BAB IPENDAHULUAN

1.1 Struktur dan Komposisi Bumi

Dengan menggunakan bantuan alat-alat teknologi tinggi seperti seismograf, ahli-ahli kebumian mempunyai pandangan baru terhadap bentuk maupun struktur dalam bumi. Data-data yang terekam dalam alat tersebut memberikan keterangan adanya struktur bagian dalam bumi yang berlapis-lapis sepusat (Gambar 1.1) dan juga memberikan gambaran ciri-ciri fisik dari setiap perlapisan bagian dalam bumi (geosfera).

Gambar 1.1 Skema struktur dalam bumi (perhatikan ketebalan setiap lapisan)

Secara umum geosfera dibagi menjadi 3 bagian utama yaitu dimulai dari bagian paling dalam disebut inti bumi (core), bagian tengah disebut mantel (mantle) dan bagian paling luar disebut kerak bumi (crust) (Gambar 1.2). Inti bumi dibagi menjadi inti bumi bagian dalam dan inti bumi bagian luar. Inti bumi bagian dalam digambarkan sebagai keadaan padat, sedangkan inti bumi bagian luar sebagai leburan kental. Inti bumi ini disusun oleh bahan-bahan yang mempunyai berat jenis lebih kurang 10 dan berat jenis sebesar ini telah menimbulkan dugaan bahwa susunan inti bumi mungkin mirip dengan meteorit logam, juga dapat ikatakan bahwa bahan besi dan nikel memegang peranan penting di dalamnya.

Mantel atau dikenal dengan selubung/selimut bumi terletak/diapit oleh bagian luar dari kerak bumi dengan lapisan yang tipis dan bagian dalam dibatasi oleh inti bumi bagian luar, kedua bidang pemisah tersebut dikenal sebagai bidang diskontinuitas. Mantel sendiri dibagi menjadi mantel bagian dalam yang disusun oleh unsur besi dan nikel (berat jenis 5-6) dan mantel bagian dalam yang tersusun oleh batuan peridotit dan dunit dengan berat jenis 3,6 hingga 4.

Sedangkan lapisan bumi paling luar disebut kerak bumi atau dikenal dengan litosfera yang disusun oleh batuan seperti yang umum dijumpai di permukaan bumi. Kerak bumi juga dibagi menjadi kerak bumi bagian dalam yang terdiri dari lapisan SIMA dengan kandungan mineral utamanya adalah silisium dan magnesium, sedang kerak bumi bagian luar terdiri dari lapisan SIAL dengan komposisi utamanya berupa oksigen, silisium dan aluminium.

Gambar 1.2 Keratan bumi yang memperlihatkan bagian-bagian dari inti bumi, mantel dan kerak bumi

Komposisi bumi dari unit-unit struktur utama di atas dapat dilihat dalam Tabel 1.1. Terlihat unsur mineral utama inti bumi adalah besi dan magnesium ditambah silikat-silikat besi terkandung dalam jumlah yang lebih besar dari mantel. Silikat banyak terjadi di kerak bumi/benua. Sedangkan Tabel 1.2 memperlihatkan bahwa kelompok mineral silikat yang paling banyak yaitu kelompok feldspar (K-feldspar dan plagioklas) dengan 58% volume dan mineral-mineral utama pembentuk batuan seperti piroksen, amfibol, kuarsa, mika dan olivin mencapai 37% volume, serta mineral-mineral penyerta pembentuk batuan berjumlah sangat kecil yaitu 5% volume seperti karbonat, oksida, sulfida, halida, epidot, aluminosilikat, garnet dan zeolit.

Tabel 1.1. Komposisi dari struktur bumi dalam persen berat (Mason, 1966)UnsurKerak BenuaKerakSamudraMantel (rata-rata batuan meteorit)Inti (rata-rata meteorit besi)

SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOFeSFeNiCoMgOCaONa2OK2OP2O5

60,11.115.63.13.9

3.65.23.93.20.3

49,91.517.32.06.9

7.311.92.80.20.2

38,30.12.5

12.55.811.91.40.124.02.01.00.20.2

90.88.60.6

Tabel 1.2. Mineral penyusun kerak bumi (Ernst, 1969)Kelompok MineralPersen Volume

K-Feldspar, PlagioklasPiroksen, AmfibolKuarsaMika, Klorit, Mineral LempungKarbonat, Oksida, Sulfida, HalidaOlivinEpidot, Aluminosilikat, Garnet, Zeolit

58131110332

1.2 Pengertian Petrologi

Petrologi adalah salah satu cabang ilmu pengetahuan geologi yang mempelajari batuan pembentuk kulit bumi, mencakup aspek pemerian (deskripsi) dan aspek genesa-interpretasi. Pengertian luas dari petrologi adalah mempelajari batuan secara mata telanjang, secara optik/mikroskopis, secara kimia dan radio isotop. Studi petrologi secara kimia sering disebut petrokimia yang dapat dipandang sebagai bagian dari ilmu geokimia. Untuk kuliah dan praktikum mahasiswa Teknik Geologi semester 2 maka studi petrologi dibatasi secara megaskopis saja. Aspek pemerian antara lain meliputi warna, tekstur, struktur, komposisi, berat jenis, kekerasan, kesarangan (porositas), kelulusan (permebilitas) dan klasifikasi atau penamaan batuan. Aspek genesa interpretasi mencakup tentang sumber asal (source) hingga proses atau cara terbentuknya batuan. Batuan didefinisikan sebagai semua bahan yang menyusun kerak (kulit) bumi dan merupakan suatu agregat (kumpulan) mineral-mineral yang telah menghablur (mengkristal). Dalam arti sempit, yang tidak termasuk batuan adalah tanah dan bahan lepas lainnya yang merupakan hasil pelapukan kimia, fisis maupun biologis, serta proses erosi dari batuan. Namun dalam arti luas tanah hasil pelapukan dan erosi tersebut termasuk batuan. Batuan sebagai agregat mineral pembentuk kulit bumi secara genesa dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis batuan, yaitu :

1.Batuan beku (igneous rocks), adalah kumpulan mineral silikat sebagai hasil pembekuan daripada magma yang mendingin (Huang, 1962).

2.Batuan sedimen (sedimentary rocks), adalah batuan hasil litifikasi bahan rombakan batuan yang berasal dari proses denudasi atau hasil reaksi kimia maupun hasil kegiatan organisme (Pettijohn, 1964).

3.Batuan metamorf atau batuan malihan (metamorphic rocks), adalah batuan yang berasal dari suatu batuan yang suda ad yang mengalami perubahan tekstur dan komposisi mineral pada fasa padat sebagai perubahan kondisi fisika (tekanan dan temperatur) (Winkler, 1967).

Dalam sejarah pembentukannya ketiga jenis batuan tersebut dapat mengalami jentera (siklus) batuan seperti pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3. Jentera batuan (Gillen, 1982)

1.3 MagmaMagma sebagai batuan pijar mengalami pendinginan, pembekuan dan penghabluran membentuk batuan beku. Batuan beku ini sebagai akibat proses pelapukan, pengikisan dan pengangkatan membentuk sedimen atau endapan. Sedimen ini setelah mengalami pembatuan membentuk batuan sedimen. Di lain pihak batuan beku yang masuk ke dalam bumi mengalami proses metamorfisme (perubahan suhu dan tekanan dalam waktu geologi) membentuk batuan metamorf. Proses pelapukan ini dapat juga terjadi pada sedimen itu sendiri, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Sepertihalnya batuan beku, maka batuan sedimen yang mengalami metamorfisme juga membentuk batuan metamorf. Akhirnya batuan metamorf, sebagai akibat tekanan dan temperatur yang lebih tinggi mengalami pelelehan kembali membentuk magma.

1.4 Ruang Lingkup Kuliah dan PraktikumDalam pelaksanaan praktikum petrologi akan ditekankan pada penguasaan janis dan nama batuan secara megaskopis (makroskopis), melalui pemerian yang mencakup warna tekstur, struktur dan komposisi batuan serta sifat-sifat lain yang sangat menonjol baik secara fisik maupun kimiawi. Pemerian megaskopis ini dimaksudkan sebagai pemerian secara mata telanjang. Alat bantu secara optik-fisik adalah kaca pembesar (loupe), sedang secara kimiawi adalah larutan HCl 0,1 N. Praktikan disyaratkan sudah mengikuti kuliah dan praktikum kristalografi-mineralogi dan mampu mengenal berbagai macam mineral/ kristal pembentuk batuan.

1.5 Pembagian Acara Praktikum PetrologiAcara praktikum Petrologi dibagi menjadi 14 acara, yaitu :1.Acara I : Pengenalan petrologi mineral primer2.Acara II : Pengenalan petrologi mineral sekunder3.Acara III : Analisis batuan beku basa4.Acara IV : Analisis batuan beku menengah5.Acara V : Analisis batuan beku asam6.Acara VI : Analisis batuan gunungapi7.Acara VII : Analisis batuan sedimen klastik8.Acara VIII : Analisis batuan sedimen karbonat9.Acara IX : Analisis batuan sedimen evaporit10.Acara X: Analisis batuan metamorf panas11.Acara XI : Analisis batuan metamorf tekanan12.Acara XII : Analisis batuan metamorf regional13.Acara XIII : Tes peraga14.Acara IVX : Responsi

Catatan :1. Setiap memasuki acara baru, praktikan diberi asistensi pengantar.2. Setiap akhir acara diberi tes berkala, kecuali acara terakhir, langsung diberikan tes akhir.3. Pada akhir praktikum, praktikan diharuskan membuat laporan akhir, berupa ulasan singkat mengenai batuan dan laporan praktikum yang telah diperbaiki.

BAB IIPENGENALAN MINERAL PEMBENTUK BATUAN

2.1 Mineral Pembentuk Batuan Beku

Mineral pembentuk batuan beku hampir selalu mengandung unsur Silisium (Si) sehingga sering disebut bahan silikat alam. Mineral tersebut ada yang tidak berbentuk (amorf) dan ada yang berbentuk kristal. Berdasarkan warna dan komposisi kimia maka mineral/ kristal pembentuk batuan beku secara garis besar dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :

1.Kelompok mineral gelap atau mafic minerals, mengandung banyak unsur magnesium (Mg) dan besi (Fe).2.Kelompok mineral terang atau felsic minerals, banyak mengandung unsur aluminium (Al), kalsium (Ca), natrium (sodium; Na), kalium (potassium; K) dan silisium (Si).

Banyaknya unsur logam berat seperti halnya Mg dan Fe tersebut menyebabkan mineral menjadi berwarna gelap. Sebaliknya mineral terang lebih dominan tersusun oleh logam ringan, seperti halnya Al, Ca, Na dan L.-K sehingga warnanya menjadi lebih terang. Sesuai dengan reaksi Bowen (Tabel 2.1), mineral gelap terdiri dari olivin, piroksen, amfibol dan mika. Secara optik dan kimia piroksen dibagi menjadi piroksen tegak (piroksen orto) dan piroksen miring (piroksen klino). Sementara itu mika terdiri dari biotit (mika hitam) dan muskovit (mika putih). Mineral terang pada prinsipnya terdiri dari felspar, felspatoid dan kuarsa. Felspar dibagi lagi menjadi plagioklas dan alkali felspar. Secara mikroskopis dan kimiawi plagioklas dibagi lagi menjadi anortit, bitownit, labradorit, andesin, oligoklas dan albit.