Salamah"ss-Geografi: Makalah Geologi Dan Lingkungan "Batuan Beku"

Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, "api") adalah 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 dapat 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.

Magma dapat mendingin dan membeku di bawah atau di atas permukaan bumi. Bila membeku di bawah permukaan bumi, terbentuklah batuan yang dinamakan batuan beku dalam atau disebut juga batuan beku intrusive (sering juga dikatakan sebagai batuan beku plutonik). Sedangkan, bila magma dapat mencapai permukaan bumi kemudian membeku, terbentuklah batuan beku luar atau batuan beku ekstrusif.

Menurut para ahli seperti Turner dan Verhoogen (1960), F. F Groun (1947), Takeda (1970), magma didefinisikan sebagai cairan silikat kental yang pijar terbentuk secara alamiah, bertemperatur tinggi antara 1.500–2.5000C dan bersifat mobile (dapat bergerak) serta terdapat pada kerak bumi bagian bawah. Dalam magma tersebut terdapat beberapa bahan yang larut, bersifat volatile (air, CO2, chlorine, fluorine, iron, sulphur, dan lain-lain) yang merupakan penyebab mobilitas magma, dan non-volatile (non-gas) yang merupakan pembentuk mineral yang lazim dijumpai dalam batuan beku.

Pada saat magma mengalami penurunan suhu akibat perjalanan ke permukaan bumi, maka mineral-mineral akan terbentuk. Peristiwa tersebut dikenal dengan peristiwa penghabluran. Berdasarkan penghabluran mineral-mineral silikat (magma), oleh NL. Bowen disusun suatu seri yang dikenal dengan Bowen’s Reaction Series.

Gambar : Batuan beku, jalur yang berwarna lebih muda menunjukkan arah aliran.

2. Jenis-jenis Batuan Beku

Batuan beku terbagi menjadi :

a. Batuan beku dalam, dan

b. Batuan beku luar,

a. Batuan Beku Dalam

Magma yang membeku di bawah permukaan bumi, pendinginannya sangat lambat (dapat mencapai jutaan tahun), memungkinkan tumbuhnya kristal-kristal yang besar dan sempurna bentuknya, menjadi tubuh batuan beku intrusive. Tubuh batuan beku dalam mempunyai bentuk dan ukuran yang beragam, tergantung pada kondisimagma dan batuan di sekitarnya. Magma dapat menyusup pada batuan di sekitarnya atau menerobos melalui rekahan-rekahan pada batuan di sekelilingnya. Bentuk-bentuk batuan beku yang memotong struktur batuan di sekitarnya disebut diskordan, termasuk di dalamnya adalah batholit, stok, dyke, dan jenjang volkanik.

1. Batholit, merupakan tubuh batuan beku dalam yang paling besar dimensinya. Bentuknya tidak beraturan, memotong lapisan-lapisan batuan yang diterobosnya. Kebanyakan batolit merupakan kumpulan massa dari sejumlah tubuh-tubuh intrusi yang berkomposisi agak berbeda. Perbedaan ini mencerminkan bervariasinya magma pembentuk batholit. Beberapa batholit mencapai lebih dari 1000 km panjangnya dan 250 km lebarnya.

Dari penelitian geofisika dan penelitian singkapan di lapangan didapatkan bahwa tebal batholit antara 20-30 km. Batholite tidak terbentuk oleh magma yang menyusup dalam rekahan, karena tidak ada rekahan yang sebesar dimensi batolit. Karena besarnya, batholit dapat mendorong batuan yang diatasnya.

Meskipun batuan yang diterobos dapat tertekan ke atas oleh magma yang bergerak ke atas secara perlahan, tentunya ada proses lain yang bekerja. Magma yang naik melepaskan fragmen-fragmen batuan yang menutupinya. Proses ini dinamakan stopping. Blok-blok hasil stopping lebih padat dibandingkna magma yang naik, sehingga mengendap. Saat mengendap fragmen-fragmen ini bereaksi dan sebagian terlarut dalam magma. Tidak semua magma terlarut dan mengendap di dasar dapur magma. Setiap frgamen batuan yang berada dalam tubuh magma yang sudah membeku dinamakan Xenolith.

2. Stock, seperti batolit, bentuknya tidak beraturan dan dimensinya lebih kecil dibandingkan dengan batholit, tidak lebih dari 10 km. Stock merupakan penyerta suatu tubuh batholit atau bagian atas batholit.

3. Dyke, disebut juga gang, merupakan salah satu badan intrusi yang dibandingkan dengan batholit, berdimensi kecil. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya sejajar, memotong struktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya.

4. Jenjang Volkanik, adalah pipa gunung api di bawah kawah yang mengalirkan magma ke kepundan. Kemudian setelah batuan yang menutupi di sekitarnya tererosi, maka batuan beku yang bentuknya kurang lebih silindris dan menonjol dari topografi disekitarnya.

Bentuk-bentuk yang sejajar dengan struktur batuan di sekitarnya disebut konkordan diantaranya adalah sill, lakolit dan lopolit.

· Sill, adalah intrusi batuan beku yang konkordan atau sejajar terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya. Berbentuk tabular dan sisi-sisinya sejajar.

· Lakolit, sejenis dengan sill. Yang membedakan adalah bentuk bagian atasnya, batuan yang diterobosnya melengkung atau cembung ke atas, membentuk kubah landai. Sedangkan, bagian bawahnya mirip dengan Sill. Akibat proses-proses geologi, baik oleh gaya endogen, maupun gaya eksogen, batuan beku dapt tersingka di permukaan.

· Lopolit, bentuknya mirip dengan lakolit hanya saja bagian atas dan bawahnya cekung ke atas.

Batuan beku dalam selain mempunyai berbagai bentuk tubuh intrusi, juga terdapat jenis batuan berbeda, berdasarkan pada komposisi mineral pembentuknya. Batuan-batuan beku luar secara tekstur digolongkan ke dalam kelompok batuan beku fanerik.

b. Batuan Beku Luar

Magma yang mencapai permukaan bumi, keluar melalui rekahan atau lubang kepundan gunung api sebagai erupsi, mendingin dengan cepat dan membeku menjadi batuan ekstrusif. Keluarnyamagma di permukaan bumi melalui rekahan disebut sebagai fissure eruption.

Pada umumnya magma basaltis yang viskositasnya rendah dapat mengalir di sekitar rekahannya, menjadi hamparan lava basalt yang disebut plateau basalt. Erupsi yang keluar melalui lubang kepundan gunung api dinamakan erupsi sentral. Magma dapat mengalir melaui lereng, sebagai aliran lava atau ikut tersembur ke atas bersama gas-gas sebagai piroklastik.

Lava terdapat dalam berbagai bentuk dan jenis tergantung pada komposisi magmanya dan tempat terbentuknya. Apabilamagma membeku di bawah permukaan air terbentuklah lava bantal ( pillow lava), dinamakan demikian karena pembentukannya di bawah tekanan air. Dalam klasifikasi batuan beku batuan beku luar terklasifikasi ke dalam kelompok batuan beku afanitik.

3. Klasifikasi Batuan Beku

Batuan beku dapat diklasifikasikan berdasarkan cara terjadinya, kandungan SiO2, dan indeks warna. Dengan demikian dapat ditentukan nama batuan yang berbeda-beda meskipun dalam jenis batuan yang sama, menurut dasar klasifikasinya.

a. Klasifikasi berdasarkan cara terjadinya, menurut Rosenbusch (1877-1976) batuan beku dibagi menjadi:

Ø Effusive rock, untuk batuan beku yang terbentuk di permukaan.

Ø Dike rock, untuk batuan beku yang terbentuk dekat permukaan.

Ø Deep seated rock, untuk batuan beku yang jauh di dalam bumi. Oleh W.T. Huang (1962), jenis batuan ini disebut plutonik, sedang batuan effusive disebut batuan vulkanik.

b. Klasifikasi berdasarkan kandungan SiO2 (C.L. Hugnes, 1962), yaitu:

Ø Batuan beku asam, apabila kandungan SiO2 lebih dari 66%. Contohnya adalah riolit.

Ø Batuan beku intermediate, apabila kandungan SiO2 antara 52% - 66%. Contohnya adalah dasit.

Ø Batuan beku basa, apabila kandungan SiO2 antara 45% - 52%. Contohnya adalah andesit.

Ø Batuan beku ultra basa, apabila kandungan SiO2 kurang dari 45%. Contohnya adalah basalt.

c. Klasifikasi berdasarkan indeks warna ( S.J. Shand, 1943), yaitu:

Ø Leucoctaris rock, apabila mengandung kurang dari 30% mineral mafik.

Ø Mesococtik rock, apabila mengandung 30% - 60% mineral mafik.

Ø Melanocractik rock, apabila mengandung lebih dari 60% mineral mafik.

d. Menurut S.J. Ellis (1948) juga membagi batuan beku berdasarkan indeks warnanya sebagai berikut:

Ø Holofelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna kurang dari 10%.

Ø Felsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 10% sampai 40%.

Ø Mafelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 40% sampai 70%.

Ø Mafik, untuk batuan beku dengan indeks warna lebih dari 70%.

Pengelompokan atau klasifikasi batuan beku secara sederhana didasarkan atas tekstur dan komposisi mineralnya. Keragaman tekstur batuan beku diakibatkan oleh sejarah pendinginanmagma, sedangkan komposisi mineral bergantung pada kandungan unsure kimia magma induk dan lingkungan krsitalisasinya.

A. Tekstur

Tekstur didefinisikan sebagai keadaan atau hubungan yang erat antar mineral-mineral sebagai bagian dari batuan dan antara mineral-mineral dengan massa gelas yang membentuk massa dasar dari batuan.

Tekstur pada batuan beku umumnya ditentukan oleh tiga hal yang penting, yaitu:

1) Kristalinitas

Kristalinitas adalah derajat kristalisasi dari suatu batuan beku pada waktu terbentuknya batuan tersebut. Kristalinitas dalam fungsinya digunakan untuk menunjukkan berapa banyak yang berbentuk kristal dan yang tidak berbentuk kristal, selain itu juga dapat mencerminkan kecepatan pembekuan magma. Apabila magma dalam pembekuannya berlangsung lambat maka kristalnya kasar. Sedangkan jika pembekuannya berlangsung cepat maka kristalnya akan halus, akan tetapi jika pendinginannya berlangsung dengan cepat sekali maka kristalnya berbentuk amorf.

Dalam pembentukannnya dikenal tiga kelas derajat kristalisasi, yaitu:

· Holokristalin, yaitu batuan beku dimana semuanya tersusun oleh kristal. Tekstur holokristalin adalah karakteristik batuan plutonik, yaitu mikrokristalin yang telah membeku di dekat permukaan.

· Hipokristalin, yaitu apabila sebagian batuan terdiri dari massa gelas dan sebagian lagi terdiri dari massa kristal.

· Holohialin, yaitu batuan beku yang semuanya tersusun dari massa gelas. Tekstur holohialin banyak terbentuk sebagai lava (obsidian), dike dan sill, atau sebagai fasies yang lebih kecil dari tubuh batuan.

2) Granularitas

Granularitas didefinisikan sebagai besar butir (ukuran) pada batuan beku. Pada umumnya dikenal dua kelompok tekstur ukuran butir, yaitu:

3) Fanerik/fanerokristalin, Besar kristal-kristal dari golongan ini dapat dibedakan satu sama lain secara megaskopis dengan mata biasa. Kristal-kristal jenis fanerik ini dapat dibedakan menjadi:

· Halus (fine), apabila ukuran diameter butir kurang dari 1 mm.

· Sedang (medium), apabila ukuran diameter butir antara 1 – 5 mm.

· Kasar (coarse), apabila ukuran diameter butir antara 5 – 30 mm.

· Sangat kasar (very coarse), apabila ukuran diameter butir lebih dari 30 mm.

4) Afanitik, Besar kristal-kristal dari golongan ini tidak dapat dibedakan dengan mata biasa sehingga diperlukan bantuan mikroskop. Batuan dengan tekstur afanitik dapat tersusun oleh kristal, gelas atau keduanya. Dalam analisa mikroskopis dapat dibedakan:

· Mikrokristalin, apabila mineral-mineral pada batuan beku bisa diamati dengan bantuan mikroskop dengan ukuran butiran sekitar 0,1 – 0,01 mm.

· Kriptokristalin, apabila mineral-mineral dalam batuan beku terlalu kecil untuk diamati meskipun dengan bantuan mikroskop. Ukuran butiran berkisar antara 0,01 – 0,002 mm.

· Amorf/glassy/hyaline, apabila batuan beku tersusun oleh gelas.

5) Bentuk Kristal

Bentuk kristal adalah sifat dari suatu kristal dalam batuan, jadi bukan sifat batuan secara keseluruhan.

Ditinjau dari pandangan dua dimensi dikenal tiga bentuk kristal, yaitu:

· Euhedral, apabila batas dari mineral adalah bentuk asli dari bidang kristal.

· Subhedral, apabila sebagian dari batas kristalnya sudah tidak terlihat lagi.

· Anhedral, apabila mineral sudah tidak mempunyai bidang kristal asli.

Ditinjau dari pandangan tiga dimensi, dikenal empat bentuk kristal, yaitu:

· Equidimensional, apabila bentuk kristal ketiga dimensinya sama panjang.

· Tabular, apabila bentuk kristal dua dimensi lebih panjang dari satu dimensi yang lain.

· Prismitik, apabila bentuk kristal satu dimensi lebih panjang dari dua dimensi yang lain.

· Irregular, apabila bentuk kristal tidak teratur.