BAB II
BATUAN BEKU FRAGMENTAL (PYROKLASTIK)
2.1.Pengertian Batuan Piroklastik
Batuan piroklastik merupakan batuan yang dihasilkan oleh erupsi gunung api dengan ciri-ciri yang khas. Untuk mempelajari material piroklastik, terlebih dulu kita harus memahami tentang aktivitas vulkanisne baik proses maupun produknya. Pemahanan itu secara umum meliputi pemahaman tentang :
1. Erupsi gunung api.
2. Material hasil aktivitas gunung api.
Gambar 2.1. Produk erupsi vulkanik 2.2 Macam Material Hasil Erupsi Vulkanik
Berdasarkan pengertian tersebut maka istilah vulkaniklastik mencakup bermacam-macam batuan vulkanik, yaitu:
a. Material Piroklastik
Akumulasi material piroklastik atau sering pula disebut sebagai tephra merupakan hasil banyak proses yang berhubungan dengan erupsi vulkanik tanpa memandang penyebab erupsi dan asal dari materialnya. Fisher, 1984 menyatakan bahwa fragmen piroklastik merupakan fragmen "seketika" yang
terbentuk secara langsung dari proses erupsi vulkanik. Material piroklastik saat dierupsikan gunung api memiliki sifat fragmental, dapat berujud cair maupun padat. Dan setelah menjadi massa padat material tersebut disebut sebagai batuan piroklastik.
b. Material Hidroklastik
Material ini dihasilkan oleb suatu erupsi hidrovulkanik yakni erupsi yang terjadi karena kontak air dengan magma.
Berdasarkan cara transportasi sebelum diendapkan, akumulasi material hidroklastik dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
- Endapan Hidroklastik Jatuhan
Endapan hidroklastik jatuhan adalah endapan yang terjadi dari akumulasi material hidroklastik yang dilemparkan dari pusat erupsi ke udara dan kemudian jatuh di tempat pengendapannya. Cara transportasi material hidroklastik jatuhan dapat dibedakan menjadi 2 yaitu transportasi gerak peluru (trajectory) dan turbulensi awan erupsi. - Endapan Hidroklastik Aliran.
Endapan ini terjadi dari akumulasi material hidroklastik yang terlempar dari pusat erupsi, kemudian bergerak sepanjang permukaan bumi menuju tempat pengendapannya.
c. Material Autoklastik
Material ini di alam dijumpai sebagai breksi vulkanik autoklastik yaitu bentuk fragmentasi padat karena letusan gas-gas yang ada di dalamnya karena oleh penghancuran lava (Wright, 1963 vide Willard, 1968). Jadi material ini merupakan gesekan oleh penghancuran lava sebagai hasil dari perkembangan lanjut dari pembekuan.
d. Material Alloklastik
Material ini sering disebut sebagai breksi vulkanik alloklastik yaitu breksi yang dibentuk oleh fragmentasi dari beberapa batuan "preexisting" oleh proses vulkanik bawah permukaan (Wright; 1963 vide Willard; 1968). Jadi proses breksiasi dari batuan ini terjadi di dalam gunung api baru kemudian ekstrusion sebagai aliran breksi. Breksiasi ini mungkin dihasilkan
oleh pengembangan gas atau oleh runtuhnya gunung api yang kemudian terbentuk rongga-rongga dan akhirnya diikuti erupsi. Aliran breksi pada tipe ini terjadi pada derajat kemiringan dan bergerak dari gunung api dengan media air menjadi lahar. Proses yang seperti ini mengakibatkan batuan ini sukar dibedakan dengan breksi laharik. Ciri dari breksi ini adalah ketebalannya yang besar dan tidak berlapis, material penyusunnya sangat kasar dan tidak tersortasi. Fragmen mempunyai ukuran beraneka ragam, heterolitologi. Fragmen pumis, skoria dan batuan afanitik jarang dijumpai. e. Material Epiklastik.
Material ini merupakan hasil dari pelapukan dan erosi dari batuan vulkanlk dan umumnya bukan merupakan hasil vulkanisme yang seumur. Karena endapan epiklastik ini merupakan hasil proses rework dan telah mengalami transportasi maka pada umumnya fragmen-fragmennya lebih rounded dan material piroklastik maupun hidroklastik. Fragmen-fragmen tersebut; dapat terbentuk oleh proses-proses non vulkanik atau proses epigenik sehingga membentuk modifikasi butiran yang agak membulat. Material epiklastik di alam sering dijumpai sebagai breksi laharik.
2.3 Tipe Endapan Piroklastik
Endapan piroklastik menurut Mc Phie et al (1993) adalah endapan volkaniklastik primer yang tersusun oleh partikel (piroklas) terbentuk oleh empsi yang eksplosif dan terendapkan oleh proses volkanik primer (jatuhan, aliran, surge). Proses erupsi ekplosif yang terlibat dalam pembentukan endapan piroklastik meliputi tiga tipe utama yaitu : erupsi letusan magmatik, erupsi freatik dan erupsi freatomagmatik. Ketiga tipe erupsi ini mampu menghasilkan piroklas yang melimpah yang berkisar dari abu halus (< 1/16 mm) hingga blok dengan panjang beberapa meter. Termasuk dalam tipe endapan piroklastik meliputi:
1. Piroklastik aliran. 2. Piroklastik jatuhan. 3. Piroklastik surge. 1. Piroklastik Aliran
Piroklastik aliran adalah aliran panas dengan konsentrasi tinggi, dekat permukaan, mudah bergerak, berupa gas dan partikel terdispersi yang
dihasilkan oleh erupsi volkanik (Wright et al 1981, vide Mc Phie et al 1993). Fisher & Schmincke (1984) menyebutkan bahwa piroklastik aliran adalah aliran densitas partikel-partikel dan gas dalam keadaan panas yang dihasilkan oleh aktifitas volkanik. Aliran piroklastik melibatkan semua aliran pekat yang dihasilkan oleh letusan atau guguran lava baik besar maupun kecil.
2. Piroklastik Jatuhan
Piroklastik yang dilontarkan secara ledakan ke udara sementara akan tersuspensi, yang selanjutnya jatuh ke bawah dan terakumulasi membentuk endapan piroklastik jatuhan. Endapan merupakan produk dari jatuhan baiistik dan konveksi turbulen pada erupsi kolom (Lajoie, 1984). Karakteristik dari endapan dapat yang diamati antara lapisan piroklastik jatuhan dan piroklastik aliran dapat dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2. 1. Perbedaan piroklastik jatuhan dan piroklastik aliran (Lajoie, 1984) Piroklastik Jatuhan Piroklastik aliran Sortasi Sortasi baik (well sorted) Sortasi buruk (poorly sorted) Ketebalan
lapisan Teratur permukaan yang ditutupi dan mengikuti
(mantle bedding)
Tidak teratur, menipis pada tinggian, menebal pada cekungan, menipis secara lateral terhadap batas saiuran Gradasi dan
laminasi
Lapisan massif jarang; gradasi normal Jarang, tapi dapat hadir, tidak ada struktur traksi yang tegas seperti laminasi parallel dan laminasi ob!ique, tetapi
crude strait umum.
Lapisan massif. Gradasi terbalik umum pada endapan yang terakumulasi dari suspensi laminar (aliran debris dan butiran). Gradasi normai banyak dijumpai pada endapan yang berasal dari suspensi turbulen dan itu umumnya ditemukan mendasari atau menutupi bagian laminasi. Struktur primer
yang lain Bomb - surge dan acretionary lapilli umum dijumpai pada
endapan subaerial atau shallow
water. Lubang/pipa gas-escape
tidak ada.
Acretionary lapilli dihasilkan pada
lapisan atas pada beberapa
subaerial nuees ardentes. Jarang
atau tidak ada pada endapan subagueous.
Sekuen struktur primer. (Phmary
sructure seguence)
Tidak ada Lubang/pipa gas-escape umum dijumpai Umum, dan umumnya itu jarang teramati pada sedimen transportasi massa (mass-transported sediments) yang lain.
3. Piroklastik Surge
Piroklastik surge adalah ground hugging, dilute (rasio partikel gas rendah), aliran purticulate yang diangkut secara lateral di dalam gas turbulen (Fisher 1979 vide Mc Phie e/ al 1993). Piroklastik surge dibentuk secara langsung oleh erupsi freatomagmatik maupun freatik (base surge) dan asosiasinya dengan piroklastik aliran {ash cloud surge dan ground surge). Tempat yang dilalui oleh pengendapan lapisan sangat tipis atau laminasi biasanya disebut sebagai bed set.
4. Piroklastik Jatuhan
Piroklast terlontar ke atmosfir dan jatuh ke bawah 5.Aliran Piroklastik
Konsentrasi partikel relatif tinggi yang bergerak di dasar/lereng volkan 6.Gelombang Piroklastik
Konsentrasi partikel relatif rendah yang bergerak menuruni dasar/lereng volkanik.
2.4 Jenis Endapan Piroklastik Tak Terkonsolidasi a. Lapili
Lapili berasal bahasa latin lapillus, yang berarti nama untuk hasil erupsi eksplosif gunung api yang berukuruan 2mm – 64mm. Selain dari fragmen batuan , kadang-kadang terdiri dari mineral – mineral augti, olivine, plagioklas. b. Debu Gunung Api
Debu gunung api adalah merupakan batuan piroklastik yang berukuran 2mm- 1/256mm yang dihasilkan oleh pelemparan dari magma akibat erupsi eksplosif. Namun ada juga debu gunung berapi yang terjadi karena proses penggesekan pada waktu erupsi gunung api. Debu gunung api masih dalam keadaan belum terkonsolidasi,
c. Bom Gunung Api
Bom adalah merupakan gumpalan-gumpalan lava yang mempunyai ukuran lebih besar dari 64mm. Beberapa bomb mempunyai ukuran yang sangat besar. Sebagai contoh bomb yang berdiameter 5 meter dengan berat 200kg dengan
hembusan setinggi 600 meter selama erupsi. Misalnya, di gunung api Asama, Jepang pada tahun 1935.
d. Block Gunung Api
Block Gunung Api merupakan batuan piroklastik yang dihasilkan oleh erupsi eksplosif dari fragmen batuan yang sudah memadat lebih dulu dengan ukuran lebih besar dari 64 mm. Block-block ini selalu menyudut bentuknya atau equidimensional.
Gambar III. 2. Karakteristik endapan yang berasal dari erupsi eksplosif (endapan piroklastik primer) Mc Phie et al, 1983.
2.4 Klasifikasi Batuan Piroklastik
Pembuatan klasifikasi batuan piroklastik sudah banyak dibuat oleh para
ahli, tetapi masih terjadi kekurangan maupun perbedaan tentang batuan piroklastik.
Klasifikasi berdasarkan perkembangan terbentuknya batuan piroklastik sangat sulit, sedangkan saat ini klasifikasi didasarkan pada:
Asal – usul fragmen Ukuran fragmen Komposisi fragmen
a. Klasifikasi berdasarkan asal – usul fragmen
Batuan piroklastik yang merupakan hasil endapan bahan volkanik dari letusan tipe eksplosif maka Johnson dan Levis (1885), lihat Mac Donald (1972) membuat klasifikasi sebagai berikut:
- Essential : Fragmen berasal langsung dari pembekuan magma segar - Accessor : Fragmen berasal dari lava atau piroklastik yang terdapat
pada kerucut volkanik
- Accidental : Fragmen yang berasal dari batuan lain yang tidak menunjukkan gejala pembekuan, metamorfisme
Klasifikasi berdasarkan ukuran dari fragmen. Klasifikasi ini dibuat pertama kali oleh Grabau (1924) dalam Carozzi (1975) :
- > 2,5 mm : Rudyte - 2,5 – 0,5 mm : Arenyte - < 0,5 mm : Lutyte
Klasifikasi batuan piroklastik dari Wenworth dan Williams (1932) dalam Pettijohn banyak dipakai, tetapi kisaran yang dipakai tidak sama antara batuan sedimen dan piroklastik :
- Breksi volkanik : Tersusun dari fragmen-fragmen diameter > 32 mm, bentuk fragmen meruncing
- Aglomerat : Fragmen berupa bom-bom dengan ukuran > 32 mm
- Lapili/tuf lapili: Fragmen tersusun atas Lapili yang berukuran antara 4 mm – 32 mm
- Tuf kasar : Fragmen-fragmen tersusun atas abu kasar dengan ukuran butir terletak antara 0,25 mm – 4 mm
- Tuf halus : Fragmen-fragmen tersusun atas abu halus dengan ukuran < 0,25 mm
b. Klasifikasi berdasarkan komposisi fragmen
Klasifikasi yang telah dibuat digunakan untuk tuf, yaitu 0,25 –4 mm : tuf kasar
< 0,25 mm : tuf halus
Menurut Williams, Turner dan Gilbert (1954), tuf dapat diklasifikasikan menjadi :
1. Vitric Tuff : tuf dengan penyusun utama terdiri dari gelas
2. Lithic Tuff : tuf dengan penyusun utama terdiri dari fragmen batuan
3. Crystal Tuff : tuf dengan penyusun utama kristal dan pecahan –pecahan kristal
s
Pettijohn (1975) membuat klasifikasi tuf, dengan membandingkan prosentase gelas dengan kristal, yaitu:
1. Vitric Tuff:
Tuf mengandung gelas antara 75% - 100% dan kristal 0% - 25%. 2. Vitric crystal tuff:
Tuf mengandung gelas antara 50% - 75% dan kristal 25% - 50%. 3. Crystal vitric tuff:
Tuf mengandung gelas antara 25% - 50% dan kristal 50% - 75%. 4. Crystal tuff :
Tuf mengandung gelas antara 0% - 25% dan kristal 75% - 100%.
Heinrich (1956) mengatakan bahwa selama pengendapan tuf bisa bercampur dengan material sedimen yang bermacam-macam. Material sedimen yang paling banyak dapat dipakai untuk pemberian nama tuf. Misal serpihan atau mengandung gamping, tuf gampingan dan sebagainya.
Batuan sedimen non volkanik, bisa tercampuri oleh tuf hasil letusan gunung berapi, sehingga membentuk campuran dua bahan pembentuk batuan yang mempunyai sumber dan proses pembentukan yang tidak sama. Pettijohn (1975), adanya tuf di dalam batuan sedimen bisa dipergunakan untuk pemerian tambahan. Sehingga akan diperoleh penamaan seperti batupasir tufan, serpih tufan dan lainnya.
Klasifikasi berdasarkan komposisi sangat penting untuk analisa tuf. Batuan yang berdasarkan ukuran fragmen dengan mudah dan sederhana dapat dimasukkan ke dalam kelompok tuf ini, ternyata mempunyai komposisi yang cukup berariasi. Variasi komposisi tersebut dikelompokan lagi.
Vitric Tuff
Menurut Heinrich (1956), penyusun utama terdiri atas gelas. Tuf vitrik merupakan hasil endapan primer material letusan gunungapi. Komposisi umumnya bersifat riolitik, meskipun juga dijumpai berkomposisi dasitik, trasitik, andesitik dan basaltik.
Kepingan gelas umumnya mempunyai bentuk meruncing. Inklusi-inklusi magnetit banyak dijumpai dalam gelas. Gelas biasanya tidak berwarna, tetapi apabila berkomposisi basaltik berwarna kuning sampai coklat.
Fragmen-fragmen berupa kristal dan fosil terkadang dijumpai, walaupun dalam prosentase yang kecil. Mineral-mineral bisa berupa mineral penyusun riolit, andesit dan lain-lain. Mineral skunder yang hadir antara lain kalsit, opal, kalsedon, kuarsa, oksida-oksida besi dan lain-lain. Beberapa tuf vitrik yang mengendap dalam tubuh air tersemen oleh kalsit, Heinrich (1956).
Tuf vitrik umumnya bertekstur vitroclastic, yaitu kepingan-kepingan gelas terletak dalam matrik yang berupa abu gelas yang sangat halus, Williams, Turner dan Gilbert (1954).
Macam-macam tuf vitrik: Tuf palagonit
Penyusun utama gelas basa, dengan warna kuning kehijauan sampai coklat tua. Tuf palagonit umumnya mengandung kristal-kristal plagioklas, olivin, piroksen dan bijih besi, lubang-lubang banyak terisi kalsit atau zeolit, Heinrich (1956). Porselanit atau batu cina
Penyusun berupa abu gelas yang sangat halus, sering disebut tuf lempungan. Welded tuff atau ignimbrit
Penyusun terdiri atas kepingan-kepingan gelas yang terelaskan, Heinrich (1956). Tuf pisolit
Penyusun terdiri atas pisolit-pisolit abu gelas yang sangat halus, Williams, Turner dan Gilbert (1954).
Crystal tuff
Komposisi dominan terdiri atas kristal, sedangkan gelas dijumpai berjumlah sedikit.
Tuf kristal riolitik, yaitu kristal kuarsa, sanidin, biotit, hornblende, lain yang terkadang dijumpai seperti augit. Tuf kristal yang mengandung tridimit.
Tuf kristal dasitik, yaitu kristal hornblende, hipersten, andesin, magnetit dan augit banyak dijumpai pada trasit. Sedangkan pada tuf kristal basaltik, tersusun atas olivin, augit, magnetit dan labradorit.
Lithic tuff
Penyusun dominan berupa fragmen-fragmen batuan. Gelas dijumpai dalam jumlah yang relatif sedikit. Fragmen tersebut biasanya berupa fragmen batuapung, skoria, obsidian, andesit, basalt, granofir, batuan beku hipo-abisik bertekstur porfiritik atau halus. Kadang terdapat fragmen batuan plutonik, metamorfik maupun sedimen, Heinrich (1956). Bahan piroklastik yang dikeluarkan dari ventral volkan, sebelum terendapkan mengalami berbagai proses, baik cara terangkuntnya dan media transportasi, maupun material yang terendapkan.
Ignimbrit/endapan aliran pumis (ignimbrites : pumice-flow deposit) IGNIMBRIT - endapan aliran piroklastik didominasi pumis.
Gambar III. 1. Kenampakan ignimbrit di lapangan
welded ignimbrite - ignimbrite terelaskan Unwelded ignimbrite - ignimbrit tak terelaskan
Praktikum Petrologi Batuan piroklastik 2012
Identifikasikan dan deskripsi batuan piroklastik yang ada di Laboratorium Petrologi
Gunakan daftar klasifikasi batuan piroklastik yang ada untuk membantu penamaan batuan pyroklastik di Laboratorium. Fisher (1966
Hal yang perlu diperhatikan dalam deskripsi batuan pyroklastik o Tentukan komposisi batuan, bedakan antara ukuran fragmen
o Tentukan struktur yang dapat teramati untuk menentukan petrogenesa
Selamat praktikum , handout ini harus diprint dan dibawa pada saat praktikum , jangan lupa dipelajari , dan cari literature dari buku – buku yang lain atau dari internet juga bisa ya. ( siapa yang bertanya nanti pas praktikum dapat nilai tambahan , dan kalau bisa menjawab pertanyaan akan dapat hadiah spesial dari asisten )
