perubahan sedimen. Perubahan bentuk oleh bentuk oleh gaya geser gaya geser dapat mendapat menjadi agen jadi agen yangyang berpotensi dalam
berpotensi dalam proses metamorfisme, proses metamorfisme, keristal Kristal keristal Kristal besar dan besar dan mineral mineral berukuran krikil berukuran krikil akanakan diratakan memanjang, meratakan dan gaya ini juga merusak struktur asli mineral tersebut. diratakan memanjang, meratakan dan gaya ini juga merusak struktur asli mineral tersebut. Peningkatan temperature merupakan agen paling berpengaruh dalam proses metamorfisme, ada Peningkatan temperature merupakan agen paling berpengaruh dalam proses metamorfisme, ada tiga factor yang menyebabkan peningkatan temperature pada litosfer
tiga factor yang menyebabkan peningkatan temperature pada litosfer 1.
1. Panas bumi meningkat secara bertahap kira-kira 25-30 C untuk setiap penambahanPanas bumi meningkat secara bertahap kira-kira 25-30 C untuk setiap penambahan kedalaman 33-40m
kedalaman 33-40m 2.
2. Efek dari panas tubuh magmatic yang dicetak dibagian dalam litosferEfek dari panas tubuh magmatic yang dicetak dibagian dalam litosfer 3.
Struktur batuan Metamorf Adalah kenampakan batuan yang berdasarkan ukuran, bentuk atau orientasi unit poligranular batuan tersebut. (Jacson, 1997). Secara umum struktur batuan metamorf dapat dibadakan menjadi struktur foliasi dan nonfoliasi (Jacson, 19 97).
1. Struktur Foliasi
Merupakan kenampakan struktur planar pada suatu massa. Foliasi ini dapat terjadi karena adnya penjajaran mineral-mineral menjadi lapisan-lapisan (gneissoty), orientasi butiran ( schistosity), permukaan belahan planar (cleavage) atau kombinasi dari ketiga hal tersebut (Jacson, 1970).
Struktur foliasi yang ditemukan adalah :
1a. Slaty Cleavage
Umumnya ditemukan pada batuan metamorf berbutir sangat halus (mikrokristalin) yang dicirikan oleh adanya bidang-bidang belah planar yang sangat rapat, teratur dan sejajar. Batuannya disebut slate (batusabak).
b. Phylitic
Srtuktur ini hampir sama dengan struktur slaty cleavage tetapi terlihat rekristalisasi yang lebih besar dan mulai terlihat pemisahan mineral pipih dengan mineral granular. Batuannya disebut phyllite (filit)
c. Schistosic
Terbentuk adanya susunan parallel mineral-mineral pipih, prismatic atau lentikular (umumnya mika atau klorit) yang berukuran butir sedang sampai kasar. Batuannya disebut schist (sekis).
d. Gn eissi c/Gn i ssose
Terbentuk oleh adanya perselingan., lapisan penjajaran mineral yang mempunyai bentuk berbeda, umumnya antara mineral granuler (feldspar dan kuarsa) dengan
mineral-mineral tabular atau prismatic (mioneral ferromagnesium). Penjajaran mineral-mineral ini umumnya tidak menerus melainkan terputus-putus. Batuannya disebut gneiss.
2. Struktur Non Foliasi
Terbentuk oleh mineral-mineral equidimensional dan umumnya terdiri dari butiran-butiran (granular). Struktur non foliasi yang umum dijumpai antara lain:
a. Hornfelsic/granulose
Terbentuk oleh mozaic mineral-mineral equidimensional dan equigranular dan umumnya berbentuk polygonal. Batuannya disebut hornfels (batutanduk)
Berbentuk oleh pecahan/fragmen batuan atau mineral berukuran kasar dan umumnya membentuk kenampakan breksiasi. Struktur kataklastik ini terjadi akibat metamorfosa kataklastik. Batuannya disebut cataclasite (kataklasit).
c. Milonitic
Dihasilkan oleh adanya penggerusan mekanik pada metamorfosa kataklastik. Cirri struktur ini adalah mineralnya berbutir halus, menunjukkan kenampakan goresan-goresan searah dan belum terjadi rekristalisasi mineral-mineral primer. Batiannya disebut mylonite (milonit).
d. Phylonitic
Mempunyai kenampakan yang sama dengan struktur milonitik tetapi umumnya telah terjadi rekristalisasi. Cirri lainnya adlah kenampakan kilap sutera pada batuan yang ,mempunyai struktur ini. Batuannya disebut phyllonite (filonit).
B. Tekstur Batuan Metamorf
Merupakan kenampakan batuan yang berdasarkan pada ukuran, bentuk dan orientasi butir mineral dan individual penyusun batuan metamorf. Penamaan tekstur batuan metamorf umumnya menggunakan awalan blasto atau akhiran blastic tang ditambahkan pada istilah dasarnya. (Jacson, 1997).
1. Tekstur Berdasarkan Ketahanan Terhadap Proses Metamorfosa
Berdasarkan ketahanan terhadap prose metamorfosa ini tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi:
Merupakan tekstur batuan metamorf yang masih menunjukkan sisa tekstur batuan asalnya atau tekstur batuan asalnya nasih tampak pada batuan metamorf tersebut.
b. Kristaloblastik
Merupakan tekstur batuan metamorf yang terbentuk oleh sebab proses metamorfosa itu sendiri. Batuan dengan tekstur ini sudah mengalami rekristalisasi sehingga tekstur asalnya tidak tampak. Penamaannya menggunakan akhiran blastik.
2. Tekstur Berdasarkan Ukuran Butir
Berdasarkan butirnya tekstur batuan metmorf dapat dibedakan menjadi: 1. Fanerit, bila butiran kristal masih dapat dilihat dengan mata 2. Afanitit, bila ukuran butir kristal tidak dapat dilihat dengan mata.
3. Tekstur berdasarkan bentuk individu kristal
Bentuk individu kristal pada batuan metamorf dapat dibedakan menjadi:
1. Euhedral, bila kristal dibatasi oleh bidang permukaan bidan g kristal itu sendiri.
2. Subhedral, bila kristal dibatasi oleh sebagian bidang permukaannya sendiri dan sebagian oleh bidang permukaan kristal disekitarnya.
3. Anhedral, bila kristal dibatasi seluruhnya oleh bidang permukaan kristal lain disekitarnya. Berdasarkan bentuk kristal tersebut maka tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi:
1. Idioblastik, apabila mineralnya dibatasi oleh kristal berbentuk euhedral.
2. Xenoblastik/Hypidioblastik, apabila mineralnya dibatasi oleh kristal berbentuk anhedral.
4. Tekstur Berdasarkan Bentuk Mineral
Berdasarkan bentuk mineralnya tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi: 1. Lepidoblastik, apabila mineralnya penyusunnya berbentuk tabular.
2. Nematoblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk prismatic.
3. Granoblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas mineralnya bersifat sutured (tidak teratur) dan umumnya kristalnya berbentuk anhedral. 4. Granoblastik, apabila mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas
mineralnya bersifat unsutured (lebih teratur) dan umumnya kristalnya berbentuk anhedral.
Selain tekstur yang diatas terdapat beberapa tekstur khusus lainnya diantaranya adlah sebagai berikut:
Perfiroblastik, apabila terdapat mineral yang ukurannya lebih besar tersebut sering disebut porphyroblasts.
Poikloblastik/Sieve texture, tekstur porfiroblastik dengan porphyroblasts tampak melingkupi beberapa kristal yang lebih kecil.
Mortar teksture, apabila fragmen mineral yang lebih besar terdapat padamassadasar material yang barasal dari kristal yang sama yang terkena pemecahan (crhusing).
Decussate texture yaitu tekstur kristaloblastik batuan polimeneralik yang tidak menunjukkan keteraturan orientasi.
Saccaroidal Texture yaitu tekstur yang kenampakannya seperti gula pasir.
Batuan mineral yang hanya terdiri dari satu tekstur saja, sering disebut berstektur homeoblastik .
B. Jenis Metamorfisme dan Klasifikasi Batuan Metamorf
Jenis Metamorfisme
Berdasarkan kenampakan hasil metamorfisme pada batuan, prosesnya dapat dikelompokkan menjadi deformasi mekanik (mechanical deformation) dan rekristalisasi kimia (chemical recrystalisation). Deformasi mekanik akan cenderung menghancurkan, menggerus, dan membentuk foliasi. Rekristalisasi kimia merupakan proses perubahan komposisi mineral serta pembentukan mineral-mineral baru, dimana H2O dan CO2terlepas akibat terjadinya kenaikan
suhu.
Perbedaan jenis metamorfisme mencerminkan perbedaan tingkat atau derajat kedua prose situ. Adapun metamorfisme dibagi menjadi 4 berdasarkan penyebab utamanya yaitu bisa akibat suhu dan atau tekanan tinggi:
1. Metamorfisme Kataklastik (Cataclastic metamorphism) 2. Metamorfisme Kontak (Contact metamorphism)
4. Metamorfisme Regional (Regional metamorphism)
METAMORFISME KATAKLASTIK (Cataclastic metamorphism)
Terkadang proses deformasi mekanik pada metamorfisme dapat berlangsung tanpa disertai rekristalisasi kimia. Meskipun jarang terjadi, walaupun terjadi sifatnya hanya setempat saja. Misalnya batuan yang berbutir kasar seperti granit jika mengalami diferensial stress yang kuat, butirannya akan hancur menjadi lebih halus.
Apabila ini terjadi pada batuan yang bersifat regas (britle) mengalami stress namun tidak hancur dan berlanjut pada proses metamorfisme maka butiran dan fragmen batuannya akan menjadi lonjong (elongated), dan berkembanglah foliasi.
METAMORFISME KONTAK (Contact metamorphism)
Metamorfisme kontak terjadi akibat adanya intrusi tubuh magma panas pada batuan yang dingin dalam kerak bumi. Akibat kenaikan suhu, maka rekristalisasi kimia memegang peran utama. Sedangkan deformasi mekanik sangat kecil, bahkan tidak ada, karena stress disekitar magma relatif homogen. Batuan yang terkena intrusi akan mengalami pemanasan dan termetamorfosa, membentuk suatu lapisan di sekitar intrusi yang dinamakan aureole metamorphic (batuan ubahan). Tebal lapisan tersebut tergantung pada besarnya tubuh intrusi dan kandungan H2O di dalam batuan yang diterobosnya. Misalkan pada korok ataupun sill yang seharusnya terbentuk lapisan setebal beberapa meter hanya akan terbentuk beberapa centimeter saja tebalnya apabila tanpa H2O. Batuan metamorf yang terjadi sangat keras terdiri dari mineral yang seragam dan halus yang saling mengunci (interlocking), dinamakan Hornfels.Pada intrusi berskala besar, bergaris tengah sampai ribuan meter menghasilkan energy panas yang jauh lebih besar, dan dapat mengandung H2O yang sangat banyak. Aureol yang terbentuk dapat sampai ratusan meter tebalnya dan berbutir kasar. Di dalam lapisan yang tebal yang sudah dilalui cairan ini, terjadi
zonasi himpunan mineral yang konsentris. Zona ini mencirikan kisaran suhu tertentu. Dekat intrusi dimana suhu sangat tinggi dijumpai mineral bersifat anhidrous seperti garnet dan piroksen. Kemudian mineral bersifat hidrous seperti amphibol dan epidot. Selanjutnya mika dan klorit.Tektur dari zonasi tersebut tergantung pada komposisi kimia batuan yang diterobosnya, cairan yang melaluinya serta suhu dan tekanan.
METAMORFISME TIMBUNAN (Burial metamorphism)
Batuan sedimen bersama perselingan piroklastik yang tertimbun sangat dalam pada cekungan dapat mencapai suhu 3000 atau lebih. Adanya H2O yang terperangkap di dalam porinya akan
mempercepat proses rekristalisasi kimia dan membantu pembentukan mineral baru. Oleh karena batuan sedimen yang mengandung air lebih bersifat cair daripada padat, maka tegasan (stress)
yang bekerja leih bersifat homogen, bukan diferensial. Akibatnya pada metamorfisme timbunan pengaruh deformasi mekanik sangat kecil sekali sehingga teksturnya mirip dengan batuan
asalnya, meskipun himpunan mineralnya sama sekali berbeda.
Ciri khas pada metamorfisme ini adalah adalah kelompok mineral zeolit, yang merupakan kelompok mineral berstruktur Kristal polymer silikat. Komposisi kimianya sama dengan kelompok feldspar, yang juga mengandung H2O. Metamorfisme timbunan merupakan tahap
pertama diagenesa, terjadi pada cekungan sedimen yang dalam, seperti palung pada batas lempeng. Apabila suhu dan tekanan naik, maka metamorfisme timbunan meningkat menjadi metamofisme regional.
Batuan metamorf yang dijumpai di kerak bumi dengan penyebaran sangat luas sampai puluhan ribu kilometer persegi, dibentuk oleh metamorfisme regional dengan melibatkan deformasi mekanik dan rekristalisasi kimia sehingga memperlihatkan adanya foliasi. Batuan ini umumnya dijumpai pada deretan pegunungan atau yang sudah tererosi, berupa batu sabak (slate), filit, sekis dan gneiss. Deretan pegunungan dengan batuan metamorf regional terbentuk akibat subduksi atau collision. Pada collision batuan sedimen sepanjang batas lempeng akan mengalami diferensial stress yang intensif sehingga muncul bentuk foloiasi yang khas seperti batu sabak, sekis dan gneiss. Sekis hijau dan amfibolit dijumpai dimana segmen kerak samudra purba yang berkomposisi masuk zona subduksi dan bersatu dengan kerak benua dan kemudian
termetamorfosa. Ketika segmen kerak mengalami stress kompresi horizontal, batuan dalam k erak akan terlipat dan melengkung (bukling). Akibatnya bagian dasar mengalami peningkatan suhu dan tekanan, dan mineral baru mulai tumbuh.
