BATUAN METAMORF ( Malihan )

Batuan metamorf (atau batuan malihan) adalah salah satu kelompok utama batuan yang merupakan hasil transformasi atau ubahan dari suatu tipe batuan yang telah ada sebelumnya, protolith, oleh suatu proses yang disebut metamorfisme, yang berarti "perubahan bentuk". Protolith yang dikenai panas (lebih besar dari 150 °Celsius) dan tekanan ekstrem akan mengalami perubahan fisika dan/atau kimia yang besar. Protolith dapat berupa batuan sedimen, batuan beku, atau batuan metamorf lain yang lebih tua. Beberapa contoh batuan metamorf adalah gneis, batu sabak, batu marmer, dan skist.

Batuan metamorf menyusun sebagian besar dari kerak Bumi dan digolongkan berdasarkan tekstur dan dari susunan kimia dan mineral (fasies metamorf) Mereka terbentuk jauh dibawah permukaan bumi oleh tegasan yang besar dari batuan diatasnya serta tekanan dan suhu tinggi. Mereka juga terbentuk olehintrusi batu lebur, disebut magma, ke dalam batuan padat dan terbentuk terutama pada kontak antara magma dan batuan yang bersuhu tinggi.

Penelitian batuan metamorf (saat ini tersingkap di permukaan bumi akibat erosi dan pengangkatan) memberikan kita informasi yang sangat berharga mengenai suhu dan tekanan yang terjadi jauh di dalam permukaan bumi.

Batuan metamorf dapat dibedakan menjadi berikut ini.

a. Batuan Metamorf Kontak

Batuan yang mengalami metamorfose sebagai akibat dari adanya suhu yang sangat tinggi (sebagai akibat dari aktivitas magma). Adanya suhu yang sangat tinggi menyebabkan terjadinya perubahan bentuk maupun warna batuan. Contohnya batu kapur (gamping) menjadi marmer.

b. Batuan Metamorf Dinamo

Batuan yang mengalami metamorfose sebagai akibat dari adanya tekanan yang tinggi (berasal dari tenaga endogen) dalam waktu yang lama. Contohnya batu lumpur (mud stone) menjzdi batu tulis (slate). Batuan ini banyak dijumpai di daerah patahan atau lipatan.

c. Batuan Metamorf Kontak Pneumatolistis

Batuan yang mengalami metamorfose sebagai akibat dari adanya pengaruh gas-gas yang ada pada magma. Contohnya kuarsa dengan gas fluorium berubah menjadi topas.

ANALISIS BATUAN METAMORF

Batuan asal atau batuan induk baik berupa batuan beku, batuan sedimen maupun batuan metamorf dan telah mengalami perubahan mineralogi, tekstur serta struktur sebagai akibat adanya perubahan temperatur (di atas proses diagenesa dan di bawah titik lebur; 200-350^oC < T < 650-800^oC) dan tekanan yang tinggi (1 atm < P < 10.000 atm) disebut batuan metamorf. Proses metamorfisme tersebut terjadi di dalam bumi pada kedalaman lebih kurang 3 km – 20 km. Winkler (1989) menyatakan bahwasannya proses-proses metamorfisme itu mengubah mineral-mineral suatu batuan pada fase padat karena pengaruh atau respons terhadap kondisi fisika dan kimia di dalam kerak bumi yang berbeda dengan kondisi sebelumnya. Proses-proses tersebut tidak termasuk pelapukan dan diagenesa.

Pembentukan Batuan Metamorf

Batuan beku dan sedimen dibentuk akibat interaksi dari proses kimia, fisika, biologi dan kondisi-kondisinya di dalam bumi serta di permukaannya. Bumi merupakan sistim yang dinamis, sehingga pada saat pembentukannya, batuan-batuan mungkin mengalami keadaan yang baru dari kondisi-kondisi yang dapat menyebabkan perubahan yang luas di dalam tekstur dan mineraloginya. Perubahan-perubahan tersebut terjadi pada tekanan dan temperatur di atas diagenesa dan di bawah pelelehan, maka akan menunjukkan sebagai proses metamorfisme.

Suatu batuan mungkin mengalami beberapa perubahan lingkungan sesuai dengan waktu, yang dapat menghasilkan batuan polimetamorfik. Sifat-sifat yang mendasar dari perubahan metamorfik adalah batuan tersebut terjadi selama batuan berada dalam kondisi padat. Perubahan komposisi di dalam batuan kurang berarti pada tahap ini, perubahan tersebut adalah isokimia yang terdiri dari distribusi ulang elemen-elemen lokal dan volatil diantara mineral-mineral yang sangat reaktif. Pendekatan umum untuk mengambarkan batas antara diagenesa dan metamorfisme adalah menentukan batas terbawah dari metamorfisme sebagai kenampakan pertama dari mineral yang tidak terbentuk secara normal di dalam sedimen-sedimen permukaan, seperti epidot dan muskovit. Walaupun hal ini dapat dihasilkan dalam batas yang lebih basah. Sebagai contoh, metamorfisme shale yang menyebabkan reaksi kaolinit dengan konstituen lain untuk menghasilkan muskovit. Bagaimanapun juga, eksperimen-eksperimen telah menunjukkan bahwa reaksi ini tidak menempati pada temperatur tertentu tetapi terjadi antara 200°C – 350°C yang tergantung pada pH dan kandungan potasium dari material-material disekitarnya. Mineral-mineral lain yang dipertimbangkan terbentuk pada awal metamorfisme adalah laumonit, lawsonit, albit, paragonit atau piropilit. Masing-masing terbentuk pada temperatur yang berbeda di bawah kondisi yang berbeda, tetapi secara umum terjadi kira-kira pada 150°C atau dikehendaki lebih tinggi. Di bawah permukaan, temperatur di sekitarnya 150°C disertai oleh tekanan lithostatik kira-kira 500 bar.

Batas atas metamorfisme diambil sebagai titik dimana kelihatan terjadi pelelehan batuan. Di sini kita mempunyai satu variabel, sebagai variasi temperatur pelelehan sebagai fungsi dari tipe batuan, tekanan lithostatik dan tekanan uap. Satu kisaran dari 650°C – 800°C menutup sebagian besar kondisi tersebut. Batas atas dari metamorfisme dapat ditentukan oleh kejadian dari batuan yang disebut migmatit. Batuan ini menunjukkan kombinasi dari kenampakan tekstur, beberapa darinya muncul menjadi batuan beku dan batuan metamorf yang lain.

Berdasarkan tingkat malihannya, batuan metamorf dibagi menjadi dua yaitu (1) metamorfisme tingkat rendah (low-grade metamorphism) dan (2) metamorfisme tingkat tinggi (high-grade metamorphism) (Gambar 3.9). Pada batuan metamorf tingkat rendah jejak kenampakan batuan asal masih bisa diamati dan penamaannya menggunakan awalan meta (-sedimen, -beku), sedangkan pada batuan metamorf tingkat tinggi jejak batuan asal sudah tidak nampak, malihan tertinggi membentuk migmatit (batuan yang sebagian bertekstur malihan dan sebagian lagi bertekstur beku atau igneous).

Gambar: memperlihatkan batuan asal yang mengalami metamorfisme tingkat rendah – medium dan tingkat tinggi (O’Dunn dan Sill, 1986).

Pembentukan batuan metamorf selain didasarkan pada tingkat malihannya juga didasarkan pada penyebabnya. Berdasarkan penyebabnya batuan metamorf dibagi menjadi tiga yaitu (1) Metamorfisme kontak/ termal, pengaruh T dominan; (2) Metamorfisme dinamo/ kataklastik/dislokasi/kinematik, pengaruh P dominan; dan (3) Metamorfisme regional, terpengaruh P & T, serta daerah luas. Metamorfisme kontak terjadi pada zona kontak atau sentuhan langsung dengan tubuh magma (intrusi) dengan lebar antara 2 – 3 km (Gambar 3.10). Metamorfisme dislokasi terjadi pada daerah sesar besar/ utama yaitu pada lokasi dimana masa batuan tersebut mengalami penggerusan. Sedangkan metamorfisme regional terjadi pada kulit bumi bagian dalam dan lebih intensif bilamana diikuti juga oleh orogenesa (Gambar 3.11). penyebaran tubuh batuan metamorf ini luas sekali mencapai ribuan kilometer.

Gambar 3.10 memperlihatkan kontak aureole disekitar intrusi batuan beku (Gillen, 1982).

Gambar 3.11 penampang yang memperlihatkan lokasi batuan metamorf (Gillen, 1982).

Pengenalan Batuan Metamorf

Pengenalan batuan metamorf dapat dilakukan melalui kenampakan-kenampakan yang jelas pada singkapan dari batuan metamorf yang merupakan akibat dari tekanan-tekanan yang tidak sama. Batuan-batuan tersebut mungkin mengalami aliran plastis, peretakan dan pembutiran atau rekristalisasi. Beberapa tekstur dan struktur di dalam batuan metamorf mungkin diturunkan dari batuan pre-metamorfik (seperti: cross bedding), tetapi kebanyakan hal ini terhapus selama metamorfisme. Penerapan dari tekanan yang tidak sama, khususnya jika disertai oleh pembentukan mineral baru, sering menyebabkan kenampakan penjajaran dari tekstur dan struktur. Jika planar disebut foliasi. Seandainya struktur planar tersebut disusun oleh lapisan-lapisan yang menyebar atau melensa dari mineral-mineral yang berbeda tekstur, misal: lapisan yang kaya akan mineral granular (seperti: felspar dan kuarsa) berselang-seling dengan lapisan-lapisan kaya mineral-mineral tabular atau prismatik (seperti: feromagnesium), tekstur tersebut menunjukkan sebagai gneis. Seandainya foliasi tersebut disebabkan oleh penyusunan yang sejajar dari mineral-mineral pipih berbutir sedang-kasar (umumnya mika atau klorit) disebutskistosity. Pecahan batuan ini biasanya sejajar dengan skistosity menghasilkan belahan batuan yang berkembang kurang baik.

Pengenalan batuan metamorf tidak jauh berbeda dengan jenis batuan lain yaitu didasarkan pada warna, tekstur, struktur dan komposisinya. Namun untuk batuan metamorf ini mempunyai kekhasan dalam penentuannya yaitu pertama-tama dilakukan tinjauan apakah termasuk dalam struktur foliasi (ada penjajaran mineral) atau non foliasi (tanpa penjajaran mineral) (Tabel 3.12). Pada metamorfisme tingkat tinggi akan berkembang struktur migmatit (Gambar 3.12). Setelah penentuan struktur diketahui, maka penamaan batuan metamorf baik yang berstruktur foliasi maupun berstruktur non foliasi dapat dilakukan. Misal: struktur skistose nama batuannya sekis; gneisik untuk genis; slatycleavage untuk slate/ sabak. Sedangkan non foliasi, misal: struktur hornfelsik nama batuannya hornfels; liniasi untuk asbes.

Variasi yang luas dari tekstur, struktur dan komposisi dalam batuan metamorf, membuatnya sulit untuk mendaftar satu atau lebih dari beberapa kenampakkan yang diduga hasil dari proses metamorfisme. Oleh sebab itu hal terbaik untuk mempertimbangkan secara menerus seperti kemungkinan banyaknya perbedaan kenampakan-kenampakan yang ada.

Table 3.12 Diagram alir untuk identifikasi batuan metamorf secara umum (Gillen, 1982).

Gambar 3.12 Berbagai struktur pada migmatit dengan leukosom (warna terang) (Compton, 1985).

Struktur Batuan Metamorf

Secara umum struktur yang dijumpai di dalam batuan metamorf dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu struktur foliasi dan struktur non foliasi. Struktur foliasi ditunjukkan oleh adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf, sedang struktur non foliasi tidak memperlihatkan adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf.

Struktur Foliasi

a. Struktur Skistose: struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral pipih (biotit, muskovit, felspar) lebih banyak dibanding mineral butiran.

b. Struktur Gneisik: struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral granular, jumlah mineral granular relatif lebih banyak dibanding mineral pipih.

c. Struktur Slatycleavage: sama dengan struktur skistose, kesan kesejajaran mineraloginya sangat halus (dalam mineral lempung).

d. Struktur Phylitic: sama dengan struktur slatycleavage, hanya mineral dan kesejajarannya sudah mulai agak kasar.

Struktur Non Foliasi

a. Struktur Hornfelsik: struktur yang memperlihatkan butiran-butiran mineral relatif seragam.

b. Struktur Kataklastik: struktur yang memperlihatkan adanya penghancuran terhadap batuan asal.

c. Struktur Milonitik: struktur yang memperlihatkan liniasi oleh adanya orientasi mineral yang berbentuk lentikuler dan butiran mineralnya halus.

d. Struktur Pilonitik: struktur yang memperlihatkan liniasi dari belahan permukaan yang berbentuk paralel dan butiran mineralnya lebih kasar dibanding struktur milonitik, malah mendekati tipe struktur filit.

e. Struktur Flaser: sama struktur kataklastik, namun struktur batuan asal berbentuk lensa yang tertanam pada masa dasar milonit.

f. Struktur Augen: sama struktur flaser, hanya lensa-lensanya terdiri dari butir-butir felspar dalam masa dasar yang lebih halus.

g. Struktur Granulose: sama dengan hornfelsik, hanya butirannya mempunyai ukuran beragam.

h. Struktur Liniasi: struktur yang memperlihatkan adanya mineral yang berbentuk jarus atau fibrous.

Tekstur Batuan Metamorf

Tekstur yang berkembang selama proses metamorfisme secara tipikal penamaanya mengikuti kata-kata yang mempunyai akhiran -blastik. Contohnya, batuan metamorf yang berkomposisi kristal-kristal berukuran seragam disebut dengan granoblastik. Secara umum satu atau lebih mineral yang hadir berbeda lebih besar dari rata-rata; kristal yang lebih besar tersebut dinamakan porphiroblast. Porphiroblast, dalam pemeriksaan sekilas, mungkin membingungkan dengan fenokris (pada batuan beku), tetapi biasanya mereka dapat dibedakan dari sifat mineraloginya dan foliasi alami yang umum dari matrik. Pengujian mikroskopik porphiroblast sering menampakkan butiran-butiran dari material matrik, dalam hal ini disebut poikiloblast. Poikiloblast biasanya dianggap terbentuk oleh pertumbuhan kristal yang lebih besar disekeliling sisa-sisa mineral terdahulu, tetapi kemungkinan poikiloblast dapat diakibatkan dengan cara pertumbuhan sederhana pada laju yang lebih cepat daripada mineral-mineral matriknya, dan yang melingkupinya. Termasuk material yang menunjukkan (karena bentuknya, orientasi atau penyebarannya) arah kenampakkan mula-mula dalam batuan (seperti skistosity atau perlapisan asal); dalam hal ini porphiroblast atau poikiloblast dikatakan mempunyai tekstur helicitik. Kadangkala batuan metamorf terdiri dari kumpulan butiran-butiran yang berbentuk melensa atau elipsoida; bentuk dari kumpulan-kumpulan ini disebut augen (German untuk “mata”), dan umumnya hasil dari kataklastik (penghancuran, pembutiran, dan rotasi). Sisa kumpulan ini dihasilkan dalam butiran matrik. Istilah umum untuk agregat adalahporphyroklast.

Tekstur Kristaloblastik

Tekstur batuan metamorf yang dicirikan dengan tekstur batuan asal sudah tidak kelihatan lagi atau memperlihatkan kenampakan yang sama sekali baru. Dalam penamaannya menggunakan akhiran kata –blastik. Berbagai kenampakan tekstur batuan metamorf dapat dilihat pada Gambar 3.13.

a. Tekstur Porfiroblastik: sama dengan tekstur porfiritik (batuan beku), hanya kristal besarnya disebut porfiroblast.

b. Tekstur Granoblastik: tekstur yang memperlihatkan butir-butir mineral seragam.

c. Tekstur Lepidoblastik: tekstur yang memperlihatkan susunan mineral saling sejajar dan berarah dengan bentuk mineral pipih.

d. Tekstur Nematoblastik: tekstur yang memperlihatkan adanya mineral-mineral prismatik yang sejajar dan terarah.

e. Tekstur Idioblastik: tekstur yang memperlihatkan mineral-mineral berbentuk euhedral.

f. Tekstur Xenoblastik: sama dengan tekstur idoblastik, namun mineralnya berbentuk anhedral.

Tekstur Palimpset

Tekstur batuan metamorf yang dicirikan dengan tekstur sisa dari batuan asal masih bisa diamati. Dalam penamaannya menggunakan awalan kata –blasto.

a. Tekstur Blastoporfiritik: tekstur yang memperlihatkan batuan asal yang porfiritik.

b. Tekstur Blastopsefit: tekstur yang memperlihatkan batuan asal sedimen yang ukuran butirnya lebih besar dari pasir.

c. Tekstur Blastopsamit: sama dengan tekstur blastopsefit, hanya ukuran butirnya sama dengan pasir.

d. Tekstur Blastopellit: tekstur yang memperlihatkan batuan asal sedimen yang ukuran butirnya lempung.

Komposisi Batuan Metamorf

Pertumbuhan dari mineral-mineral baru atau rekristalisasi dari mineral yang ada sebelumnya sebagai akibat perubahan tekanan dan atau temperatur menghasilkan pembentukan kristal lain yang baik, sedang atau perkembangan sisi muka yang jelek; kristal ini dinamakan idioblastik, hypidioblastik, atau xenoblastik. Secara umum batuan metamorf disusun oleh mineral-mineral tertentu (Tabel 3.13), namun secara khusus mineral penyusun batuan metamorf dikelompokkan menjadi dua yaitu (1) mineral stress dan (2) mineral anti stress. Mineral stress adalah mineral yang stabil dalam kondisi tekanan, dapat berbentuk pipih/tabular, prismatik dan tumbuh tegak lurus terhadap arah gaya/stress meliputi: mika, tremolit-aktinolit, hornblende, serpentin, silimanit, kianit, seolit, glaukopan, klorit, epidot, staurolit dan antolit. Sedang mineral anti stress adalah mineral yang terbentuk dalam kondisi tekanan, biasanya berbentuk equidimensional, meliputi: kuarsa, felspar, garnet, kalsit dan kordierit.

Gambar 3.13 Tekstur batuan metamorf (Compton, 1985).

A. Tekstur Granoblastik, sebagian menunjukkan tekstur mosaik; B. Tekstur Granoblatik berbutir iregular, dengan poikiloblast di kiri atas; C. Tekstur Skistose dengan porpiroblast euhedral; D. Skistosity dengan domain granoblastik lentikuler; E. Tekstur Semiskistose dengan meta batupasir di dalam matrik mika halus; F. Tekstur Semiskistose dengan klorit dan aktinolit di dalam masa dasar blastoporfiritik metabasal; G. Granit milonit di dalam proto milonit; H. Ortomilonit di dalam ultramilonit; I. Tekstur Granoblastik di dalam blastomilonit.

Tabel 3.13 Ciri-ciri fisik mineral-mineral penyusun batuan metamorf (Gillen, 1982)

Setelah kita menentukan batuan asal mula metamorf, kita harus menamakan batuan tersebut. Sayangnya prosedur penamaan batuan metamorf tidak sistematik seperti pada batuan beku dan sedimen. Nama-nama batuan metamorf terutama didasarkan pada kenampakan tekstur dan struktur (Tabel 3.14). Nama yang umum sering dimodifikasi oleh awalan yang menunjukkan kenampakan nyata atau aspek penting dari tekstur (contoh gneis augen), satu atau lebih mineral yang ada (contoh skis klorit), atau nama dari batuan beku yang mempunyai komposisi sama (contoh gneis granit). Beberapa nama batuan yang didasarkan pada dominasi mineral (contoh metakuarsit) atau berhubungan dengan facies metamorfik yang dipunyai batuan (contoh granulit).

Metamorfisme regional dari batulumpur melibatkan perubahan keduanya baik tekanan dan temperatur secara awal menghasilkan rekristalisasi dan modifikasi dari mineral lempung yang ada. Ukuran butiran secara mikroskopik tetap, tetapi arah yang baru dari orientasi mungkin dapat berkembang sebagai hasil dari gaya stres. Resultan batuan berbutir halus yang mempunyai belahan batuan yang baik sekali dinamakan slate. Bilamana metamorfisme berlanjut sering menghasilkan orientasi dari mineral-mineral pipih pada batuan dan penambahan ukuran butir dari klorit dan mika. Hasil dari batuan yang berbutir halus ini dinamakan phylit, sama seperti slate tetapi mempunyai kilap sutera pada belahan permukaannya. Pengujian dengan menggunakan lensa tangan secara teliti kadangkala memperlihatkan pecahan porpiroblast yang kecil licin mencerminkan permukaan belahannya. Pada tingkat metamorfisme yang lebih tinggi, kristal tampak tanpa lensa. Disini biasanya kita menjumpai mineral-mineral yang pipih dan memanjang yang terorientasi kuat membentuk skistosity yang menyolok. Batuan ini dinamakan skis, masih bisa dibelah menjadi lembaran-lembaran. Umumnya berkembang porpiroblast; hal ini sering dapat diidentikkan dengan sifat khas mineral metamorfik seperti garnet, staurolit, atau kordierit. Masih pada metamorfisme tingkat tinggi disini skistosity menjadi kurang jelas; batuan terdiri dari kumpulan butiran sedang sampai kasar dari tekstur dan mineralogi yang berbeda menunjukkan tekstur gnessik dan batuannya dinamakan gneis. Kumpulan yang terdiri dari lapisan yang relatif kaya kuarsa dan feldspar, kemungkinan kumpulan tersebut terdiri dari mineral yang mengandung feromagnesium (mika, piroksin, dan ampibol). Komposisi mineralogi sering sama dengan batuan beku, tetapi tekstur gnessik biasanya menunjukkan asal metamorfisme; dalam kumpulan yang cukup orientasi sering ada. Penambahan metamorfisme dapat mengubah gneis menjadi migmatit. Dalam kasus ini, kumpulan berwarna terang menyerupai batuan beku tertentu, dan perlapisan kaya feromagnesium mempunyai aspek metamorfik tertentu.

Jenis batuan metamorf lain penamaannya hanya berdasarkan pada komposisi mineral, seperti: Marmer disusun hampir semuanya dari kalsit atau dolomit; secara tipikal bertekstur granoblastik. Kuarsit adalah batuan metamorfik bertekstur granobastik dengan komposisi utama adalah kuarsa, dibentuk oleh rekristalisasi dari batupasir atau chert/rijang. Secara umum jenis batuan metamorfik yang lain adalah sebagai berikut:

Amphibolit: Batuan yang berbutir sedang sampai kasar komposisi utamanya adalah ampibol (biasanya hornblende) dan plagioklas.

Eclogit: Batuan yang berbutir sedang komposisi utama adalah piroksin klino ompasit tanpa plagioklas felspar (sodium dan diopsit kaya alumina) dan garnet kaya pyrop. Eclogit mempunyai komposisi kimia seperti basal, tetapi mengandung fase yang lebih berat. Beberapa eclogit berasal dari batuan beku.

Granulit: Batuan yang berbutir merata terdiri dari mineral (terutama kuarsa, felspar, sedikit garnet dan piroksin) mempunyai tekstur granoblastik. Perkembangan struktur gnessiknya lemah mungkin terdiri dari lensa-lensa datar kuarsa dan/atau felspar.

Hornfels: Berbutir halus, batuan metamorfisme thermal terdiri dari butiran-butiran yang equidimensional dalam orientasi acak. Beberapa porphiroblast atau sisa fenokris mungkin ada. Butiran-butiran kasar yang sama disebutgranofels.

Milonit: Cerat berbutir halus atau kumpulan batuan yang dihasilkan oleh pembutiran atau aliran dari batuan yang lebih kasar. Batuan mungkin menjadi protomilonit, milonit, atau ultramilomit, tergantung atas jumlah dari fragmen yang tersisa. Bilamana batuan mempunyai skistosity dengan kilap permukaan sutera, rekristralisasi mika, batuannya disebut philonit.

Serpentinit: Batuan yang hampir seluruhnya terdiri dari mineral-mineral dari kelompok serpentin. Mineral asesori meliputi klorit, talk, dan karbonat. Serpentinit dihasilkan dari alterasi mineral silikat feromagnesium yang terlebih dahulu ada, seperti olivin dan piroksen.

Skarn: Marmer yang tidak bersih/kotor yang mengandung kristal dari mineral kapur-silikat seperti garnet, epidot, dan sebagainya. Skarn terjadi karena perubahan komposisi batuan penutup (country rock) pada kontak batuan beku.

Tabel 3.14 Klasifikasi Batuan Metamorf (O’Dunn dan Sill, 1986).

»»  BACA SELENGKAPNYA...

Batuan Sedimen

1. PENGERTIAN
Batuan Sedimen adalah batuan yang terjadi karena pengendapan materi hasil erosi. Jadi, asalnya dari batuan yang telah ada, baik batuan beku, metamorf atau pun batuan sediment lain yang mengalami pelapukan, tererosi, terbawa pergi kemudian diendapkan ke tempat lain. Berdasarkan tenaga yang mengangkut hasil pelapukan dan erosi, batuan sediment dapat digolongkan atas tiga bagian utama, yaitu:
 Sedimen Aquatis, yaitu sediment yang diendapkan oleh tenaga air. Contohnya adalah gosong pasir, flood plain, natural levee, alluvial fan, delta dan sebagainya
 Sedimen aeolis/ aeris, yaitu sediment yang diendapkan oleh tenaga angina(aeolis). Contohnya tanah loss, sand dunes, seris, dan sebagainya
 Sedimen glacial, yaitu sediment yang diendapkan oleh gletser. Contohnya: morena, drumlin, dan sebagainya


2. PENGENALAN
Sedimen merupakan bahan atau partikel yang terdapat di permukaan bumi (di daratan ataupun lautan), dan boleh mengalami proses angkutan dari satu kawasan ke kawasan yang lain. Air dan angin merupakan pengangkut yang utama. Sedimen ini apabila mengeras akan menjadi batu sedimen. Kajian mengenai sedimen dan batu sedimen ini sebut sedimentologi. Antara sedimen yang ada ialah lumpur, pasir, kelikir dan sebagainya. Sedimen ini akan menjadi batu sedimen apabila mengalami proses pengerasan. 

Sedimen = Bahan partikel yang peroi(lumpur, pasir, kelikir dan lain-lain)

Sedimen akan menjadi batuan sedimen melalui proses pengerasan atau pembatuan yang melibatkan;

a)      Pemampatan (Compaction)

b)      Penyemenan (Cementation)

c)       Penghabluran Semula (Recrystallization) terutama sedimen karbonat

3. TANDA-TANDA ATAU PENUNJUK BATUAN SEDIMEN
• Kehadiran perlapisan atau stratification Selang lapis batu pasir dengan lodak/syal
• Adanya struktur sedimen di atas satah atau di dalam perlapisan Struktur lapisan silang
• Terjumpanya fosil
• Kehadiran butiran yang telah mengalami proses angkutan (klas) Klas yang telah mengalami        angkutan
• Kehadiran mineral yang asalan sedimen (glaukonit, chamosite)


4. PENGGOLONGAN BATUAN SEDIMEN
Berdasarkan cara pengendapannya, batuan sediment dapat dikelompokkan atas tiga macam, yaitu klastis, kimia, dan organik.

a. Sedimen Klastis
Jenis batuan endapan klastis sangat berbeda dengan batuan beku baik dalam bentuk maupun susunan butirannya. Pada pertikel –partikel batuan endapan terdapat adanya tanda-tanda goresan akibat berlangsungnya pengankutan. Batuan endapan klastis juga mengalami penyemenan sehingga terjadi pengikatan partikel partikel satu dengan yang lainnya. Ciri penting dari batuan endapan adalah kadang-kadang terbentuk dari bahan fosil.

Batuan sediment klastis/ mekanis/fisik yaitu yang terangkut dalam bentuk padat/ tidak larut kemudian diendapkan di tempat lain mengalami sementasi menjadi batuan sediment. Berdasarkan besarnya butir-butir, batuan dapat digolongkan lagi seperti terlihat pada table

Nama Partikel Diameter Sebutan Endapan lepas Sebutan batuan gabungan
1. Batu besar >256 kerikil Konglomerat
2. Kerikil kasar 64-256 kerikil Sediment
3. Kerikil Halus 2-64 kerikil Breksi
4. Pasir 1/16-2 pasir Batu pasir
5. Debu 1/256-1/16 debu Batu Pasir
6. Liat <1/256 liat Batu liat, batu lumpur, dan shale

Pengelompokan Batuan Sedimen
Ukuran butir (mm) Keadaan Lepas Mengeras Vulkanis
<64 Batu-2 besar konglomerat Bom
2-<64 Kerikil Breksi Lapilli
0,05-<2 Pasir/ sand Batu pasir/ sandstone Pasir
0,02-<0 Debu/ silt Batu debu Debu/tuff
<0,02 Lempung/clay Batu lint

Keterangan:
 Konglomerat adalah batu-batu atau kerikil yang telah mengalami sementasi menjadi padat, dimana butir-butir kerikil tersebut bentuknya bulat-bulat/halus/§
 Breksi sama dengan konglomerat tetapi butirannya runcing tidak beraturan. Oleh karena itu, dapat ditrafsirkan bahwa batuan konglomerat telah terbawa jauh dari sumbernya§

Batuan sediment yang tegolong sediment klastik ini mempunyai sifat yang koheren, pada umumnya warna bervariasi tergantung kepada penyusunannya. Biasanya dicirikan oleh sekumpulan batu atau kerikil yang bulat dan kukuh tersusun sedemikian rupa sehingga menjadi satu kesatuan yang utuh
b. Sedimen Kimia
Batuan sediment kimiawi, yaitu yang terangkut dalam bentuk larutan kemudian diendapkan secara kimia ditempat lain. Sediment kimiawi sulit digolongkan lebih lanjut karena butir-butirnya sangan kompleks
Contoh batuan sediment kimiawi sebagai berikut
a) Batu tetes (stalagtit dan stalagmit) yang banyak di jumpai didalam gua-gua bawah tanah didaerah kapur
b) Lapisan garam, suatu lapisan yang terbentuk dari mineral mineral halit/NaCL) yang diendapkan didasar laut atau dasar danau-danau garam karena penguapan
c) Limestone (dari Kalsit), Gypsum (dari mineral sulfat), Hematit (dari mineral kayu besi)

c. Sedimen Organik
Batuan Sedimen Organik/organogen, yaitu batuan sediment yang dibentuk atau di endakan oleh organisme. Contohnya adalah sebagai berikut.
 Batu bara terbentuk dari timbunan sisa tumbuhan di dasar danau/ rawa-rawa, berubah menjadi gambut selanjutnya menjadi batu bara muda/ batu baraØ
 Endapan diatomae/ kerangka silica/kersik, kerangka tumbuhan bersel satu diatomeae yang banyak hidup di laut atau didanau garam. Bangkainya tertimbun didasar laut/ danau membentuk batuan sedimentØ
 Karang dibangun oleh organisme algae calcareous dank oral. Binatang koral biasanya hidup dilaut yang tidak dalam, kurang dari 50 meter, cahaya matahai masih tembus sampai ke dasar, temperaturnya tinggi ( sekitar 21-26o C), airnya tenang dan tidak keruhØ

5. STRUKTUR SEDIMEN
Adapun struktur sedimen dapat dibagi menjadi 3 (tiga) jenis :

a)       Struktur Sebelum Endapan
Struktur sebelum endapan dapat ditemui diats lapisan, sebelum lapisan atau endapan yang muda atau baru di endapkan. Merupakan struktur hakisan seperti terusan (chanel), 'scour marks', 'flutes', 'grooves', 'tool marking' dan sebagainya. Struktur-struktur ini sangat penting karena dapat memberikan arah aliran arus.

b)      Struktur Semasa Endapan
Struktur yang terbentuk semasa proses endapan sedang berlaku termasuk lapisan mendatar (flat bedding), lapisan silang, laminasi, dan laminasi silang yang mikro (micro-crosslamination), yaitu kesan riak.

c)       Struktur Setelah Endapan
Struktur ini terbentuk setelah sedimen terendap. Kemudian termasuklah strukur beban, 'pseudonodules' dimana sebahagian lapisan pasir jatuh dan masuk kedalam lapisan lumpur di bawahnya, laminasi konvolut (convolute lamination) dan sebagainya. Struktur nendatan, hasil dari pergerakan mendatar sedimen yang membentuk lipatan juga termasuk dalam struktur setelah endapan. Nendatan terdapat di tebing sungai, delta dan juga laut dalan dan sangat berguna untuk menentukan arah cerun kuno.

6. PENGANGKUTAN DAN PENGENDAPAN

Endapan diangkut melalui banyak cara. Mungkin dengan meluncur pada Suatu lereng bukit atau mungkin dibawa oleh angina, gleteser, atau oleh Aliran air. Pada saat endapan diangkut melalui peluncuran atau penggelindingan menuruni bukit, hasilnya berupa sebuah campuran partikel dengan berbagai ukuran. Endapan yang dibawa melalui gletser akan diendapkan di bawah es atau pada tebing sungai es. Dalam mengangkut partikel-partikel endapan melalui angina atau air akan terjadi pengendapan ketika air mengalir atau pergerakan angina secara perlahan-lahan menurun pada suatu kecepatan dimana partikel-partikel tidak dapat bergerak lagi. Oleh karena itu, pada umumnya butiran butiran dalam dalam endapan yang dibawa oleh angin atau air dapat menjelaskan segala sesuatu tentang kecepatan pengangkutan. Endapan kasar menunjukkan endapan berasal dari aliran cepat dari angin atau air, endapan halus menunjukkan bahwa endapan disebabkan oleh angina atau air yang bergerak secara perlahan, atau hanya ada endapan halus yang untuk diangkut



7. DIAGENESIS

Diagenesis merupakan istilah yang dipergunakan untuk menyatakan Terjadinya suatu perubahan (transformasi) bentuk dari bahan deposit Menjadi batuan endapan


8. SIFAT BATUAN SEDIMEN

a)       Stratifikasi
Stratifikasi sediment adalah hasil dari sebuah penyusunan lapisan partikel yang berupa endapan atau batuan endapan. Tiap lapisan merupakan lapisan yang berbeda dari batuan karena akumulasi pada permukaan bumi. Pada umumnya diameter partikel pada tiap lapisan mempunyai ukuran yang berbeda dengan yang lainnya.

b)      Sortasi
Akibat yang mencolok dari pengangkutan partikel-partikel oleh aliran air atau angina adalah penyortiran bahan-bahan yang didepositkan. Penyortiran terjadi akibat specific gravity (perbandingan antara berat dari sebuah volume material terhadap berat volume satu kubik air).
Sortasi adalah salah satu penyebab penting dari stratifikasi. Urutan-urutan lapisan tidak dipisahkan oleh ukuran butiran maupun komposisi lainnya, tetapi melainkan dipisahkan oleh permukaan yang mewakili antar lapisan 

c)       Lapisan Sejajar (pararel strata)
Lapisan-lapisan dari endapan dapat dibagi dalam dua kelas yang didasarkan atas sifat geometris lapisan sejajar adalah lapisan yang sejajar antara satu dengan yang lainnya. Lapisan ini disebabkan oleh deposit air. Misalnya, deposit didasar danau pararel lurus dan berombaklapisan yang tidak sejajar (cross strata)

d)      Bentuk Silang
Bentukan silang ini berbeda dengan lapisan sejajar, karena bentuk silang adalah bentuk yang membengkok (cenderung miring) dengan kecenderungan menuju lapisan lebih tebal. Bentuk silang umumnya terlihat pada delta-delta sungai, bukit-bukit pasir, pantai-pantai dan endapan sungai. Bentuk tersebut dapat terjadi jika terdapat lubang-lubang pada lapisannya, sehingga pada lubang tersebut akan diisi deposit baru yang akan membentuk lapisan sungai. Disamping itu, lapisan silang dapat terjadi pada daerah-daerah yang berlereng curam, dimana pergerakan air cepat dan membentuk aliran yang membengkok atau miring.

9. SUSUNAN PARTIKEL DALAM LAPISAN

a)       Lapisan Homogen
Lapisan yang terdiri atas partikel yang kira-kira diameternya sama disebut lapisan seragam. Lapisan seragam dari batuan klastik menunjukkan deposisi partikel ukuran tunggal dengan sedikit perubahan kecepatan agen penggerak. Lapisan seragam batuan non klastis menunjukkan aliran seragam dari larutan yang menghasilkan partikel kristal dengan ukuran tunggal.

b)      Lapisan Berbulir
Jika sejumlah partikel padat dengan diameter yang berbeda dan bobot jenis yang sama ditempatkan dalam segelas air, digoyang kuat, lalu dibiarkan berdiri maka partikel akan tenang dan membentuk endapan

»»  BACA SELENGKAPNYA...

Batuan Beku

Batuan adalah benda alam yang menjadi penyusun utama bumi.
Kebanyakan batuan merupakan campuran mineral yang tergabung secara fisik
satu sama lain. Beberapa batua terutama tersusun dari satu jenis mineral saja, dan
sebagian kecil lagi dibentuk oleh gabungan mineral, bahan organik serta bahan-
bahan vulkanik.
Berdasarkan kejadiannya (genesa), tekstur dan komposisi mineralnya
dapat di bagi menjadi tiga, yaitu :

1. Batuan Beku (Igneous Rocks)
2. Batuan Sedimen (Sedimentory Rocks)
3. Batuan Metamorf (Metamorphic Rocks)

2.1.1 Batuan Beku (Igneous Rocks)
Batuan beku berasal dari cairan magma yang membeku akibat mengalami pendinginan. Menurut ilmu petrologi semua bahan beku terbentuk dari magma karena membekunya lelehan silikat yang cair dan pijar. Magma yang cair dan
pijar itu berada di dalam bumi dan oleh kekuatan gas yang larut di dalamnya naik ke atas mencari tempat-tempat yang lemah dalam kerak bumi seperti daerah patahan/rekahan. Magma akan keluar mencapai permukaan bumi melalui pipa
________________________________________

gunungapi dan disebut lava, akan tetapi ada pula magama yang membeku jauh di= dalam bumi dan dikenal dengan nama batuan beku dalam. Batuan beku terdiri atas kristal-kristal mineral dan kadang-kadang mengandung gelas. Mineral yang pertama terbentuk ialah mineral yang berat jenisnya besar yaitu mineral yang berwarna tua. Karena kristalisasi, maka susunan magma akan berubah, mineral yang telah tenggelam tidak akan larut kembali.
Akan tetapi, jenis itu akan tetap tinggal di bawah dari magma.

• Klasifikasi Batuan beku

Berdasarkan letak kejadiannya, batuan beku dibagi menjadi tiga, yaitu :

• Batuan beku dalam (plutonik)

Batuan beku dalam adalah batuan yang terbentuk barada jauh di dalam bumi (15-50 km), proses pendinginan sangat lambat karena dekat dengan astenosfer sehingga batuan seluruhnya terdiri atas kristal-kristal
Ciri-ciri batuan plutonik :

1. Umumnya berbutir lebih kasar dibandingkan batuan ekstrusi.
2. Jarang memprlihatkan sturktur visikular (memiliki lubang-lubang gas)
3. Batuan dapat berubah batuan yang bebatasan pada semua sisinya.
   
   Berdasarkan ukurannya (diameter) batuan plutonik dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

1. Pultonik Tebular
   Berukuran relatif kecil dan biasanya letaknya agak dekat ke permukaan bumi.Contoh :

• Sill merupakan betuan plutonik tebular yang jika dilihat dari posisi /tata letaknya bersifat concordant / selaras dengan lapisan batuan sekitarnya. Bisa mendatar, miring/tegak sesuai arah lapisan.
• Dike merupakan tabular yang jika dilihat darim posisi / tata letaknya bersifat discordant / memotong lapisan batuan sekitarnya. Batuan dike ini sangat sulit untuk dihancurkan.

1. Plutonik Masif
   Batuan beku yang berupa plutonik masif berukuran lebih besar dari plutonik tabular dan biasanya letaknya agak dalam. Plutonik mmasif terbagi atas 2 macam, yaitu :

• Lakolit (laccolith), dalam bahsa Yunani, lakko adalah cadangan air dan lithos adalah batuan. Letaknya concordant / selaras dengan betuan disekitarnya, dapat ditemukan di bawah dome (bentuk kubah), ukurannya kecil.
• Batolit (berasal dari dari kata bathos = dalam dan litohs = batuan), dijumpai dibagian dalam dan posisi / tata lataknya discordant serta ukurannya besar. tersingkap minimal 100 km

2
, pada umumnya
bertekstur granitis. Ditemukan di bawah suatu rangkaian pegunungan
besar.
Contoh batuan beku dalam : granit, granodiorit, gabro.
b. Batuan beku korok (hypabisal)
Terbentuk pada celah-celah / pipa gunungapi, proses pendinginanya relatif
cepat sehingga batuannya terdiri atas kristal-kristalyang tak sempurna dan
bercampur dengan masa dasar sehingga membentuk struktur porfiritik.Contohnya
granit porfiri dan diorit porfiri.
Granit porfiri disebut dengan gang (batuan intrusi). magma yang
mempunyai susunan granit itu membeku dalam sebuah gang, maka batuan yang
terbentuk itu disebut porfiri granit yang berarti granit yang bertekstur porfiri.
c. Batuan beku luar (efusif)
Terbentuk di (dekat)permukaan bumi. Proses pendinginan sangat cepat
sehingga tidak sempat membentuk kristal. Struktur batuan ini dinamakan amorf.
Contohnya obsidian, riolit, batu apung.

Berdasarkan komposisi kimianya, batuan beku dibagi menjadi 5
kelompok yaitu :

1. Batuan beku ultra basa
   Dunit Peridotit adalah kelompok betuan ultra basa. Pada umumnya berwarna gelap, berat jenisnya 3 – 3,3.Komposisi dan persentase secara umum dari mineral pembentuk batuannya adalah : mineral mafis (olivin, piroksen, hornblenda) 85-95 %, mineral bijih (magnetit, ilmenit,kromit dll) 10-3 %, plagioklas kalsium 5 %.
2. Batuan beku basa
   Gabro adalah batuan beku dalam, umumnya berwarna hitam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang, berat jenisnya 2,9 - 3,21.Komposisi dan persentase mineral pembentuknya adalah : Plagioklas ( labradorit atau bitownit) 70 – 45 %, mineral mafis 25 – 50%. Basalt adalah batuan leleran dari gabro , minrealnya berbutur halus, berwarna hitam, berat jenisnya 2,9-3,1. komposisi dan peresentase secara umum dari mineral pembentuk batuannya adalah : Plagioklas (labraorit) 40-60 %, mineral mafis (klinopiroksen, olivin) 55-35%. Batuan beku menengah.
3. Batuan beku menengah (intermedier) Andesit adalah batuan beku dalam mineralnya berbutir kasar hingga sedang, warnanya agak gelap, berat jenisnya 2,85-3. komposisi dan persentase secara umum dari mineral pembentuk batuannya adalah :
   Plagioklas (oliyoklas atau andesin ) 55-70 %, mineral mafis (horenblende atau biotit) 40-24 %, Sianit
4. Batuan Beku asam Granit adalah batuan beku dalam bertekstur holokristalin, feneritik, berbutir kasar, mengandung mineral-mineral : kuarsa 10-4- %, felspar kalium 30-60 %, plagioklas natrium 0-35 %, mineral mafis (biotit, hornblenda) 35-10 %. Riolit adalah batuan leleran dari granit, berbutir halus, bertekstur holokristalin hingga hipokristalin, afanitik. Mempunyai komposisi mineral sama dengan granit. Riolit terbentuk sebagai batuan gang dan batuan leleran dalam bentukretas, sill, dan aliran.
5. Batuan beku alkali : Kimberlit , Leosilit

• Batuan beku didasarkan atas warna betuannya, yaitu :

1.  Batuan beku yang berwarna terang, biasanya terdiri dari mineral-mineral ringan, mudah pecah, kaya silikat sehingga    tergolong batuan bersifat asam silikat.
2.  Batuan beku yang berwarna gelap, biasanya terdiri dari mineral-mineral berat, sukar pecah, kandungan silikat terang tetapi kaya dengan mineral- mineral ferro-magnesia karena itu bersifat basa atau matik (dari kata magnesium dan ferrik)

• Ciri umum batuan beku :

1.  Homogen dan kompak
2.  Tidak ada stratifikasi atau pelapisan
3.  Umumnya tidak megandung fosil, kecuali tertimbun oleh materi-materi

piroklastik. misalnya tertimbun abu vulkanis.
________________________________________

•  Bentuk Batuan Beku

Magma basa yang cair setelah membeku akan memberikan bentuk yang lain dari pada magma asal yang kental ada 2 bentuk besar batuan beku, yaitu bentuk ekstrusi dan bentuk intrusi :

Bentuk ekstrusi :
adalah bentuk yang dibangun oleh magma ketika mencapai permukaan bumi yang disebut lava. lava yang cair membentuk lapisan lava yang tebal dan luas yang dikenal dengan pletu basalt (daratan tinggi berbatu basal. terdapat di India, Dekkan dan Ice Land leleran Batuan intrusi magma adalah magma yang naik menuju permukaan bumi sering tidak sampai keatas tetapi membeku di dalam bumi.

Bentuk-bentuk batuan intrusi :
masa yang diintrusikan jauh didalam bumi terdiri dari ulolit dan stuck masa yang diintrusikan sejajar dengan pelapisan (konkordan) terdiri dari : retas, apofis, teras gunungapi, konolit

•  Struktur Batuan Beku

Yaitu bentuk-bentuk batuan beku dalam ukuran yang besar, seperti lava bongkah, lava berbetuk tali, lava bantal, struktur aliran, struktur luka, struktur vesikular dan amy gladiod. batuan lava bongkah dan lava berbetuk tali, bagian permukaan yang telah membeku akan dihancurkan oleh arus yang mngalir didalamnya dan terbentuklah lava bongkah atau lava. apabila lava itu kental dan permukaannya belum membeku strukturnya akan dikerutkan oleh lava yang masih mengalir dibawahnya disebut dengan lava berbentuk tali.
struktur yang diekstrusikan tidak ada yang selalu dalam keadaan sangat homogen. Dijumpai pada batuan dalam dimana pelapisan-pelapisan yang memiliki perbedaan-perbedaan dalam komposisi atau tekstur mineralnya. struktur bantal, struktur yang dinyatakan pada batuan ekstrusi tertentu, yang dicirikan oleh masa yang berbentuk bantal dengan ukuran garis tengah dengan beberapa cm hingga im dan umumnya antara 30-60 cm.
________________________________________

struktur vesikuler dan amygdaloid lava yang banyak mengandung gas dengan segera dilepaskan setelah tekanan menurun karena naiknya lava di permukaan bumi. keluarnya gas akan membentuk lubang-lubnag atau gelembung-gelembung yang berbentuk bulat, lonjong, silinder atau tak teratur. apabila lubang-lubang gas yang terisi oleh mineral-mineral sekunder maka terbentuklah stuktur amygdaloid. mineral yang megisi kalsit, silikat atau zeolit.

•  Manfaat batuan beku

Tak semua batuan beku mempunyai nilai ekonomis, hal ini tergantung pada sifa, komposisi mineral, kekeutan fisik, daya tahan, cara penggalianya, dan lain-lain.

Tiap jenis mineral mempunyai sifat dan komposisi mineral tertentu, tidak
semua jenis batuan dapat digunakan untuk semua jenis pekerjaan. batuan
mempunyai kegunaan sendiri tergantung sifatnya, misalnya :

1. batuan yang mempunyai kerapatan tinggi dan tidak porus sangat baik untuk keperluan pekerjaan di laut
2. batuan yang tidak terpengaruh oleh asam, baik untuk digunakan didaerah industri
3. batuan yang berat, keras, dan mempunyai daya tahan yang besar sesuai untuk digunakan sebagai fondasi bangunan pengeras jalan juga bahan pembuat lantai
4. batuan yang berwarna indah dan tidak porus dapat digunakan untuk pelapis dinding atau lantai
5. batuan yang umumnya mempunyai berat jenis ± 2,6, baik untuk digunakan sebagai bahan pekerjaan teknik berat

»»  BACA SELENGKAPNYA...