ASAL USUL DAN SIFAT-SIFAT BATUAN
A. Asal-usul Batuan
BAB 8
25 B. Siklus Batuan
1. Magma Mengalami Kristalisasi
Terjadinya batuan pertama kali diawali oleh adanya magma. Magma ini merupakan bahan pokok pembentuk batuan. Terbentuknya batuan pertama kali karena diawali oleh adanya magma yang mengalami proses kristalisasi. Magma ini tidak terdapat di semua area bumi, sebagian besar magma terbentuk di sepanjang batas lempeng bumi. Kemudian magma yang yang membeku akan membentuk sebuh kristal atau mineral (hal ini dinamakan kristalisasi). Magma yang membentuk kristal ini sma seperti air yang didinginkan menjadi es. Magma yang mengkristal ini akan banyak ditemukan pada gunung berapi yang mengalami erupsi. Magma yang keluar dari dalam gunung akan membeku setelah sampai ke permukaan bumi.
Magma yang membeku ini akan membentuk sebuah jenis batuan, yakni batuan beku. Magma yang membekunya setelah sampai di permukaa bumi akan membentuk batuan beku yang jenisnya ekstrusif.
Sementara magma yang membeku namun belum sampai ke permukaan bumi ini membentuk sebuah batuan jenis intrusif. Namun, semua batuan yang dibentuk karena adanya pembekuan magma disebut dengan batuan beku.
2. Mengalami Pengangkatan dan Pelapukan
Kemudian batuan-batuan beku yang telah terbentuk tadi lama- kelamaan akan mengalami proses pelapukan. Batuan yang mengalami proses pelapukan paling cepat terutama adalah batuan yang membeku di permukaan bumi (batuan ekstrusif). Batuan ini lebih cepat mengalami proses pelapukan karena terpapar secara langsung oleh cuaca di bumi dan juga atmosfer bumi, sehingga pelapukannya lebih cepat daripada yang berada di bawah permukaan bumi.
Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:
• Pelapukan secara fisika: perubahan suhu dari panas ke dingin akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat rekahanrekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.
• Pelapukan secara kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan seperti contohnya larutan HCl akan bereaksi dengan batu gamping. Bahkan air pun dapat bereaksi melarutan beberapa jenis batuan. Salah satu contoh yang nyata adalah “hujan asam” yang sangat mempengaruhi terjadinya pelapukan secara kimia.
• Pelapukan secara biologi: Selain pelapukan yang terjadi akibat proses fisikan dan kimia, salah satu pelapukan yang dapat terjadi adalah pelapukan secara biologi. Salah satu contohnya adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan akhirnya dapat memecah batuan menjadi bagian yang lebih kecil lagi.
Meskipun demikian, bukan berarti batuan yang berada di permukaan bumi ini tidak bisa mengalami pelapukan. Batuan yang berada di bawah permukaan tanah tetap bisa mengalami pelapukan, namun harus mengalami proses pengangkatan ke permukaan tanah terlebih dahulu. Batuan yang berada di bawah permukaan bumi harus terangkat ke permukaan bumi melalui proses tektonik, kemudian lapisan batuan yang berada di atasnya harus hilang terlebih dahulu oleh proses erosi. Setelah berada di permukaan bumi inilah proses pelapukan batuan dimulai.
3. Mengalami Erosi
Setelah mengalami proses pengangkatan dan pelapukan, maka proses yang selanjutnya adalah erosi.
Setelah batuan mengalami pelapukan, batuan-batuan tersebut akan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya tempat dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi. Proses erosi ini dapat terjadi melalui beberapa cara:
• Akibat grafitasi: akibat adanya grafitasi bumi maka pecahan batuan yang ada bisa langsung jatuh ke permukaan tanah atau menggelinding melalui tebing sampai akhirnya terkumpul di permukaan tanah.
• Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat yang lain. Salah satu contoh yang dapat diamati dengan jelas adalah peranan sungai dalam mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ini.
• Akibat angin: selain air, angin pun dapat mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ukurannya seperti halnya yang saat ini terjadi di daerah gurun.
• Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti yang ada di Alaska sekarang juga mampu memindahkan pecahan-pecahan batuan yang ada.
27 4. Pengendapan dan Pembentukan Batuan Sedimen
Pecahan-pecahan batuan yang terbawa akibat erosi tidak dapat terbawa selamanya. Seperti halnya sungai akan bertemu laut, angin akan berkurang tiupannya, dan juga glasier akan meleleh. Akibat semua ini, maka pecahan batuan yang terbawa akan terendapkan. Proses ini yang sering disebut proses pengendapan.
Selama proses pengendapan, pecahan batuan akan diendapkan secara berlapis dimana pecahan yang berat akan diendapkan terlebih dahulu baru kemudian diikuti pecahan yang lebih ringan dan seterusnya. Proses pengendapan ini akan membentuk perlapisan pada batuan yang sering kita lihat di batuan sedimen saat ini.
Pada saat perlapisan di batuan sedimen ini terbentuk, tekanan yang ada di perlapisan yang paling bawah akan bertambah akibat pertambahan beban di atasnya. Akibat pertambahan tekanan ini, air yang ada dalam lapisan-lapisan batuan akan tertekan sehingga keluar dari lapisan batuan yang ada. Proses ini sering disebut kompaksi. Pada saat yang bersamaan pula, partikel-partikel yang ada dalam lapisan mulai bersatu.
Adanya semen seperti lempung, silika, atau kalsit diantara partikel-partikel yang ada membuat partikel tersebut menyatu membentuk batuan yang lebih keras. Proses ini sering disebut sementasi. Setelah proses kompaksi dan sementasi terjadi pada pecahan batuan yang ada, perlapisan sedimen yang ada sebelumnya berganti menjadi batuan sedimen yang berlapis-lapis. Batuan sedimen seperti batu pasir, batu lempung, dan batu gamping dapat dibedakan dari batuan lainnya melalui adanya perlapisan, butiran-butiran sedimen yang menjadi satu akibat adanya semen, dan juga adanya fosil yang ikut terendapkan saat pecahan batuan dan fosil mengalami proses erosi, kompaksi dan akhirnya tersementasikan bersama-sama.
5. Batuan Sedimen Berubah Menjadi Batuan Metamorf
Batuan sedimen banyak terdapat di bawah permukaan bumi. Batuan beku intrusif juga berada di bawah permukaan bumi. Ketika batu yang berada di di bawah permukaan bumi ini tidak tersingkap ke atas permukaan bumi ketika proses pengangkatan, maka batuan tersebut akan terkubur lebih dalam lagi. Semakin dalam terkubur, maka akan semakin besar kemungkinan untuk terpapar suhu dan juga tekanan tinggi yang dihasilkan oleh kompresi tektonik dan energi panas yang berasal dari dalam bumi, yang pada akhirnya dapat mengubah batuan tersebut. Batuan yang telah berubah di bawah permukaan bumi akibat paparan suhu, tekanan, dan juga kontak magma ini disebut dengan batuan metamorf atau malihan.
Pada kerak bumi yang cukup dalam, tekanan dan suhu yang ada sangatlah tinggi. Kondisi tekanan dan suhu yang sangat tinggi seperti ini dapat mengubah mineral yang dalam batuan. Proses ini sering disebut proses metamorfisme. Semua batuan yang ada dapat mengalami proses metamorfisme. Tingkat proses metamorfisme yang terjadi tergantung dari:
• Apakah batuan yang ada terkena efek tekanan dan atau suhu yang tinggi.
• Apakah batuan tersebut mengalami perubahan bentuk. Apakah batuan tersebut mengalami perubahan bentuk.
• Berapa lama batuan yang ada terkena tekanan dan suhu yang tinggi.
6. Batuan Metamorf atau Malihan Berubah Menjadi Magma
Setelah batuan menjadi batuan malihan atau metamorf, lama kelamaan batuan metamorf atau malihan ini akan berubah menjadi magma kemballi. Dan dari magma inilah proses terjadinya batu bisa terjadi kembali.
Dengan bertambahnya dalam suatu batuan dalam bumi, kemungkinan batuan yang ada melebur kembali menjadi magma sangatlah besar. Ini karena tekanan dan suhu yang sangat tinggi pada kedalaman yang sangat dalam. Akibat densitas dari magma yang terbentuk lebih kecil dari batuan sekitarnya, maka magma tersebut akan mencoba kembali ke permukaan menembus kerak bumi yang ada. Magma juga terbentuk di bawah kerak bumi yaitu di mantle bumi. Magma ini juga akan berusaha menerobos kerak bumi untuk kemudian berkumpul dengan magma yang sudah terbentuk sebelumnya dan selanjutnya berusaha menerobos kerak bumi untuk membentuk batuan beku baik itu plutonik ataupun vulkanik.
Kadang-kadang magma mampu menerobos sampai ke permukaan bumi melalui rekahan atau patahan yang ada di bumi. Pada saat magma mampu menembus permukaan bumi, maka kadang terbentuk ledakan atau sering disebut volcanic eruption. Proses ini sering disebut proses ekstrusif. Batuan yang terbentuk dari magma yang keluar ke permukaan disebut batuan beku ekstrusif. Basalt dan pumice (batu apung) adalah salah satu contoh batuan ekstrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku ekstrusif memperlihatkan ciri-ciri berikut:
• Butirannya sangatlah kecil. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat cepat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan tidak mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.
• Umumnya memperlihatkan adanya rongga-rongga yang terbentuk akibat gas yang terkandung dalam batuan atau yang sering disebut “gas bubble”.
Proses-proses inilah semua yang terjadi dimasa lampau, sekarang, dan yang akan datang. Terjadinya proses-proses ini menjaga keseimbangan batuan yang ada di bumi. Siklus batuan menggambarkan seluruh proses yang dengannya batuan dibentuk, dimodifikasi, ditransportasikan, mengalami dekomposisi, dan dibentuk kembali sebagai hasil dari proses internal dan eksternal Bumi. Siklus batuan ini berjalan secara kontinyu dan tidak pernah berakhir. Siklus ini adalah fenomena yang terjadi di kerak benua (geosfer) yang berinteraksi dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer dan digerakkan oleh energi panas internal Bumi dan energi panas yang datang dari Matahari.
Kerak bumi yang tersingkap ke udara akan mengalami pelapukan dan mengalami transformasi menjadi regolit melalui proses yang melibatkan atmosfer, hidrosfer dan biosfer. Selanjutnya, proses erosi mentansportasikan regolit dan kemudian mengendapkannya sebagai sedimen. Setelah mengalami deposisi, sedimen tertimbun dan mengalami kompaksi dan kemudian menjadi batuan sedimen. Kemudian, proses- proses tektonik yang menggerakkan lempeng dan pengangkatan kerak Bumi menyebabkan batuan sedimen
29
mengalami deformasi. Penimbunan yang lebih dalam membuat batuan sedimen menjadi batuan metamorik, dan penimbunan yang lebih dalam lagi membuat batuan metamorfik meleleh membentuk magma yang dari magma ini kemudian terbentuk batuan beku yang baru. Pada berbagai tahap siklus batuan ini, tektonik dapat mengangkat kerak bumi dan menyingkapkan batuan sehingga batuan tersebut mengalami pelapukan dan erosi. Dengan demikian, siklus batuan ini akan terus berlanjut tanpa henti.Dari kesimpulan diatas, jika kita hubungkan siklus batuan dengan sedimentologi, maka batua sedimen itu bisa berasal dari batuan apa saja, baik itu batuan beku, batuan metamorf, ataupun batuan sedimen itu sendiri.