Lecture Note
PETROGRAFI
Oleh :
Agus Hendratno, MT.
LABORATORIUM GEOLOGI OPTIK JURUSAN TEKNIK GEOLOGI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. PENGERTIAN DAN DEFINISI PETROGRAFI Petrologi :
Merupakan cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai asal usul, keterdapatan dan sejarah dari batuan.
Petrografi Batuan :
Merupakan bagian dari ilmu petrologi yang mempelajari tentang deskripsi dan klasifikasi batuan dengan menggunakan bantuan mikroskopi polarisasi. Deskripsi batuan secara petrografis, hal yang penting diperhatikan adalah identifikasi komposisi mineral dan tekstur batuan. Pengelompokkan atau pengklasifikasian batuan didasarkan pada hasil pengamatan tekstur dan komposisi mineralogi utama (rock forming minerals).
I.2. REVIEW MINERAL OPTIK
Mikroskop yang dipergunakan untuk pengamatan sayatan tipis dari batuan, pada prinsipnya sama dengan mikroskop yang biasa dipergunakan dalam pengamatan biologi. Keutamaan dari mikroskop ini adalah cahaya (sinar) yang dipergunakan harus sinar terpolarisasi. Karena dengan sinar itu beberapa sifat dari kristal akan nampak jelas sekali. Salah satu faktor yang paling penting adalah warna dari setiap mineral, karena setiap mineral mempunyai warna yang khusus.
Untuk mencapai daya guna yang maksimal dari mikroskop polarisasi maka perlu difahami benar bagian-bagiannya serta fungsinya di dalam penelitian. Setiap bagian adalah sangat peka dan karenanya haruslah dijaga baik-baik. Kalau mikroskop tidak dipergunakan sebaiknya ditutup dengan kerudung plastik. Bagian-bagian optik haruslah selalu dilindungi dari debu, minyak dan kotoran lainnya. Perlu kiranya diingat bahwa buttr debu yang betapapun kecilnya akan dapat dibesarkan berlipat ganda sehingga akan mengganggu jalannya pengamatan.
Mikroskop polarisasi ada beberapa model yang beredar, tetapi unsur-unsur utamanya menunjukkan persamaan, salah satu contoh mikroskop polarisasi seperti terlihat pada gambar 3.1. Bagian-bagian mikroskop harus diketahui secara benar dan fungsi dari bagian tersebut adalah :
1. Kaki mikroskop, berbentuk tapal kuda (Leitz) atau bulat (Carl Zeiss). 2. Gigi mikroskop, berbentuk melengkung (Carl Zeiss) atau miring/tegak
(Leitz). Pada waktu pengamatan, ada yang gigimya berada di pihak penelitian dan ada pula yang di seberang. Antara gigir dan kaki mikroskop pada tipe Leitz dipasang sebuah kolom, sehingga gigir mikroskop dapat diatur miring atau tegak sesuai dengan keinginan sipemakai.
Gambar I. 1. Mikroskop Polarisasi tipe Leitz.
3. Tromol pengatur kasar dan halus yang umumnya terpisah. Gunanya untuk mengatur jarak objektif dan preparat. Tromol pengatur yang halus acapkali memiliki pembagian skala dan gunanya untuk mengukur selisih ketinggian kedudukan obyektif.
4. Meja yang berbentuk piring dengan lubang di tengah-nya yaitu untuk jalan cahaya yang masuk. Piring ini dapat diputar-putar pada porosnya yang tegak, pada tepi meja mempunyai pembagian skala dari 0° sampai 360°, dan disertai pula dengan nonius. Ada beberapa lubang sekrup pada meja tersebut, di antaranya untuk menempatkan penjiepit preparat (dua buah) dan lubang-lubang untuk mendudukkan "mechanical stage" yaitu
Tromol pengatur kasar dan halus Cermin
Kaki mikroskop Gigir
suatu alat untuk menggerak-kan preparat pada dua arah yang saling tegak lnrus.
5. Sekrup pemusat gunanya untuk mengatur agar sumbu putaran meja tepat benar pada potongan salib rambut (cross hairs). Biasanya sekrup pemusat merupakan bagian dari obyektif.
6. Tubus, yaitu bagian yang umumnya dengan pertolongan tromol pengatur dapat diturun-naikkan. Tetapi pada mikroskop model Carls Zeiss bila tromol pengatur diputar yang bergerak adalah mejanya, sedangkan tubus tetap pada tempatnya. Sekalipun demikian efeknya tetap sama, karena menurunkan meja sama dengan mengangkat tubus. 7. Cermm yang selalu terdiri dari cermin datar dan konvek. Masing-masing
gunanya untuk mendapatkan pantulan sinar sejajar dan sinar konvergen. Pada beberapa jenis mikroskop tempat kedudukan cer'min ini digantikan oleh sumber cahaya (lampu) yang memakai filter gelas biru.
8. Kondensor, yaitu bagian yang terdiri dari lensa cem-bung untuk memberikan cahaya yang konvergen.
9. Diafragma iris, yaitu merupakan bagian untuk menga-tur jarak cahaya yang masuk dengan jalan mengurangi atau menambah besamya apetumya.
10. Merupakan bagian vital yang dibuat dari polaroid atau prisma nicol. Arah getaran biasanya N — S, tetapi pada mikroskop model Carl Zeiss justru E — W.
11. Obyektif juga merupakan bagian vital, biasanya paling sedikit disediakan 5 buah obyektif atau lebih yang pembesarannya berlainan.
Pada beberapa model mikroskop penggantian obyektif dapat dilakukan dengan cepat berkat adanya sebuah revolver yang mudah diputar. Pada revolver ini setiap obyektif didudukkan dalam keadaan siaga.
12. Lubang tempat komparator, yaitu lubang gepeng dimana komparator dapat diselipkan dengan arah NW - ES.
13. Analisator, yaitu suatu bagian yang vital terbuat dari polaroid atau prisma nicol. Arah getarannya selalu tegak lurus pada arah getaran polarisator. Sekalipun demikian pada mikroskop penelitian arah getaran analisator dapat diatur sekehendak kita. Bila arah getaran analisator dan polarisator saling tegak lurus, maka disebut kedudukan nicol bersilang. 14. Lensa Bertrand merupakan lensa yang dapat dikeluar-masukkan pula. 15. Okuler, yaitu bagian mikroskop darimana mata kita melihat medan
bayangan. Ada okuler yang memakai pembagian skala (okuler mikrometer) dan ada pula satu, dua atau lebih okuler tanpa pembagian skala tetapi dengan pembesaran yang berbeda-beda.
Tabel I. 1. Petrological Analysis Checklist
Technique Preferred Sample : nature and size Laboratory turn around in working days
Helpful Information for the laboratory
Petrography Unweathered hand-specimen (>50 mm), or
Standard thin-section, or Polished thin-section 15 (sample preparation) 5 (petrography) 5(combined petrography and mineragraphy) Sample type, ie outcrop, float, colluvial, depth indrill-hole. Spatial relation of samples to each other. Comments on local geology.
Mineragraphy Unweathered hand-specimen (>50 mm), or Polished thin-section, or Polished fluid inclusion plate
10 (sample preparation) 5 (mineragraphy) As above. Geochemical data. XRD Analyses Unweathered hand-specimen, or Crushed
sample (> 1g) 2 (sample preparation) 3 (qualitative) 5(semi-quantitiative) Whether analysis of clays or other minerals required.Comments on local geology. Fluid Inclusion Analyses Clear secondary vuggy quartz crystals
Secondary calcite, anhydrite, barite, fluorite and adularia crystals if optically clear Sphalerite crystals
10 (sample preparation) 5 (fluid-inclusion analysis)
Where two or more veins are present, cross-cutting relationships should be noted for determination of paragenesis. Sample location including elevation. Microprobe Analyses and
SEM-EDAX Unweathered hand-specimen, or Polished thin-section or mount 10 (sample preparation) 5 (microprobeanalysis) Quantitative or semi-quantitative analysis required.Degree of alteration determined by thin-section examination. Comments on local geology.
XRF or NA Analysis Hand-specimen. Bulk crushed powder (> 2g)
20-30 Purpose of analysis.
Mineral Stable Isotope
Analyses Hand-specimen.) Individual mineral crushedpowder (> lOOg) 50 Purpose of analysis. Paragenetic relationships. Radiometric Dating Unweathered hand-specimen. Individual
mineral crushed powder (> 250g) Radiocarbon dating: 90 (standard) 20(express service) K/Ar, U/Pb and Rb/Sr dating: 30 to 50 days
Degree of alteration determined by thin-section examination. Purpose of analysis.
Heavy Mineral Separation Sand or pan concentrate (> Ig) 10 Regional geology. Purpose of analysis. Fission Track Dating Unweathered hand-specimen (> 1kg) 60-90 Geological setting. Purpose of analysis. Note: Sample sizes are minimum sizes. Hand specimens should be at least 2 x 2 cm
Technique Information Obtained Purpose
Petrography Rock type/primary texture. Alteration and vein mineralogy. Tcxtural
relations eg brecciation, veinlng. Primary lithology/history. Chemistry and temperature of alteration andmineralising fluids. Geological and alteration history, evidence of ore deposition, eg boiling.
Mineragraphy Opaque mineral identification. Ganguc mineral identification. Tcxtural/mineralogical relations.
Ore paragcnesis. Mineral pathfinders. Metallurgy. XRD Analyses Crystal structure. Clay/zcolite/carbonate/sulphatc/feldspar
identification. Semi-quantative mineral identification. Mineral identification. Chemistry and temperatures of alteration andmineralising fluids. Comparative abundance of clays indicating alteration. Fluid Inclusion Analyses Homogcnisalion temperature. Homogenisation behaviour. Freezing
temperature. Daughter minerals. Degree of fill. Temperature of fluid entrapment. Gas type and determination of boiling.Salinity of fluid. Fluid composition. Entrapment environment. Microprobc Analyses and
SEM-EDAX Chemical composition (elements heavier than 0) for: Single pointanalyses. Scanning analyses. Microtcxtural relations. Quantitative analysis of single mineral. Semi-quantitative analysis of mineraldistribution/zoning Micro-paragcnesis. XRF or NA Analysis Bulk composition of rocks or minerals. Path-finder for trace elements. Help to interpret regional geology.
Mineral Stable Isotope
Analyses Isotope ratios of sulphur, carbon, hydrogen, oxygen anu strontium. Temperature of fluids and fluid genesis, ie magmatic or meteoric. Radiometric Dating Radiocarbon dates (max. 75,000 years) K/Ar dates (min. 10,000
years) from biotitc, feldspars, illite, alunitc, hornblende, rock U/Pb dates (typical min. 50,000,000 years) from plutonic minerals -zircon, monazlle Rb/Sr dates (min. 30,000,000 years) from micas, feldspars, and whole rocks.
Active hydrothcnnal system dating. Date of solidificalion of igneous rock, or date of alteration: suited to hydrothermal deposits, volcanic or plutonic rocks. Date of solidification of igenous rock, or date of alteration: suited to older plutonic and mctamorphic rocks.
Date of solidification of igneous rock, or date of alteration: suited to older plutonic and mctamorphic rocks.
Heavy Mineral Separation Percentage and type of heavy mineral present in sample. Identification and distribution of minerals. Fingerprints regional geology. Fission Track Dating Ratio of spontaneous fission-track density to induced fission-tracks
BAB II
BATUAN BEKU
II.1. MAGMA DAN KRISTALISASI MAGMA
Magma adalah cairan atau larutan silikat pijar yang terbentuk secara
alamiah, bersifat mudah bergerak (mobile), bersuhu antara 900oC – 1.100oC
dan berasal atau terbentu pada kerak bumi bagian bawah hingga selubung bagian atas.
Pembentukan magma merupakan serangkaian proses kompleks yang meliputi proses pemisahan (differentiation), percampuran (assimilation), anateksis dan hibridisasi serta metamorfisma regional. Komposisi magma ditentukan oleh komposisi bahan yang meleleh, derajat fraksinasi dan jumlah pengotoran dalam magma oleh batuan samping (parent rock).
Senyawa kimiawi magma yang dianalisa melalui hasil konsolidasinya dipermukaan dalam bentuk batuan gunungapi, dapat dikelompokkan menjadi ;
a. Senyawa-senyawa volatil, yang terutama terdiri dari fraksi gas
seperti CH4, CO2 HCl, H2S, SO2, NH3 dan sebaginya. Komponen volatil
ini akan mempengaruhi magma, antara lain :
Kandungan volatil, khususnya H2O akan menyebabkan pecahnya
ikatan Si – O – Si yang akan mempengaruhi inti kristal. Apabila nilai viskositas magma rendah maka difusi akan bertambah dan pertumbuhan kristal pun terjadi.
Kandungan volatil khususnya H2O akan mempengaruhi suhu
fasa mineral yang menghablur akan berubah sehingga terjadi penyimpangan terhadap reaksi Bowen.
Volatil dalam magma menentukan besarnya tekanan selama proses kenaikan magma tersebut ke permukaan.
Unsur-unsur volatil tersebut akan mempengaruhi jenis kegiatan gunungapi seperti terbentuknya piroklastik, awanpanas, dan sebagainya disamping tekstur dan bentuk kristal seperti lubang-lubang gas (vesicles) dan glass-shard.
Unsur-unsur volatil akan mempengaruhi proses pemisahan
unsur-unsur tersebut dari magma. Apabila tekanan total (PL) lebih besar
dari tekanan uap air (PH2O) dalam magma, maka uap air atau gas
tidak akan terbentuk, sedangkan apabila tekanan total lebih besar
dari tekanan cairan atau fluida (PF) maka tidak akan terbentuk fasa
gas dan semua volatil berupa larutan.
b. Senyawa-senyawa yang bersifat non volatil dan merupakan
unsur-unsur oksida dalam magma. Jumlahnya yang mencapai 99% isi,
sehingga merupakan major element, terdiri dari oksida-oksida SiO2,
Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, TiO2 dan P2O5.
c. Unsur-unsur lain yang disebut unsur jejak (trace
element)dan merupakan minor element seperti Rubidium (Rb), Barium
(Ba), Stronsium (Sr), Nikel (Ni), Cobalt (Co), Vanadium (V), Crom (Cr), Lithium (Li), Sulphur (S) dan Plumbum (Pb).
Menurut beberapa ahli magma dapat terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan dari kriteria-kriteria tertentu, diantaranya :
Berdasarkan kriteria kandungan SiO2 atau derajat keasaman (acidity)
JENIS MAGMA KANDUNGAN SiO2 (% berat) Magma asam
Magma menengah Magma basa
Magma sangat basa
> 66 52 – 66 45 – 52 < 45
Berdasarkan kriteria harga alkalilina index () menurut Peacock (1931)
JENIS MAGMA HARGA TIPE MAGMA
Alkalic Alkali – calcic Calc – alkalic Calcic 51 51 – 56 56 – 61 61 Atlantik Pasifik
Mekanisme evolusi magma dapat dikelompokkan menjadi pengertian diferensiasi, asimilasi dan pencampuran magma. Diferensiasi magmatik adalah meliputi semua proses yang mengubah magma dari asalnya yang homogen dan dalam ukuran yang sangat besar menjadi massa batuan beku dengan bermacam-macam komposisi.
Para ahli sepeti Bowen, Fenner, Niggli dan lainnya telah melakukan penelitian dan membahas mengenai kristalisasi cairan silikat. Adapun hasil penelitian mereka antara lain :
1. Kristalisasi adalah proses isotermik, dimana selama proses pembekuan berlangsung akan dilepaskan sejumlah tenaga panas. 2. Pelelehan kristal merupakan proses endodermik, dimana proses
penyerapan panas digunakan untuk melelehkan kristal pada suhu tetap. Jumlah panas yang dibutuhkan untuk mengubah 1 gram mineral padat menjadi lelehan pada suhu tetap disebut latent heat
fusion. dan harga latent heat fusion sama dengan jumlah panas yang dikeluarkan apabila mineral tersebut menghablur.
3. Pada suhu dan waktu tertentu, akan terjadi kristalisasi secara spontan dari dua komponen yang mempunyai perbandingan tertentu, kondisi ini disebut titik eutektik. Contoh percampuran antara 58% diopsid dengan 42% anortit.
4. Beberapa mineral akan meleleh pada suhu tertentu secara inconcruent, yaitu memisah lalu membentuk dua mineral yang berbeda.
Contoh, pada suhu 1.557oC akan terjadi pemisahan enstatit menjadi
olivin dan silika.
2MgSiO3 = MgSiO4 + SiO2
(silika) (olivin) (silika)
5. Pembekuan yang cepat tidak akan menghasilkan kristal sehingga keadaan super cooled akan membentuk kaca. Suatu kristal dapat berkembang dan tumbuh dengan baik didalam magma encer. Cairan magma yang mempunyai viskositas tinggi akan mengkristal secara lambat, sehingga magma basa pada umumnya akan membentuk batuan bertekstur kristalin ; sedangkan magma asam pada kondisi rate of cooling asam dapat saja super cooled dan membentuk kaca.
Pada proses pembekuan magma, terjadi beberapa perubahan seperti penurunan suhu, perubahan viskositas, kristalisasi yang sesuai dengan tahapannya, keluarnya gas dari magma dan perubahan tekanan gas.
II.2. EVALUASI MAGMA
a. Proses asimilasi
Proses percampuran/pengotoran dalam magma karena penekanan pada dinding. Proses ini terutama terjadi pada country rocks batuan beku atau batuan lainnya.
Kondisi :
a. Bila magma granitis (mineral alkali feldspar dan hornblende), sedang dindingnya gabro (mineral augit dan labradorit) maka magma tidak akan mampu mencerna dinding tersebut.
b. Bila magma penerobos lebih basa dari dinding reservoir, maka magma akan mampu mencerna hingga terbentuklah batuan hybrid. Contoh : magma dioritis berasimilasi dengan dinding gabro atau limestone.
b. Mingling magma
Proses terbentuknya hybrid rocks (campuran batuan) dapat pula terbentuk dari hasil pemisahan sebagian magma yang mengkristal.
Urutan terbentuknya kristal
Awal terjadi mineral anhidrous (tanpa OH-) karena terbentuk pada
T tinggi, disebut pyrogenetic.
Selanjutnya T menurun, terbentuklah komponen gas dan mineral
yang mengandung gugus hidroksil, disebut hydratogenetic. Pyrogenetic :
Seluruh limestone kaya plagioklas Seluruh piroksen kecuali aegirite Olivin
Nepheline Leucite Mellinite Magnesium Ilmenite Pyroksen Hydratogenetic Kuarsa Ortoklas Seluruh amphibol Garnet Aegirit Sodolite Concrinite Analcime
II.3. GEOKIMIA MAGMA DAN POSISI TEKTONIK
Diagram perbandingan persentase berat Na2O + K2O dengan persentase
berat SiO2 oleh A. Harker bermanfaat menggambarkan komposisi batuan
volkanik daratan dan penamaannya. Diagram ini dasarnya yaitu Cox et al. (1979), dan sesuai dengan apa yang dikeluarkan oleh subkomisi IUGS mengenai sistematik batuan beku (Le Bas et al. 1986, dalam Wilson 1991). Diagram yang sederhana seperti ini bermanfaat dalam mengklasifikasikan batuan beku dan secara langsung dapat menentukan komposisi kimia utama, yang dapat dilihat dari persen berat oksida-oksidanya.
Gambar 2.1. menunjukkan penamaan yang bisa digunakan pada deskripsi batuan plutonik dan gambar 2.2. untuk batuan volkanik. Ini sesuai dengan klasifikasi QAPF, yang didasarkan pada proporsi modal dari
mineral-mineralnya (Streckeisen, 1976, dalam Wilson 1991). Gambar 2.1. hanya bisa digunakan untuk mengklasifikasikan batuan volkanik yang tidak potasik, sedangkan yang agak potasik menggunakan tabel II.1. Jelasnya gambar 2.a. hanya bisa digunakan untuk mengklasifikasi batuan volkanik yang tidak termetasomatismekan dalam keadaan segar.
Berdasarkan gambar 2.1, batuan volkanik dibagi ke dalam dua seri magma besar, yaitu alkali dan sub-alkali. Keduanya dipisahkan dengan garis tebal pada diagram tersebut. Tiap-tiap seri magma ini terdiri dari batuan-batuan dengan komposisi basa hingga asam, dan meskipun batas keduanya ditandai dengan garis yang tebal tetapi kenyataannya ada gradasi. Komposisi batuan-batuan volkanik yang ditunjukkan pada diagram ini merupakan akibat dari dua proses yang mendasar yang ditunjukkan oleh panah, pelelehan parsial dan kristalisasi fraksi, atau dengan dominasi salah satunya saja.
Gambar II. 1. Penamaan batuan beku (non-potassic) (Cox et al. 1979, dalam
Wilson 1991)
Potassic Normal
leucitophyte phonolite
K-rhyolite rhyolite
tristanite benmoreite
latite trachyandesite
leucitite nephelinite
leucite basanite basanite leucite tephrite taplirite
absarokite ~i basalt
shosonite
Tabel II 1. Kesamaan antara batuan nonnal dengan batuan yang memiliki nilai K yang tinggi (Wilson, 1991)
Diagram persentase berat Na20 + K2O dengan persentase berat SiO2 bisa juga
digunakan untuk menentukan deferensiasi antara anggota basalt dari seri alkali dan subalkali (Middlemost, 1975, dalam Wilson 1991). Pada saat contoh-contoh diplotkan dalam diagram dan terletak di daerah alkali dan daerah subalkali maka contoh-contoh inilah yang disebut dengan basalt
transisi. Pada gambar 3, basalt sub-alkali bisa dibagi ke dalam jenis normal
Gambar II. 2. Klasifikasi dari alkali basalt dan subalkali dangan parameter (a)
persen berat K2O Terhadap SiO2 (b) persen berat Na2O
Terhadap SiO2 (Middlemost, 1975, dalam Wilson 1991)
Secara umum, magma seri subalkali dapat dibagi ke dalam seri alumina tinggi atau kalk alkali dan toleiit rendah K, Anggota dari seri basalt ini secara berturut-turut yaitu subalkali dan subalkali rendah K. Dua seri ini dapat dipisahkan berdasarkan diagram AFM (Gambar II.3), dengan trend yang besar maka toleiitik kaya akan besi pada awal pemisahannya, sedangkan seri kalk alkali trendnya memotong diagram karena penumpukan besi pada saat kristalisasi pertama oksida Fe-Ti. Perbedaan kimia yang utama dari seri
toleiitik dengan kalk alkali adalah kandungan Al2O3, basalt kalk alkali dan
andesit mengandung 16-29%, sedangkan toleiitiknya hanya mengandung
sedang, dan tinggi berdasarkan pada diagram perbandingan K2O dengan
SiO2 di atas.
Gambar II. 3. Diagram AFM yang menunjukkan jenis toelitik dan kalk-alkali (Wilson, 1991)
Batuan-batuan dari seri magma alkali dibagi ke dalam jenis sodik, potasik,
dan K-tinggi pada pengeplotan K2O dengan Na2O. Anggota dari seri
K-tinggi mengandung sedikit silika dengan variasi nama absarokite, leusit basalt, leusit basanit, dan leusit. Semuanya terdeferansiasi untuk membentuk seri magma yang kaya K-tinggi pada beberapa kasus.
Tectonic setting Plate margin Within plate
Convergent
(destructive) Divergent(constructive) Iiitra-oceanic Intra-continental volcanic feature island arc,
active continental margin mid oceanic ridges, back-arc spreading centres
oceanic islands continental rift zone, continental flood basalt provinces
characteristic
magma series tholeiiticcalc-alkaline tholeiitic- tholeiitic- tholeiitic
-alkaline - alkaline alkaline
SiO2 range basalts and
differentiates basalts basaltsdifferentiatesand basaltsdifferentiates and
Tabel II 2. Karakteristik seri magma yang berhubungan dengan tatanan tektonik tertentu (Wilson, 1991)
Tabel II. 2 menunjukkan karakteristik seri magma didasarkan atas klasifikasi yang berhubungan dengan tiap lingkungan tektoniknya. Basalt subalkali mempakan jenis yang paling umum dari batuan volkanik yang ditemukan pada daratan dan cekungan samudera. Basalt subalkali rendah K atau basalt toleiitik, merupakan magma dominan yang dihasilkan pada punggungan tengah samudera dan pada beberapa wilayah aliran basalt (flood basalt
province). Dibandingkan tipe basalt yang lainnya basalt-basalt ini mengandung K tinggi dan kation-kation lain seperti Rb, Ba, U, Th, Pb, Zr, dan sedikit REE.
Analisis batuan volkanik dari lantai samudera menunjukkan komposisi yang sangat beragam. Meskipun basalt toleiitik lebih dominan, transisi dan jenis alkali juga terdapat di beberapa daerah, khususnya pada pemekaran samudera yang lambat seperti Atlantik. Karakteristik kimia punggungan tengah samudera (MOR) kelihatan bervariasi sebagai fungsi dari kecepatan pemekaran dan elevasi punggungan kerak. Pemekaran lantai samudera juga terjadi pada cekungan belakang busur {back arc basin) yang berhubungan dengan subduksi, dan tekait dengan busur volkanik. Secara umum, erupsi basalt sebanding dengan MOR dengan syarat karaktersitik unsur utama dari unsur jejaknya berbeda.
Sekarang ini, magma seri kalk alkali seluruhnya dibatasi pada posisinya yang berhubungan dengan subduksi. Akibatnya, pengenalan terhadap karakteristik kalk alkali pada sikuen volkanik masa lalu merupakan petunjuk yang sangat penting dalam petrogenesis. Produk-produk dari volkanisme pada busur volkanik bervariasi sesuai dengan evolusi dari busur, dalam beberapa hal, lateral sepanjang busur. Batuan volkanik bisa dibagi ke dalam jenis toleiitk, kalk alkali, dan alkali yang semuanya
bergradasi. Jenis magma toleiitik bisanya terbentuk pada busur muda,
sedangkan magma kalk alkali pada busur yang lebih tua dan batas benua aktif. Karakteristik kimia dari batuan-batuan busur volkanik lebih bervariasi
dibandingkan dengan MOR. Proporsi lavanya yang kaya SiO2 lebih besar,
khususnya pada sen kalk alkali dangan andesit yang lebih dominan.
Alkali basalt dan deferensiasinya umum dijumpai pada tatanan tektonik antar lempeng seperti kepulauan samudera dan rekahan lempeng antar benua dan jarang dijumpai pada beberapa subduksi. Kepulauan samudera basalt (OIB) memiliki komposisi yang mungkin bervariasi mulai dari toleiitik (Hawai, Iceland, dan Galapagos, alkali sodik (Pulau Canary dan St. Halena) hingga alkali potasik (Tristan da Cunha dan Gough). Umumnya evolusi magma lebih berkembang dibandingkan basalt, seringpula berupa kesatuan basalt-trasit atau ponolit.
Basalt daratan sangat terbatas saat ini, dan dominasinya yaitu alkali pada tahap awal dari pemekaran daratan. Meskipun begitu, pada wilayah kerak dengan gaya tarik yang besar, umunya akan terdapat transisi dan toleiitik. Wilayah aliran basalt toleiitik daratan mungkin sangat berarti di masa lalu, berhubungan dengan fase utama pemekaran benua yang sempurna dan pembentukan dari cekungan yang bam. Magma Kimberlit dan ultrapotasik yang berasal dari magma alkali daratan yang sangat berbeda terbentuk pada tatanan tektonik yang lebih luas.
II.4. MINERAL PEMBENTUK BATUAN
a. Mineral pembentuk batuan dengan indeks refraksi rendah
Name Formula Quartz Tridymit SiO2 Kristobalit Sanidine Ortoklas (K,Na)AlSi3O8 FELDSPAR Mikroline Albite NaAl Si3O8 Anortit CaAl2Si2O8
Nepheline (Na,K)AlSiO4 Kalsilite (K,Na)AlSiO4
Leusit KAlSi2O6
Sodalite Na8Al6Si6O24Cl2 Analcite NaAlSi2O6H2O
Scapolite (Na,Ca,K)4Al3(Al,Si)3Si6O24(Cl,CO3SO4,OH) Cordierite (Mg,Fe)2Al4Si5O18
b. Mineral pembentuk batuan dengan indeks refraksi tinggi
Name Formula Forsterite Mg2SiO4 Fayalite Fe2SiO4 Monticellite CaMgSiO4 Enstatite Mg2Si2O6 Ferrosilite Fe2Si2O6 Diopside CaMgSi2O6 Hedenbergite CaFeSi2O6
Augite (Ca,Mg,Fe,Al)2(Si,Al)2O6 Pigeonite (Mg,Fe,Ca)(Mg,Fe)Si2O6 Aegirine NaFe+3 Si
2O6 Jadelite NaAlSi2O6 Wollastonite CaSiO3
Anthophylite (Mg,Fe)7Si8O22(OH,F)2 Gedrite (Mg,Fe)5Al2(Al2Si6)O22(OH,F)2 Cummingtonite (Mg,Fe)7Si8O22(OH,F)2 Tremolit-actinolit Ca2(Mg,Fe)7Si8O22(OH,F)2 Hornblende Ca2(Mg,Fe,Al)5(SiAl)8O22(OH,F)2 Riebeckite Na2Fe3+2Fe2+3 Si8O22(OH,F)2 Glaucophane Na2Mg3Al2Si8O22(OH,F)2 Biotit K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH,F)2 Muscovite KAl2(AlSi3O10)(OH,F)2 Paragonite NaAl(AlSiO )(OH,F)
FELDSPATOID ORTOPIROKSEN KLINOPIROKSEN OLIVIN AMPHIBOL MICA
Pyrophyllite Al2Si4O10(OH)8 Talc Mg3Si4O10(OH)2
Chlorite (Mg,Al,Fe)6(Al,Si)4O10(OH)8 Serpentine Mg6Si4O10(OH)8
Pyrope Mg3Al2Si3O12 Almandine Fe3Al2Si3O12 Spessartine Mn3Al2Si3O12 Grossular Ca3Al2Si3O12 Andradite Ca3 (Fe+3,Ti)2Si3O12
Vesuvianite Ca19(Mg,Fe,Al)13Si18(O,OH,F)76 Andalusite
Kyanite Al2SiO5 Sillimanite
Mullite 3Al2O3.2SiO2 Staurolite Fe2Al9Si3,75O22(OH)2 Chloritoid (Fe+2,Mg,Mn)
2(Al,Fe+3)Al3O2(SiO4)2(OH)4 Epidote
Ca2Fe+3Al2O(S2O7)(SiO4(OH) Clinozoisite Ca2AlAl2O(Si2O7)(SiO4(OH) Lawsonite CaAl2(OH)2Si2O7H2O Gehlenite Ca2MgSi2O7
Akermanite Ca2MgSi2O7 Soda melilite NaCaAlSi2O7 Calcite CaCO3 Dolomite CaMg(CO3)2
c. Mineral accesori
Name Formula
Apatite Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) Zircon ZrSiO4
Sphene CaTiSiO5 Perovskite CaTiO3
Tourmalin Na(Mg,Fe,Al)3Al6Si6O18(BO3)3(OH,F)4 Corundum Al2O3 Rutile TiO2 Hematite Fe2O3 Ilmenite FeTiO3 GARNET MELILITE
Ulvospinel Fe2TiO4 Magnetit Fe3O4 Chromite FeCr2O4 Spinel MgAl2O4 Hercynite FeAl2O4 Fluorite CaF2 Pyrite FES2 Pyrrhotite Fe7S8 – FeS Chalcopyrite CuFeS2 Sphalerite ZnS Anhydrite CaSO4 Gypsum CaSO4.2H2O Barite BaSO4 Beryl Be3Al2[Si6O18]
II.5. TEKSTUR BATUAN BEKU
Tekstur adalah cerminan hubungan antara komponen dari batuan yang merefleksikan sejarah kejadian/petrogenesa.
a. Deskripsi Tekstur
Dalam mempelajari dan menginterpretasikan batuan beku hal yang penting harus diperhatikan adalah membedakan mineral-mineral primer
(mineral yang terbentuk langsung dari magma) dari mineral-mineral sekunder (mineral yang terbentuk dari hasil alterasi atau pelapukan), karena dalam pengklasifikasian batuan beku didasarkan atas mineral-mineral primer bukan mieral-mineral-mineral sekunder. Juga dijelaskan dalam diskripsi bahwa mineral-mineral tertentu sudah mengalami perubahan menjadi mineral sekunder. Prosentase mineral yang dipakai dalam penentuan nama batuan adalah prosentase dari mineral-mineral primer sebelum terjadi perubahan.
b. Tingkat Kristalinitas (crystalinite)
Holokristalin
terdiri dari kristal-kristal seluruhnya.
Hipokristalin/hypohyalin/merokristalin
terdiri atas sebagian kristal-kristal dan sebagian gelas.
Holohyalin
didominasi atas gelas Gelas terbentuk karena :
Pendinginan cepat.
Viskositas tinggi.
Gas keluar dengan sangat cepat. Gas keluar akibat dari viskositas
c. Ukuran Kristal
Macam – macam ukuran kristal batuan beku:
> 3 cm...: very coarse grain
... PLUTONIC
...
(deep seated intrusion)
5 mm – 3 cm...: coarse grain... PLUTONIC 1 mm – 5 mm ...: medium grain... PLUTONIC < 1 mm ...: fine grained... VOLCANIC ROCK (0,5 – 1) mm...: fine grained... HYPABYSSAL (0,01–0,2) mm...: microcrystaline < 0,01 mm...: cryptocrystaline
Ditinjau dari ukuran butir mineral, tektur dapat dibedakan menjadi : 1. Mikrokristalin...
Kristal-kristalnya dapat dibedakan dengan menggunakan mikroskop.
2. Kriptokristalin
Kristal-kristalnya sangat halus, sulit dibedakan dengan mikroskop ( < 0,01 mm)
3. Equigranular
4. Inequigranular
Kristal-kristalnya berukuran tidak seragam/sama (terdapat fenokris dan masa dasar)
d. Bentuk Kristal
Bentuk-bentuk individu kristal : 1. Euhedral/idiomorf
Kristal-kristal mempunyai bentuk lengkap/baik, dan dibatasi oleh bidang batas yang jelas.
2. Subhedral/hypidiomorf
Kristal-kristal mempunyai bentuk kurang baik dan dibatasi oleh bidang batas yang tidak jelas.
3. Anhedral/fenomorf
Kristal-kristal mempunyai bentuk sendiri yang jelas.
Berdasarkan dari fabrik/kemasnya, tekstur equigranular dapat dibedakan menjadi :
1. Idiomorfik granular :
Semua/hampir semua mineral berbentuk euhedral dengan ukuran butir relatif sama dan mempunyai batas-batas yang jelas.
2. Hypidiomorfik granular :
Terdiri atas mineral-mineral yang subhedral (dominan) dengan besar butir yang relatif sama.
3. Allotriomorfik granular :
e. Macam – macam tekstur 1. Tekstur Glassy-Afanitik
Tekstur Trakhitik
Paralel mikrolit-mikrolit (plagioklas dan mikro-kripto kristalin)
Tekstur Pilotasitik
Sub-paralel mikrolit-mikrolit (plagioklas dan mikro-kripto kristalin) Terbentuk akibat aliran magma dalam batuan volkanik
Tekstur Trachytoidal
Paralel kristal feldspar dalam batuan plutonik 2. Tekstur Porfiritik
Terdiri atas fenokris-fenokris yang tertanam dalam masa dasar halus yang kristalin.
Kenampakan tekstur batuan beku dimana terdapat fenokris-fenokris yang tertanam dalam masa dasar/matrik halus kristalin.
Merupakan tekstur penciri pada batuan beku intrusif dan ekstrusif. Contohnya :
(a). Riolit, Dasit (b). Andesit
3. Tekstur Tumbuh Bersama (Intergrowth)
Pertumbuhan bersama antara 2 mineral, umumnya adalah mineral feldspar dengan kuarsa, dapat juga plagioklas dengan kuarsa, piroksen dan plagioklas.
Tekstur Cumulus
Batuan beku yang tersusun atas kristal-kristal (satu atau lebih mineral) yang terbentuk pada awal kristalisasi magma, pada proses segregasi atau konsentrasi. Sering dijumpai pada batuan beku ultramafik.
Tekstur Intergranular
Agregasi dari butir-butir mineral mafik yang euhedral (mineral piroksen dan atau olivin) yang dijumpai diantara ( mineral-mineral plagioklas yang memanjang secara random. Sering dijumpai pada diabas dan basalt hypabisal.
Tekstur Intersertal
Seperti tekstur intergranular, tetapi diantara mineral-mineral plagioklas yang memanjang secara random terisi oleh gelas atau altersi gelas.
Sering dijumpai pada basalt
4. Tekstur Reaksi atau Corona (KELYPHITIC RIM)
Tekstur reaksi merupakan pembungkusan mineral dalam batuan beku, olivine, mineral yang pertama terbentuk dalam deret diskontnue mungkin dikelilingi oleh mineral yang terbentuk kemudian (piroksen atau hornblende). Tekstur ini dapat pula terbentuk karena reaksi post magmatig atau dapat terjadi akibat metamorfosa derajat rendah.
Tekstur Perthitic
Kristal-kristal kecil yang tertanam secara acak dalam kristal yang lebih besar
Tekstur Antiperthitic
Kristal-kristal piroksen tertanam secara acak dalam kristal plagioklas. Disamping macam-macam tekstur diatas, dalam batuan beku juga ditemukan beberapa tekstur khusus, antara lain :
a. Tekstur Poikilitik
Kristal-kristal kecil yang tertanam secara acak dalam kristal yang lebih besar
Kristal-kristal plagioklas tertanam secara acak dalam kristal yang lebih besar olivin atau piroksen. Dijumpai pada gabro (b) dan basalt
c. Tekstur Sub-ophitic
Kristal-kristal plagioklas dan kristal olivin atau piroksen, tumbuh bersama, Seperti tekstur ophitik, tetapi ukuran kirstal relatif sama Dijumpai pada diabas (c)
d. Mikroporfiritik
Porfiritik terlihat di bawah mikroskop. e. Vitrofirik
Fenokris tertanam dalam masa dasar gelas.
f. Felsofirik
Bila masa dasar terdiri atas intergrowth kuarsa dengan feldspar. g. Poikilitik
Adanya inklusi-inklusi mineral secara random dalam suatu mineral besar.
h. Hyalopilitik
Mikrolit-mikrolit plagioklas dijumpai bersama-sama dengan mikrokristalin piroksen dengan arah yang random dalam masa dasar gelas.
i. Pilotasitik
Mikrolit-mikrolit plagioklas menunjukkan kesejajaran (sub-paralel) dan dijumpai bersama-sama dengan mineral-mineral mikrokristalin atau kriptokristalin.
j. Felled texture
Apabila masa dasar terdiri dari mikrolit-mikrolit yang tidak beraturan
k. Vesicular
Biasa dijumpai pada lava, merupakan lubang-lubang bekas gas l. Amydaloid
Biasa dijumpai pada lava, merupakan bekas lubang gas yang telah diisi oleh mineral-mineral sekunder seperti zeolit, opal, kalsedon, klorit, kalsit dan lain-lain.
m. Tekstur Sperulit dalam Riolit
Bentuk radial dari kristal fibrus di dalam matrik gelas.
Kemungkinan komposisi sperulit alkali felsdpar dan polymorf SiO2
n. Tekstur Graphic
kristal-kristal kuarsal yang tertanam secara acak dalam kristal K-feldspar
o. Tekstur Mrymekite
Seperti tekstur graphic dimana bentuk kuarsa menyerupai cacing dengan letak tak teratur
Macam-macam struktur batuan beku, yaitu: A. Intrusive (Blatt & Ehler 1980)
Memotong perlapisan batuan sedimen, menunjukkan batuan beku
terbentuk pd kurun waktu lebih muda
Batuan sedimen yg berada di dasar & di bagian atasnya terpanggang
—> Contac Effect
Tidak mengandung gelembung gas/fragmentasi pada bagian
atasnya
Fragmen-fragmen batuan beku tidak dijumpai pd sedimen diatasnya
Pelengkungan batuan sedimen diatasnya kerap kali lebih besar bila
dibandingkan dgn sudut maksimal lereng pengendapannya
Dijumpai inklusi
B. Ekstrusive
Umumnya bagian bawah tempat lava mengalir berbentuk tidak
teratur seperti hasil erosi
Kontaknya dapat paralel terhadap perlapisan / foliasi dari batuan yg
lebih tua (concordance)/bersudut (discordance)
Bagian atas batuan yang ditumpangi oleh batuan ekstrusif akan
memperlihatkan hasil proses pelapukan yang terjadi sebelum batuan ekstrusif terbentuk diatasnya. Misal berupa soil (tanah) hasil oksidasi / hidrasi
Dijumpai material asing di dalam batuan beku yang biasa disebut
inklusi (xenolith 1 xenocryst), bersifat minor biasanya disertai dengan efek panggang (baking effect)
Bagian permukaan atas lava yang tertimbun sedimen berbentuk tidak
Beberapa lava mempunyai permukaan tidak teratur yg terbentuk selama lava mengalir. Kontak dengan batuan sedimen dibawahnya berupa hubungan discordance
Bagian atas suatu tubuh lava yang tertimbun sedimen dapat
menunjukkan lubang gas (kecil/medium). Struktur Vesiculer biasa dijumpai
Erosi pada bagian atas lava dapat terjadi sebelum pengendapan
sedimen diatasnya. Lapisan soil dapat dijumpai sebagai hasil dekomposisi lanjut (extremely weathered) —> “bukti hubungan ketidakselarasan/unconformity
Macam – Macam Bentuk Tubuh Batuan Intrusif
Batuan Intrusif membeku di dalam batuan yang sudah ada lebih dahulu di
bawah permukaan bumi. Kontak umumnya berupa Concordance/discordance.
Jika batuan yang diterobos rapuh maka akan disertai terjadinya pemecahan dan penyesaran. Kontak semacam ini biasanya terjadi pada tempat yang dangkal. Di daerah yang lebih dalam beberapa km batuan yang diterobos bersifat plastis/lentur. Hingga lapis/foliasinya cenderung tertekan paralel terhadap pluton yag menerobosnya. Type intrusinya disebut diapirik dan masa batuan/lelehan yang bergerak ke atas disebut diapir. Kontak
concordance dapat dijumpai pada tempat yang dangkal bila magma menerobos membentuk kubah, atau kekuatan magma tidak menyebabkan pemecahan batuan yang diterobos. Banyak intrusi terlihat concordance pada singkapan yang terisolasi, yang merupakan fungsi skala pengamatan.
Beberapa intrusi yang terbentuk pada kedalaman > 100 km dan
mengandung fragmen-fragmen misalnya intan yang dibawa oleh sumber
Tipe-Tipe Intrusi a. SILL
Concordance, tubuh tabular
Tipis, menerobos ditempat yang dangkal, pada tempat yang relatif tidak terlipat
derajat keenceran (viscosity) magma tinggi hingga menghasilkan bentuk seperti lempengan.
Sifat keasaman basic intermediate Sebagian besar berkomposisi basaltic
Biasanya kristal awal yang terbentuk termasuk mineral lebih berat turun (settlement) di dasar hingga komposisinya bervariasi ke arah atas membentuk perlapisan semu (pseudc stratification)
Ketebalannya beberapa - ratusan meter. Sill di Palisades (New York) berumur Trias ketebalan 300 meter tersingkap sepanjang 800 km & lebar 2 km.
Sill Peneplain di Antartika berumur Jura berupa Diabase ketebalan
400 m luas singkapan 20.000 km2.
2. LACCOLITH
Bersifat concordance
Bentuknya seperti jamur, diameter sekitar 1-8 km, ketebalan maks 1000 meter
Terbentuk di dalam sedimen yang tidak terganggu di tempat yang dangkal. Lacolite terbentuk sewaktu magma bergerak ke atas menembus lapisan yang mendatar di dalam kerak bumi yang
bersifat lebih tahan/resistance hingga magma tersebar secara lateral membentuk kubah di dalam lapisan yang berada di atasnya. Jika berjumpa lapisan yang ketahanannya rendah untuk menyebar, maka lacolith berkembang menjadi sill
Sebagian besar lacolith berkomposisi silisic atau intermediate Contoh : lacolith diUtah (USA)
3. LOPOLITHS
Berbentuk lenticular yang besar, bagian tengahnya melesak, umumnya concordance suatu masa intrusi berbentuk cerobong asap / cekungan
Sebagian besar dijumpai di daerah terlipat / sedikit terlipat
Tebal: 101 201 dari lebarnya
Diameternya bervariasi dari puluhan - ratusan km dengan ketebalan berkembang sampai ribuan meter
Umumnya kandungan min mafik-ultramafik, beberapa diantaranya terdiferensiasi di bagian atasnya menjadi lebih silisic
Contoh : Ontario, Afrika Selatan 4. PHACOLITHS
Tubuh intrusi yang concordance berasosiasi dengan batuan terlipat Bila terbentuk di dalam antiklin akan terjad! cembung double ke arah atas. Sebaliknya bila di dalam sinklin akan terbentuk cembung double ke arah bawah. Hal ini menunjukkan bahwa phacolith merupakan intrusi yang pasif, magma mengisi daerah terbuka di puncak dan di lembah antiklin & sinklin.
Intrusi berjalan di daerah bertekanan rendah, berkembang karena pelengseran lapisan incompetent diantara lapisan yang lebih
competent atau pelengseran satu lapisan competent terhadap lapisan competent yang lain
Pacolith umumnya terbentuk di daerah dalam & mempunyai batas yang tajam, mengalami gradasi. Bila terjadi foliasi akan paralel/hampir paralel terhadap sumbu lipatan
Komposisi batuannya bervariasi, meliputi daerah yang luas mencapai puluhan km
5. DIKE & VEINS
Dike merupakan terobosan yang tabular & discordance memotong foliasi/perlapisan country rocks. Intrusi ini dapat beralih tempat ke dalam sistem kekar yang sudah ada terlebih dahulu, dapat tunggal / majemuk
Pada beberapa daerah Dike berhub erat dg volcanic necks/intrusi dangkal (hypabyssal) & terbentuk secara radial
Banyak Dike bersifat lebih resistance terhadap erosi dibandingkan dengan batuan yg diterobosnya
Kadang menerobos vertikal/miring membentuk lempengan, kerucut tersebar bentuk oval/melingkar. Hal ini berkaitan dengan proses pemecahan kubah tubuh
terobosan & hilangnya tekanan intrusi yang diikuti oleh melesahnya country rocks bagian alas sehingga dapur magma kosong
Vein adalah pengisian mineral/batuan di dalam pecahan host rocks berbentuk tabular kecil/lempengan, kerapkali berasosiasi dengan replacement host rocks
6. BATHOLITHS
Suatu tubuh pluton intrusif yang besar dengan dinding yang terjal
tanpa dasar yang dikenal
Umumnya berkomposisi silisik
Berukuran 100 - ribuan km2
Banyak batholith yang concordance terhadap struktur regional,
padahal bila dipetakan otete//sangat discordance
Pluton silisik yang besar kerap kali granit (deskripsi lapangan)
meskipun komposisinya kerap kati granodiorite atau monzonite kuarsa
Struktur batuan beku adalah bentuk batuan beku dalam skala yang besar. Seperti lava bantal yang terbentuk di lingkungan air (laut), lava bongkah, struktur aliran dan lain-lainnya. Suatu bentuk dari struktur batuan sangat erat sekali dengan waktu terbentuknya.
a. Struktur Bantal.
Struktur bantal (pillow structure) adalah struktur yang dinyatakan pada batuan ekstrusi tertentu, yang dicirikan oleh masa yang berbentuk bantal. Dimana ukuran dari bentuk lava ini pada umumnya antara 30 — 60 cm. Biasanya jarak antara bantal berdekatan dan terisi oleh bahan-bahan yang berkomposisi sama dengan bantal tersebut, dan juga oleh sedimen-sedimen klastik. Karena adanya sedimen-sedimen-sedimen-sedimen klastik ini maka struktur bantal dapat dianggap terbentuk dalam air dan umumnya terbentuk di laut dalam.
b. Struktur Vesikular.
Di dalam lava banyak terkandung gas-gas yang segera dilepaskan setelah tekanan menurun, ini disebabkan perjalanan magma ke permukaan
bumi. Keluamya gas-gas dari lava akan menghasilkan lubang-lubang yang berbentuk bulat, clip, silinder ataupun tidak beraturan. Terak (scoria) adalah lava yang sebagian besar terdiri dari lubang-lubang yang tidak beraturan, hal ini disebabkan lava tersebut sebagian besar mengandung gas-gas sehingga sewaktu lava tersebut membeku membentuk rongga-rongga yang dulu ditempati oleh gas.
Biasanya pada dasar dari aliran lava terdapat gelembung-gelembung berbentuk silinder yang tegak lurus aliran lava. Hal ini disebabkan gas-gas yang dilepaskan dari batuan sedimen yang berada di bawahnya karena proses pemanasan dari lava itu.
c. Struktur Aliran.
Lava yang disemburkan tidak ada yang dalam keadaan homogen. Dalam perjalanannya menuju ke permukaan selalu terjadi perubahan seperti komposisi, kadar gas, kekentalan, derajat kristalisasi. Ketidak homogenan lava menyebabkan terbentuknya struktur aliran, hal ini dicer -minkan dengan adanya goresan berupa garis-garis yang sejajar, perbedaan wama dan tekstur.
Struktur aliran juga dijumpai pada batuan dimana perlapisan-perlapisan digambarkan dengan perbedaan-perbedaan dalam komposisi atau tekstur mineralnya. Struktur aliran dapat pula berbentuk sangat halus dan disebut tekstur aliran. Dan untuk dapat melihatnya diperlukan mikroskop, foto 8 lembar 5 memperlihatkan tekstur aliran pada batuan yang berupa pengarahan dari mineral-mineral tertentu seperti plagioklas. Bentuk mineral-mineral dalam batuan yang mempu-nyai bentuk memanjang atau pipih akan condong untuk mengarah menjadi sejajar dengan arah aliran lava pada waktu itu.
d. Struktur Kekar.
Kekar adalah bidang-bidang pemisah yang terdapat dalam semua jenis batuan. Kekar biasanya disebabkan oleh proses pendinginan, tetapi ada pula retakan-retakan yang disebabkan oleh gerakan-gerakan dalam bumi yang
berlaku sesudah batuan itu membeku. Kenampakan di lapangan menunjukkan bahwa kekar-kekar itu tersusun dalam sistem tertentu yang berpotongan satu dengan yang lainnya.
Retakan-retakan ada yang memotong sejajar dengan permukaan bumi, dan menghasilkan struktur periapisan, sedangkan yang tegak lurus dengan permukaan bumi akan menghasilkan struktur bpngkah. Perlapisan ini pada umumnya akan makin tipis pada bagian yang mendekati permukaan bumi.
Retakan-retakan dapat pula membentuk kolom-kolom yang dikenal dengan struktur kekar meniang (columnar jointing). Struktur ini disebabkan karena adanya pendinginan dan penyusutan yang merata dalam magma dan dicirikan oleh perkembangan empat, lima atau enam sisi prisma, kemungkinan juga dipotong oleh retakan yang melintang. Bentuk seperti tiang ini umumnya terdapat pada batuan basal, tetapi kadang-kadang juga terdapat pada batuan beku jenis lainnya. Kolom-kolom ini berkembang tegak lurus pada permukaan pendinginan, sehingga pada sil atau lava aliran tersebut akan berdiri vertikal sedangkan pada dike kurang lebih akan horizontal.
II.7. KLASIFIKASI BATUAN BEKU
Pengklasifikasian batuan beku diperoleh dengan berdasarkan pada :
1. Komposisi mineral, hal ini dapat menunjukkan kondisi magma pada saat kristalisasi dan menggambarkan komposisi kimia.
2. Tekstur, hal ini dapat menunjukkan keadaan yang mempengaruhi proses pembekuan, waktu/tempat pembekuan
Misal : Granular => plutonik lambat Porfiritik => ekstrusif cepat Glassy
=> effusif cepat sekali
3. Komposisi kimia, hal ini dapat menunjukkan hubungan dan tipe magma asal, kehadiran/tidaknya mineral tertentu.
Kombinasi antara komposisi mineral dan tekstur, dapat dibedakan :
Jumlah relatif antara mineral mafiks dan felsik
Kuarsa
Unsaturated minerals
Gambar II. 4. Comparison Chart For Visual Percentage Estimation (After Terry and Chilingar, 1955).
Tabel II 3. General character and organization of principal igneous rocks (Wiiliam, Turner, & Gilbert, 1982) Chapter 5 Oversaturated rocks; Cl – 0 to 40 Alkali plagioklas feldspar An 10-30 Chapter 4 Saturated rocks; Cl – 0 to 40 Alkali plagioklas feldspar An 30-50 Chapter 3
Saturated and undersaturated; Cl usually > 40 plagioklas An 50-100 Chapter 8 undersaturated; Cl – 90 to 100 plagioklas 0-10% Alkali
granite Syenite Monzonite Diorite
Gabbro Norite Troctolite Anorthosite
Mg and CaMg pyroxenites Alkaline gabbro Feldspatic peridotite ' Pl u to n ic Quartz
syenite monzoniteQuartz Quartzdiorite
V
o
lk
an
ic
Rhyolite Dacite Trachyte Latite Andesite
Thoelitic basalts and diabases Alkali olvine basalts
Hawaiite mugearite
Chapter 7
Feldspatoidal rocks; Cl – low to medium Alkali feldspar
Chapter 8
Feldspatoidal rocks; Cl – low to high Plagioklas feldspar
lacking Feldspatoidal syenite
Nepheline syenite shonkinite Sodalite syenit Feldspatoidal gabbros Essxite Theralite Analcime diabase Ijolite Alkaline pyroxenite Phonolite Trachyandesite Trachybasalt
Wyomingite NepheliniteLimburgite
Chapter 8 V ol ca n ic o r q u as i-vo lc an ic Lamprophyres
Biotite and hornblende lamprophyres Camptonite Monchiquite Melilite-rich rocks Melilite Alonoite Carbonatite Kimberlite
Nonfeldspathic peridotite (plutonic) Komatitite Quartz > 20% adamellite T on al it e Grano-diorite Quartz 5-20% Ultrabasic Basic Intermediete Acid P lu to n ic V o lc an ic Tephrite Leucities Basanites
II.8. Klasifikasi Kimia
Pembagian klasifikasi batuan beku berdasarkan kimiawi:
a. SiO2 (keasaman)
Asam> 66 %
Intermediet(52 – 56) %
Basa(45 – 52) %
Ultrabasa< 45 %
b. Kejenuhan terhadap silika beku
Saturated rocks
Saturated rocks
Under saturated rocks
c. Kandungan alumina dalam batuan beku
Per alumina 1 2 2 3 2 Na O CaO O K O Al Metaluminous ... 1 2 2 3 2 Na O O K O Al CaO O Na O K O Al 2 2 3 2 Sub aluminous 1 2 2 3 2 Na O O K O Al Per Alkaline 1 2 2 3 2 Na O O K O Al
d. Kandungan Fe, Mg mafic
Leucocratic rocks< 30 %
Mesocratic rocks(30 – 60) %
Melanocratic rocks(60-90) %
Hypermelanic rocks> 90%
II.9. KLASIFIKASI MODE
a. Batuan Ultrabasa dan Basa (plutonik & volkanik) Berdasarkan Komposisi Mineral
Plagioklas, diopsidic augite, olivin, hornblende
Norit (Norite)
Plagioklas, hipersten (orto- Px), augit (tidak melimpah), olivin (tidak melimpah)
Tractolit (Tractolite)
Dominan plagioklas dan olivin
Anorthosit (Anorthisite)
Kaya plagioklas (dominan), minor hipersten dan augit (sering dijumpai)
Piroksenit (Magnesian-Calcmagnesian Pyroxenite)
Mg-orto Piroksen dan atau Clino- Piroksen
b. Batuan Beku Intermediate (jenuh silika) TIPE VOLKANIK :
Andesit
Tekstur : porfiritik, pilotasitik, fenokris plagioklas dan mineral-mineral mafik ;olivine, augit, hipersten, hornblende dan biotit,
andesit olivin (olivine andesite) andesit basaltik (basaltic andesite)
Transisi basalt tholeiitik, komposisi mineralogi penciri ; olivin dan labradorit
andesit piroksen (pyroxene andesite)
Dominan mineral mafik piroksen ; hipersten, augit melimpah zoning plagioklas,
andesit hornblende dan andesit biotit
hornblende and biotit andesite Latit (latite = trachyandesite)
Tekstur : porfiritik, pilotasitik,
fenokris plagioklas (andesin atau oligoklas), sering dijumpai sanidin
atau anorthoklas menyelimuti plagioklas
piroksen ; diopsidic augite , aigerin-augit menyertai augit dalam tipe
alkali.. Trakhit (trachyte)
Tekstur trakhitik (trachytic texture), alkali felsdpart > 80 % (modal) ; sanidin atau anorthoklas plagioklas (oligoklas atau andesin) olivin (fayalit), clino-piroksen, amfobol dan biotit
dominan mineral mafik piroksen ; diopsidic px atau aegerin-augit, sanidin dominan, plagioklas (andesin atau oligoklas), andesit hornblende dan andesit biotit
hornblende and biotit trachyte
trakhit melimpah sanidin dan sedikit oligoklas, hornblende, biotit dan diopsid
trakhit peralkalin (peralkaline trachyte)
trakhit dominan mineral mafik ; aegerin, reibekit, arfvedsonit (atau cossyrit) dan sedikit fayalit
keratophyres
plagioklas ; albit-oligoklas, reibekit/aegerin, clorit, epidot, uralit
TIPE PLUTONIK : Diorit
Tekstur : tekstur granitik (hypidiomorfic granular), poikilitik dan kadang porfiritik, fenokris plagioklas ; andesin atau oligoklas dan mineral-mineral mafik utama ; hornblende dan biotit
diorit porfir (diorite porphyries)
tekstur porfiritik dengan fenokris zoning plagioklas,hornblende, biotit, kadang-kadang quartz dalam masa dasar
anhedral-granular.
mafic diorit (meladiorites, IUGS)
CI tipikal diorit, tetapi mengandung hornblende dan plagioklas ;
andesit atau oligoklas, Komposisi SiO2 (45 %)
hornblendite
diorit dengan kendungan hornblende tinggi
Tekstur : tekstur granitik (hypidiomorfic granular), myrmekite, poikilitik dan kadang porfiritik, 1/3 Ftot< KF<2/3 Ftot, Qz < 5 %, fenokris plagioklas; andesin atau oligoklas dan mineral-mineral mafik utama ; hornblende, biotit
dan augit (jarang)
monzonit porfir (maonzonite porphyries)
tekstur porfiritik dengan fenokris zoning plagioklas, orthoklas, perhite, mineral mafik jarang, ...masa dasar integrowthsodic plagioklas dan orthoklas, hornblende, augit, biotit, apatit, spene
Syenit
Tekstur : tekstur granitik (hypidiomorfic granular), poikilitik dan kadang porfiritik KF > 2/3 Ftot,`Qz < 5 %, fenokris plagioklas ; andesin atau oligoklas dan mineral-mineral mafik utama ; hornblende dan biotit, aegerin-augit, aegerin spene, apatit, zircon
alkali syenit (porfir)
KF tinggi =< 95 % Ftot, Qz < 5 %, orthoklas, mikroklin, albit atau oligoklas, micro-perhite Qz, Foid , minor.
alkali lime syenit
high sodic plagioclase (5 - 30) % modal feldspar mineral mafik; hornblende, biotit, diopsidik augit.
c. Batuan Beku Asam (lewat jenuh silika) high modal Qz > 20 %
Alkali feldspar Tipe Plutonik Tipe Volkanik
10 - 35 % FtotGranodiorit > 35 % FtotGranit
Gambar II. 7. Klasifikasi batuan beku plutonik
TIPE PLUTONIK : GRANIT, GRANODIORIT, TONALIT
Tekstur : tekstur granitik, subhedrl granular (hypidiomorfic granular), graphic
(micrographic), granophyre, myrmekite, porphyry high modal Qz > 20 % (anhedral)
orthoklas, mikroklin, plagioklas, muskovite
Granit
Komposisi mineralogi ; orthoklas dan mikroklin, Qz, calkalkalin granit mengandung biotit, hornblende, piroksen jarang
alkali granit mengandung amphibol ; hastingsit, riebeckit dan arfvedsonit ---(anhedral)
adamelit --- Alkali Feld. 35 - 65 % Ftot
granophyre --- granophric tekxture
mineral mafik hedenbergite, fayalite dan dlm batuanperalkalin dijumpai reibeckit
Qz > 20 %
KF < 10 % Ftot (Tonalit)
KF 10 - 35 % Ftot (Granodiorit)
mineral-mineral mafik biotit, hornblende Felsik Tonalit = trondhjemite
plagioklas (andesin aatau oligoklas), Qz, dan KF dan biotit kelimpahan sedikit
.
TIPE VOLKANIK : Dasit dan Riolit (batuan volkanik asam)
Tekstur : porfiritik, afanitik atau glassy , aphrik, hylophitik
Komposisi mineral : Qz ( tridimit, kristobalit) fenokris plagioklas radialy
fibrus spherulites
dasit
fenokris ; plagioklas (lab- olig), Qz, sanidin, beberapa mineral mafik piroksen, hornblende (cumingtonit), biotit masa dasar glas...
riolit
potassic type
Sanidin, bipiramidal Qz, biotit, hornblende, diopsidic augit
sodic/peralkaline type
Gambar II. 8. Diagram Fase dari batuan beku asam (lewat jenuh silika) d. Batuan Beku mafik felspathoid basa dan ultrabasa
f. Batuan beku basa non-feldspathoid
Klasifikasi basalt normativ (yodar & tilley, 1962) 1. tholeiit
(a). thileiit lewat jenuh (oversaturated tholeiite) normativ quartz dan hipersten
(b). tholeiit jenuh (saturated tholeiite) normativ hipersten 2. tholeiit olivin tak jenuh (undersaturated olivine tholeiite)
normativ hipersten dan olivin
3. tholeiit olivin (olivine tholeiite)/ basalt olivin (olivine basalt) normativ olivin
4. basalt olivine alkali (alkali olivine basalt) normativ olivine dan nefelin
5. Basanit (basanite)
A B C
Gambar II. 12. Rhyolitic Pitchstones dengan Microlites dan Crystallites
A. Isle of Arran, Scotland. Diam. 1 mm. Phenocrysts of quartz, augite, and magnetite in a glassy matrix crowded with arborescent microlites of green hornblende, around which the glass is clear.
B. Meissen, Saxony. Diam. 2 mm. Phenocrysts of quartz with corroded outlines and conchoidal fractures, in a matrix of glass showing perlitic cracks. Trains of spherical crystallites emphasize the fluidal banding.
C. Turtle Mountains, California. Diam. 1 mm. Hornblende and sanidine phen-ocrysts lie in a matrix of glass rich in spherical and hairlike crystallites.
A B C
Gambar II. 13. Tekstur batuan Beku
A. Subhedral granular texture in granodiorite. Diam. 3 mm. Benton Range, Mono County, California. Euhedral and subhedral crystals of green hornblende and brown biotite, the .latter containing inclusions of apatite and secondary sphene. Subhedral crystals of plagioclase, and more poorly formed crystals of partially altered onhoclase (stippled), with clear, anhedral, interstitial patches of quartz.
B. Porphyritic texture in mica lamprophyre. Diam. 2 mm. Boundary Butte, Navajo Reservation, Utah. Euhedral prisms of diopside and flakes of zoned biotite, in a matrix of altered sanidine microlites, opaque oxides, and calcite.
C. Anhedral granular texture in granite aplite. Diam. 3 mm. Near Wellington, Nevada. Interlocking anhedral grains of quartz, microcline, orthoclase, and albite, with accessory hornblende and magnetite.
A B C
Gambar II. 14. Igneous Textures
A. Poikilitic texture in hornblende peridotite, Odenwald, Germany. Diam. 3 mm. A single crystal of hornblende encloses rounded granules ofserpentin-ized olivine and subhedral prisms of fresh diopside.
B. Ophitic texture in basalt, Kauai, Hawaiian Islands. Diam. 3 mm. Large plates of pigeonite partly enclosing laths of labradorite, and granules of olivine marginally altered to iddingsice. C. Subophitic texture in basalt, Medicine Lake, California. Diam. 2 mm. Crystals of augite partly enveloping some of the feldspars and partly interstitial between them. One phenocryst and abundant small granules of olivine.
A B C
Gambar II. 15. Tekstur batuan Beku
A. Micrographic texture in granophyre, Rosskopf, Vosges, Germany. Diain. 2 mm. Cuneiform intergrowth of quartz and altered orthoclase. In lower part of section are granules of magnetite and flakes of hematite and lithium mica.
B. Kelyphitic rims around green spinel in troccolite, Quebec. Diam. 2 mm. In upper part of section, green spinel is included in pyrope garnet; in lower part, the spinel is enveloped by a rim of anthophyllite and pale phlogopite, surrounded in turn by a radiating fibrous intergrowth of tremolite and actin-olite. These rims result from reaction between the spinel and the labradorite that makes up the rest of the section.
C. Kelyphitic rim around olivine in gabbro, Quebec. Diam. 2 mm. The olivine is enclosed by a shell ofhypersthene, around which is a second shell composed of actinolite and green spinel. The rest of the section consists of labradorite.
A B C
Gambar II. 16. Tekstur batuan Beku
A. Intergranular texture in picrite basalt, Kilauea, Hawaii. Diam. 2.5 mm. Corroded phenocrysts of olivine rimmed with magnetite and hematite in an intergranular matrix composed of laths of labrodorite and interstitial grains of augite and pigeonite.
B. Intersertal texture in tholeiitic diabase, Northumberland, England. Diam. 2 mm. Augite and labradorite occur in ophitic intergrowth; between them are irregular pools of dark-brown glass.
C. Hyaloophitic texture in basalt, Pedregal, Mexico. Diam. 2 mm. Olivine, green diopsidic augite, and laths of labradorite lie in a matrix of dark, iron-rich glass.
A B C
Gambar II. 17. Tekstur batuan Beku
A. Trachytic texture in trachyte, Castello d'lschia, Italy. Diam. 2 mm. Pheno-crysts of sanidine and of golden-yellow, oxidized aegirine-augite, in a fluidal groundmass of subparallel sanidine laths with intergranular aegirine-augite, aegirite, and iron oxides, plus accessory apatite and sphene. Many triangular and polygonal spaces between the sanidine laths are occupied in interserial fashion by analcite or sodalile.
B. Pilotaxitic texture in hypersthene andesite. Mount Rainier, Washington. Diam. 2 mm. Phenocrysts of hypersthene and labradorke, in a groundmass of andesine microlites with interstitial cryptocrystalline material and specks ofaugite and iron oxides. The nuidal banding is much less pronounced than in rocks of trachytic texture.
C. Hyalopilitic texture in pyroxene dacite, Weiselberg, northern Germany. Diam. 2 mm. Phenocrysts of labradorke, together with microlites of andesine-oligoclase and slender prisms ofpigeonite of random orientation, in a matrix of clear brown glass.
A B C
Gambar II. 18. Basalts and Basaltic Andesite
A. Basaltic andesite, Paricutin, Mexico. Diam. 2.5 mm. Phenocrysts of olivine, some elongated parallel to the base, and microlites oflabradorite in a vesicular matrix of black glass.
B. Glomeroporphyritic olivine-augite basalt, Copco Dam, northern California. Diam. 2.5 mm. A cluster of bytownite and olivine phenocrysts lies in a groundmass of labradorite laths, granular augite, and interstitial black glass.
C. Olivine-augite basalt. Craters of the Moon, Idaho. Diam. 2 mm. From the vesicular, glass-rich crust of a recent pahoehoe flow. Small crystals of olivine, augite, and labradorite, accompanied by abundant granular opaque iron oxides, in a base of clear, brown glass
A B C
Gambar II. 19. Diabases
A. Tholeiitic diabase. West Rock, New Haven, Connecticut. Diam. 2 mm. Colorless pigeonite, marginally altered to serpentine; fresh ophitic plates of pale-brown augite; laths of labradorite; granules of opaque minerals; and interstitial chloride material. Not shown in this section, but found elsewhere in the sill from which this specimen came, are a little interstitial biotite and mici;o-pegmatite. \
B. Alkali olivine diabase, Pigeon Point, Minnesota. Diam. 3 mm. Laths of calcic labradorite; olivine; ophitic, purplish augite; opaque minerals; reddish-brown biotite; and chlorite. C. Tholeiitic diabase, Pwllheli, North Wales. Diam. 3 mm. A single plate of subcalcic augite (2V
== 40°) ophitically encloses calcic plagioclase, which is almost entirely altered to calcite and prehnite and heavily stippled with granular leucoxene. The opaque grains close to the edge of the section are composed ofexsolution intergrowths ofilmenite and magnetite; near the center are two round patches of talc and serpentine after olivine; near the lower edge is an area of calcite.
A B C
Gambar II. 20. Differensiasi dalam Tholeiitic Diabase Sill, New Jersey
A. Specimen 3 m above the base. Diam. 3 mm. Composed of labradorile, cli-nopyroKenes, and a little hypersthene, ilmenite, and bioiite.
B. Olivine-rich specimen, 15 m above the base. Diam. 3mm. Consists ofolivine, ophitic pigeonite, labradorite laths, ilmenite, and, close together, accessory biotite and micropegmatiie.
C. Specimen from upper part of sill. Diam. 3 mm. The chief constituents are pyroxene, altered labradorite, and iron-titanium oxides. Deuteric hornblende and biotite border the pyroxene and oxides; patches of interstitial micropegmatite near center and right edge of section; prism of apatite adjoins upper-right edge.
A B
Gambar II. 21. Basalts
A. Mugearite, Isle of Skye, Scotland. Diam. 3 mm. Essentially composed of olivine, oligoclase, and iron oxide, with accessory augite, apatite, and orthoclase. The smaller olivines are elongated along [100], the larger ones, terminated by domes, are elongated along [001]. B. Picrile basalt, Kauai, Hawaiian Islands. Diam. 3 mm. Abundant large grains ofolivine,
rimmed with iddingsite and magnetite, in an intergranular matrix ot labradorite laths, subhedral augite, and magnetite.
A B C
Gambar II. 22. Batuan Spilitic
A. Spililic diabase, Weilburg, Lahn, Germany. Diam. 2 mm. Cloudy laths of oligoclase in an intersertal matrix composed of chlorite, calcite, granular ilmenite, and leucoxene.
B. Amygdaloidal basalt. Coast Ranges, California. Diam. 2mm. Laths of cloudy oligoclase and a few of albite, with relic granules of augite, in a matrix of chlorite, calcite, ilmenite, and leucoxene. Amygdules filled by calcite and chlorite.
C. Variolitic basalt, Mount Tamalpais, California. Diam. 2 mm. Specimen from a pillow sill. Subradiating laths of albite and slender prisms of augite, in a groundmass of calcite, chlorite, and leucoxene. Amygdules of calcite and chlorite.
A B C
Gambar II. 23. Gabbros dan Troctolite
A. Gabbro, Volpersdorf, Saxony. Diam. 3 mm. Labradorite and diallage are the chief primary minerals; the latter shows kelyphitic fringes of tremolite. The remainder consists of serpentine and talc.
B. Gabbro, Glen More ring dike, Mull, Scotland. Diam. 3 mm. Chiefly composed of labradorue and augite ophitically intergrown. Accessory constituents include serpentinized olivine, needles of apatite, flakes of biotite bordering plates of ilmenite, and, in the upper-left portion, a micrographic patch of quartz and K-feldspar.
C. Troctolite, Volpersdorf, Saxony. Diam. 6 mm. Essentially an olivine-labra-dorite rock. The olivine is almost entirely converted to serpentine, and the surrounding feldspar is
