Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, “api”) ialah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Magma ini sanggup berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada, baik di mantel ataupun kerak bumi. Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari proses-proses berikut: kenaikan temperatur, penurunan tekanan, atau perubahan komposisi. Lebih dari 700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar terbentuk di bawah permukaan kerak bumi.
STRUKTUR BATUAN BEKU
Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menimbulkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku
1. Struktur batuan beku ekstrusif
Batuan beku ekstrusif ialah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang mempunyai berbagia struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada ketika pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya:
a. Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.
b. Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan
c. Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal mirip batang pensil.
d. Pillow lava, yaitu struktur yang ibarat bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.
e. Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akhir pelepasan gas pada ketika pembekuan.
f. Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain mirip kalsit, kuarsa atau zeolit
g. Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akhir aliran
2. Struktur Batuan Beku Intrusif
Batuan beku ekstrusif ialah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. menurut kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur badan batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.
Konkordan
Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari badan batuan ini yaitu :
a. Sill, badan batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.
b. Lacc0l1th, badan batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akhir penerobosan badan batuan ini, sedangkan pecahan dasarnya tetap datar. Diameter lacc0l1h berkisar dari 2 hingga 4 mil dengan kedalaman ribuan meter.
c. Lopolith, bentuk badan batuan yang merupakan kebalikan dari lacc0l1th, yaitu bentuk badan batuan yang cembung ke bawah. Lopolith mempunyai diameter yang lebih besar dari lacc0l1th, yaitu puluhan hingga ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.
d. Pacc0l1th, badan batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan pacc0l1th berkisar antara ratusan hingga ribuan kilometer
Diskordan
Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis badan batuan ini yaitu:
a. Dike, yaitu badan batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan mempunyai bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter hingga puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.
b. Batolith, yaitu badan batuan yang mempunyai ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.
c. Stock, yaitu badan batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil
TEKSTUR BATUAN BEKU
Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada ketika pembekuan magma menjadikan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda.
Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup usang maka mineral-mineral penyusunya mempunyai waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar. Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak mempunyai sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku sanggup dibedakan menurut :
1. Tingkat kristalisasi
a) Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristal
a) Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristal
b) Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelas
c) Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas
2. Ukuran butir
a) Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.
a) Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.
b) Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran halus.
3. Bentuk kristal
Ketika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk tepat sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:
Ketika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk tepat sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:
a) Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurna
b) Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurna
c) Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna
.
4. Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnya
a) Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau bentuk kristal euhedral (sempurna)
b) Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristalnya berbentuk euhedral dan subhedral.
c) Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk anhedral.
5. Berdasarkan keseragaman antar butirnya
a) Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir sama
b) Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak sama
KLASIFIKASI BATUAN BEKU
Batuan beku diklasifikasikan menurut tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan mineraloginya.
a. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas :
1. Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.
2. Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi
3. Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi
Berdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic (gelap) mirip olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) mirip Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.
b. Klasifikasi batuan beku menurut warnanya yaitu:
1. Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%
2. Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% – 60%
3. Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% – 90%
4. Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%
c. Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku diklasifikasikan menjadi empat yaitu:
1. Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, misalnya Granit, Ryolit.
2. Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% – 52%. Contohnya Diorit, Andesit
3. Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% – 45%, misalnya Gabbro, Basalt
4. Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%
PENGELOMPOKAN BATUAN BEKU
Untuk membedakan aneka macam jenis batuan beku yang terdapat di Bumi, dilakukan aneka macam cara pengelompokan terhadap batuan beku (gambar). Pengelompokan yang didasarkan kepada susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini disebabkan disamping prosesnya usang dan mahal, lantaran harus dilakukan melalui analisa kimiawi. Dan yang sering digunakan ialah yang didasarkan kepada tekstur dipadukan dengan susunan mineral, dimana keduanya sanggup dilihat dengan kasat mata.
Pada gambar disamping diperlihatkan pengelompokan batuan beku dalam bagan, menurut susunan mineralogi. Gabro ialah batuan beku dalam dimana sebagian besar mineral-mineralnya ialah olivine dan piroksin. Sedangkan Felsparnya terdiri dari felspar plagioklas Ca. Teksturnya garang atau phanerik, lantaran mempunyai waktu pendinginan yang cukup usang didalam litosfir. Kalau ia membeku lebih cepat lantaran mencapai permukaan bumi, maka batuan beku yang terjadi ialah basalt dengan tekstur halus. Makara Gabro dan Basalt keduanya mempunyai susunan mineral yang sama, tetapi teksturnya berbeda. Demikian pula dengan Granit dan Rhyolit, atau Diorit dan Andesit. Granit dan Diorit mempunyai tekstur yang kasar, sedangkan Rhyolit dan Andesit, halus. Basalt dan Andesit ialah batuan beku yang banyak dikeluarkan gunung-berapi, sebagai hasil pembekuan lava.
Para andal teknik Sipil akan sangat tertarik untuk mempelajari batuan, disamping fungsinya sebagai materi bangunan, juga lantaran kiprahnya sebagai batuan dasar atau pondasi. Karena itu kepada mereka dianjurkan untuk sanggup mengenal beberapa jenis batuan beku yang utama di lapangan. Untuk memperoleh data wacana sifat batuan yang diharapkan oleh para andal Teknik Sipil, umumnya dilakukan pengujian lapangan dan studi petrografi (mikroskopis). Data tersebut diharapkan dalam kaitannya untuk penambangan, konstruksi bawah permukaan atau untuk memilih cara-cara menciptakan bukaan.
Batuan beku juga sanggup dikelompokan menurut bentuk-bentuknya didalam kerak Bumi. Pada ketika magma menerobos litosfir dalam perjalanannya menuju permukaan Bumi, ia sanggup menempati tempatnya didalam kerak dengan cara memotong struktur batuan yang telah ada, atau mengikuti arah dari struktur batuan. Yang memotong struktur disebut bentuk-bentuk diskordan, sedangkan yang mengikuti struktur disebut konkordan.
MAGMA
Dalam siklus batuan dicantumkan bahwa batuan beku bersumber dari proses pendinginan dan penghabluran lelehan batuan didalam Bumi yang disebut magma. Magma ialah suatu lelehan silikat bersuhu tinggi berada didalam Litosfir, yang terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas, hablur yang mengapung didalamnya, serta mengandung sejumlah materi berwujud gas. Lelehan tersebut diperkirakan terbentuk pada kedalaman berkisar sekitar 200 kilometer dibawah permukaan Bumi, terdiri terutama dari unsur-unsur yang kemudian membentuk mineral-mineral silikat.
Magma yang mempunyai berat-jenis lebih ringan dari batuan sekelilingnya, akan berusaha untuk naik melalui rekahan-rekahan yang ada dalam litosfir hingga hasilnya bisa mencapai permukaan Bumi. Apabila magma keluar, melalui acara gunung-berapi dan mengalir diatas permukaan Bumi, ia akan dinamakan lava. Magma ketika dalam perjalanannya naik menuju ke permukaan, sanggup juga mulai kehilangan mobilitasnya ketika masih berada didalam litosfir dan membentuk dapur-dapur magma sebelum mencapai permukaan. Dalam keadaan mirip itu, magma akan membeku ditempat, dimana ion-ion didalamnya akan mulai kehilangan gerak bebasnya kemudian menyusun diri, menghablur dan membentuk batuan beku. Namun dalam proses pembekuan tersebut, tidak seluruh pecahan dari lelehan itu akan menghablur pada ketika yang sama. Ada beberapa jenis mineral yang terbentuk lebih awal pada suhu yang tinggi dibanding dengan lainnya.
Bentuk-bentuk dan ukuran dari hablur yang terjadi, sangat ditentukan oleh derajat kecepatan dari pendinginan magma. Pada proses pendinginan yang lambat, hablur yang terbentuk akan mempunyai bentuk yang tepat dengan ukuran yang besar-besar. Sebaliknya, apabila pendinginan itu berlangsung cepat, maka ion-ion didalamnya akan dengan segera menyusun diri dan membentuk hablur-hablur yang berukuran kecil-kecil, kadang berukuran mikroskopis. Bentuk pola susunan hablur-hablur mineral yang nampak pada batuan beku tersebut dinamakan tekstur batuan.
Disamping derajat kecepatan pendinginan, susunan mineralogi dari magma serta kadar gas yang dikandungnya, juga turut memilih dalam proses penghablurannya. Mengingat magma dalam aspek-aspek tersebut diatas sangat berbeda, maka batuan beku yang terbentuk juga sangat bermacam-macam dalam susunan mineralogi dan kenampakan fisiknya. Meskipun demikian, batuan beku tetap sanggup dikelompokan menurut cara-cara pembentukan seta susunan mineraloginya.
PROSES PEMBENTUKAN MAGMA
Magma dalam kerak Bumi sanggup terbentuk sebagai akhir dari perbenturan antara 2 (dua) lempeng litosfir, dimana salah satu dari lempeng yang berinteraksi itu menunjam dan menyusup kedalam astenosfir. Sebagai akhir dari tabrakan yang berlangsung antara kedua lempeng litosfir tersebut, maka akan terjadi peningkatan suhu dan tekanan, ditambah dengan penambahan air berasal dari sedimen-sedimen samudra akan disusul oleh proses peleburan sebagian dari litosfir
Sumber magma yang terjadi sebagai akhir dari peleburan tersebut akan menghasilkan magma yang bersusunan asam (kandungan unsur SiO2 lebih besar dari 55%). Magma yang bersusunan basa, ialah magma yang terjadi dan bersumber dari astenosfir. Magma mirip itu didapat di daerah-daerah yang mengalami tanda-tanda regangan yang dilanjutkan dengan pemisahan litosfir.
Berdasakan sifat kimiawinya, batuan beku sanggup dikelompokan menjadi 4 (empat) kelompok, yaitu: (1) Kelompok batuan beku ultrabasa/ultramafic; (2) Kelompok batuan beku basa; (3) Kelompok batuan beku intermediate; dan (4) Kelompok batuan beku asam. Dengan demikian maka magma asal yang membentuk batuan batuan tersebut diatas sanggup dibagi menjadi 3 jenis, yaitu magma basa, magma intermediate, dan magma asam. Yang menjadi problem dari magma ialah :
1) Apakah benar bahwa magma terdiri dari 3 jenis (magma basa, intermediate, asam) ?
2) Apakah mungkin magma itu hanya ada satu jenis saja dan jikalau mungkin bagaimana menjelaskan cara
terbentuknya batuan-batuan yang komposisinya bersifat ultrabasa, basa, intermediate dan asam?
Berdasarkan pengelompokan batuan beku, maka pertanyaan pertama sanggup dibenarkan dan masuk logika apabila magma terdiri dari 3 jenis, sedangkan pertanyaan kedua, apakah benar bahwa magma hanya ada satu jenis saja dan bagaimana caranya sehingga sanggup membentuk batuan yang bersifat ultrabasa, basa, intermediate, dan asam?. Untuk menjawab pertanyaan ini, ada 2 cara untuk menjelaskan bagaimana batuan yang bersifat basa, intermediate, dan asam itu sanggup terbentuk dari satu jenis magma saja? Jawabannya ialah melalui proses Diferensiasi Magma dan proses Asimilasi Magma.
Diferensiasi Magma ialah proses penurunan temperatur magma yang terjadi secara perlahan yang diikuti dengan terbentuknya mineral-mineral mirip yang ditunjukkan dalam deret reaksi Bowen. Pada penurunan temperatur magma maka mineral yang pertama kali yang akan terbentuk ialah mineral Olivine, kemudian dilanjutkan dengan Pyroxene, Hornblende, Biotite (Deret tidak kontinu). Pada deret yang kontinu, pembentukan mineral dimulai dengan terbentuknya mineral Ca-Plagioclase dan diakhiri dengan pembentukan Na-Plagioclase. Pada penurunan temperatur selanjutnya akan terbentuk mineral K-Feldspar(Orthoclase), kemudian dilanjutkan oleh Muscovite dan diakhiri dengan terbentuknya mineral Kuarsa (Quartz). Proses pembentukan mineral akhir proses diferensiasi magma dikenal juga sebagai Mineral Pembentuk Batuan (Rock Forming Minerals).
Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam sanggup terjadi melalui proses diferensiasi magma. Pada tahap awal penurunan temperatur magma, maka mineral-mineral yang akan terbentuk untuk pertama kalinya ialah Olivine, Pyroxene dan Ca-plagioklas dan sebagaimana diketahui bahwa mineral-mineral tersebut ialah merupakan mineral penyusun batuan ultra basa. Dengan terbentuknya mineral-mineral Olivine, pyroxene, dan Ca-Plagioklas maka konsentrasi larutan magma akan semakin bersifat basa hingga intermediate dan pada kondisi ini akan terbentuk mineral mineral Amphibol, Biotite dan Plagioklas yang intermediate (Labradorite – Andesine) yang merupakan mineral pembentuk batuan Gabro (basa) dan Diorite (intermediate). Dengan terbentuknya mineral-mineral tersebut diatas, maka kini konsentrasi magma menjadi semakin bersifat asam. Pada kondisi ini mulai terbentuk mineral-mineral K-Feldspar (Orthoclase), Na-Plagioklas (Albit), Muscovite, dan Kuarsa yang merupakan mineral-mineral penyusun batuan Granite dan Granodiorite (Proses diferensiasi magma ini dikenal dengan seri reaksi Bowen).
Asimilasi Magma ialah proses meleburnya batuan samping (migling) akhir naiknya magma ke arah permukaan dan proses ini sanggup menimbulkan magma yang tadinya bersifat basa berkembang menjadi asam lantaran komposisi batuan sampingnya lebih bersifat asam. Apabila magma asalnya bersifat asam sedangkan batuan sampingnya bersifat basa, maka batuan yang terbentuk umumnya dicirikan oleh adanya Xenolite (Xenolite ialah fragment batuan yang bersifat basa yang terdapat dalam batuan asam). Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam sanggup juga terjadi apabila magma asal (magma basa) mengalami asimilasi dengan batuan sampingnya.
Sebagai teladan suatu magma basa yang menerobos batuan samping yang berkomposisi asam maka akan terjadi asimilasi magma, dimana batuan samping akan melebur dengan larutan magma dan hal ini akan menciptakan konsentrasi magma menjadi bersifat intermediate hingga asam. Dengan demikian maka batuan-batuan yang berkomposisi mineral intermediate maupun asam sanggup terbentuk dari magma basa yang mengalami asimilasi dengan batuan sampingnya. Klasifikasi batuan beku sanggup dilakukan menurut kandungan mineralnya, insiden / genesanya (plutonik, hypabisal, dan volkanik), komposisi kimia batuannya, dan indek warna batuannya. Untuk aneka macam keperluan klasifikasi, biasanya kandungan mineral digunakan untuk mengklasifikasi batuan dan merupakan cara yang paling gampang dalam menjelaskan batuan beku. Berdasarkan kejadiannya (genesanya), batuan beku sanggup dikelompokkan sebagai berikut:
1) Batuan Volcanic ialah batuan beku yang terbentuk dipermukaan atau sangat akrab permukaan bumi dan umumnya berbutir sangat halus hingga gelas.
2) Batuan Hypabysal ialah batuan beku intrusive yang terbentuk akrab permukaan bumi dengan ciri umum bertekstur porphyritic.
3) Batuan Plutonic ialah batuan beku intrusive yang terbentuk jauh dibawah permukaan bumi dan umumnya bertekstur sedang hingga kasar.
4) Batuan Extrusive ialah batuan beku, bersifat fragmental atau sebaliknya dan terbentuk sebagai hasil erupsi ke permukaan bumi.
5) Batuan Intrusive ialah batuan beku yang terbentuk dibawah permukaan bumi.
PENAMAAN BATUAN BEKU
Penamaan batuan beku ditentukan menurut dari komposisi mineral-mineral utama (ditentukan menurut persentase volumenya) dan apabila dalam penentuan komposisi mineralnya sulit ditentukan secara pasti, maka analisis kimia sanggup dilakukan untuk memastikan komposisinya. Yang dimaksud dengan pembagian terstruktur mengenai batuan beku disini ialah semua batuan beku yang terbentuk mirip yang diuraikan diatas (volkanik, plutonik, extrusive, dan intrusive). Dan batuan beku ini mungkin terbentuk oleh proses magmatik, metamorfosa, atau kristalisasi metasomatism.
Penamaan batuan beku didasarkan atas Tekstur Batuan dan Komposisi Mineral. Tekstur batuan beku ialah hubungan antar mineral dan derajat kristalisasinya. Tekstur batuan beku terdiri dari 3 jenis (gambar bsamping), yaitu Aphanitics (bertekstur halus), Porphyritics (bertekstur halus dan kasar), dan Phanerics (bertekstur kasar). Pada batuan beku kita mengenal derajat kristalisasi batuan: Holohyaline (seluruhnya terdiri dari mineral amorf/gelas)), holocrystalline (seluruhnya terdiri dari kristal), dan hypocrystalline (sebagian teridiri dari amorf dan sebagian kristal). Sedangkan bentuk mineral/butir dalam batuan beku dikenal dengan bentuk mineral: Anhedral, Euhedral, dan Glass/amorf.
Komposisi mineral utama batuan ialah mineral penyusun batuan (Rock forming Mineral) dari Bowen series, sanggup terdiri dari satu atau lebih mineral. Komposisi mineral dalam batuan beku sanggup terdiri dari mineral primer (mineral yang terbentuk pada ketika pembentukan batuan / bersamaan pembekuan magma) dan mineral sekunder (mineral yang terbentuk sehabis pembentukan batuan).
Sumber http://fisika-indonesia.blogspot.com
EmoticonEmoticon