petrografi 1 ali baidhowi
TRANSCRIPT
PAPER PRAKTIKUM PETROGRAFI
ACARA: BATUAN BEKU
Disusun Oleh:
Ali Baidhowi
21100110141017
LABORATORIUM MINERALOGI, PETROLOGI DAN
PETROGRAFI
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
APRIL 2012
BATUAN BEKU
A. Pengertian
Batuan beku atau igneus terjadi akibat daripada penyejukan dan
pembekuan magma dari dalam kerak bumi. Batuan beku terbentuk dari hasil
pendinginan dan kristalisasi magma didalam bumi atau di permukaan bumi. Batu
ini biasanya berbentuk hablur, tidak berlapis-lapis dan tidak mengandungi fosil.
Batu igneus boleh dikelaskan berdasarkan kandungan bahan-bahan logam di
dalamnya. Jikalau batuan ini mengandungi lebih banyak silika maka batu itu
digolongkan sebagai batuan asid. Sebagai batuan granit, batuan igneus jenis asid
ini tidaklah padat dan lebih muda warnanya daripada batuan bes. Batuan bes pula
lebih padat dan lebih hitam warnanya kerana banyak mengandungi oksida besi,
seperti besi, aluminium dan magnesium. Dari segi asal kejadiannya, batuan igneus
boleh dikelaskan pada dua jenis yaitu :
a. Batuan Igneus Plutonik atau Rejahan
Batu ini adalah batu igneus yang terjadi di bagian bawah kerak bumi.
Penyejukan dan pembekuan berlaku secara perlahan-lahan. Oleh kerana itu
terjadilah hablur-hablur kasar yang mudah dikenal. Batu jalar dalam ini,
umpamanya granit, diorit dan gabro terdedah di permukaan bumi akibat
daripada proses gondolan dan hakisan.
b. Batu Gunung Berapi atau Terobosan
Batu gunung berapi adalah batu cecair yang telah melimpah keluar dari gunung
berapi sebagai lava. Lava ini membeku dengan cepat di permukaan bumi dan
hablur yang dihasilkannya berbentuk halus. Batu gunung berapi atau batu jalar
luar yang biasa terdapat ialah batu basol. Batu basol ini menghasilkan hanyutan
lava, litupan lava dan daratan tinggi lava. Setengah-setengah batu basol
membeku dengan cara yang luar biasa dan menghasilkan menara-menara batu.
Sebahagian daripada lava cair itu mungkin mengalir keluar melalui rekahan-
rekahan. Lava cair itu kemudian membeku dalam bentuk daik yang tegak dan
sil yang datar.
B. Tekstur
Tekstur adalah istilah untuk menyatakan ciri fisik batuan yang berkaitan
dengan derajat kehabluran (degree of cristallinity), ukuran butir atau granularitas
(granularity), bentuk dan kemas (fabric) atau susunan dan distribusi mineral
dalam batuan.
Ciri khas yang dinyatakan oleh tekstur memberikan gambaran kondisi
terbentuknya batuan beku dari pembekuan magma induknya yang diatur oleh laju
dan urutan kristalisasi, yang bergantung pada suhu, komopsisi, kandungan gas
pada awalnya dan kekentalan magma serta tekanan pada saat membeku.
1. Derajat kehabluran (degree of cristallinit)
Bergantung pada kondisi pembekuan magma, batuan beku dapat
seluruhnya terdiri dari kristal,atau kaca atau campuran dari keduanya.
Darajat kehabluran (degree of cristallinity) terdiri dari:
Holokristalin bila massa batuan seluruhnya terdiri dari kristal
Hipokristalin/merokristalin bila massa batuan terdiri dari kristal dan bahan
amorf.
Holohialin bila massa batuan seluruhnya terdiri dari bahan amorf atau kaca
2. Granularitas (granularity)
Berdasarkan kekompakan kristal dalam batuan secara magaskopi maka
batuan beku dapat dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu :
Faneritik fenerokristalin bila kristal dalam batuan dapat dilihat dengan mata
telanjang, ukuran butiran halus (< 1mm), sedang (1-5 mm), kasar (5-30
mm), pegamatif (> 30 mm)
Afanitik; bila kristal dalam batuan sangat halus yang hanya teramati dengan
mikroskop.
3. Kemas (fabric)
Kemas hanya dapat dipergunakan untuk batuan yang bertekstur relatif
berukuran butir sama (equigranular). Dalam kemas yang diperhatikan adalah
kesempurnaan bentuk kristal apakah sempurna (euhedral, idiomorphic), agak
sempurna (subhedral), atau tak berbentuk (anhedral), berdasarkan bentuk-bentuk
tadi macam kemas adalah sebagai berikut :
Panidiomorphic granular bila seluruhnya terdiri dari kristal euhedral
Hypidiomorphic granular bila terdiri dari kristal subhedral
Allotriomorphic granular bila terdiri dari kristal anhedral
Berdasarkan kriteria ini tekstur batuan beku dapat dibedakan sebagai :
Tekstur berbutir (granular texture)
`Tekstur ini mencerminkan proses pendinginan magama secara
perlahan sehingga memberi kesempatan kristal mineral berkembang sebagai
butiran.
Contoh batuan bertekstur berbutir antara lain adalah granit, pegmatit,
syenit. Dalam tekstur granular kebanyakan mineral yang terdapat dalam
butiran kurang lebih berbutir sama (eqiugranular)/berdimensi sama (equant).
Kebanyakan batuan beku plutonik berbutir kasar, sedangkan batuan retas
(dike) dan lava kebanyakan berbutir halus.
Tekstur faneritik (phaneritic texture)
Batuan bertekstur faneritik berbutir kasar yang dapat dilihat dengan
mata telanjang juga mencerminkan proses pendinginan magma yang
berlangsung sangat lambat.
Tekstur afanitik (aphanitic texture)
Batuan bertekstur afanitik berbutir halus sebagai akibat proses
pendinginan yang cepat. Butir kristal mineral terlalu kecil untuk
pemeriksaan dengan mata telanjang. Bila kristal batuan afanitik kecil sekali
yang dengan mikroskop optik juga tidak dapat dibedakan disebut
kriptokristalin (cryptocristalline)
Tekstur kaca (glassy texture)
Tekstur ini terjadi sebagai akibat proses pendinginan yang terlalu
cepat sehingga tidak sempat terjadi penghabluran (kristalisasi), misalnya
terjadi bila magma tersembur atau meleleh keluar dari gunung api dan kena
di udara. Tekstur kaca bersifat amorf, atom-atom dalam massa kaca tersusun
acak.
Tekstur porfiritik (pophyritic texture)
Tekstur ini mencerminkan terjadinya pendinginan dalam dua tahap
yang ditunjukkan oleh kristal yang lebih besar “tertanam” dalam massa
dasar (matrix, ground mass) yang berbutir halus. Kristal yang lebih besar
disebut fenokis (phenocryst). Tekstur forfiritik terjadi dalam banyak cara,
antara lain magma mulai menghablur perlahan ditempat yang dalam, dan
kemudian sebelum pembekuan terjadi sempurna, magma disemburkan ke
permukaan, sehingga sisa cairan cepat menghablur membentuk massa dasar
berbutir halus atau segera membeku menghasilkan matrix kaca membeku.
Tekstur vitrofirik adalah tekstur yang massa dasarnya kaca.
Tekstur piroklastik (pyroclastic texture)
Tekstur piroklastik terdapat dalam batuan gunung api, butiran-
butiran berupa fragmen-fragmen batuan akibat letusan.
Selain tekstur batuan beku yang telah disebutkan adapula tekstur khusus
yang tidak selalu terdapat pada setiap batuan antara lain :
Trakitik (trachytic) : tekstur aliran yang terlihat oleh adanya kesejajaran
mineral felsfar di dalam massa dasar mikro atau kriptokristalin
Ofitik (ophitic) : tekstur yang dibentuk oleh kristal plagioklas yang terkurung
dalam piroksen. Tekstur ini banyak ditemukan dalam batuan beku basa
seperti basalt, diabas dan gabro
Poikilitic (poicilitic) : kristal terarah atau acak terkurung dalam kristal besar,
kristal olivin kecil membulat berada didalam kristal hornblene yang lebih
besar.
Grafik (graphic) tekstur tumbuh jalan (intergrowth) antara kuarsa dan ortoklas
kristal kuarsa dan ortoklas kristal kuarsa nampak seperti bentuk huruf
hieroglifs berada dalam massa dasar ortoklas. Tekstur ini terbentuk oleh
kristalisasi serempak dari campuran euteknik atau penggantian (reflacement)
dan sering dijumpai dalam batuan beku asam seperti granit pegmatik, granit
Vesikular (vesicular) : lubang / rongga kecil membuat atau elipssoidal yang
terdapat dalam batuan lava, dihasilkan oleh gelembung gas yang terperangkap
selama pembekuan batuan.
Amigdaloidal (Amygdaloid) : rongga-rongga diisi oleh mineral sekunder
seperti opal, kalsedon, klorit, zeolit, kalsit.
C. Mineral Penyususun Batuan Beku
Kebanyakan batu igneus keras lagi kukuh. Oleh kerana itulah batu igneus
biasanya dipecahkan untuk kegunaan membuat jalan raya, tugu-tugu peringatan
dan batu-batu nisan yang berukir. Mineral pembentuk batuan dapat dibagi
menjadi 3 kelompok, yaitu:
Mineral utama (essential minerals)
- Kuarsa
- Plagioklas
- Ortoklas
- Olivin
- Piroksen
- Amfibol
- Mika felfatoid
Mineral ikutan/tambahan ( accessory minerals)
Mineral tambahan merupakan mineralhasil kristalisasi magma, namun
jumlahnya relatif kecil (kurang dari 5 %) sehingga tidak menentukan nama
atau sifat batuan. Mineral ikutan/tambahan antara lain zirkon, apatit,
magnetit, hematit, rutil.
Mineral sekunder (secondary minerals)
Mineral yang merupakan hasil ubahan dari mineral primer, terjadi sebagai
akibat dari proses pelapukan (weathering), sirkulasi larutan sisa magma,
hidrotermal seperti proses kloritisasi, kaolinisasi, serpenitisasi, atau karena
malihan (metamorfosisma). Contoh mineral sekunder antara lain kaolin,
klorit, epidot, dsb.
Beberapa contoh mineral Utana penyususun batuan beku :
Kwarsa (SiO2)
Termasuk dalam sistem hexagonal. Merupakan bagian dari kelas
trigonal trapezohedral. Umumnya terdiri dari banyak prisma hexagonal.
Menurut Wright dan Larsen, ada 2 modifikasi dari kwarsa. Pertama alpha
kwarsa, terbentuk di bawah suhu 573oC. Bentuk ini paling banyak dijumpai.
Kedua, betha kwarsa, terbentuk antara 573 oC - 870 oC. Namun selama
pendinginan, beta kwarsa berubah menjadi alpha kwarsa.
Modifikasi ini ditemukan pada pophyriest dan beberapa pegmatit.
Kedua modifikasi tersebut sering disebut sebagai low quartz dan high
quartz.Sebenarnya masih ada modifikasi lain dari kwarsa, yaitu tridymile dan
cristobalite.
Kwarsa memiliki belahan rhombohedral dan pecahan conchoidal.
Tingkat kekerasannya adalah 7. Berat jenisnya 2,65. Memiliki kilat nonlogam,
kaca. Tingkat transparansinya tembus cahaya hingga tidak tembus cahaya.
Pada umumnya kwarsa berwarna putih atau tidak berwarna namun juga ada
yang berwarna kuning, merah, merah muda, hijau, biru, cokelat, dan hitam.
Memiliki cerat berwarna putih.
Adapun sifat optiknya adalah sebagai berikut ;
Colorless, relief rendah
Bentuk tak beraturan, dalam batuan umumnya anhedral
Tidak punya belahan
Gelapan bergelombang
Warna interferensi abu2 orde1
TO sumbu I (+)
nw = 1.54
ne = 1.553
Gambar 1.1 kenampakan mikroskopis kuarsa
Orientasi optik: sumbu optik terletak pada sumbu c, perpanjangan
kristal memotong ujung-ujung sumbu yang berlengan pendek. Komposisi:
kandungan dasarnya berupa SiO2, meskipun bekas kandungan mineral dari Ti,
Fe, Mn, Al, kemungkinan dapat ditemukan. Sifatnya tidak mudah terubah dan
sangat stabil pada lingkungan yang mudah mengalami pelapukan
Plagioclase
Sifat Optik Yang Khas :
- Colorless tapi agak keruh, relief rendah - sedang
- kembaran albit atau carlsbad-albit
- WI abu2 terang orde I
- TO sumbu 2 (-) dan (+)
- Terdapat belahan, terdapat pleokroisme monokroik
Gambar 1.2 Kenampakan mikroskopis plagioklas
Proses pembentukan mineral Plagioklas berdasarkan Bowen Reaction
Series terletak pada deret continuous. 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 (Ca–Na-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% natrium terbentuk. Kemudian
terdapatnya pecahan pada mineral ini menunjukan bahwa mineral ini terletak
pada awal pembentukan karena pada awal pembentukan ini mineral belum
mempunyai resistensi yang tinggi sehingga mudah terbentuk pecahan dan
mineral ini terdapat pada batuan beku basa hal ini dikarenakan mineral ini
terbentuk lebih dulu (semakin keatas sifatnya semakin basa dan semakin
kebawah semakin asam).
Muscovite
Termasuk dalam sistem monoklinik dan merupakan bagian dari kelas
prismatik. Merupakan kristalin dan berbentuk tabular. Megaskopis, dengan
ukuran yang besar maka belahan terlihat semakin jelas. Memiliki belahan
basal.
Tingkat transparansi transparan hingga transqlucent. Memiliki sifat
dalam yang elastis. Tingkat kekerasannya 2-3. Berat jenis 2,8-3,1. Pada
umumnya tidak berwarna, namun ada juga yang berwarna kekuning-kuningan,
kecoklat-coklatan, dan kemerah-merahan. Memiliki kilatan logam, mutiara
hingga kaca.
Gambar 1.3 kenampakan mikroskopis muskovit
Muscovite mengandung kalsium, magnesium, besi, sodium, dan
flourin. Muscovite sering dianggap sebagai mika. Mika sering digunakan
dalam pabrik pembuatan alat-alat elektronik. Sifat Optik Yang Khas :
- Warna colorless
- Biaxial negatif
- Warna colorless
- Bentuk berlembar
- Pleokroisme kuat
- Gelapan sejajar
- Bentuk dan sifat
optik lain mirip biotit
Biotit
Termasuk dalam sistem monoklinik dan tergabung dalam kelas
prismatik. Memiliki bentuk tabular serta memiliki sedikit kristal. Memiliki
jenis belahan basal. Tingkat kekerasannya 2,5-3. Memiliki berat jenis 2,7-3,2.
Berwarna coklat tua, coklat terang, dan agak kehijau-hijauan. Memiliki indeks
bias 1,541-1,638.
Gambar 1.4 Kenampakan mikroskopik biotit
Memiliki cerat berwarna putih kehijau-hijauan. Memiliki daya
transparansi transparan hingga tidak tembus cahaya. Memiliki kandungan
titanium, mangan, sodium, dan florin. Biotit merupakan salah satu mineral
yang kurang komersil. Adapou sifat optiknya sebagai berikut:
- Warna coklat, kemerahan, kehitaman
- Bentuk berlembar
- Pleokroisme kuat
- Gelapan sejajar
- Umumnya teralterasi dengan klorit dan mineral – mineral lempung
Piroksen
Gambar 1.5 Kenampakan mikroskopis piroksen
Piroksen mengandung kalsium, silikat, magnesium, besi, alumunium,
sodium, dan litium. Piroksen tergabung pada 2 sistem kristal. Yang pertama,
orthorombic (M’’2(Sio3)2), tanpa kalsium dan sedikit alumunium. Yang kedua
adalah monoklinik (M’M’’2(Sio3)2), alkali, alumunium, dan kalsium. Piroksen
memiliki hubungan yang dekat secara kimiawi dan kristalografi dengan
kelompok amphibole. Piroksen dibagi menjadi orthopiroksen dan
klinopiroksen berdasarkan sudut gelapannya. Adapun sifat optiknya sebagi
berikut :
Clinopyroxene
Sifat Optik Yang Khas:
- Biru cyan
- colourless
- Relief sedang
- Gelapan miring
- WI Orde 3
- Birefringence: 0.002-0.022
Orthopiroxene
Sifat optik sama dengan klinopiroksen ( augit, diopsid )
- Yang membedakan adalah gelapannya sejajar (klino=miring)
- TO sumbu 2 (-) àhipersten (+) à enstatit
- Sistem kristal: Orthorhombic
- Relief: sedang
- Warna: hijau muda / merah muda, colorless
- RI: 1.658-1.788
- Bire: 0.008-0.020
- WI Orde 2
Olivine
Termasuk dalam sistem orthorombic dan termasuk dalam kelas
bipiramidal. Kristalnya berbentuk prismatik ataupun tabular. Memiliki belahan
pinacoidal. Dan pecahan concoidal. Memiliki tingkat kekarasan 6,5-7.
Memiliki berat jenis 3,2-3,6. Memiliki kilat nonlogam, kaca.
Berat jenis olivine tergantung pada kandungan besi di dalamnya.
Olivine bersifat optikal positif jika kandungan FeO kurang dari 13%, atau
sebaliknya. Memiliki daya transparansi transparan hingga transqlucent. Olivine
berwarna hijau, kekuning-kuningan, coklat, kemerah-merahan, keabu-abuan,
serta tidak berwarna. Terdapat kandungan titanium, nikel, dan kalsium dalam
jumlah kecil. Olivine mudah diurai dan mengalami gelatinisasi menjadi
serpentine, magnetit, limonite, magnesit, opal, dan garnierit.
Gambar 1.6 Kenampakan Mikroskopis Olivin
Olivine merupakan bagian dari batuan beku. Seperti basalt, dunite,,
gabro, dan peridotit. Olivine banyak ditemukan di Mesir, Gunung Vesuvius,
Burma, Norwegia, Arizona, Vermount, New Hampshire, Virginia,
Pennsylvania, North Carolina, Oregon, New Mexico, Canada, dan Brasil.
Olivine juga ditemukan pada meteorit. Adapun sifat optiknya sebagai berikut :
- Abu2 agak kehijauan-transparan
- Relief tinggi
- Bentuk poligonal/prismatik
- Pecahan tak beraturan, tanpa belahan
- WI orde II
- Pada bidang pecahan/rekahan sering teralterasi menjadi serpentin
- Data Optik : Biaxial (+), a=1.63-1.65, b=1.65-1.67, g=1.67-1.69,
- bire=0.0400,2V(Calc)=88, 2V(Meas)=46-98. Dispersi relatif lemah.
Augite
Termasuk didalam kelas monoklinik. Augite tergabung dalam kelas
prismatik. Memiliki belahan prismatik. Memiliki pecahan conchoidal hingga
uneven. Tingkat kekerasannya berkisar 5 sampai dengan 6. Memiliki berat
jenis 3,2 hingga 3,6, bergantung pada komposisi. Pada umumnya Augite
berwarna hitam, atau hitam kehijau-hijauan. Augite memiliki cerat berwarna
hijau keabu-abuan. Augite, pada umumnya tidak tembus cahaya, namun ada
juga yang sedikt tembus cahaya. Memiliki kilat non-logam, kaca.
Gambar 1.7 Kenampakn optic augit
Augite memiliki komposisi kimia Ca(Mg,Fe)(Si2O6) dan (Ca,Mg,Fe)
(Al,Fe)(AlSiO6). Augite juga mengandung sodium dan titanium.
Hornblende
Hornblende termasuk kedalam sistem monoklinik dan tergabung di
dalam kelas prismatik. Hornblende memiliki tingkat kekerasan 5 hingga 6.
Hornblende bnerwarna hijau tua, cokelat, ataupun hitam. Memiliki cerat
berwarna hijau keabu-abuan hingga cokelat keabu-abuan.
Hornblende memiliki kilat non-logam, kaca hingga sutera.
Hornblende memilii daya transparansi transqlucent hingga opaque.Secara
kimiawi, Hornblede terdiri dari Ca2(Mg,Fe)4Al(OH)2(AlSi7O22) dan
Ca2Na(Mg,Fe)4Al(OH)2(Al2Si6O22). Jika dilihat dari komposisi tersebut,
Hornblende sangatlah mirip dengan Augite. Didalam Hornblende terdapat
sedikit air, kandungan air inilah yang membedakan Hornblende dengan Augite.
Hornblende juga mengandung sedikit alkali dan titanium.
Gambar 1.8 Kenampakan optic Hornblede
Hornblede merupakan salah satu penyusun batuan plutonik bersama
dengan granit, syenite, amphibole, dan diorit. Adapu sifat optiknya sebagai
berikut :
- Warna kehijauan/kecoklatan,
- relief tinggi,
- pleokroisme kuat (dikroik/trikroik),
- belahan 1 arah atau 2 arah 120o,
- bentuk prismatik (biasanya memanjang),
- gelapan miring 12-30o
Orthoklas
Orthoklase terdapat di dalam sistem monoklinik dan tergabung di
dalam kelas prismatik. Memiliki belahan basal. Pecahannya berupa conchoidal
hingga uneven. Tingkat kekerasannya adalah 6. Memiliki berta jenis 2,5 hingga
2,6.
Umumnya tidak berwarna, namun ada juga yang berwarna putih, abu-
abu, kem erah-merahan, kekuning-kuningan, ataupun sedikit kehijau-hijauan.
Memiliki kilat non-logamkaca hingga mutiara. Ada tiga jenis orthoclase,
Adularia, Sanidine, dan Ordinary Orthoclase. Orthoclase mengandung sodium.
Orthoclase dapat berubah menjadi kaolinite dan muscovite jika berfusi dengan
asam. Orthoclase dapat dijumpai pada batuan plutonik. Batuan beku tersusun
atas berbagai jenis mineral, yaitu kwarsa, tridymite, cristoibalite, orthoclase,
microline, sanidine, plgioclase, nepheline, sodalite, leucite, muscovite, biotite,
phlogopite, augite, orthopyroxene, aegirine, hornblende, arfvedsonite,
riebeckite, dan olivine.
Gambar 1.9 Kenampakan optic Orthoklas
Adapun sifat optiknya adalah sebagai berikut :
- Colorles tapi agak keruh, relief rendah
- Pada sayatan 001 terlihat kembaran carlsbad
- WI abu2 terang orde I
- TO sumbu 2 (-)
- relief rendah : nalpha = 1.514 - 1.526, nbeta= 1.518 - 1.530, ngamma = 1.521 -
1.533
- Bentuk : Umumnya sebagai anhedral sampai euhedral pada batuan beku.
- Tidak terdapat pleokroisme