BAB I
PRAKTIKUM PETROLOGI 1.1 Pendahuluan
1.1.1. Latar Belakang
Petrologi adalah salah satu cabang ilmu pengetahuan geologi yang mempelajari batuan pembentuk kulit bumi, mencakup aspek pemerian (deskripsi) dan aspek genesa- interpretasi. Pengertian luas dari petrologi adalah mempelajari batuan secara mata telanjang, secara optik/ mikroskopis, secara kimia dan radio isotop. Studi petrologi secara kimia sering disebut petrokimia yang dapat dipandang sebagai bagian dari ilmu geokimia.
Untuk kuliah dan praktikum mahasiswa Teknik Pertambangan semester 4 maka studi petrologi dibatasi secara megaskopis saja. Aspek pemerian antara lain meliputi warna, tekstur, struktur, komposisi, berat jenis, kekerasan, kesarangan (porositas), kelulusan (permebilitas) dan klasifikasi atau pena maan batuan. Aspek genesa – interpretasi mencakup tentang sumber asal (“source”) hingga proses atau cara terbentuknya batuan.
Batuan didefinisikan sebagai semua bahan yang menyusun kerak (kulit) bumi dan merupakan suatu agregat (kumpulan) mineral- mineral yang telah menghablur (mengkristal). Dalam arti sempit, yang tidak termasuk batuan adalah tanah dan bahan lepas lainnya yang merupakan hasil pelapukan kimia, fisis maupun biologis, serta proses erosi dari batuan. Namun dalam arti luas tanah hasil pelapuk an dan erosi tersebut termasuk batuan.
Batuan sebagai agregat mineral pembentuk kulit bumi secara genesa dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis batuan, yaitu :
1. Batuan beku (“igneous rocks”), adalah kumpulan mineral silikat sebagai hasil pembekuan daripada magma yang mendingin (Huang, 1962).
2. Batuan sedimen (“sedimentary rocks”), adalah batuan hasil litifikasi bahan rombakan batuan yang berasal dari proses denudasi atau hasil reaksi kimia maupun hasil kegiatan organisme (Pettijohn, 1964).
3. Batuan metamorf atau batuan malihan (“metamorphic rocks”), adalah batuan yang berasal dari suatu batuan yang suda ad yang mengalami perubahan tekstur dan komposisi mineral pada fasa padat sebagai perubahan kondisi fisika (tekanan dan temperatur) (Winkler, 1967).
Dalam sejarah pembentukannya ketiga jenis batuan tersebut dapat mengalami jentera (siklus) batuan seperti pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1 Jentera Batuan 1.1.2. Maksud Dan Tujuan
Maksud dan Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk menjelaskan Petrologi, disertai dengan deskripsi mineral menurut struktur dan tekstur batuan tersebut berdasarkan jenis batuan dari Batuan Beku, Batuan Sedimen dan Batuan Metamorf.
Selain itu untuk memberikan pengetahuan tentang berbagai jenis batuan di muka bumi ini, berdasarkan diagenesa batuan tersebut, serta struktur dan tekstur yang dimiliki oleh batuan tersebut, sehingga kita dengan mudah dapat mengenali jenis batuan di lapangan nanti.
1.2 Ruang Lingkup Praktikum
Dalam pelaksanaan praktikum petrologi akan ditekankan pada penguasaan jenis dan nama batuan secara megaskopis (makroskopis), melalui pemerian yang mencakup warna tekstur, struktur dan komposisi batuan serta sifat-sifat lain yang sangat menonjol baik secara
fisik maupun kimiawi. Pemerian megaskopis ini dimaksudkan sebagai pemerian secara mata telanjang. Praktikan disyaratkan sudah mengikuti kuliah dan praktikum kristalografi- mineralogi dan mampu mengenal berbagai macam mineral/ kristal pembentuk batuan.
1.3 Tata Tertib Praktikum Tata tertib praktikum petrologi :
1. Praktikan harus hadir 5 (lima) menit sebelum praktikum dimulai.
2. Praktikan yang terlambat lebih dari 10 menit dianggap tidak hadir.
3. Praktikan dilarang merokok, makan, dan minum di dalam laboratorium.
4. Praktikan yang mengikuti acara praktikum harus memakai pakaian (kemeja, bukan kaos oblong)
5. Praktikan yang tidak hadir 2 kali berturut-turut akan dianggap gugur dan akan mengulang tahun depan.
6. Setelah mengikuti semua acara praktikum, praktikan akana mendapat Surat Keterangan Selesai Praktikum (SKSP).
7. Pelanggaran terhadap aturan praktikum akan dikenakan sanksi berupa pengurangan nilai atau dianggap gugur.
1.4 Alat – Alat Yang Digunakan
Adapun alat yang digunakan terdiri dari dua yaitu alat bantu optik- fisik dan kimiawi. Alat bantu secara optik- fisik adalah kaca pembesar (loupe), magnet untuk menguji adanya kandungan besi, sedangkan secara kimiawi adalah larutan HCl 0,1 N. selain itu praktikan juga diharapkan memenuhi alat-alat utama lain seperti perlengkapan tulis menulis (penggaris, belpoint, pensil, penghapus serta kertas laporan praktikum).
BAB II BATUAN BEKU
2.1 Dasar Teori 2.1.1. Mineral Pembentuk Batuan Beku
Mineral pembentuk batuan beku hampir selalu mengandung unsur Silisium (Si) sehingga sering disebut bahan silikat alam. Mineral tersebut ada yang tidak be rbentuk (amorf) dan ada yang berbentuk kristal. Berdasarkan warna dan komposisi kimia maka mineral/ kristal pembentuk batuan beku secara garis besar dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :
1. Kelompok mineral gelap atau mafic minerals, mengandung banyak unsur magnesium (Mg) dan besi (Fe).
2. Kelompok mineral terang atau felsic minerals, banyak mengandung unsur aluminium (Al), kalsium (Ca), natrium (sodium; Na), kalium (potassium; K) dan silisium (Si).
Gambar 2.1 Beberapa Contoh Batuan Beku
Banyaknya unsur logam berat seperti halnya Mg dan Fe tersebut menyebabkan mineral menjadi berwarna gelap. Sebaliknya mineral terang lebih dominan tersusun oleh logam ringan, seperti halnya Al, Ca, Na dan L.-K sehingga warnanya menjadi lebih terang.
Sesuai dengan reaksi Bowen (Tabel 2.1), mineral gelap terdiri dari olivin, piroksen, amfibol dan mika. Secara optik dan kimia piroksen dibagi menjadi piroksen tegak (piroksen orto) dan piroksen miring (piroksen klino). Sementara itu mika terdiri dari biotit
(mika hitam) dan muskovit (mika putih). Mineral terang pada prinsipnya terdiri dari felspar, felspatoid dan kuarsa. Felspar dibagi lagi menjadi plagioklas dan alkali felspar.
Secara mikroskopis dan kimiawi plagioklas dibagi lagi menjadi anortit, bitownit, labradorit, andesin, oligoklas dan albit.
Tabel 2.1 Reaksi Seri Bowen (1928) dari mineral-mineral utama pembentuk batuan beku.
(Temperatur Tinggi : Magma Basa)
Olivin Anortit
Orto Piroksen Bitownit
Klino Piroksen Labradorit
Amphibol Andesin
Biotit Oligoklas
Albit
Potassium Feldspar
Muskovit
Kuarsa
(Temperatur Rendah : Magma Asam)
1.400o C
700o C
Sebelah kiri mewakili mineral - mineral hitam (mafic minerals) yang terbentuk pertama kali dalam temperatur sangat tinggi adalah: olivin, kemudian disusun oleh piroksen, amfibol, biotit.
Sebelah kanan mewakili mineral - mineral terang (felsic minerals) seperti plagioklas, di mana mineral kelompok ini tersebar luas mulai batuan beku asam sampai basa. Sedangkan mineral yang terbentuk paling akhir adalah kuarsa. Mineral yang terbentuk pertama kali adalah mineral yang sangat tidak stabil, sedangkan mineral yang terbentuk paling akhir adalah mineral yang paling stabil.
2.2 Deskripsi Batuan 2.2.1 Jenis Batuan Beku
Jenis batuan didasarkan pada pembagian batuan beku secara genetik, yaitu terdiri dari Batuan Beku Dalam adalah batuan beku yang terbentuk di dalam bumi; sering disebut batuan beku intrusi. Batuan Beku Luar adalah batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi; sering disebut batuan beku ekstrusi.
2.2.2. Warna Batuan
Warna batuan berkaitan erat dengan komposisi mineral penyusunnya.mineral penyusun batuan tersebut sangat dipengaruhi oleh komposisi magma asalnya sehingga dari warna dapat diketahui jenis magma pembentuknya, kecuali untuk batuan yang mempunyai tekstur gelasan.
a) Batuan beku yang berwarna cerah umumnya adalah batuan beku asam yang tersusun atas mineral- mineral felsik,misalnya kuarsa, potash feldsfar dan muskovit.
b) Batuan beku yang berwarna gelap sampai hitam umumnya batuan beku intermediet dimana jumlah mineral felsik dan mafiknya hampir sama banyak.
c) Batuan beku yang berwarna hitam kehijauan umumnya adalah batuan beku basa dengan mineral penyusun dominan adalah mineral- mineral mafik.
d) Batuan beku yang berwarna hijau kelam dan biasanya monomineralik, disebut dengan batuan beku ultra basa dengan komposisi hampir seluruhnya mafik.
2.2.3. Struktur Batuan
Struktur adalah kenampakan hubungan antara bagian-bagian batuan yang berbeda.
Pengertian struktur pada batuan beku biasanya mengacu pada pengama tan dalam skala besar atau singkapan dilapangan.pada batuan beku struktur yang sering ditemukan adalah:
a. Massif : bila batuan pejal,tanpa retakan ataupun lubang-lubang gas atau apabila pada batuan tidak menunjukan fragmen batuan lain yang tertanam ditubuhnya.
b. Pillo Lava : atau lava bantal merupakan struktur yang dinyatakan pad batuan intrusi tertentu, yang dicirikan oleh massa yang berbentuk bantal dimana ukuran dari bentuk ini berdiameter 30-60 cm dan jaraknya berdekatan. Strutur ini khas pada batuan volkanik bawah laut.
c. Jointing : bila batuan tampak seperti mempunyai retakan-retakan.kenapakan ini akan mudah diamati pada singkapan di lapangan.
d. Vesikular : dicirikandengan adanya lubang-lubang gas,sturktur ini dibagi lagi menjadi 3 yaitu:
i. Skoriaan : bila lubang-lubang gas tidak saling berhubungan.
ii. Pumisan : bila lubang-lubang gas saling berhubungan.
iii. Aliran : bila ada kenampakan aliran dari kristal-kristal maupun lubang gas.
iv. Amigdaloidal : bila lubang-lubang gas terisi oleh mineral-mineral sekunder seperti zeolit,karbonat dan bermacam silika.
Gambar basalt amigdaloidal
e. Xenolith : struktur yang memperlihatkan adanya suatu fragmen batuan yang masuk atau tertahan kedalam batuan beku. Struktur ini terbentuk akibat adanya peleberan tidak sempurna dari suatu batuan samping didalam magma yang menrobos.
f. Autobreccia : struktur pada lava yang memperlihatkan fragmen-fragmen dari lava itu sendiri.
2.2.4. Tekstur Batuan
Pengertian tekstur batuan mengacu pada kenampakan butir-butir mineral yang ada di dalamnya, yang meliputi tingkat kristalisasi, uk uran butir, bentuk butir, granularitas, dan hubungan antar butir (fabric). Jika warna batuan berhubungan erat dengan komposisi kimia dan mineralogi, maka tekstur berhubungan dengan sejarah pembentukan dan keterdapatannya. Tekstur merupakan hasil dari rangkaian proses sebelum,dan sesudah kristalisasi. Pengamatan tekstur meliputi :
2.2.4.1. Tingkat atau derajat kristalisasi
Derajat kristalisasi mineral dalam batuan beku, terdiri atas 3 yaitu : a) Holokristalin
Tekstur batuan beku yang kenampakan batuannya terdiri dari
keseluruhan mineral yang membentuk kristal, hal ini menunjukkan bahwa proses kristalisasi berlangsung begitu lama sehingga memungkinkan
terbentuknya mineral - mineral dengan bentuk kristal yang relatif sempurna.
b) Hipokristalin
Tekstur batuan yang yang kenampakannya terdiri dari sebagaian mineral membentuk kristal dan sebagiannya membentuk gelas, hal ini menunjukkan proses kristalisasi berlangsung relatif lama namun masih memingkinkan terbentuknya mineral dengan bentuk kristal yang kurang.
c) Holohyalin
Tekstur batuan yang kenampakannya terdiri dari mineral yang keseluruhannya berbentuk gelas, hal ini menunjukkan bahwa proses
kristalisasi magma berlangsung relatif singkat sehingga tidak memungkinkan pembentukan mineral - mineral dengan bentuk yang sempurna.
2.2.4.2. Granularitas
Granularitas merupakan ukuran butir mineral adalah sifat tekstural yang paling mudah dikenali.ukuran kristal dapat menunjukan tingkat kristalisasi pada batuan.
Granularitas atau ukuran Kristal dalam masa batuan beku dibagi menjadi 2,yaitu:
1. Fanerik : apabila di dalam batuan tersebut dapat terlihat mineral penyusunnya, meliputi bentuk kristal, ukuran butir dan huungan antar butir. Singkatnya, batuan beku mempunyai tekstur fanerik apabila mineral penyusunnya, baik berupa krista l maupun gelasatau kaca dapat diamati.
2. Afanitik : kenampakan butir individual mineral didalam batuan beku sangat halus halus sehingga mineral penyusunnya tidak dapat diamati secara mata telanjang atau dengan loupe.
Ukuran Butir Cox, Price, Harte W.T.G Heinric
Halus < 1mm <1 mm <1 mm
Sedang 1 - 5 mm 1 - 5 mm 1 - 10mm
Kasar >5mm 5 - 30 mm 10 - 30 mm
Sangat kasar - >30 mm > 30 mm
Tabel 2.2
Kisaran harga ukuran mineral dari beberapa sumber
Jika batuan beku mempunyai tekstur afanitik maka pemerian tekst ur lebih rinci tidak dapat diketahui, sehingga harus dihentikan. Sebaliknya apabila batuan beku tersebut bertekstur fanerik maka pemerian lebih lanjut dapat diteruskan.
2.2.4.3. Kemas
Kemas meliputi bentuk butir dan suasana hubungan mineal di dalam sutu batuan beku
2.2.4.3.1 Bentuk Butir
a) Euhedral, bentuk kristal dari butiran mineral mempunyai bidang kristal yang sempurna.
b) Subhedral, bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh sebagian bidang kristal yang sempurna.
c) Anhedral, berbentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh bidang kristal yang tidak sempurna.
2.2.4.3.2 Hubungan Antar Butir
Pada batuan beku non fragmental tingkat granularitas dapat dibagi menjadi beberapa macam yaitu:
a) Granular atau Equigranular
Disebut equigranularitas apabila memiliki ukuran mineral yang seragam.
Tekstur ini dibagi menjadi 2:
1. Panidiomorfik Granular, apabila sebagian besar mineral didalam batuan beku tersebut berukuran butir relatif seragam dan berbentuk euhedral
2. Hipidiomorfik Granular, apabila sebagian besar mineral didalam batuan beku tersebut berukuran butir relatif seragam dan berbentuk subhedral.
3. Allotriomorfik Granular, apabila sebagian besar mineral didalam batuan beku tersebut berukuran butir relatif seragam dan berbentuk anhedral.
b) Inequigranular
Apabila ukuran kristal tidak seragam. Tekstur ini dapat dibagi lagi menjadi : a) Faneroporfiritik, bila kristal mineral yang besar (Fenokris) dikelilingi
kristal mineral yang lebih kecil (massa dasar) dan dapat dikenali dengan mata telanjang. Contoh : Diorot Porfir.
b) Porfiroafanitik, bila Fenokris dikelilingi oleh massa dasar yang afanitik.
Contoh : Andesit Porfir.
Didalam beku bertekstur holokristalin inequigranular dan hipokristalin terdapat kristal berukuran butir besar, disebut fenokris, dikelilingi oleh kristal mineral yang lebih kecil (massa dasar/groundmass). Kenmapakan demikian disebut tekstur porfir atau prfiri atau firik. Tekstur holokristalin porfiritik adalah apabila didalam batuan beku itu terdapat kristal besar (fenokris) yang tertanam didalam massa dasar kristal yang lebih halus. Tekstur hipokristalin porfiritik diperuntukan
