BAB I LATAR BELAKANG I.1 PETROLOGI
Perkembangan petrologi sebagai bagian dari cabang ilmu geologi telah berkembang sedemikian jauh. Salah satu tujuan dari petrologi dan geologi adalah mengidentifikasi suatu batuan, bagaimana kita bisa memberi nama ke batuan tersebut. Seperti yang dilakukan terhadap manusia, setiap manusia mempuyai nama dan ciri-ciri sehingga bisa dikenali dan diidentifikasi. Secara umum, yang dilakukan untuk memberi nama batuan vulkanik non-piroklastik adalah berdasarkan komposisi mineral penyusunnya. Klasifikasi menggunakan komposisi mineral yang digunakan adalah klasifikasi QAPF yang disusun oleh Streckeisen (1967). Klasifikasi ini berdasarkan prosentasi modal kehadiran mineral ku arsa (Q), alkali feldspar (A), plagioklas (P) dan Feldspatoid (F) yang diplot ke dalam double ternary diagram (Gb. 1). Namun, karena sering dijumpai kesulitan k etika hendak menerapkan klasifikasi tersebut, dimana prosentasi modal mineral yang disyaratkan untuk klasifikasi tersebut tidak dipenuhi, sehingga klasifikasi tersebut tidak bisa digunakan. Kandungan mineral sering tidak bisa ditentukan secara prosentase modal karena kehadiran mineral be rukuran halus atau karena kehadiran material gelasan. Untuk mengatasi hal tersebut maka IUGS Subcommission Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks membuat rekomendasi untuk membuat klasifikasi sistematis jika modal analysis tidak memenuhi syarat klasifikasi. Untuk menyusun klasifikasi baru ini t elah melalui proses yang panjang di b erbagai pertemuan seperti di Grenoble (1975), Sydney (19 76), Prague (1977), Padua (1979), Paris (1980), Cambridge Cambridge (1981), (1981 ), Granada (1983), Moscow (1984), and London (1985). Dari pertemuan tersebut disepakati bahwa modal mineralogical QAPF classification batuan vulkanik (Streckeisen, 1978, 1980) masih tetap menjadi klasifikasi batuan vulkanik primer, dengan syarat bahwa analisis modal kandungan mineral bisa dipenuhi. Usulan untuk klasifikasi batuan vul kanik piroklastik berdasarkan ciri-ciri non-genetik sudah dipublikasikan (Le Bas & Sabine, 1980; Schmid, 1981). Klasifikasi yang diusulkan oleh IUGS tersebut ti dak berdasarkan genesa dan menggunakan diagram Total Alkali Silika atau dikenal sebagai diagram TAS sperti di gambar 1 (Le Bass dkk., 1986). Usulan ini merupakan pemutakhiran dan menggantikan usulan yang pernah diajukan oleh Le Maitre (1984) and Zanettin (1984). Klasifikasi ini be rlaku jika 1) analisa kimia yang valid diperoleh, 2) analisis modal mineral tidak diperoleh dan 3) tidak berlaku untuk batuan vulkanik piroklastik. Sebelum usulan dagram TAS diterima secara penuh beberapa usaha dilakukan untuk merubah dari data kimia menjadi data modal mineral dengan menggunakan analisis normatif. (e.g. Washington (1917) and Rittmann(1973), tetapi tidak ada yang memuaskan karena hubungan pasti antara n ormatif modal dan hitungan tidak bisa ditentukan sebelum ada informasi sifat feldspar (Streckeisen & Le Maitre, 1979; Le Maitre, 1984). Beberapa usaha lain untuk menguhubungkan antara modal analisis dan kimia data juga sudah dilakukan seperti (Streckeisen, 1976; De La Roche et al., 1980). Oleh karena itu direkomendasikan menggunakan diagram TAS untuk menklasifikasi batuan vulkanik. I.2 BATUAN BEKU Asal awalnya batuan beku adalah massa batuan yang cair-pijar, karena sangat panasnya (10000 20000), massa batuan ini disebut magma. Tempat asalnya disebut dapur magma dan letaknya di dalam bumi. Kedalaman K edalaman dan besarnya tiap-tiap dapur magma umumnya tidak sama, Demikian pula susunan dan sifat-sifatnya tia p-tiap magma berlainan. Magma umumnya mengandung berbagai macam gas-gas. Gas-gas ini merupakan suatu sumber kekuatan atau energi yang mendorong magma ke atas. Makin banyak gas-gas yang dikandung, makin besar pula kekuatan tekanannya. Magma yang ditekan oleh gas-gas tadi, naik ke atas; Bowens Reaction Series
Page 1
makn tinggi naiknya, makin rendah suhunya dan akhirnya membeku. Batuan-batuan inilah yang disebut batuan beku. Susunan mineral-mineral dari batuan-batuan beku ini tidak selalu sama seperti susunan magma asalnya; sebab ada kemungkinan bahwa mineral -mineral tadi akan bereaksi dengan mineralmineral dari batuan-batuan yang dilalui a tau diterobosnya. Magma dapat membeku di dalam atau di luar di permukaan bumi. Atas dasar tempat pembekuannya, batuan beku dapat dibedakan kedalam : 1) Batuan beku intrusi (plutonik) Adalah batuan yang membeku di dalam kerak bumi dan tidak mencapai ke permukaan bumi. Batuan dalam ini dapat berbentuk, ant ara lain seperti: batolit, lakolit, tugu (diatrema), sill, dike, gang, dan urat-urat. Batolit dan lakolit dapat berukuran sangat besar seperti suatu gunung atau bukit. Menurut keterangan hingga sekarang belum dasar-dasarnya belum pernah ada yang menemukannya, kecuali atap-atapnya. Beberapa ahli ada yang beranggapan, bah wa batolit lakolit, tugu (diatrema), sill, dike, gang, dan urat-urat. Batolit dan lakolit dapat berukuran sangat besar seperti suatu gunung atau bukit. Menurut keterangan hingga sekarang belum dasar-dasarnya belum pernah ada yang menemukannya, kecuali atap-atapnya. Beberapa ahli ada yang beranggapan, bah wa batolit dan lakolit tidak lain dari magma yang membekunya di dalam dapur magma itu sendiri.
Batolit, tugu dan gang menerobos (memotong, menembus) lapisan-lapisan batuan, sedangkan lakolit adalah batuan beku yang menerobos pada bidang perlapisan di dalam kerak bumi mengangkat lapisan-lapisan di atasnya, sehingga puncaknya cembung. Sill adalah bentuk lain dari intrusi yang membeku di sepanjang bidang perlapisan kerak bumi dalam massa yang tipis (bentu k lembar) lebih kecil dari b atolit. Dan dike adalah batuan beku intrusi yang memotong bidang perlapisan batuan pada kerak bumi. Peristiwa pembekuan magma di dalam kerak bumi ini disebut intrusi atau plutonik. Batuan-batuan dalam yang membekunya sangat dalam, menurut para ahli paling sedikit 15 km dari permukaan bumi, proses pembekuannya sangat lambat. Oleh karena itu, butiran-butiran kristal dari mineral-mineral mempunyai peluang waktu untuk berkembang hingga menjadi besar-besar dan sempurna dan dapat saling mengikat satu sama lain. Struktur yang demikian, disebut struktur granitis, nama struktu r ini diambil dari nama batuan granit, yang mempunyai struktur tersebut. Batuan-batuan dalam yang mempunyai struktur granitis a.l.: granit, diorit da n gabro. Struktur mineral dapat diperiksa dengan cara mengirisnya dan dipoles hingga tebalnya 0,02 mm, dan kemudian dilihat di bawah mikroskop dengan pertolongan cahaya dari jurusan tertentu. Bowens Reaction Series
Page 2
2) Batuan beku tengah (= batuan gang, batuan hypo-abisis) Bagian dari batuan intrusif (plutonik). Di antara fase pembekuan di daerah yang dalam (batuan beku dalam) dan fase pembekuan di permukaan bumi (batuan beku luar), terdapat fase pembekuan daerah tengah, yang biasanya memberi bentuk batuan gang, tugu atau urat-urat. Batuan ini termasuk golongan batuan-batuan beku tengah. Struktur dari batuannya juga porfiris seperti batuan b eku luar. Contohnya antara lain: granitporfir, kwarsadiorit dan diabase. Ciri utama batuan beku intrusif adalah bentuk kristalnya. 3) Batuan beku luar (ekstrusi) Adalah magma yang dapat mencapai ke permukaan bumi, dapat melalui suatu lobang yang terpusat pada satu tit ik dan dapat pula melalui celah memanjang yang terjadi di kerak bumi. Bila peristiwa ini terjadi di dalam keadaan yang dahsyat, ekstrusi ini diebut erupsi; seperti halnya peristiwa gunung berapi. Erupsi dapat dibedakan atas effusif yang bersifat lelehan, da n eksplosif yang bersifat ledakan/letusan. Escher berpendapat, bahwa peristiwa-peristiwa yang menyangkut proses ekstrusi dan/atau erupsi disebut volkanisme. Sebahagian ahli menyatakan bahwa volkanisme menyangkut bukan saja ekstrusi tetapi juga intrusi.
Bowens Reaction Series
Page 3
BAB II ISI II.1 MAGMA Magma adalah cairan atau larutan silikat pi jar yang terbentuk secara alamiah b ersifat mobile, bersuhu antara 900 ° - 1200 °C at au lebih dan berasal dai kerak bumi bagian bawah atau selubung bumi bagian atas ( F.F. Grouts, 1947; Tumer dan verhogen 1960, H . Williams, 1962 ).
Komposisi kimiawi magma dari contoh-contoh batuan beku t erdiri dari : Senyawa-senyawa yang bersifat non volatile dan merupakan senyawa oksida dalam magma. Jumlahnya sekitar 99% dari seluruh isi magma , sehingga merupakan mayor element, terdiri dari SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5. Senyawa volatil yang banyak pengaruhnya terhadap magma, terdiri dari fraksi-fraksi gas CH4, CO2, HCl, H2S, SO2 dsb. Unsur-unsur lain yang disebut unsur jejak (trace el ement) dan merupakan minor element seperti Rb, Ba, Sr, Ni, Li, Cr, S dan Pb. y
y
y
1933, Winkler (V ide W . T . Huang 1962) berpendapat lain yaitu magma asli (primer) adalah bersifat basa yang selanjutnya akan mengalami proses diferensiasi menjadi magma yang bersifat lain. Dally
Bunsen (1951, W . T . Huang, 1962) mempunyai pandapat bahwa ada du a jenis magma primer, yaitu basaltis dan granitis dan b atuan beku merupakan hasil campuran dari dua magma ini yang kemudian mempunyai komposisi lain. II.1.1 Lokasi-Lokasi Terbentuknya Magma 1.
2.
3. 4. 5.
Zona subduksi (subduction zone ) y Peleburan mantel atas / baji mantel (mantle wedge), mantel tersomatisasi Pelelehan parsial kerak samudera (fasies amfib olit, eklogit) y y Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis) Zona tumbukan (collision zone ) Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis) y y Pelelehan parsial kerak benua bagian tengah (anateksis) Rekahan tengah samodra (mid oceanic rift ) Peleburan mantel atas y Rekahan tengah benua (intra continental rift ) y Peleburan mantel atas Kepulauan tengah samudera (mid oceanic island ) Peleburan mantel atas y (Best, 1982; Wilson, 1989)
II.1.2 Bagaimana Magma Terbentuk?
Batuan yang dipengaruhi oleh temperatur (T) dan tekanan (P) yang tinggi dapat mengalami pelelehan menjadi magma. Namun demikian, pelelehan umumnya dipicu oleh terjadinya perubahan 3 parameter dasar: tekanan (P), temperatur (T) dan komposisi kimia (X), yaitu: 1. Kenaikan temperatur T pada kondisi P dan X yang konstan (I ncreasing Temperature ) 2. Penurunan tekanan P pada T dan X yang konstan (Decompression) 3. Perubahan X pada P dan T yang konstan (terutama penambahan fluida khususnya H 2O dan CO2) Bowens Reaction Series
Page 4
Magma umumnya terbentuk oleh pelelehan sebagian dari batu an asal, atau dikenal sebagai peristiwa partial melting, peristiwa itu meliputi : Pembentukan magma basaltic : 1. Umumnya berasal dari partial melting dari batuan asal ultramafik di bagian mantel 2. Sejumlah besar magma basalt dikeluarkan ke permukaan bumi setiap tahunnya Pembentukan magma andesitik: 3. Dihasilkan oleh interaksi magma basaltik dan b atuan penyusun kerak yang lebih asam 4. Bisa juga dihasilkan karena proses diferensiasi magma II.1.3 Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
1. Tipe Magma Tipe-tipe magma dapat ditentukan b erdasarkan karakteristik komposisi kimia magma yang bersangkutan. Secara umum dapat dikelompokkan tiga jenis magma sebagai berikut: Magma basaltik (Basaltic magma) -- komposisi SiO2 45-55 wt%, dengan komposisi y unsur Fe, Mg, Ca yang tinggi, sedangkan K dan Na rendah y Magma andesitik (andesitic magma) -- komposisi SiO2 55-65 wt%, dengan kandungan Fe, Mg, Ca, Na, K yang sedang (intermediate) Magma riolitik (rhyolitic magma) -- kandungan SiO2 65-75%, dengan kandungan Fe, y Mg, dan Ca yang rendah, sedangkan kandungan K dan Na yang tinggi 2. Kandungan gas dan volatile dalam magma: CO, CO2, H2S, SO2, H2O, H2, HCl, dll Jumlah volatile (misalnya H2O) bervariasi tergantung jenis magma. Contoh : Basalt : H2O : 0,25 0,9 % berat y y Lava andesit : H2O ~ 2,2 % berat y Ignimbrit : H2O : ~ 4,0 % berat 3. Temperatur Magma Suhu atau Temperature magma, walaupun sulit untuk diukur secara langsung, namun berdasarkan hasil pengukuran laboratorium dan pengukuran langsung di lapangan secara terbatas mengindikasikan bahwa suhu erupsi dari berbagai jenis magma adalah sbb: Basaltic magma - 1000 s/d 1200oC y Andesitic magma - 800 s/d 1000oC y Rhyolitic magma - 650 s/d 800oC. y 4. Kekentalan / Viscositas (V iscosity ) y Tergantung pada komposisi, suhu dan kandungan gas) Komposisi : m akin tinggi kandungan SiO2 maka makin kental, karena ikatan y tetrahedra silika yang kuat Suhu dan kandungan gas (H20) y Contoh : Basalt (Hawai), magma terbentuk pada t emperatur yang tinggi (1300-1400OC pada y 104 P, 1110OC pada 105 P), kekentalan (viskositas) rendah Granit, magma terbentuk pada temperatur yang lebih rendah, yaitu 760-880OC pada y 107 P (H2O 4 % berat) 108 P (H2O 1,5 % berat), kekentalan (viskositas) tinggi (Hughes, 1982; Charmical et al., 1979) Ukuran Kekentalan (viscosity) - Air : 10-2 poise (P) pada suhu kamar - Gliserin : 10 P - Pada suhu 1200OC, kondisi lelehan kering (tanpa air), P : 8 atm.: Magma basalt : ~ 500 P y y Magma andesit : ~ 3 x 10 4 P Magma riolit : ~ 10 7 y Bowens Reaction Series
Page 5
II.1.4 Alih tempat dan Kristalisasi Magma
Magma yang awalnya terbentuk di tempat yang dalam mempunyai kecenderungan untuk bermigrasi mendekati permukaan bumi. A. Alih Tempat (Migrasi Magma)
Gerakan (migrasi) magma ke arah permukaan disebabkan oleh: 1. Tekanan gaya berat karena adanya perbedaan berat jenis Berat jenis magma selalu lebih kecil daripada berat jenis batuan asalnya -Granit, padat: 2,75 gr/cm3 (2000C);2,63 (10000C); 2,62 (11000C) -Gabro , padat: 3,00 gr/cm3 (2000C);2,92 (10000C); 2,91 (11000C) -Granit, lelehan:2,40 gr/cm3 (10000C);2,39 (11000C) -Gabro,lelehan: 2,75 gr/cm3 (10000C);2,74 (11000C) 2. Perubahan volume oleh adanya p engurangan tekanan - Pada kedalaman 70 km, P= 20.000 atmosfer - Pada permukaan bumi, P= 1 atmosfer Sebagai akibatnya maka: a. Magma basalt akan bergerak menuju ke permukaan bumi b. Pembentukan gas di dalam magma basalt, yang b erujud gelembung-gelembung gas. Apabila terjadi pembekuan, maka akan dih asilkan basalt skorian. 3. Tekanan horisontal oleh tektonik, menyebabkan Magma bergerak ke ata s atau ke arah lateral Contoh: Magma bergerak sepanjang puncak antiklin atau lembah sinklin, hingga dapat terbentuk tubuh pakolit. 4. M agmatic stoping Magma berkontak dengan batuan dinding Penambahan material-material bongkah- batuan dinding akan menyebabkan terjadinya penambahan tekanan pada tubuh magma, sehingga akan iku t serta mempermudah gerakan magma ke atas. B.
Proses Kristalisasi Magma Magma yang naik mendekati permukaan bumi bi asanya mengalami berbagai ubahan y kimia dan mineralogi melalui proses-proses yang disebut diferensiasi, yang menghasilkan bermacam-macam batuan beku dengan komposisi kimia yang berbedabeda Komposisi asal magma disebut sebagai magma induk atau P arental M agma atau y P rimitive M agma Diferensiasi (Differentiation ): proses-proses yang menghasilkan magma turunan y (derivative magmas) yang berbeda komposisi kimia dan mineralogi dari P rimitive P arental M agma Secara umum diferensiasi dianggap terjadi dalam reservoir magma di dalam kerak y (kedalaman < 10km), di mana magma d alam kondisi stagnan, mendingin secara perlahan dan mengkristal Proses diferensiasi yang paling penting adalah Kristalisasi Fraksinasi ( fractional y crystallization). Proses lainnya antara lain asimilasi dan magma mixing.
II.1.5 EVOLUSI MAGMA
Magma dapat berubah menjadi magma yang bersifat lain oleh proses-proses sebegai berikut : Hibrid asi : Pembentukan magma baru karena pen campuran dua magma yang berlainan jenisnya. si s :Pembentukan magma baru karena proses asimilasi dengan batua n samping. S intek y
y
Bowens Reaction Series
Page 6
y
si s : Anatek
Proses pambentukan magma dari peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar.
Dari magma dengan kondisi tertentu i ni selanjutnya mengalami differensiasi magma. Diferensiasi magma ini meliputi semua proses yang mengub ah magma dari keadaan awal yang homogen dalam skala b esar menjadi masa batuan beku dengan komposisi yang bervariasi.
II.1.6 Proses-proses diferensiasi magma meliputi : gsinasi ialah pemisahan kristal dari larutan magma,karena proses kristalisasi F ra berjalan tidak seimbang atau kristal-kristal pada wakt u pendinginan tidak dapat mengikuti perkembangan. Komposisi larutan magma yang baru ini te rjadi terutama karena adanya perubahan temperatur dan tekanan yang menyolok dan tiba-tib a. Prosesnya adalah sebagai berikut : 1. Magma mengkristal menjadi berbagai jenis mineral pad a kisaran suhu tertentu, sehingga suhu pengkristalan berbagai mineral berbeda-beda. 2. Kristal-kristal yang terbentuk awal dapat bertahan dengan sempurna (dipertahankan kesetimbangan-nya dengan fase lelehan) atau sebagian b ereaksi dengan lelehan magma; 3. Karena sebagian lelehan magma mengkristal, maka komposisi lelehan akhir berbeda dengan lelehan semula (Charmical et al., 1971; Ehlers dan Blat, 1981) 4. Komposisi mineral dapat berubah terus-menerus karena terjadi reaksi dengan magma, terutama apabila mineral-mineral tersebut tidak b erpindah tempat 5. Fraksinasi tergantung kepada reaksi tidak sempurna atau sama sekali tidak ad a reaksi antara magma dengan kristal-kristal yang dihasilkan. 6. Konsep tersebut dapat dipakai untuk mendeskripsi presipitasi kristal secara berurutan (sequential). 7. Pemikiran awal: magma induk tunggal, basalt. 8. Sekarang diketahui bahwa semua batuan beku tidak hanya berasal dari hasil diferensiasi magma basalt 9. Mineral dapat saling bersimpati (berasosiasi), namun adapula yang saling berantipati. 10. Tipe mineral bersimpati (berasosiasi), berasal dari magma yang berkomposisi sama, dan terbentuk pada kisaran suhu yang sama. Contoh: 1. kuarsa-K feldspar-plagioklas-biotit 2. plagioklas-hornblenda-biotit 3. plagioklas-piroksen-olivin 11. Tipe mineral berantipati, berasal dari generasi magma yang berbeda, dan terbentuk pada kisaran suhu yang berlainan. Contoh: 1. kuarsa-olivin 2. kuarsa-feldspatoid st al S ett li n g/G r av it ational S ett l in g adalah pengendapan kristal oleh gravitasi dari C ry kristal-kristal berat Ca, Mg, Fe yang akan memperkaya magma pada bagian dasar waduk. Disini mineral silikat berat akan terletak dibawah mineral silikat ringan. sibi l ity ialah larutan magma yang mempunyai suhu rendah akan pecah Liquid Immi menjadi larutan yang masing-masing akan membeku membentuk bah an yang heterogen. st al F l ot ation adalah pengembangan kristal ringan dari sodium dan potassium yang C ry akan memperkaya magma pada bagian atas dari w aduk magma. y
y
y
y
Bowens Reaction Series
Page 7
y
y
adalah proses dimana magma yang mengandung komponen seperti CO2, SO2, S2, Cl2, dan H2O sewaktu naik kepermukaan membentuk gelembung-gelembung gas dan membawa serta komponen volatile Sodium (Na) dan Potasium(K). Difu ssion ialah bercampurnya batuan dinding dengan magma didalam waduk magma secara lateral. V e siculation
II.2 BOWENS REACTION SERIES
Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses pembentukan mineral pada saat pendinginan magma dimana ketika magma mendingin, magma tersebut mengalami reaksi yang spesifik. Dan dalam hal ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan mineral. Tahun 1929-1930, dalam penelitiannya Norman L. Bowen menemukan bahwa mineral-mineral terbentuk dan terpisah dari batu an lelehnya (magma) dan mengkristal sebagai magma mendingin (kristalisasi fraksional). Suhu magma dan laju pendinginan menentukan ciri dan sifat mineral yang terbentuk (tekstur, dll). Dan laju pendinginan yang lambat memungkinkan mineral yang lebih besar dapat terbentuk Dalam skema tersebut reaksi digambarkan dengan Y, dimana lengan bagian atas mewakili dua jalur/deret pembentukan yang berbeda. Lengan kanan atas merupakan deret reaksi yang berkelanjutan (continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi yang t erputusputus/tak berkelanjutan (discontinuous). 1. Deret C ontinuou s Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase. Dimulai dengan feldspar yang kaya akan kalsium (Ca-feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan bertahap dalam pembentukan natrium yang mengandung feldspar (CaNa-feldspar, CaNaAlSiO) sampai titik kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 9000C. Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion, feldspar didominasi oleh pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu sekitar 6000C feldspar dengan hampir 100% natriu m terbentuk.
Bowens Reaction Series
Page 8
2. Deret Di scontinuou s Pada deret ini mewakili formasi mineral ferro-magnesium silicate dimana satu mineral berubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan melakukan reaksi dengan sisa larutan magma. Diawali dengan pembentukan mineral Olivine yang merupakan satusatunya mineral yang stabil pada atau di bawah 18000C. Ketika temperatur berkurang dan Pyroxene menjadi stabil (terbentuk). Sekitar 1100 0C, mineral yang mengandung kalsium (CaFeMgSiO) terbentuk dan pada kisaran suhu 9000C Amphibole terbentuk. Sampai pada suhu magma mendingin di 6000C Biotit mulai terbentuk. Bila proses pendinginan yang berlangsung terlalu cepat, mineral yang telah ada t idak dapat bereaksi seluruhnya dengan sisa magma yang menyebabkan mineral yang terbentuk memiliki rim (selubung). Rim tersusun atas mineral yang telah terbentuk sebelumnya, misal Olivin dengan rim Pyroxene. Deret ini berakhir dengan mengkristalnya Biotite dimana semua besi dan magnesium telah selesai dipergunakan dalam pembentukan mineral. 3.
Apabila kedua jalur reaksi tersebut b erakhir dan seluruh besi, magnesium, kalsium dan sodium habis, secara ideal yang tersisa han ya potassium, aluminium dan silica. Semua unsur sisa tersebut akan bergabung membentuk Othoclase Potassium Feldspar. Dan akan terbentuk mika muscovite apabila tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma yang sebagian besar mengandung silica dan oksigen akan membentuk Quartz (kuarsa). Dalam kristalisasi mineralmineral ini tidak termasuk dalam deret reaksi k arena proses pembentukannya yang saling terpisah dan independent. I. Berdasarkan warna mineral, dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu : I.1 Mineral Felsik ( mineral-mineral b erwarna terang ) Kelompok Plagioklas ( Anortit, bitownit, Labradorit, Andesin, oligoklas, Albit) y
y
kelompok Alkali Feldspar (ortoklas, Mikrolin, Anortoklas, Sanidin)
y
Kelompok Feldspatoid (Leusit, Nefelin, Sodalit)
y
Kuarsa
y
Muskovit
Kelompok plagioklas dan kelompok alkali feldspar sering disebut kelompok feldspar. catatan : Tidak semua mineral felsik berwarna terang tetapi ada mineral felsik yang berwarna gelap yaitu, obsidian. Mineral yang berwarna terang disebabkan banyaknya kandungan SiO2 dan jarang mengandung Fe dan Mg. I.2 Mineral Mafik (mineral yang berwarna gelap) Olivin (Forsterite dan Fayalite) y
y
Piroksen, dibagi menjadi dua kelompok yaitu Orto Piroksen (Piroksen tegak) dan klino piroksen (piroksen miring). Orto piroksen antara lain; Enstatite dan Hypersten. Klino piroksen antara lain; Diopsit, Augit, Pigeonit, Aigirin, Spodemen, Jadeit.
y
Amfibol (Hornblande, Labprobolit, Riebeokit, Glukofan)
y
Biotit.
II. Mineral Tembahan ( Accessory Minerals) Adalah mineral-mineral yang terbentuk oleh kristalisasi magma, terdapat dalam jumlah yang sedikit (kurang dari 5%). kehadirannya tidak menentukan nama batuan. Contoh dari mineral tambahan ini antara laian : ZIRKON, MAGNESIT, HEMATIT, PYRIT, RUTIL APATIT, GARNET,SPHEN.
Bowens Reaction Series
Page 9
III. Mineral Sekunder (Secondary Minerals) Merupakan mineral-mineral ubahan dari mineral utama, dapat dari hasil pelapukan, reaksi hidrotermal maupun hasil metamorfosisme terhadap mineral utama. contoh dari min eral sekunder antara lain; SERPENTIN, KALSIT, SERISIT, KALKOPIRIT, KAOLIN, KLORIT, PIRIT. Berikut di bawah ini adalah merupakan deskripsi dari mineral-mineral yang ada dalam Bowens Reaction Series. a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Olivine Olivine adalah kelompok mineral silikat yang tersusun dari unsur besi (Fe) dan magnesium (Mg). Mineral olivine berwarna hijau, dengan kilap gelas, terb entuk pada temperatur yang tinggi. Mineral ini umumnya dijumpai pada b atuan basalt dan ultramafic. Batuan yang keseluruhan mineralnya terdiri dari mineral olivine dikenal dengan batuan Dunite. Amphibole/Hornblende Amphibole adalah kelompok mineral silikat yang berbentuk prismatik atau k ristal yang menyerupai jarum. Mineral amphibole umumnya mengandung besi (Fe), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), dan Alumunium (Al), Silika (Si), dan Oksigen (O). Hornblende tampak pada foto yang berwarna hijau tua kehitaman. Mineral ini banyak di jumpai pada berbagai jenis batuan beku dan batuan metamorf. Biotite Semua mineral mika berbentuk pipih, b entuk kristal berlembar menyerupai buku dan merupakan bidang belahan (cleavage) dari mineral biotite. Mineral biotite umumnya berwarna gelap, hitam atau coklat sedangkan muscovite berwarna terang, abu-abu terang. Mineral mika mempunyai kekerasan yang lunak dan b isa digores dengan kuku. Plagioclase feldspar Mineral Plagioclase adalah anggota dari kelompok mineral feldspar. Mineral ini mengandung unsur Calsium atau Natrium. Kristal feldspar berbentuk prismatik, umumnya berwarna putih hingga abu-abu, kilap gelas. Plagioklas yang mengandung Natrium dikenal dengan mineral Albite, sedangkan yang mengandung Ca disebut Anorthite. Potassium feldspar (Orthoclase) Potassium feldspar adalah anggota dari mineral feldspar. Seperti halnya plagioclase feldspar, potassium feldspars adalah mineral silicate yang mengandung unsur Kalium dan bentuk kristalnya prismatik, umumnya berwarna merah daging hingga putih. Quartz Quartz adalah satu dari mineral yang umum yang banyak dijumpai pada kerak bumi. Mineral ini tersusun dari Silika dioksida (SiO2), berwarna putih, kilap kaca dan belahan (cleavage) tidak teratur (uneven) concoidal. Pyroxene Kilap dari piroksen adalah kaca. Dan b erwarna hijau mengkilap,hijau kekuningan. Kekerasan piroksen masuk dalam skala 6.5 -7. Cerat piroksen adalah putih,sedangkan belahannya adalah 2 arah. Untuk pecahannya adalah uneven. Piroksen berbentuk ortorombik. Sifat dalamnya yaitu rapuh. Kemagnetannya adalah diamagnetic. Dan piroksen dapat ditembus oleh cahaya. Muscovite Kilap muscovite termasuk kilap mutiara dan umumnya berwarna pu tih,kuning,hijau. Skala kekerasan muscovite adalah 2 2.5 dan ceratnya berwarna putih. Belahan pada muscovite adalah belahan 1 arah dan pecahannya adalah uneven. Muscovite berbentuk kristalin dan memiliki sifat dalam fleksibel d an elastis. Kemagnetan pada muscovite adalah paramagnetic dan dapat ditembus cahaya.
Bowens Reaction Series
Page 10
BAB III KESIMPULAN Dari uraian-uraian tersebut di atas, maka saya dapat menyimpulkannya dalam beberapa hal penting sebagai berikut : 1. Salah satu tujuan dari petrologi dan geologi adalah mengidentifikasi suatu batuan, bagaimana kita bisa memberi nama ke batuan tersebut. 2. Batuan Beku (i gneou s rock ) adalah batu an yang terbentuk dari proses pendinginan magma, baik yang bersifat kristalin maupun gelasan , dimana berdasarkan letak terbentuknya batuan beku ini terbagi menjadi 3 bagian, yaitu : Batuan beku Intrusi, Batuan Beku Tengah dan Batuan Beku Ekstrusi. 3. Magma : Lelehan batuan silikat panas bersuhu 900 12000C yang terbentuk di alam, bersifat mobil, dapat mengandung material padat dan gas. Zat padat terdiri dari sisa batuan asal yang tidak ikut meleleh atau senolit (xenolith), sisa kristal yang tidak ikut meleleh atau senokris (xenocryst) dan kristal-kristal yang terbentuk oleh pembekuan magma. 4. Lokasi tempat terbentuknya magma yaitu pada zona subduksi, zona tumbuk an, rekahan tengah samudera, rekahan tengah benua, dan p ada kepulauan tengah benua. 5. Batuan yang dipengaruhi oleh temperatur (T) dan tekan an (P) yang tinggi dapat mengalami pelelehan menjadi magma. 6. Magma dapat dibedakan berdasarkan sifat atau karakteristiknya yaitu b erdasarkan Tipe, kandungan gas dan volatile, Temperatur, dan Kekentalan dari magma itu sendiri. ctional C ry st all iz ation, C ry st al 7. Proses-proses diferensiasi magma meliputi F ra v it a tional S ett l in g, Liquid Immi sibi l ity , C ry st al F l ot ation, V e siculation S ett l in g/G ra dan Difu ssion. 8. Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses pembentukan mineral pada saat pendinginan magma dimana ketika magma men dingin, magma tersebut mengalami reaksi yang spesifik. Dan dalam h al ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan mineral. 9. Dalam seri reaksi Bowen, dapat di bedakan menjadi 2, yaitu: Deret C ontinou s , dimana Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase, dan Deret Di scontinou s , dimana Pada deret ini mewakili formasi mineral ferromagnesium silicate dimana satu mineral b erubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan melakukan reaksi dengan sisa laru tan magma 10. Apabila kedua jalur reaksi tersebut b erakhir dan seluruh besi, magnesium, kalsium dan sodium habis, secara ideal yang tersisa hanya potassiu m, aluminium dan silica. Semua unsur sisa tersebut akan bergabung membentuk Othoclase Potassium Feldspar. Dan akan terbentuk mika muscovite apabila tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma yang sebagian besar mengandung silica dan oksigen akan membentuk Quartz (kuarsa). Dalam kristalisasi mineral-mineral ini t idak termasuk dalam deret reaksi karena proses pembentukannya yang saling terpisah dan independent. y
y
Bowens Reaction Series
Page 11
D AFTAR
PUSTAKA
Dunham, R.J., 1862, Clasifikasi of Carbonate Rocks According to Depostional Texture, Amer. Assn. Pet. Geol. Mem. No: 1, pp 108-121. Graha, D.S. 1987., Batuan dan Mineral, Bandung. Koesoemadinata, R.P. 1981. Prinsip-Prinsip Sedimentasi, ITB. Bandung. Pendowo, B., 1985. Mengenal Batuan Beku, PPPG, Bandung. Pettijohn, E.J., 1975. Sedimentary Rocks, Third Edition. Harper & Row. Purbo, M.M., 1975, Peristilahan Geologi dan Ilmu yang berhubungan, Universitas ITB., Bandung. Simpson, B., 1966, Rock and Minerals, Pergamon Press. Turner, F.J., and Verhoogen, J., 1960. Igneous Rock and Metamorphic Petrology, John Wiley & Sons.
Bowens Reaction Series
Page 12
