Download - Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
1/79
PETROLOGISemester 2 Th 2009/2010
Dr. Lucas Donny Setijadji
16 Maret 2011
JURUSAN TEKNIK GEOLOGI, FAKULTAS TEKNIK UGM
UNIVERSITAS GADJAH MADA
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
2/79
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
3/79
Struktur tubuh bumi:- Litosfer
- Astenosfer- Mesosfer
- Inti bumi
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
4/79
Litosfer (Li thosphere) : kaku (rigid)
a. Kerak (crust) : di atas zona Mohorovisik
- Benua (continental): 20-40 km
- Samodra (oceanic): 0-10 km
b. Mantel litosfer (Lithospheric mantle) : mantel atas
bagian atas; bagian bawah dari litosfer; silikatpadat di bawah zona Moho; kedalaman bervariasi,
sampai 200 km
Karakteristik Struktur Dalam Bumi
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
5/79
Astenosfer (Asthenosphere): plastis (plastic)
- Bagian mantel atas, di bawah mantel litosfer, bersifatplastis
- Kedalaman: 100 250 km
Mesosfer (Mesosphere)
- Mantel atas bagian bawah, di bawah astenosfer :ultramafik
- Mantel bawah: 660 2900 km
Inti bumi (Core)- Luar (Outer) : 2900 4980 km
- Dalam (Inner) : 4980 6370 km
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
6/79
Kerak (Crust)
a. Kerak benua Kerak benua bagian atas
Komposisi rata-rata lebih mendekati granodiorit daripadagranit
Komposisi kimia rata-rata SiO2 = 66,4 %(Pouldevaart, 1955 dalam Ringwood, 1975)
Kerak benua bagian bawah (kondisi anhydrous) Batuan metamorf fasies granulit asal batuan beku mafik
(Ringwood, 1975) Kerak benua bagian bawah (kondisi hydrous)
Batuan metamorf fasies amfibolit asal batuan beku basalt
b. Kerak samodra Batuan sedimen pelagik
Batuan beku basalt, diabas, gabro
Litologi Penyusun Struktur Dalam Bumi
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
7/79
Mantel (Mantle
)
a. Mantel atas
- Batuan ultramafik
(silikat Mg + Fe3O4 + silikat hidrat)
b. Mantel bawah
- Batuan ultramafik(silikat Mg)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
8/79
Inti bumi
Siderofil (siderophile) : Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Mo, W, Pt
dialihtempatkan / emplacementke mantel
Unsur volatil (volatile) : Na, K, Zn, Pb dialihtempatkan ke
mantel
Fe tereduksi menjadi FeS (di dalam inti bumi)
(Ringwood, 1975; Wilson, 1989; Charmichael et al., 1974)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
9/79
Tektonik Lempeng dan Petrologi
Sejak tahun 1960-an, teori tektonik lempeng yangsebagian besar dihasilkan dari studi geologi dasarsamodra telah diterima luas sebagai model sistem
geologi berskala dunia/global
Peranan teori tektonik lempeng dalam petrologi: Dapat meyakinkan adanya hubungan yang sangat
erat antara tektonisme dengan proses magmatisme,proses sedimentasi (pembentukan cekungan) danmetamorfosa.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
10/79
Rock Cycle
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
11/79
Tipe tepi lempeng
Zona tepi lempeng divergen
Daerah pemekaran, yang terus-menerus tumbuh
Dua lempeng samodra yang bergerak saling menjauhi,satu dari yang lain
Material baru yang datang dari mantel di bawahnya(magma), selalu ditambahkan pada daerah rekahantersebut.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
12/79
Zona tepi lempeng konvergen (konsumtif)
Zona subduksi / penunjaman
Busur tepi benua aktif (lempeng samodra menunjam dibawah lempeng benua)
Busur kepulauan (lempeng samodra menunjam dibawah lempeng samodra)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
13/79
Zona tepi lempeng pasif
Zona sesar geser/transform
Dua lempeng tersebut bergesekan secara horisontal,paralel terhadap batasnya, sehingga tidak akan adapenambahan material di zona tepi lempeng yangbersifat pasif tersebut.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
14/79
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
15/79
Tinjauan Umum
Batuan Beku (igneous rock) adalah batuan yangterbentuk dari proses pendinginan magma, baik yangbersifat kristalin maupun gelasan
Magma: Lelehan batuan silikat panas yang terbentukdi alam, bersifat mobil, dapat mengandung materialpadat dan gas. Zat padat terdiri dari sisa batuan asal
yang tidak ikut meleleh atau senolit (xenolith), sisakristal yang tidak ikut meleleh atau senokris(xenocryst) dan kristal-kristal yang terbentuk olehpembekuan magma (Jackson, 1982)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
16/79
Magmatisme
Magma terbentuk oleh pelelehan sebagian (partial melting)batuan induk (parental rocks) di dalam mantel atau, dalamjumlah yang lebih sedikit, di bagian bawah kerak (lower crust)(Schmincke, 2004)
Magma dapat mendingin untuk membentuk batuan beku baikdi permukaan bumi yang dalam hal ini menghasilkanbatuan beku vulkanik atau ekstrusif (volcanic or extrusiveigneous rocks), atau di bawah permukaan bumi yangmenghasilkan batuan beku plutonik atau intrusif (plutonic or
intrusive igneous rocks).
Lava: Lelehan magma yang mencapai permukaan bumi(Hughes, 1982)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
17/79
Tektonik Lempeng Global dan Volkanisme
Sebaran spasial antara batas lempeng dan keberadaan deretan gunung api menunjukkanhubun an an erat antara tektonik lem en dan volkanisme Gambar dari Schmincke 2004
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
18/79
Lokasi-lokasi terbentuknya magma dalam konteks
tektonik lempeng
(Schmincke, 2004)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
19/79
Lokasi-Lokasi Terbentuknya Magma
1. Zona subduksi (subduct ion zone)
Peleburan mantel atas / baji mantel (mant le wedge), mantel
tersomatisasi
Pelelehan parsial kerak samudera (fasies amfibolit, eklogit)
Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah
(anateksis)
2. Zona tumbukan (col l is ion zone)
Pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis)
Pelelehan parsial kerak benua bagian tengah (anateksis)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
20/79
Lokasi terbentuknya magma (2)
3. Rekahan tengah samodra (m id oceanic r i f t)
Peleburan mantel atas
4. Rekahan tengah benua (in t ra cont inental r i f t)
Peleburan mantel atas
5. Kepulauan tengah samudera (m id oceanic
island)
Peleburan mantel atas
(Best, 1982; Wilson, 1989)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
21/79
Perbandingan jumlah erupsi
gunung api dan jumlah
(volume) magma yangdikeluarkan per tahun dari
berbagai lokasi pembentukan
magma (Schmincke, 2004)
Kesimpulan: Zona pemekaran
tengah samodra merupakan
lokasi di mana volume magma
paling banyak dihasilkan
setiap tahunnya
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
22/79
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
(Inc reasing Temperatur e)
2.Penurunan tekanan P pada T dan X yang konstan(Decompression)
3.Perubahan X pada P dan T yang konstan (terutama
penambahan fluida khususnya H2O dan CO2)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
23/79
3 model
pembentukan
magma basalt
dari pelelehan
partial peridotit(Schmincke,
2004)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
24/79
Magmatisme akibat penambahan fluida khususnya air zona
penunjaman
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
25/79
Magmatisme akibat penurunan tekanan (decompression
melting) di pemekaran tengah samodra (MOR)
Figure 4.20
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
26/79
Pelelehan Sebagian (Partial Melting)
Magma umumnya terbentuk oleh pelelehan sebagian daribatuan asal, atau dikenal sebagai peristiwa partial melting
Pembentukan magma basaltik
Umumnya berasal dari partial meltingdari batuan asalultramafik di bagian mantel
Sejumlah besar magma basalt dikeluarkan kepermukaan bumi setiap tahunnya
Pembentukan magma andesitik Dihasilkan oleh interaksi magma basaltik dan batuan
penyusun kerak yang lebih asam
Bisa juga dihasilkan karena proses diferensiasi magma
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
27/79
Partial Melting
Mineral
Hypothetical Solid Rock:
Intermediate Composition
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
Melting
Temp
1200C
1000C
800C
Temperature = 500C
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
28/79
Partial Melting
Mineral
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
Melting
Temp
1200C
1000C
800C
Temperature = 1400C
Intermediate Magma
(All Minerals Melt)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
29/79
Partial Melting
Mineral
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
Melting
Temp
1200C
1000C
800C
Temperature = 900C Magma
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
30/79
Mineral
A (Mafic)
B (Int)
C (Felsic)
Melting
Temp
1200C
1000C
800C
Temperature = 900C
Magma
Magma yang
memisahkan diri
Felsic
Remaining Rock: More Mafic
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
31/79
Prinsip Partial MeltingPartial Meltingmenghasilkan magma
yang lebih asam (more felsic) daripada
batuan induknya (the parent rock)
Parental Rock
Ultramafic
Mafic
Intermediate
Felsic
Magma from Partial Melting
Mafic
Intermediate
Felsic
(more) Felsic
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
32/79
Composition: Magma Source
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial Melting of ultramafic mantle at
Divergent Zones and
Ultramafic mantle
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
33/79
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial Melting of ultramafic mantle at
Divergent Zones and Hot Spots
Composition: Magma Source
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
34/79
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial Melting of mantle, ocean crust and continent at
Subduction Zones
Composition: Magma Source
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
35/79
Mafic Intermediate Felsic
Source: Partial melting felsic continent above
Hot Spots & Subduction Zones
Composition: Magma Source
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
36/79
1. Tipe Magma
Tipe-tipe magma dapat ditentukan berdasarkan karakteristikkomposisi kimia magma yang bersangkutan. Secara umum dapatdikelompokkan tiga jenis magma sebagai berikut:
Magma basaltik (Basalticmagma) -- komposisi SiO2 45-55wt%, dengan komposisi unsur Fe, Mg, Ca yang tinggi, sedangkanK dan Na rendah
Magma andesitik (andesiticmagma) -- komposisi SiO2 55-65wt%, dengan kandungan Fe, Mg, Ca, Na, K yang sedang
(intermediate) Magma riolitik (rhyoliticmagma) -- kandungan SiO2 65-75%,
dengan kandungan Fe, Mg, dan Ca yang rendah, sedangkankandungan K dan Na yang tinggi
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
37/79
2. Kandungan gas dan volat i ledalam magma:
CO, CO2, H2S, SO2, H2O, H2, HCl, dll
Jumlah volatile (misalnya H2O) bervariasitergantung jenis magma. Contoh :
Basalt : H2O : 0,25 0,9 % berat
Lava andesit : H2O ~ 2,2 % berat
Ignimbrit : H2O : ~ 4,0 % berat
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
38/79
3. Temperatur Magma
Suhu atau Temperature magma, walaupun sulit untukdiukur secara langsung, namun berdasarkan hasil
pengukuran laboratorium dan pengukuran langsungdi lapangan secara terbatas mengindikasikan bahwasuhu erupsi dari berbagai jenis magma adalah sbb:
Basaltic magma - 1000 s/d 1200oC
Andesitic magma - 800 s/d 1000oC
Rhyolitic magma - 650 s/d 800oC.
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
39/79
4. Kekentalan / Viscositas (Viscosity)
Tergantung pada komposisi, suhu dan kandungan gas) Komposisi : makin tinggi kandungan SiO2 maka makin
kental, karena ikatan tetrahedra silika yang kuat
Suhu dan kandungan gas (H20)
Contoh :
Basalt (Hawai), magma terbentuk pada temperatur yang tinggi
(1300-1400OC pada 104 P, 1110OC pada 105 P), kekentalan
(viskositas) rendah
Granit, magma terbentuk pada temperatur yang lebih
rendah, yaitu 760-880OC pada 107 P (H2O 4 % berat)
108 P(H2O 1,5 % berat), kekentalan (viskositas) tinggi
(Hughes, 1982; Charmical et al., 1979)
Beberapa Sifat (Karakteristik) Magma
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
40/79
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
41/79
Alihtempat dan Kristalisasi Magma
Magma yang awalnya terbentuk di tempat yangdalam mempunyai kecenderungan untukbermigrasi mendekati permukaan bumi.
Gerakan (migrasi) magma ke arah permukaandisebabkan oleh:
1. Tekanan gaya berat karena adanya perbedaan berat jenis
2. Perubahan volume karena adanya pengurangan tekanan3. Tekanan horisontal oleh gerakan tektonik
4.Magmatic stoping
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
42/79
Magma
Chamber
Surface
Intrusive
(Plutonic)
Extrusive
(Volcanic)
Skema
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
43/79
Skema
sistem
magma
dan volkano
(Schmincke, 2004)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
44/79
1. Tekanan gaya berat karena adanyaperbedaan berat jenis
Berat jenis magma selalu lebih kecildaripada 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
(1100
0
C)-Granit, lelehan:2,40 gr/cm3 (10000C);2,39 (11000C)
-Gabro,lelehan: 2,75 gr/cm3 (10000C);2,74 (11000C)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
45/79
2. Perubahan volume oleh adanyapengurangan tekanan
- Pada kedalaman 70 km, P= 20.000 atmosfer
- Pada permukaan bumi, P= 1 atmosfer
Sebagai akibatnya maka:1. Magma basalt akan bergerak menuju ke permukaan
bumi
2. Pembentukan gas di dalam magma basalt, yangberujud gelembung-gelembung gas. Apabila terjadipembekuan, maka akan dihasilkan basalt skorian.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
46/79
3. Tekanan horisontal oleh tektonik-Magma bergerak ke atas atau ke arahlateral
Contoh: Magma bergerak sepanjangpuncak antiklin atau lembah sinklin,
hingga dapat terbentuk tubuh pakolit.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
47/79
4.Magmatic stoping
- Magma berkontak dengan batuandinding
- Penambahan material-materialbongkah- batuan dinding akanmenyebabkan terjadinya penambahan
tekanan pada tubuh magma, sehingga akanikut serta mempermudah gerakan magmake atas.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
48/79
Karena terjadi perbedaan densitas yang kontras antarabagian mantel dan kerak bumi, yaitu dari 3,3 ke sekitar 2,8g/cm3 maka banyak magma yang tertahan di zona ini
(disebut juga magma underplating) Karena proses geodinamik lainnya, sebagian magmaakan naik ke dalam kerak dan berkumpul dalam dapurmagma yang lebih dangkal (
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
49/79
Proses Kristalisasi Magma
Magma yang naik mendekati permukaan bumi biasanya mengalamiberbagai ubahan kimia dan mineralogi melalui proses-proses yangdisebut diferensiasi, yang menghasilkan bermacam-macam batuan bekudengan komposisi kimia yang berbeda-beda
Komposisi asal magma disebut sebagai magma induk atau Parental
Magmaatau Primitive Magma Diferensiasi (Differentiation): proses-proses yang menghasilkan magmaturunan (derivative magmas) yang berbeda komposisi kimia danmineralogi dari Primitive Parental Magma
Secara umum diferensiasi dianggap terjadi dalam reservoir magma di
dalam kerak (kedalaman < 10km), di mana magma dalam kondisistagnan, mendingin secara perlahan dan mengkristal
Proses diferensiasi yang paling penting adalah Kristalisasi Fraksinasi(fractional crystallization). Proses lainnya antara lain asimilasi danmagma mixing.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
50/79
Evolution of magmas
Observation:
A single volcano
may extrude lavas
with differentcompositions
The change in
composition can
occur during asingle eruption.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
51/79
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
52/79
Palisades Intrusion
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
53/79
1. Magma mengkristal menjadi berbagai jenis mineral pada kisaran suhutertentu, sehingga suhu pengkristalan berbagai mineral berbeda-beda.
2. Kristal-kristal yang terbentuk awal dapat bertahan dengan sempurna(dipertahankan kesetimbangan-nya dengan fase lelehan) atau sebagianbereaksi dengan lelehan magma;
3. Karena sebagian lelehan magma mengkristal, maka komposisi lelehan
akhir berbeda dengan lelehan semula (Charmical et al., 1971; Ehlers danBlat, 1981)
4. Komposisi mineral dapat berubah terus-menerus karena terjadi reaksidengan magma, terutama apabila mineral-mineral tersebut tidak berpindahtempat
5. Fraksinasi tergantung kepada reaksi tidak sempurna atau sama sekali
tidak ada reaksi antara magma dengan kristal-kristal yang dihasilkan.6. Konsep tersebut dapat dipakai untuk mendeskripsi presipitasi kristalsecara berurutan (sequential).
7. Pemikiran awal: magma induk tunggal, basalt.
8. Sekarang diketahui bahwa semua batuan beku tidak hanya berasal darihasil diferensiasi magma basalt
Kristalisasi fraksinasi (f ract ional crys tall izat ion)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
54/79
9. Mineral dapat saling bersimpati (berasosiasi), namun adapula yang salingberantipati.
10. Tipe mineral bersimpati (berasosiasi), berasal dari magma yang berkomposisisama, 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, danterbentuk pada kisaran suhu yang berlainan.
Contoh:
1. kuarsa-olivin
2. kuarsa-feldspatoid
3. K feldspar-olivin
Kristalisasi fraksinasi (f ract ional crys tall izat ion)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
55/79
Reaksi antara kristal dengan lelehan magma
- Secara teoritis pada suhu yang lebih rendah sebagian kristalolivin tersebut dapat habis bereaksi dengansilika, untuk membentuk piroksen.
Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:
Olivin + silika
> piroksen(Mg,Fe)
2SiO4 + SiO
2 > 2(Mg,Fe)SiO
2
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
56/79
Reaksi antara kristal dengan lelehan magma
Faktor penghalang reaksi antara kristal dengan lelehan magma:
1. Penurunan kristal (crys tal sett l ing), berlangsung efektif pada
awal kristalisasi, yang berkaitan erat dengan pengaruhgaya berat. Contoh: Olivin terpisah dari lelehan magmabasalt, karena pengaruh gaya berat.
Kristal-kristal yang lebih ringan akan mengapung di bagian atasdapur magma.
Komposisi kristal-kristal yang terbentuk tidak akan serupa
dengan magma aslinya, sehingga akan terjadiperubahan komposisi magma aslinya.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
57/79
Faktor lain sebagai penghalang reaksi antara kristaldengan lelehan magma:
2. Filter pressing, berlangsung efektif padaakhir kristalisasi, pada saat terjadi pemisahanmagma dari jaringan jala-jala kristal.
Pemisahan (segregasi) lelehan magma akhir yang bersifatasam, yang terbentuk sesudah kristalisasi olivin, piroksen,dan plagioklas.
Pemisahan magma tersebut dapat berlangsung karena
kristal-kristal yang lebih berat cenderung untukterkompaksi, sehingga akan dapat mendesak keluarlelehan magma yang lebih ringan yang berada di dalam
jala-jala kristal tersebut (Jackson, 1970; Ehler dan Blat,1981; Best, 1982).
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
58/79
Bowens reaction series
Mineral-mineral mengkristal secara sistimatistergantung kepada titik lebur (melt ing points) mereka
Selama kristalisasi, komposisi cairan magma akanselalu berubah
Kristal-kristal yang terbentuk awal akan mengkonsumsiunsur-unsur Mg, Fe, dan Ca, tapi sedikit SiO2
Kristal-kristal yang terbentuk di bagian akhir akan kaya
dengan Na, K, dan SiO2
Mineral-mineral yang masih berhubungan denganmagma dapat berubah menjadi mineral berikutnyadalam suatu sekuen
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
59/79
Bowens reaction series
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
60/79
2. Asimilasi
Perubahan komposisi magma,sebagai akibat adanyareaksi antara magma dengan batuan dinding yangberkomposisi berbeda.
3. Percampuran magma induk (Magma mixing)
Magma intermediate, misal andesit sebagai hasilpercampuran antara magma basalt dengan riolit.
Proses Diferensiasi Magma Selain Kristalisasi
Fraksinasi (Fractional Crystal l ization)
i il i d i d k
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
61/79
Asimilasi dan percampuran magma induk
(magma mixing)
Figure 4.25
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
62/79
4. Lelehan tidak dapat bercampur
4.1. Peristiwa pemisahan suatu lelehanmenjadi dua lelehan yang secara fisik terpisahsatu dari yang lain, seperti halnya minyakdengan air.
4.2. Contoh, pemisahan lelehan sulfida yangmenghasilkan mineral-mineral logam sulfida
maupun lelehan kaya karbonat dari magmabasalt, yang menghasilkan batuan bekukarbonatit.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
63/79
5. Aliran gas
5.1. Volatil yang terperangkap di dalam magmadapat mengalir dari dapur magma ke tempatlain, kemudian berkumpul menjadi kumpulangas yang semakin banyak.
5.2. Sebagai akibatnya akan terjadi perubahankomposisi magma, dan di tempat yang dalam
(P tinggi), akan mengontrol kristalisasifraksinasi (Jackson, 1970).
Asosiasi Batuan Beku pada Tepi Lempeng
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
64/79
Asosiasi Batuan Beku pada Tepi Lempeng
Tektonik
1. Lempeng divergen (zona rekahan tengahsamodra/ mid oceanic rift)
- Peleburan mantel atas, menghasilkan magma basalt.- Lava basalt di permukaan bumi, pada kerak samodra.
- Gabro di dalam kerak samodra, di tempat yang dalam.
- Di bawah gabro adalah batuan mantel atas yangberujud batuan ultramafik (Best, 1982).
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
65/79
Ultramafic mantle
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
66/79
2. Lempeng konvergen (zona
penunjaman/ subduction zone)
2.1. Zona di dekat palung
- Proses alihtempat batuan-batuan yang berasal darilempeng samodra, benua, termasuk lempeng samodrapurba.
- Asosiasi batuannya termasuk ke dalam melans
tektonik, yang terdiri dari ofiolit (urutan batuan ultramafik,basalt, dan batuan sedimen pelagik) serta sekis glaukofan(sekis biru).
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
67/79
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
68/79
2.2. Lempeng konvergen (zona penunjaman/ subduction zone)
- Penunjaman lempeng samodra dingin termetamorfosakanke dalam mantel yang lebih panas.
- Penyerapan energi panas dan dehidrasi kerak samodratermetamorfosakan yang basah.
- Magma basalt panas hydrous, hasil pelelehan parsial bajimantel (mantle wedge) dan mungkin sebagian kerak samodratermetamorfosakan di zona gesekan dengan mantel atas.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
69/79
Lempeng konvergen (zona penunjaman/ subduc t ion zone)
terdiri dari 2 tipe:
1. Busur tepi benua aktif (Active continental margin)- Kerak samodra vs. kerak benua)
- Batuan-batuan gunungapi, pada umumnya berkomposisi
andesit, dasit, dan riolit.- Contoh: Sumatra
2. Busur kepulauan (Island arc)
- kerak samodra vs. kerak samodra)- Batuan-batuan gunungapi, pada umumnya berkomposisibasalt sampai andesit.
- Contoh: Jawa bagian timur, Nusa Tenggara
Subduction zones in Indonesia andSurroundings
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
70/79
Volcanoes
Surroundings
Japan
Philippines
Sunda-Banda Arc
I N D O N E S I A
Continental Vs. Oceanic Basements di Sumatra dan Jawa
(Metcalfe 2006)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
71/79
(Metcalfe, 2006)
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
72/79
3. Kerak benua
- Magma basalt mengalami percampuran dan
kontaminasi dengan material kerak benua, sertadiferensiasi.
- Magma berkomposisi basalt sampai granit.
- Batuannya dapat terdiri dari gabro, diorit, granodiorit,
dan granit.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
73/79
4. Lempeng konvergen (zona
tumbukan/collision zone)
- Penebalan kerak benua, misal di Sulawesi Tengah, padaNeogen.
- Pelelehan parsial di kerak benua bagian tengah (anateksis)sebagai akibat adanya peningkatan gradien panas bumi.
- Magma yang dihasilkan adalah granitoid.
- Asosiasi batuannya meliputi migmatit, granit, granodiorit,tonalit (Best, 1982; Widiasmoro et al., 1997).
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
74/79
5. Zona rekahan samodra (pasif), kepulauan samodra,misal Hawaii
- Magma berasal dari peleburan mantel atas.
- Batuannya adalah basalt.
6. Zona rekahan benua (pasif), misal zona rekahan AfrikaTimur
- Magma berasal dari peleburan mantel atas- Batuannya terdiri dari basalt sampai riolit.
Bentuk-bentuk batuan beku hasil pendinginan magma
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
75/79
Bentuk-bentuk batuan beku hasil pendinginan magma
Fine
Grained
Coarse
Grained
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
76/79
Schematic block diagram of some intrusive bodies.
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
77/79
Berbagai jenis batuan yang berhubungan dengan volkanisme yang menghasilkan
batuan beku ekstrusif (McPhie et al., 1993)
Kl ifik i B t B k
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
78/79
Klasifikasi Batuan Beku
Karena adanya berbagai jenis batuan beku dan berbagai klasifikasi yang ada,
salah satu problem dalam klasifikasi batuan beku adalah bahwa batuan initidak dapat semuanya diklasifikasikan dengan menggunakan satu metode saja.
Akibatnya, beberapa klasifikasi harus dipakai dalam pendeskripsian batuanbeku, di mana masing-masing hanya dapat diaplikasikan pada kelompok
batuan tertentu, misalnya kelompok batuan piroklastik, batuan plutonik dll.
Ini berarti bahwa kita harus memutuskan klasifikasi mana yang sesuai untukdipakai dalam penamaan suatu batuan yang diteliti.
Untuk mencapai tujuan ini secara konsisten, maka dirumuskan suatu bentukklasifikasi yang bersusun (hierarchy of classification) yang harus disetujuibersama
Berikut adalah urutan alur yang diusulkan yang diharapkan dapat diterimasemua ahli geologi
Urutan Pemakaian Klasifikasi Batuan Beku Yang
Di k d ik
-
7/22/2019 Petrologi Batuanbeku Bab 1 2011
79/79
Has the rock pyroclastic features?[NO]
YES=>Use pyroclastic rockclassification
Carbonates > 50 %?[NO]
YES=> Use carbonatite classification
see classification for melilitic, kalsilitic,leucitic rocks and kimberlites, lamproitesand lamprophyres
[NO]
=> =>Flow chart for melilitic, kalsilitic,leucitic rocks... andlamprophyres
Is it charnockitic?[NO]
YES=> Use charnockite classification
Is it plutonic?YES=>[NO]
M < 90 %?YES=>[NO] =>
Use plutonic QAPFUse ultramafic classification
Is it volcanic?YES=>Mode possible?YES=>[NO]
Usevolcanic QAPF
Is it high-Mg?YES=>[NO]
Use high-Mg classification
If you get to this point, either the rock is notigneous or you have made a seriousmistake.
_____=>____