Geologi

Filled under:

website page counter
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari N
MINERAL DAN BATUAN


3.1 Mineral
3.1.1 Definisi dan klasifikasi Mineral
Mineral dapat kita definisikan sebagai bahan padat anorganik yang terdapat secara alamiah,
yang terdiri dari unsur-unsur kimiawi dalam perbandingan tertentu, dimana atom-atom
didalamnya tersusun mengikuti suatu pola yang sistimatis. Mineral dapat kita jumpai dimanamana
disekitar kita, dapat berwujud sebagai batuan, tanah, atau pasir yang diendapkan pada
dasar sungai. Beberapa daripada mineral tersebut dapat mempunyai nilai ekonomis karena
didapatkan dalam jumlah yang besar, sehingga memungkinkan untuk ditambang seperti emas
dan perak. Mineral, kecuali beberapa jenis, memiliki sifat, bentuk tertentu dalam keadaan
padatnya, sebagai perwujudan dari susunan yang teratur didalamnya. Apabila kondisinya
memungkinkan, mereka akan dibatasi oleh bidang-bidang rata, dan diasumsikan sebagai bentukbentuk
yang teratur yang dikenal sebagai “kristal”. Dengan demikian, kristal secara umum dapat
di-definisikan sebagai bahan padat yang homogen yang memiliki pola internal susunan tiga
dimensi yang teratur. Studi yang khusus mempelajari sifat-sifat, bentuk susunan dan cara-cara
terjadinya bahan padat tersebut dinamakan kristalografi.
Pengetahuan tentang “mineral” merupakan syarat mutlak untuk dapat mempelajari bagian yang
padat dari Bumi ini, yang terdiri dari batuan. Bagian luar yang padat dari Bumi ini disebut litosfir,
yang berarti selaput yang terdiri dari batuan, dengan mengambil “lithos” dari bahasa latin yang
berarti batu, dan “sphere” yang berarti selaput. Tidak kurang dari 2000 jenis mineral yang kita
ketahui sekarang. Beberapa daripadanya merupakan benda padat dengan ikatan unsur yang
sederhana. Contohnya adalah mineral intan yang hanya terdiri dari satu jenis unsur saja yaitu
“Karbon”. Garam dapur yang disebut mineral halit, terdiri dari senyawa dua unsur “Natrium” dan
“Chlorit” dengan simbol NaCl. Setiap mineral mempunyai susunan unsur-unsur yang tetap dengan
perbandingan tertentu.
Studi yang mempelajari segala sesuatunya tentang mineral disebut “Mineralogi”, didalamnya juga
mencakup pengetahuan tentang “Kristal”, yang merupakan unsur utama dalam susunan mineral.
Pengetahuan dan pengenalan mineral secara benar sebaiknya dikuasai terlebih dahulu sebelum
mempelajari dasar-dasar geologi atau “Geologi Fisik”, dimana batuan, yang terdiri dari mineral,
merupakan topik utama yang akan dibahas. Diatas telah dijelaskan bahwa salah satu syarat
utama untuk dapat mengenal jenis-jenis batuan sebagai bahan yang membentuk litosfir ini,
adalah dengan cara mengenal mineral-mineral yang membentuk batuan tersebut. Dengan
anggapan bahwa pengguna buku ini telah mengenal dan memahami “mineralogi”, maka untuk
selanjutnya akan diulas secara garis besar tentang mineral sebagai penyegaran saja.
3.1.2 Sifat Fisik Mineral
Terdapat dua cara untuk dapat mengenal suatu mineral, yang pertama adalah dengan cara
mengenal sifat fisiknya. Yang termasuk dalam sifat fisik mineral adalah (1) bentuk kristalnya, (2)
berat jenis, (3) bidang belah, (4) warna, (5) kekerasan, (6) goresan, dan (7) kilap. Adapun cara
yang kedua adalah melalui analisa kimiawi atau analisa difraksi sinar X, cara ini pada umumnya
sangat mahal dan memakan waktu yang lama.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 54
Berikut ini adalah sifat-sifat fisik mineral yang dapat dipakai untuk mengenal mineral secara
cepat, yaitu:
1. Bentuk kristal (crystall form): Apabila suatu mineral mendapat kesempatan untuk
berkembang tanpa mendapat hambatan, maka ia akan mempunyai bentuk kristalnya
yang khas. Tetapi apabila dalam perkembangannya ia mendapat hambatan, maka
bentuk kristalnya juga akan terganggu. Setiap mineral akan mempunyai sifat bentuk
kristalnya yang khas, yang merupakan perwujudan kenampakan luar, yang terjadi
sebagai akibat dari susunan kristalnya didalam. Pada gambar 3.1 diperlihatkan bentuk
bentuk kristal ”Isometrik” dan ”Non-Isometrik”.
Untuk dapat memberikan gambaran bagaimana suatu bahan padat yang terdiri dari
mineral dengan bentuk kristalnya yang khas dapat terjadi, kita contohkan suatu cairan
panas yang terdiri dari unsur-unsur Natrium dan Chlorit. Selama suhunya tetap dalam
keadaan tinggi, maka ion-ion tetap akan bergerak bebas dan tidak terikat satu dengan
lainnya. Namun begitu suhu cairan tersebut turun, maka kebebasan bergeraknya akan
berkurang dan hilang, selanjutnya mereka mulai terikat dan berkelompok untuk
membentuk persenyawaan “Natrium Chlorida”. Dengan semakin menurunnya suhu serta
cairan mulai mendingin, kelompok tersebut semakin tumbuh membesar dan membentuk
mineral “Halit” yang padat. Mineral “kuarsa”, dapat kita jumpai hampir disemua batuan,
namun umumnya pertumbuhannya terbatas. Meskipun demikian, bentuknya yang tidak
teratur tersebut masih tetap dapat memperlihatkan susunan ion-ionnya yang ditentukan
oleh struktur kristalnya yang khas, yaitu bentuknya yang berupa prisma bersisi enam.
Tidak perduli apakah ukurannya sangat kecil atau besar karena pertumbuhannya yang
sempurna, bagian dari prisma segi enam dan besarnya sudut antara bidang-bidangnya
akan tetap dapat dikenali.
Bentuk Bentuk Kristal Isometrik
Nama
Jumlah
Bidang
Nama
Jumlah
Bidang
(1) Cube
6
9)Tristetrahedron
12
(2) Octahedron
8
(10) Hextetrahedron
24
(3) Dodecahedron
12
(11) Deltoid dodecahedron
24
(4) Tetrahexahedron
24
(12) Gyroid
24
(5) Trapezohedron
24
(13) Pyritohedron
12
(6) Trisoctahedron
24
(14) Diploid
24
(7) Hexoctahedron
48
(15) Tetartoid
12
(8) Tetrahedron
4
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 55
Bentuk Bentuk Kristal Non-Isometrik
Nama  Jumlah
Bidang Nama  Jumlah
Bidang
(16) Pedion*  1

(32) Dihexagonal pyramid  12
(17) Pinacoid**  2

(33) Rhombic dipyramid  8
(18) Dome or Sphenoid  2

(34) Trigonal dipyramid  6
(19) Rhombic prism  4

(35) Ditrigonal dipyramid  12
(20) Trigonal prism  3

(36) Tetragonal dipyramid  8
(21) Ditrigonal prism  6

(37) Ditetragonal dipyramid  16
(22) Tetragonal prism  4

(38) Hexagonal dipyramid  12
(23) Ditetragonal prism  8

(39) Dihexagonal dipyramid  24
(24) Hexagonal prism  6

(40) Trigonal trapezohedron  6
(25) Dihexagonal prism  12

(41) Tetragonal trapezohedron  8
(26) Rhombic pyramid  4

(42) Hexagonal trapezohedron  12
(27) Trigonal pyramid  3

(43)Tetragonal scalenohedron  8
(28)Ditrigonal pyramid  6

(44) Hexagonal scalenohedron  12
(29) Tetragonal pyramid  4

(45) Rhombohedron  6
(30) Ditetragonal pyramid 8

(46) Rhombic disphenoid  4
(31) Hexagonal pyramid  6

(47) Tetragonal disphenoid  4
Gambar 3.1 Bentuk kristal Isometrik dan Non-Isometrik
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 56
Kristal mineral intan, dapat dikenali dari bentuknya yang segi-delapan atau “oktahedron”
dan mineral grafit dengan segi-enamnya yang pipih, meskipun keduanya mempunyai
susunan kimiawi yang sama, yaiut keduanya terdiri dari unsur Karbon (C). Perbedaan
bentuk kristal tersebut terjadi karena susunan atom karbonnya yang berbeda.
2. Berat jenis (specific gravity): Setiap mineral mempunyai berat jenis tertentu. Besarnya
ditentukan oleh unsur-unsur pembentuknya serta kepadatan dari ikatan unsur-unsur
tersebut dalam susunan kristalnya. Umumnya “mineral-mineral pembentuk batuan”,
mempunyai berat jenis sekitar 2.7, meskipun berat jenis rata-rata unsur metal
didalamnya berkisar antara 5. Emas murni umpamanya, mempunyai berat jenis 19.3.
3. Bidang belah (fracture): Mineral mempunyai kecenderungan untuk pecah melalui
suatu bidang yang mempunyai arah tertentu. Arah tersebut ditentukan oleh susunan
dalam dari atom-atomnya. Dapat dikatakan bahwa bidang tersebut merupakan bidang
“lemah” yang dimiliki oleh suatu mineral.
4. Warna (color): Warna mineral memang bukan merupakan penciri utama untuk dapat
membedakan antara mineral yang satu dengan lainnya. Namun paling tidak ada warnawarna
yang khas yang dapat digunakan untuk mengenali adanya unsur tertentu
didalamnya. Sebagai contoh warna gelap dipunyai mineral, mengindikasikan terdapatnya
unsur besi. Disisi lain mineral dengan warna terang, diindikasikan banyak mengandung
aluminium.
5. Kekarasan (hardness): Salah satu kegunaan dalam mendiagnosa sifat mineral adalah
dengan mengetahui kekerasan mineral. Kekerasan adalah sifat resistensi dari suatu
mineral terhadap kemudahan mengalami abrasi (abrasive) atau mudah tergores
(scratching). Kekerasan suatu mineral bersifat relatif, artinya apabila dua mineral saling
digoreskan satu dengan lainnya, maka mineral yang tergores adalah mineral yang relatif
lebih lunak dibandingkan dengan mineral lawannya. Skala kekerasan mineral mulai dari
yang terlunak (skala 1) hingga yang terkeras (skala 10) diajukan oleh Mohs dan dikenal
sebagai Skala Kekerasan Mohs.
Tabel 3.1
Skala Kekerasan Relatif Mineral (Mohs)
Kekerasan
(Hardness)
Mineral
Rumus Kimia
1 Talc Mg3Si4O10(OH)2
2 Gypsum CaSO4·2H2O
3 Calcite CaCO3
4 Fluorite CaF2
5 Apatite Ca5(PO4)3(OH,Cl,F)
6 Orthoclase KAlSi3O8
7 Quartz SiO2
8 Topaz Al2SiO4(OH,F)2
9 Corundum Al2O3
10 Diamond C
6. Goresan pada bidang (streak): Beberapa jenis mineral mempunyai goresan pada
bidangnya, seperti pada mineral kuarsa dan pyrit, yang sangat jelas dan khas.
7. Kilap (luster): Kilap adalah kenampakan atau kualitas pantulan cahaya dari permukaan
suatu mineral. Kilap pada mineral ada 2 (dua) jenis, yaitu Kilap Logam dan Kilap Non-
Logam. Kilap Non-logam antara lain, yaitu: kilap mutiara, kilap gelas, kilap sutera, kelap
resin, dan kilap tanah.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 57
Wulfenite Mimetite
Sperssatite Flourite
Azurite Gypsum
Quarzts Pyrite
Gambar 3.2 Berbagai jenis mineral yang memperlihatkan struktur kristal
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 58
3.1.3 Sifat Kimiawi Mineral
Berdasarkan senyawa kimiawinya, mineral dapat dikelompokkan menjadi mineral Silikat dan
mineral Non-silikat. Terdapat 8 (delapan) kelompok mineral Non-silikat, yaitu kelompok Oksida,
Sulfida, Sulfat, Native elemen, Halid, Karbonat, Hidroksida, dan Phospat (lihat tabel 3.3). Adapun
mineral silikat (mengandung unsur SiO) yang umum dijumpai dalam batuan adalah seperti
terlihat pada tabel 3.2. Di depan telah dikemukakan bahwa tidak kurang dari 2000 jenis mineral
yang dikenal hingga sekarang. Namun ternyata hanya beberapa jenis saja yang terlibat dalam
pembentukan batuan. Mineral-mineral tersebut dinamakan “Mineral pembentuk batuan”, atau
“Rock-forming minerals”, yang merupakan penyusun utama batuan dari kerak dan mantel Bumi.
Mineral pembentuk batuan dikelompokan menjadi empat: (1) Silikat, (2) Oksida, (3) Sulfida dan
(4) Karbonat dan Sulfat.
1. Mineral Silikat
Hampir 90 % mineral pembentuk batuan adalah dari kelompok ini, yang merupakan
persenyawaan antara silikon dan oksigen dengan beberapa unsur metal. Karena jumlahnya
yang besar, maka hampir 90 % dari berat kerak-Bumi terdiri dari mineral silikat, dan hampir
100 % dari mantel Bumi (sampai kedalaman 2900 Km dari kerak Bumi). Silikat merupakan
bagian utama yang membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun batuan
malihan. Silikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi dua kelompok, yaitu
kelompok ferromagnesium dan non-ferromagnesium.
Berikut adalah Mineral Silikat:
1. Kuarsa: ( SiO2 )
2. Felspar Alkali: ( KAlSi3O8 )
3. Felspar Plagiklas: (Ca,Na)AlSi3O8)
4. Mika Muskovit: (K2Al4(Si6Al2O20)(OH,F)2
5. Mika Biotit: K2(Mg,Fe)6Si3O10(OH)2
6. Amfibol: (Na,Ca)2(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)8O22(OH)
7. Pyroksen: (Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)Si2O6
8. Olivin: (Mg,Fe)2SiO4
Nomor 1 sampai 4 adalah mineral non-ferromagnesium dan 5 hingga 8 adalah mineral
ferromagnesium.
Tabel 3.2 Kelompok Mineral Silikat
MINERAL
RUMUS KIMIA
Olivine (Mg,Fe)2SiO4
Pyroxene (Mg,Fe)SiO3
Amphibole (Ca2Mg5)Si8O22(OH)2
Muscovite KAl3Si3O10(OH)2
Mica Biotite K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2
Orthoclase K Al Si3 O8
Feldspar Plagioclase (Ca,Na)AlSi3O8
Quartz SiO2
2. Mineral ferromagnesium:
Umumnya mempunyai warna gelap atau hitam dan berat jenis yang besar.
Olivine: dikenal karena warnanya yang “olive”. Berat jenis berkisar antara 3.27 – 3.37,
tumbuh sebagai mineral yang mempunyai bidang belah yang kurang sempurna.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 59
Augitit: warnanya sangat gelap hijau hingga hitam. BD berkisar antara 3.2 – 3.4 dengan
bidang belah yang berpotongan hampir tegak lurus. Bidang belah ini sangat penting untuk
membedakannya dengan mineral hornblende.
Hornblende: warnanya hijau hingga hitam; BD. 3.2 dan mempunyai bidang belah yang
berpotongan dengan sudut kira-kira 56° dan 124° yang sangat membantu dalam cara
mengenalnya.
Biotite: adalah mineral “mika” bentuknya pipih yang dengan mudah dapat dikelupas. Dalam
keadaan tebal, warnanya hijau tua hingga coklat-hitam; BD 2.8 – 3.2.
3. Mineral non-ferromagnesium.
Muskovit: Disebut mika putih karena warnanya yang terang, kuning muda, coklat , hijau
atau merah. BD. berkisar antara 2.8 – 3.1.
Felspar: Merupakan mineral pembentuk batuan yang paling banyak . Namanya juga
mencerminkan bahwa mineral ini dijumpai hampir disetiap lapangan. “Feld” dalam bahasa
Jerman adalah lapangan (Field). Jumlahnya didalam kerak Bumi hampir 54 %. Nama-nama
yang diberikan kepada felspar adalah “plagioklas” dan “orthoklas”. Plagioklas kemudian juga
dapat dibagi dua, “albit” dan “anorthit”. Orthoklas adalah yang mengandung Kalium, albit
mengandung Natrium dan Anorthit mengandung Kalsium.
Orthoklas: mempunyai warna yang khas yakni putih abu-abu atau merah jambu. BD. 2.57.
Tabel 3.3 Kelompok Mineral Non-Silikat
KELOMPOK
ANGGOTA
SENYAWA KIMIA
Oxides
Hematite
Magnetite
Corrundum
Chromite
Ilmenite
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
FeCr2O4
FeTiO3
Sulfides
Galena
Sphalerite
Pyrite
Chalcopyrite
Bornite
Cannabar
PbS
ZnS
FeS2
CuFeS2
Cu5FeS4
HgS
Sulfates
Gypsum
Anhydrite
Barite
CaSO4,2H2O
CaSO4
BaSO4
Native
Elements
Gold
Cooper
Diamond
Sulfur
Graphite
Silver
Platinum
Au
Cu
C
S
C
Ag
Pt
Halides
Halite
Flourite
Sylvite
NaCl
CaF2
KCl
Carbonates
Calcite
Dolomite
Malachite
Azurite
aCO3
CaMg(CO3)2
Cu2(OH)2CO3
Cu3(OH)2(CO3)2
Hydroxides
Limonite
Bauxite
FeO(OH).nH2O
Al(OH)3.nH2O
Phosphates
Apatite
Turquoise
Ca5(F,Cl,OH)PO4
CuAl6(PO4)4(OH)8
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 60
Kuarsa: Kadang disebut “silika”. Adalah satu-satunya mineral pembentuk batuan yang
terdiri dari persenyawaan silikon dan oksigen. Umumnya muncul dengan warna seperti asap
atau “smooky”, disebut juga “smooky quartz”. Kadang-kadang juga dengan warna ungu atau
merah-lembayung (violet). Nama kuarsa yang demikian disebut “amethyst”, merah massip
atau merah-muda, kuning hingga coklat. Warna yang bermacam-macam ini disebabkan
karena adanya unsur-unsur lain yang tidak bersih.
4. Mineral oksida. Terbentuk sebagai akibat perseyawaan langsung antara oksigen dan unsur
tertentu. Susunannya lebih sederhana dibanding silikat. Mineral oksida umumnya lebih keras
dibanding mineral lainnya kecuali silikat. Mereka juga lebih berat kecuali sulfida. Unsur yang
paling utama dalam oksida adalah besi, Chroom, mangan, timah dan aluminium. Beberapa
mineral oksida yang paling umum adalah “es” (H2O), korondum (Al2O3), hematit (Fe2O3) dan
kassiterit (SnO2).
5. Mineral Sulfida. Merupakan mineral hasil persenyawaan langsung antara unsur tertentu
dengan sulfur (belerang), seperti besi, perak, tembaga, timbal, seng dan merkuri. Beberapa
dari mineral sulfida ini terdapat sebagai bahan yang mempunyai nilai ekonomis, atau bijih,
seperti “pirit” (FeS3), “chalcocite” (Cu2S), “galena” (PbS), dan “sphalerit” (ZnS).
6. Mineral-mineral Karbonat dan Sulfat. Merupakan persenyawaan dengan ion (CO3)2−, dan
disebut “karbonat”, umpamanya persenyawaan dengan Ca dinamakan “kalsium karbonat”,
CaCO3 dikenal sebagai mineral “kalsit”. Mineral ini merupakan susunan utama yang
membentuk batuan sedimen.
Pada gambar 3.3 diperlihatkan mineral-mineral yang umum dijumpai pada batuan beku, yaitu
plagioclase feldspar, K-feldspar, quartz, muscovite mica, biotite mica, amphibole, olivine, dan
calcite. Mineral mineral tersebut mudah dikenali, baik secara megaskopis maupun mikroskopis
berdasarkan dari sifat sifat fisik mineral masing-masing. Adapun ciri dari mineral mineral tersebut
dapat dilihat pada gambar dibawah.
Gambar 3.3 Berbagai jenis mineral yang umum dijumpai
sebagai penyusun batuan: Olivine,
Pyroxene, Hornblende, Biotite, Plagioklas,
Orthoklas, Mika (Muskovite), Kuarsa, dan
Kalsit
Olivine
Olivine adalah kelompok mineral silikat yang tersusun dari
unsur besi (Fe) dan magnesium (Mg). Mineral olivine
berwarna hijau, dengan kilap gelas, terbentuk pada
temperatur yang tinggi. Mineral ini umumnya dijumpai
pada batuan basalt dan ultramafic. Batuan yang
keseluruhan mineralnya terdiri dari mineral olivine dikenal
dengan batuan Dunite.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 61
Amphibole/Hornblende
Amphibole adalah kelompok mineral silikat yang berbentuk
prismatik atau kristal yang menyerupai jarum. Mineral
amphibole umumnya mengandung besi (Fe), Magnesium
(Mg), Kalsium (Ca), dan Alumunium (Al), Silika (Si), dan
Oksigen (O). Hornblende tampak pada foto yang berwarna
hijau tua kehitaman. Mineral ini banyak dijumpai pada
berbagai jenis batuan beku dan batuan metamorf.
Biotite
Semua mineral mika berbentuk pipih, bentuk kristal
berlembar menyerupai buku dan merupakan bidang
belahan (cleavage) dari mineral biotite. Mineral biotite
umumnya berwarna gelap, hitam atau coklat sedangkan
muscovite berwarna terang, abu-abu terang. Mineral mika
mempunyai kekerasan yang lunak dan bisa digores dengan
kuku.
Plagioclase feldspar
Mineral Plagioclase adalah anggota dari kelompok mineral
feldspar. Mineral ini mengandung unsur Calsium atau
Natrium. Kristal feldspar berbentuk prismatik, umumnya
berwarna putih hingga abu-abu, kilap gelas. Plagioklas
yang mengandung Natrium dikenal dengan mineral Albite,
sedangkan yang mengandung Ca disebut An-orthite.
Potassium feldspar (Orthoclase)
Potassium feldspar adalah anggota dari mineral feldspar.
Seperti halnya plagioclase feldspar, potassium feldspars
adalah mineral silicate yang mengandung unsur Kalium
dan bentuk kristalnya prismatik, umumnya berwarna merah
daging hingga putih.
Mica
Micas adalah kelompok mineral silicate minerals dengan
komposisi yang bervariasi, dari potassium (K), magnesium
(Mg), iron (Fe), aluminum (Al) , silicon (Si) dan air (H2O).
Quartz
Quartz adalah satu dari mineral yang umum yang banyak
dijumpai pada kerak bumi. Mineral ini tersusun dari Silika
dioksida (SiO2), berwarna putih, kilap kaca dan belahan
(cleavage) tidak teratur (uneven) concoidal.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 62
Calcite
Mineral Calcite tersusun dari calcium carbonate (CaCO3).
Umumnya berwarna putih transparan dan mudah digores
dengan pisau. Kebanyakan dari binatang laut terbuat dari
calcite atau mineral yang berhubungan dengan ’lime’ dari
batugamping.
3.2 Batuan
Pengetahuan atau Ilmu Geologi didasarkan kepada studi terhadap batuan. Diawali dengan
mengetahui bagaimana batuan itu terbentuk, terubah, kemudian bagaimana hingga batuan itu
sekarang menempati bagian dari pegunungan, dataran-dataran di benua hingga didalam
cekungan dibawah permukaan laut. Kemanapun anda menoleh, maka anda selalu akan bertemu
dengan benda yang dinamakan batu atau batuan. Sebut saja kerakal di halaman rumah,
kemudian di jalan yang landasannya atau bagian tepinya dibuat dari batu. Di dasar atau tebing
sungai, bahkan menengok bagian dari rumah anda mungkin sebagian besar terbuat dari batu.
Batu atau batuan yang anda lihat dimana-mana itu, ada yang sama warna dan jenisnya, tetapi
juga banyak yang berbeda. Tidak mengherankan apabila batuan merupakan bagian utama dari
Bumi kita ini.
Berdasarkan persamaan dan perbedaan tadi, maka kita berupaya untuk mengelompokannya. Dari
hasil pengamatan terhadap jenis-jenis batuan tersebut, kita dapat mengelompokkannya menjadi
tiga kelompok besar, yaitu (1) batuan beku, (2) batuan sedimen, dan (3) batuan malihan atau
metamorfis. Penelitian-penelitian yang dilakukan oleh para ahli Geologi terhadap batuan,
menyimpulkan bahwa antara ketiga kelompok tersebut terdapat hubungan yang erat satu
dengan lainnya, dan batuan beku dianggap sebagai “nenek moyang” dari batuan lainnya. Dari
sejarah pembentukan Bumi, diperoleh gambaran bahwa pada awalnya seluruh bagian luar dari
Bumi ini terdiri dari batuan beku. Dengan perjalanan waktu serta perubahan keadaan, maka
terjadilah perubahan-perubahan yang disertai dengan pembentukan kelompok-kelompok batuan
yang lainnya. Proses perubahan dari satu kelompok batuan ke kelompok lainnya, merupakan
suatu siklus yang dinamakan “daur batuan.
Pada gambar 3.4 diperlihatkan bagaimana perjalanan daur tersebut. Melalui daur batuan ini, juga
dapat diruntut proses-proses geologi yang bekerja dan mengubah kelompok batuan yang satu ke
lainnya. Konsep daur batuan ini merupakan landasan utama dari Geologi Fisik yang diutarakan
oleh JAMES HUTTON. Dalam daur tersebut, batuan beku terbentuk sebagai akibat dari
pendinginan dan pembekuan magma. Pendinginan magma yang berupa lelehan silikat, akan
diikuti oleh proses penghabluran yang dapat berlangsung dibawah atau diatas permukaan Bumi
melalui erupsi gunung berapi. Kelompok batuan beku tersebut, apabila kemudian tersingkap
dipermukaan, maka ia akan bersentuhan dengan atmosfir dan hidrosfir, yang menyebabkan
berlangsungnya proses pelapukan. Melalui proses ini batuan akan mengalami penghancuran.
Selanjutnya, batuan yang telah dihancurkan ini akan dipindahkan/digerakkan dari tempatnya
terkumpul oleh gayaberat, air yang mengalir diatas dan dibawah permukaan, angin yang bertiup,
gelombang dipantai dan gletser dipegunungan-pegunungan yang tinggi. Media pengangkut
tersebut juga dikenal sebagai alat pengikis, yang dalam bekerjanya berupaya untuk meratakan
permukaan Bumi. Bahan-bahan yang diangkutnya baik itu berupa fragmen-fragmen atau bahan
yang larut, kemudian akan diendapkan ditempat-tempat tertentu sebagai sedimen.
Proses berikutnya adalah terjadinya ubahan dari sedimen yang bersifat lepas, menjadi batuan
yang keras, melalui pembebanan dan perekatan oleh senyawa mineral dalam larutan, dan
kemudian disebut batuan sedimen. Apabila terhadap batuan sedimen ini terjadi peningkatan
tekanan dan suhu sebagai akibat dari penimbunan dan atau terlibat dalam proses pembentukan
pegunungan, maka batuan sedimen tersebut akan mengalami ubahan untuk menyesuaikan
dengan lingkungan yang baru, dan terbentuk batuan malihan atau batuan metamorfis.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 63
Gambar 3.4 Daur Batuan (Siklus Batuan)
Apabila batuan metamorfis ini masih mengalami peningkatan tekanan dan suhu, maka ia akan
kembali leleh dan berubah menjadi magma. Panah-panah dalam gambar, menunjukan bahwa
jalannya siklus dapat terganggu dengan adanya jalan-jalan pintas yang dapat ditempuh, seperti
dari batuan beku menjadi batuan metamorfis, atau batuan metamorfis menjadi sedimen tanpa
melalui pembentukan magma dan batuan beku. Batuan sedimen dilain pihak dapat kembali
menjadi sedimen akibat tersingkap ke permukaan dan mengalami proses pelapukan.
3.3 Batuan Beku
3.3.1 Pengertian Batuan Beku
Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, "api") adalah jenis batuan yang
terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik
di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai
batuan ekstrusif (vulkanik). Magma ini dapat berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan
yang sudah ada, baik di mantel ataupun kerak bumi. Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh
salah satu dari proses-proses berikut: kenaikan temperatur, penurunan tekanan, atau perubahan
komposisi. Lebih dari 700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar
terbentuk di bawah permukaan kerak bumi.
3.3.2 Struktur Batuan Beku
Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan
intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing
batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang
harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 64
1. Struktur batuan beku ekstrusif
Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan
bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagia struktur yang memberi petunjuk
mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya:
a. Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.
b. Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan
c. Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti
batang pensil.
d. Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini
diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.
e. Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku.
Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.
f. Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti
kalsit, kuarsa atau zeolit
g. Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada
arah tertentu akibat aliran
2. Struktur Batuan Beku Intrusif
Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah
permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya
struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.
! Konkordan
Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh
batuan ini yaitu :
a. Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan
disekitarnya.
b. Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan
batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini,
sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mil
dengan kedalaman ribuan meter.
c. Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk
tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar
dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.
d. Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah
terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan
kilometer
! Diskordan
Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh
batuan ini yaitu:
a. Dyke, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk
tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan
kilometer dengan panjang ratusan meter.
b. Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2
dan membeku pada kedalaman yang besar.
c. Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 65
Gambar 3.5 Bagan Struktur Batuan Beku Intrusif
3.3.3 Tekstur Batuan Beku
Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan
tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan
kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan
yang memilki tekstur yang berbeda.
Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah
permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunya memiliki
waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar.
Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah,
mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga
terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk
biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku dapat dibedakan
berdasarkan :
1. Tingkat kristalisasi
a) Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristal
b) Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelas
c) Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas
2. Ukuran butir
a) Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral
yang berukuran kasar.
b) Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran
halus.
3. Bentuk kristal
Ketika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk
sempurna sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga
bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:
a) Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurna
b) Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurna
c) Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna.
4. Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnya
a) Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau
bentuk kristal euhedral (sempurna)
b) Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristalnya berbentuk euhedral dan
subhedral.
c) Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk
anhedral.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 66
5. Berdasarkan keseragaman antar butirnya
a) Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir sama
b) Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak sama
3.3.4 Klasifikasi Batuan Beku
Batuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan
mineraloginya.
a. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas :
1. Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.
2. Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi
3. Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi
Berdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic
(gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) seperti
Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.
b. Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya yaitu:
1. Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%
2. Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% - 60%
3. Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% - 90%
4. Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%
c. Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku diklasifikasikan
menjadi empat yaitu:
1. Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, contohnya Granit, Ryolit.
2. Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% - 52%. Contohnya Diorit,
Andesit
3. Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% - 45%, contohnya Gabbro, Basalt
4. Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%
3.3.5 Pengelompokan Batuan Beku
Untuk membedakan berbagai jenis batuan beku yang terdapat di Bumi, dilakukan berbagai cara
pengelompokan terhadap batuan beku (gambar 3.6). Pengelompokan yang didasarkan kepada
susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini disebabkan disamping prosesnya lama dan
mahal, karena harus dilakukan melalui analisa kimiawi. Dan yang sering digunakan adalah yang
didasarkan kepada tekstur dipadukan dengan susunan mineral, dimana keduanya dapat dilihat
dengan kasat mata.
Gambar 3.6 Dasar Klasifikasi Batuan Beku
Pada gambar 3.7 diperlihatkan pengelompokan batuan beku dalam bagan, berdasarkan susunan
mineralogi. Gabro adalah batuan beku dalam dimana sebagian besar mineral-mineralnya adalah
olivine dan piroksin. Sedangkan Felsparnya terdiri dari felspar Ca-plagioklas. Teksturnya kasar
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 67
atau phanerik, karena mempunyai waktu pendinginan yang cukup lama didalam litosfir. Kalau dia
membeku lebih cepat karena mencapai permukaan bumi, maka batuan beku yang terjadi adalah
basalt dengan tekstur halus. Jadi Gabro dan Basalt keduanya mempunyai susunan mineral yang
sama, tetapi teksturnya berbeda. Demikian pula dengan Granit dan Rhyolit, atau Diorit dan
Andesit. Granit dan Diorit mempunyai tekstur yang kasar, sedangkan Rhyolit dan Andesit, halus.
Basalt dan Andesit adalah batuan beku yang banyak dikeluarkan gunung-berapi, sebagai hasil
pembekuan lava
Batuan beku juga dapat dikelompokan berdasarkan bentuk-bentuknya didalam kerak Bumi. Pada
saat magma menerobos litosfir dalam perjalanannya menuju permukaan Bumi, ia dapat
menempati tempatnya didalam kerak dengan cara memotong struktur batuan yang telah ada,
atau mengikuti arah dari struktur batuan. Yang memotong struktur disebut bentuk-bentuk
diskordan, sedangkan yang mengikuti struktur disebut konkordan.
Gambar 3.7 Klasifikasi batuan beku berdasarkan Tekstur dan Komposisi Mineral
3.3.6 Magma
Dalam daur batuan dicantumkan bahwa batuan beku bersumber dari proses pendinginan dan
penghabluran lelehan batuan didalam Bumi yang disebut magma. Magma adalah suatu lelehan
silikat bersuhu tinggi berada didalam Litosfir, yang terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas,
hablur yang mengapung didalamnya, serta mengandung sejumlah bahan berwujud gas. Lelehan
tersebut diperkirakan terbentuk pada kedalaman berkisar sekitar 200 kilometer dibawah
permukaan Bumi, terdiri terutama dari unsur-unsur yang kemudian membentuk mineral-mineral
silikat.
Magma yang mempunyai berat-jenis lebih ringan dari batuan sekelilingnya, akan berusaha untuk
naik melalui rekahan-rekahan yang ada dalam litosfir hingga akhirnya mampu mencapai
permukaan Bumi. Apabila magma keluar, melalui kegiatan gunung-berapi dan mengalir diatas
permukaan Bumi, ia akan dinamakan lava. Magma ketika dalam perjalanannya naik menuju ke
permukaan, dapat juga mulai kehilangan mobilitasnya ketika masih berada didalam litosfir dan
membentuk dapur-dapur magma sebelum mencapai permukaan. Dalam keadaan seperti itu,
magma akan membeku ditempat, dimana ion-ion didalamnya akan mulai kehilangan gerak
bebasnya kemudian menyusun diri, menghablur dan membentuk batuan beku. Namun dalam
proses pembekuan tersebut, tidak seluruh bagian dari lelehan itu akan menghablur pada saat
yang sama. Ada beberapa jenis mineral yang terbentuk lebih awal pada suhu yang tinggi
dibanding dengan lainnya.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 68
Bentuk Intrusi Dike
Bentuk Intrusi Sill
Bentuk Intrusi Stock Bentuk Intrusi Laccolith
Bentuk Intrusi Lopolith Bentuk Intrusi Roftpendant
Bentuk Intrusi Pipe Bentuk Intrusi Batholith
Gambar 3.8 Contoh contoh bentuk intrusi batuan beku
Dalam gambar 3.9 diperlihatkan urutan penghabluran (pembentukan mineral) dalam proses
pendinginan dan penghabluran lelehan silikat. Mineral-mineral yang mempunyai berat-jenis tinggi
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 69
karena kandungan Fe dan Mg seperti olivine, piroksen, akan menghablur paling awal dalam
keadaan suhu tinggi, dan kemudian disusul oleh amphibole dan biotite. Disebelah kanannya
kelompok mineral felspar, akan diawali dengan jenis felspar calcium (Ca-Felspar) dan diikuti oleh
felspar kalium (K-Felspar). Akibatnya pada suatu keadaan tertentu, kita akan mendapatkan suatu
bentuk dimana hublur-hablur padat dikelilingi oleh lelehan.
Bentuk-bentuk dan ukuran dari hablur yang terjadi, sangat ditentukan oleh derajat kecepatan dari
pendinginan magma. Pada proses pendinginan yang lambat, hablur yang terbentuk akan
mempunyai bentuk yang sempurna dengan ukuran yang besar-besar. Sebaliknya, apabila
pendinginan itu berlangsung cepat, maka ion-ion didalamnya akan dengan segera menyusun diri
dan membentuk hablur-hablur yang berukuran kecil-kecil, kadang berukuran mikroskopis. Bentuk
pola susunan hablur-hablur mineral yang nampak pada batuan beku tersebut dinamakan tekstur
batuan.
Disamping derajat kecepatan pendinginan, susunan mineralogi dari magma serta kadar gas yang
dikandungnya, juga turut menentukan dalam proses penghablurannya. Mengingat magma dalam
aspek-aspek tersebut diatas sangat berbeda, maka batuan beku yang terbentuk juga sangat
beragam dalam susunan mineralogi dan kenampakan fisiknya. Meskipun demikian, batuan beku
tetap dapat dikelompokan berdasarkan cara-cara pembentukan seta susunan mineraloginya.
Gambar 3.9 Urutan pembentukan mineral pada proses pendinginan
dan Penghabluran dari larutan silikat magma
3.3.7 Proses Pembentukan Magma
Magma dalam kerak Bumi dapat terbentuk sebagai akibat dari perbenturan antara 2 (dua)
lempeng litosfir, dimana salah satu dari lempeng yang berinteraksi itu menunjam dan menyusup
kedalam astenosfir. Sebagai akibat dari gesekan yang berlangsung antara kedua lempeng litosfir
tersebut, maka akan terjadi peningkatan suhu dan tekanan, ditambah dengan penambahan air
berasal dari sedimen-sedimen samudra akan disusul oleh proses peleburan sebagian dari litosfir
(gambar 3.10).
Sumber magma yang terjadi sebagai akibat dari peleburan tersebut akan menghasilkan magma
yang bersusunan asam (kandungan unsur SiO2 lebih besar dari 55%). Magma yang bersusunan
basa, adalah magma yang terjadi dan bersumber dari astenosfir. Magma seperti itu didapat di
daerah-daerah yang mengalami gejala regangan yang dilanjutkan dengan pemisahan litosfir.
Berdasakan sifat kimiawinya, batuan beku dapat dikelompokan menjadi 4 (empat) kelompok,
yaitu: (1) Kelompok batuan beku ultrabasa/ultramafic; (2) Kelompok batuan beku basa; (3)
Kelompok batuan beku intermediate; dan (4) Kelompok batuan beku asam. Dengan demikian
maka magma asal yang membentuk batuan batuan tersebut diatas dapat dibagi menjadi 3 jenis,
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 70
yaitu magma basa, magma intermediate, dan magma asam. Yang menjadi persoalan dari magma
adalah :
1) Apakah benar bahwa magma terdiri dari 3 jenis (magma basa, intermediate, asam) ?
2) Apakah mungkin magma itu hanya ada satu jenis saja dan kalau mungkin bagaimana
menjelaskan cara terbentuknya batuan-batuan yang komposisinya bersifat ultrabasa,
basa, intermediate dan asam?
Gambar 3.10 Interaksi konvergen lempeng litosfir yang
menghasilkan pembentukan magma
Berdasarkan pengelompokan batuan beku, maka pertanyaan pertama dapat dibenarkan dan
masuk akal apabila magma terdiri dari 3 jenis, sedangkan pertanyaan kedua, apakah benar
bahwa magma hanya ada satu jenis saja dan bagaimana caranya sehingga dapat membentuk
batuan yang bersifat ultrabasa, basa, intermediate, dan asam?. Untuk menjawab pertanyaan ini,
ada 2 cara untuk menjelaskan bagaimana batuan yang bersifat basa, intermediate, dan asam itu
dapat terbentuk dari satu jenis magma saja? Jawabannya adalah melalui proses Diferensiasi
Magma dan proses Asimilasi Magma.
DIFERENSIASI MAGMA adalah proses penurunan temperatur magma yang terjadi secara perlahan
yang diikuti dengan terbentuknya mineral-mineral seperti yang ditunjukkan dalam deret reaksi
Bowen. Pada penurunan temperatur magma maka mineral yang pertama kali yang akan
terbentuk adalah mineral Olivine, kemudian dilanjutkan dengan Pyroxene, Hornblende, Biotite
(Deret tidak kontinu). Pada deret yang kontinu, pembentukan mineral dimulai dengan
terbentuknya mineral Ca-Plagioclase dan diakhiri dengan pembentukan Na-Plagioclase. Pada
penurunan temperatur selanjutnya akan terbentuk mineral K-Feldspar(Orthoclase), kemudian
dilanjutkan oleh Muscovite dan diakhiri dengan terbentuknya mineral Kuarsa (Quartz). Proses
pembentukan mineral akibat proses diferensiasi magma dikenal juga sebagai Mineral Pembentuk
Batuan (Rock Forming Minerals).
Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam dapat terjadi
melalui proses diferensiasi magma. Pada tahap awal penurunan temperatur magma, maka
mineral-mineral yang akan terbentuk untuk pertama kalinya adalah Olivine, Pyroxene dan Caplagioklas
dan sebagaimana diketahui bahwa mineral-mineral tersebut adalah merupakan mineral
penyusun batuan ultra basa. Dengan terbentuknya mineral-mineral Olivine, pyroxene, dan Ca-
Plagioklas maka konsentrasi larutan magma akan semakin bersifat basa hingga intermediate dan
pada kondisi ini akan terbentuk mineral mineral Amphibol, Biotite dan Plagioklas yang
intermediate (Labradorite – Andesine) yang merupakan mineral pembentuk batuan Gabro (basa)
dan Diorite (intermediate). Dengan terbentuknya mineral-mineral tersebut diatas, maka sekarang
konsentrasi magma menjadi semakin bersifat asam. Pada kondisi ini mulai terbentuk mineralmineral
K-Feldspar (Orthoclase), Na-Plagioklas (Albit), Muscovite, dan Kuarsa yang merupakan
mineral-mineral penyusun batuan Granite dan Granodiorite (Proses diferensiasi magma ini dikenal
dengan seri reaksi Bowen).
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 71
ASIMILASI MAGMA adalah proses meleburnya batuan samping (migling) akibat naiknya magma
ke arah permukaan dan proses ini dapat menyebabkan magma yang tadinya bersifat basa
berubah menjadi asam karena komposisi batuan sampingnya lebih bersifat asam. Apabila magma
asalnya bersifat asam sedangkan batuan sampingnya bersifat basa, maka batuan yang terbentuk
umumnya dicirikan oleh adanya Xenolite (Xenolite adalah fragment batuan yang bersifat basa
yang terdapat dalam batuan asam). Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa,
intermediate, dan asam dapat juga terjadi apabila magma asal (magma basa) mengalami
asimilasi dengan batuan sampingnya.
Sebagai contoh suatu magma basa yang menerobos batuan samping yang berkomposisi asam
maka akan terjadi asimilasi magma, dimana batuan samping akan melebur dengan larutan
magma dan hal ini akan membuat konsentrasi magma menjadi bersifat intermediate hingga
asam. Dengan demikian maka batuan-batuan yang berkomposisi mineral intermediate maupun
asam dapat terbentuk dari magma basa yang mengalami asimilasi dengan batuan sampingnya.
Klasifikasi batuan beku dapat dilakukan berdasarkan kandungan mineralnya, kejadian /
genesanya (plutonik, hypabisal, dan volkanik), komposisi kimia batuannya, dan indek warna
batuannya. Untuk berbagai keperluan klasifikasi, biasanya kandungan mineral dipakai untuk
mengklasifikasi batuan dan merupakan cara yang paling mudah dalam menjelaskan batuan beku.
Berdasarkan kejadiannya (genesanya), batuan beku dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1) Batuan Volcanic adalah batuan beku yang terbentuk dipermukaan atau sangat dekat
permukaan bumi dan umumnya berbutir sangat halus hingga gelas.
2) Batuan Hypabysal adalah batuan beku intrusive yang terbentuk dekat permukaan bumi
dengan ciri umum bertekstur porphyritic.
3) Batuan Plutonic adalah batuan beku intrusive yang terbentuk jauh dibawah permukaan
bumi dan umumnya bertekstur sedang hingga kasar.
4) Batuan Extrusive adalah batuan beku, bersifat fragmental atau sebaliknya dan terbentuk
sebagai hasil erupsi ke permukaan bumi.
5) Batuan Intrusive adalah batuan beku yang terbentuk dibawah permukaan bumi.
3.3.8 Penamaan Batuan Beku
Penamaan batuan beku ditentukan berdasarkan dari komposisi mineral-mineral utama
(ditentukan berdasarkan persentase volumenya) dan apabila dalam penentuan komposisi
mineralnya sulit ditentukan secara pasti, maka analisis kimia dapat dilakukan untuk memastikan
komposisinya. Yang dimaksud dengan klasifikasi batuan beku disini adalah semua batuan beku
yang terbentuk seperti yang diuraikan diatas (volkanik, plutonik, extrusive, dan intrusive). Dan
batuan beku ini mungkin terbentuk oleh proses magmatik, metamorfosa, atau kristalisasi
metasomatism.
Penamaan batuan beku didasarkan atas TEKSTUR BATUAN dan KOMPOSISI MINERAL. Tekstur
batuan beku adalah hubungan antar mineral dan derajat kristalisasinya. Tekstur batuan beku
terdiri dari 3 jenis (gambar 3.11), yaitu Aphanitics (bertekstur halus), Porphyritics (bertekstur
halus dan kasar), dan Phanerics (bertekstur kasar). Pada batuan beku kita mengenal derajat
kristalisasi batuan: Holohyaline (seluruhnya terdiri dari mineral amorf/gelas)), holocrystalline
(seluruhnya terdiri dari kristal), dan hypocrystalline (sebagian teridiri dari amorf dan sebagian
kristal). Sedangkan bentuk mineral/butir dalam batuan beku dikenal dengan bentuk mineral:
Anhedral, Euhedral, dan Glass/amorf.
Komposisi mineral utama batuan adalah mineral penyusun batuan (Rock forming Mineral) dari
Bowen series, dapat terdiri dari satu atau lebih mineral. Komposisi mineral dalam batuan beku
dapat terdiri dari mineral primer (mineral yang terbentuk pada saat pembentukan batuan /
bersamaan pembekuan magma) dan mineral sekunder (mineral yang terbentuk setelah
pembentukan batuan).
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 72
Gambar 3.11 Tekstur Batuan Beku
Dalam Tabel 3.4 diperlihatkan jenis batuan beku Intrusif dan batuan beku Ekstrusif dan batuan
Ultramafik beserta komposisi mineral utama dan mineral sedikit yang menyusun pada setiap jenis
batuannya.
Tabel 3.4 Batuan beku berdasarkan kandungan mineral utama dan minor mineral
GRANITIS
ANDESITIS
BASALTIS
ULTRAMAFIS
Intrusive Granite Diorite Gabro
Extrusive Rhyolite Andesite Basalt
Peridotite
Komposisi Mineral
Utama
Kuarsa, K-Feldspar
Na-Plagioclase
Intermediate Plagioclase
Amphibol, Biotite
Ca-Plagiclase
Pyroxene
Olivine
Pyroxene
Mineral
Sedikit
Muscovite, Biotite
Amphibole
Pyroxene
Olivine
Amphibole
Ca-Plagioclase
(Anorthite)
3. 4 Batuan Gunungapi
Apabila akhirnya dalam perjalanan keatas magma dapat mencapai permukaan bumi, maka akan
terjadi gejala vulkanisma dan membentuk sebuah gunungberapi. Istilah vulkanisma berasal dari
kata latin “vulkanismus” nama dari sebuah pulau yang legendaris. Vulkanisma dapat
didefinisikan sebagai tempat atau lubang diatas muka Bumi dimana daripadanya dikeluarkan
bahan atau bebatuan yang pijar atau gas yang berasal dari bagian dalam bumi ke permukaan,
yang kemudian produknya akan disusun dan membentuk sebuah kerucut atau gunung. Adapun
sejumlah bahan-bahan yang dikeluarkan melalui lubang, yang kemudian dikenal sebagai pipa
kepundan, terdiri dari pecahan-pecahan batuan yang tua yang telah ada sebelumnya yang
membentuk tubuh gunung-berapi, maupun bebatuan yang baru samasekali yang bersumber dari
magma di bagian yang dalam dari litosfir yang selanjutnya disemburkan oleh gas yang terbebas.
Magma tersebut akan dapat keluar mencapai permukaan bumi apabila geraknya cukup cepat
melalui rekahan atau patahan dalam litosfir sehingga tidak ada waktu baginya untuk mendingin
dan membeku. Terdapat dua sifat dari magma yang dapat memberikan potensi untuk bertindak
demikian, dan itu adalah pertama kadar gas yang ada didalam magma dan yang kedua adalah
kekentalannya.
Wilayah-wilayah sepanjang batas lempeng dimana dua lempeng litosfir saling berinteraksi akan
merupakan tempat yang berpotensi untuk terjadinya gejala vulkanisma. Gejala vulkanisma juga
dapat terjadi ditempat-tempat dimana astenosfir melalui pola rekahan dalam litosfir naik dengan
cepat dan mencapai permukaan. Tempat-tempat seperti itu dapat diamati pada batas lempeng
litosfir yang saling memisah-diri seperti pada punggung tengah samudra, atau pada litosfir yang
membentuk lantai samudra. Tidak semua gunung-berapi yang sekarang ada dimuka Bumi ini,
memperlihatkan kegiatannya dengan cara mengeluarkan bahan-bahan dari dalam Bumi. Untuk itu
gunungapi dikelompokan menjadi gunung berapi aktip, hampir berhenti dan gunung-berapi yang
telah mati. Gunung-berapi yang digolongkan kedalam yang hampir mati, adalah gunung-gunungberapi
yang tidak memperlihatkan kegiatannya saat ini, tetapi diduga bahwa gunungapi itu
kemungkinan besar masih akan aktip dimasa mendatang. Biasanya gunung-berapi ini
memperlihatkan indikasi-indikasi kearah bangunnya kembali, seperti adanya sumber panas dekat
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 73
permukaan yang menyebabkan timbulnya sumber dan uap air panas, dll. Gunung-berapi yang
telah mati atau punah adalah gunung-berapi yang telah lama sekali tidak menunjukkan kegiatan
dan juga tidak memperlihatkan tanda-tanda kearah itu.
3.4.1 Bahan-bahan yang dikeluarkan pada erupsi gunung-berapi
Kegiatan gunung-berapi dapat diikuti dengan keluarnya bahan yang bersifat encer pijar yang
mengalir dari pusatnya dan dinamakan lava atau berupa fragmen-fragmen bebatuan berukuran
bongkah hingga debu yang halus yang disemburkan dengan letusan. Disamping itu juga
dikeluarkan sejumlah gas dan uap. Produk-produk kegiatan gunung-berapi dapat dikelompokan
menjadi 4 kelompok, yakni :(1). Aliran lava, (2). Gas dan uap, (3). Piroklastika atau rempahrempah
gunugapi dan (4). Lahar, yaitu rempah-rempah lepas yang tertimbun pada tubuh
gunungapi yang kemudian diangkut oleh media air sebagai larutan pekat dengan densitas tinggi.
Aliran Lava adalah lelehan pijar yang keluar ke permukaan berasal dari magma. Susunan dari lava
dianggap sama dengan magma asalnya, kecuali hilangnya sejumlah gas kedalam atmosfir. Jenis
lava yang paling banyak dijumpai dimuka Bumi adalah jenis basalt, yang sumbernya berasal dari
magma bersusunan mafis.
Hal ini disebabkan karena sifat dari magma mafis disamping suhunya yang tinggi juga karena
sifat fisiknya yang encer, sehingga akan lebih mudah mencapai permukaan dan mengawali
kegiatan vulkanisma. Sedangkan magma yang asam karena suhunya yang relatip rendah, akan
lebih mudah mendingin dan membeku, sehingga hanya dalam jumlah yang kecil saja yang dapat
keluar mencapai permukaan dan mengalir. Kenyataan ini juga yang akan menjelaskan mengapa
susunan kerak-benua lebih banyak dibangun dari batuan bersusunan granitis. Disisi lain andesit
mempunyai susunan yang berada diantara basalt dan rhyiolit. Karena itu vulkanisma yang
mengeluarkan lava andesitis akan lebih sering terjadi dibandingkan yang rhyiolitis, namun jauh
lebih kurang apabila dibandingkan dengan yang basaltis.
3.4.2 Tipe-tipe lava
Berdasarkan komposisi dan sifat fisik dari magma asalnya, sifat-sifat ekternal dari lava seperti
cara-cara bergerak (mengalir), sebaran dan sifat internalnya seperti bentuk dan strukturnya
setelah membeku, tipe lava dapat dibagi menjadi 3 (tiga) kelompok, yaitu : (1). lava basaltis.
(2). Lava andesitis dan (3). Lava rhyiolitis
1. Lava basaltis :
Merupakan lava yang paling banyak dikeluarkan berasal dari magma yang bersusunan mafis,
bersuhu tinggi dan mempunyai viskositas yang rendah. Lava ini akan mudah mengalir
mengikuti lembah yang ada dan mampu menyebar hingga mencapai jarak yang sangat jauh
dari sumbernya apabila lerengnya cukup besar, tipis dan magma yang keluar cukup banyak.
Di Hawaii lava basaltis mampu menempuh jarak ± 50 Km dari sumbernya dengan ketebalan
rata-rata 5 meter. Di Iceland bahkan jaraknya dapat mencapai 100 Km lebih, dan di dataran
Columbia lebih dari 150 Km. Lava basaltis akan membeku menghasilkan 2 macam bentuk
yang khas, yaitu bentuk Aa dan Pahoehoe (istilah Polynesia di Hawaii, dilafalkan : pa-hoy-hoy
, yang artinya “tali”) .
Lava yang encer akan bergerak mengalir dengan kecepatan 30 Km/jam, menyebar sehingga
mampu mencapai ketebalan 1 meter, dan membeku dengan permukaan yang masih elastis
sehingga akan terseret dan membentuk lipatan-lipatan melingkar seperti tali (gambar 3.13).
Semakin jauh dari pusatnya kekentalannya akan meningkat dan membeku dengan
permukaan yang rapuh namun bagian dalamnya yang masih panas dan encer tetap bergerak
dan menyeret bagian permukaannya yang membeku. Karena bagian dalamnya bergerak
lebih cepat dari permukaannya, maka akibatnya akan membentuk permukaan lava yang
kasar, dengan ujung-ujungnya yang runcing-runcing. Bentuk lava seperti itu disebut Aa
(dilafalkan “ah-ah”).
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 74
 
Rhyolite Granite
Syenite Granodiorit
Andesit Diorit
Basalt Gabro
Pyroxenite Peridotit
Gambar 3.12 Batuan beku Extrusive dan Intrusive yang berkomposisi asam,
intermediate, basa, dan ultrabasa.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 75
Block lava atau lava bongkah merupakan istilah yang diterapkan untuk segala jenis lava yang
mempunyai permukaan yang kasar berbongka-bongkah. Kedalamnya juga termasuk lava Aa.
Bentuk bongkah terjadi karena permukaan lava yang lebih cepat membeku sedang dibagian
dalamnya masih bergerak karena panas dan agak kental. Sifat khas lainnya yang terdapat
pada beberapa jenis lava basaltis adalah kehadiran lubang-lubang dari bekas kandungan gas
yang keluar pada saat lava membeku. Gas yang terlarut didalam magma akan naik ke bagian
atas dari magma pada saat mendingin dan kemudian meninggalkan lubang-lubang
(“vesicles”) sebesar kacang pada bagian permukaan lava. Basalt yang mempunyai lubanglubang
dalam jumlah yang cukup banyak dinamakan scoria.
Lava basaltis pada saat membeku juga sering membentuk struktur seperti tiang (Gambar
3.14), dengan penampang segi lima (columnar jointing). Apabila keluarnya lava basalt
berlangsung dibawah laut (submarine), lava akan membeku membentuk struktur-struktur
membulat lonjong dengan permukaan yang licin seperti permukaan gelas akibat dari
pendinginan yang cepat, dan cembung tetapi dengan dasar yang mendatar. Lava yang
mengalir kemudian diatasnya, akan mengikuti permukaan membulat yang telah ada
dibawahnya. Disamping bentuknya yang yang menyerupai tumpukan-tumpukan bentuk
lonjong dengan permukaan membulat, juga penampangnya memperlihatkan struktur rekahan
radial yang terbentuk sebagai akibat perenggangan. Ciri khas lainnya dari lava bantal adalah
adanya sedimen yang mengisi ruang diantara bentuk lonjongnya, yaitu endapan laut yang
terperangkap pada saat lava mengalir dan membeku.
Gambar 3.13 Lava berbentuk tali (Lava Pahoehoe)
Gambar 3.14 Lava berbentuk tiang
(Columnar Joint)
2. Lava andesitis
Lava ini mempunyai susunan antara basaltis dan rhyolitis, atau intermediate. Lava andesitis
yang mempunyai sifat fisik kental, tidak mampu mengalir jauh dari pusatnya. Pada saat
membeku, seperti halnya lava basalti juga dapat membentuk struktur Aa, kekar tiang dan
struktur bantal. Tetapi jarang sekali kembentuk struktur Pahoe-hoe.
3. Lava rhyolitis
Karena magma jenis ini sifatnya sangat kental, jarang sekali dijumpai sebagai lava, karena
sudah membeku dibawah permukaan sebelum terjadi erupsi.
Gas dan uap yang dikeluarkan oleh gunungapi beberapa daripadanya berasal dari permukaan
bumi. Air yang berasal dari permukaan atau dekat permukaan Bumi, akan diubah menjadi uap
pada saat ia bersentuhan dengan permukaan magma dan berkembang menjadi letusan yang
hebat. Jumlah gas yang terdapat didalam magma, berkisar antara 1% hingga setinggi-tingginya
9%, dimana yang utama adalah uap air dan CO2 dengan sedikit N, SO2, Cl dan beberapa yang
lainnya. Pada kedalaman beberapa puluh Km, gas-gas tersebut tetap berada dalam kadaan
terlarut didalam magma yang berada dalam kondisi tertekan oleh batuan sekitarnya. Gas-gas
tersebut kemudian akan terkumpul dibagian atas dari magma yang bergerak naik serta menekan
batuan yang terdapat diatasnya. Apabila gas tersebut samasekali terhalang jalannya, umpamanya
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 76
karena ada sumbat, maka ini akan meningkatkan tekanan terhadap batuan diatasnya dan
akhirnya akan menghancurkannya. Demikian penghalang tersebut dapat disingkirkan, maka gas
akan mengembang. Letusan awal akan menyeret serta bahan-bahan batuan yang ada dan
kemudian diikuti oleh sempalan-sempalan lava keudara.
Piroklastika atau rempah-rempah gunung-berapi, “Pyro” berarti pijar, dan klastika adalah bentuk
fragmmental. Piroklastika terdiri dari fragmen-fragmen pijar berukuran halus (debu) hingga
berukuran bongkah-bongkah besar yang disemburkan pada saat terjadi letusan. Fragmenfragmen
tersebut berasal dari batuan yang telah ada yang membentuk pipah tubuh gunungberapi
tersebut, dan yang berasal dari magma yang turut terseret ketika gas dengan tekanan
yang kuat menghembus keudara. Bongkah-bongkah berukuran besar-besar hingga mencapai 100
ton mampu dilempar sampai jarak 10Km dari pusatnya.
Piroklastika dapat diangkut oleh udara, yang kasar kemudian dijatuhkan disekitar tubuh gunung
api, sedangkan yang halus akan dibawa angin ketempat yang lebih jauh bahkan dapat berada di
udara hingga mencapai beberapa hari. Gunung-berapi Krakatau yang berada di Selat Sunda pada
saat meletus pada tahun 1883, telah mengeluarkan awan piroklastika setinggi 80 Km keudara,
menghalangi sinar matahari sehingga menimbulkan kegelapan sampai tiga hari berturut-turut.
Fragmen debunya yang halus tertiaup angin dan menghambat radiasi sinar matahari secara
global hampir sebanyak 10% dan berdampak terhadap suhu hingga turun 1° C. Debu yang
halus tetap tinggal mengambang diudara dan menyebabkan warna yang memudar pada saat
matahari tenggelam hingga beberapa tahun. Disamping oleh udara, piroklastik yang jatuh
disekeliling tubuh gunung api, juga diangkut oleh media air hujan yang mengalir melalui lereng
sebagai aliran lumpur yang pekat dan disebar ke dataran rendah.
Gambar 3.15 Erupsi material piroklastik
Piroklastika dikelompokan berdasarkan (1) susunannya secara umum, (2) cara terjadinya, (3)
ukuran fragmen, (4) keadaan pada saat disemburkan dan jatuh kepermukaan bumi, dan (5)
berdasarkan tingkat konsolidasinya. Namun pengelompokan piroklastika yang paling banyak
digunakan dan paling penting adalah yang didasarkan kepada ukuran dan bentuk fragmen dan
tingkat konsolidasinya.
! Bom vulkanik adalah fragmen berukuran lebih besar dari 64 mm. Karena pada saat
dilempar keudara keadaannya masih bersifat lelehan, maka pada saat membeku dan jatuh
bentuknya ada yang terputar, dan ada pula yang setelah jatuh bagian dalamnya masih
bersifat leleh pijar, dan setelah mendingin seluruhnya akan mempunyai permukaan rekahrekah
menyerupai “kerak roti”. Akumulasi bom-bom volkanik (bentuknya agak membundar)
yang memadat dan membentuk sekelompok batuan, dinamakan aglomerat. Sedangkan untuk
fragmen-fragmen berukuran bongkah yang bentuknya menyudut akan memadat dan
membentuk batuan sebagai breksi vulkanik.
! Lapili adalah fragmen yang berukuran antara 64 dan 2 mm dan apabila memadat akan
membentuk batuan dinamakan lapili aglomerat atau lapili breksia, tergantung dari bentuk
fragmennya.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 77
! Debu vulkanik adalah fragmen yang berukuran kurang dari 2 mm hingga ukuran debu dan
apabila memadat dan membatu dinamakan tufa. Tufa dapat juga mengandung beberapa
fragmen berukuran besar (lapili atau breksi), maka kita juga mempunyai istilah-istilah tufalapili
dan tufa-breksi. Dilapangan kedua istilah ini dapat diamati sebagai lapili atau breksi
sebagai fragmen, dan tufa sebagai semennya.
3.4.3 Lahar
Lahar adalah istilah Indonesia yang digunakan terhadap produk gunungapi yang diangkut oleh
media air meteorik (hujan) atau berasal dari danau kepundan. Istilah ini sudah menjadi
internasional yang sebelumnya dikenal sebagai “mudflow” atau “fragmental flow”. Lahar bergerak
mengalir sepertinya lava, dikendalikan oleh gayaberat dan topografi. Di Indonesia, terutama bagi
orang awam, istilah lahar dan lava acapkali dikaburkan. Apa yang mereka sebut lahar,
sebenarnya adalah lava yang keluar dari kepundan.
Tidak semua gunung-berapi di Indonesia menghasilkan aliran lahar. Lahar umumnya kita jumpai
diwilayah sekitar gunung-berapi yang secara periodik memperlihatkan kegiatannya dan
mengeluarkan bahan piroklastika. Gunung Merapi di Jawa Tengah atau G. Semeru di Jawa Timur,
adalah gunung-berapi yang sering diberitakan terjadinya aliran lahar. Namun demikian endapanendapan
lahar yang mempunyai ciri-ciri khas, masih dapat dikenali di gunung-gunung-berapi
yang sudah tidak memperlihatkan kegiatannya. Bahkan endapan lahar juga terlihat pada produk
gunungapi Tersier. Berdasarkan cara terjadinya kita kenal adanya dua jenis lahar, yaitu : (1).
lahar dingin dan (2) lahar panas.
1. Lahar dingin
Rempah-rempah gunung-berapi yang masih belum terkonsolidasi, yang terkumpul dibagian
puncak dan lereng, pada saat atau beberapa saat setelah erupsi kemudian terjadi hujan,
maka bahan-bahan piroklastika tersebut akan diangkut dan bergerak kebawah sebagai aliran
pekat dengan densitas tinggi. Bahan-bahan piroklastika mulai dari bongkah, bom vulkanik,
lapili dan debu akan bergerak kebawah melalui lembah-lembah pada lereng gunung-berapi.
Karena densitasnya yang besar serta geraknya dikendalikan oleh tarikan gayaberat dan
topografi, maka aliran lahar mampu mengangkut bongkah-bongkah ukuran besar (sebesar
rumah sekalipun) hingga jarak yang sangat jauh.
Endapan lahar dingin dicirikan oleh pemilahannya yang sangat buruk, meskipun masih
nampak adanya kecenderungan bahwa fragmen yang besar-besar dan berat akan terkumpul
dibagian bawah dari endapan. Kadang-kadang endapan lahar dingin sulit dibedakan dari
endapan awan panas, terutama endapan yang sudah lama. Setelah perjalannya agak jauh
dari sumbernya, lahar ini akan berangsur menjadi sungai dan mengendapkan bebannya
sebagaimana sungai biasa.
2. Lahar panas
Beberapa gunung-berapi, dasar kepundannya bersifat kedap air sehingga sejumlah air hujan
akan terkumpul sehingga akan terbentuk sebuah danau. Di Indonesia gunung-gunung berapi
yang mempunyai danua diatasnya adalah G. Kelud di Jawa Timur, G. Galunggung di Jawa
Barat dan G. Agung di Bali. Bahan lempung yang menyebabkan dasar kepundan kedap air itu
berasal dari ubahan batuan yang membentuk dinding kepundan oleh gas-gas yang keluar
dari pipa. Bahan yang halus ini akan diangkut oleh hujan yang turun dan diendapkan pada
dasar kepundan.
Berdasarkan catatan pakar gunung-berapi di Indonesia, G. Galunggung di Jawa-Barat, pada
tahun 1822 meletus dan memuntahkan seluruh danau beserta isinya yang sudah tercampur
bahan-bahan dari magma. Akibat dari letusan tersebut, terjadi aliran lahar panas dan
mampu menumpuh jarak 60 Km. G.Kelud di Jawa-Timur yang mempunyai danau pada
kepundannya, pada letusan yang terjadi pada tahun 1919 telah menimbulkan terjadinya
aliran lahar panas yang merusak 130 Km2 lahan pertanian dan menghilangkan hampir 5000
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 78
jiwa. Karena gunung-berapi ini memperlihatkan kegiatannya secara teratur, maka untuk
menghindari terjadinya malapetaka seperti yang berlangsung pada tahun 1919, pemerintah
Hindia Belanda waktu itu membangun terowonga-terowongan. Tujuan dari pembangunan
terowongan tersebut adalah untuk mengurangi volume air yang terkumpul dalam kepundan
sehingga apabila terjadi letusan, tidak akan terlalu banyak mengeluarkan lahar.
3.4.4 Batuan Piroklastik
Batuan piroklastik adalah batuan beku ekstrusif yang terbentuk dari hasil erupsi gunungapi
(volkanisme). Erupsi gunungapi pada umumnya mengeluarkan magma yang dilemparkan
(explosive) ke udara melalui lubang kepundan dan membeku dalam berbagai ukuran mulai dari
debu (ash) hingga bongkah (boulder).
Tuff adalah batuan gunungapi yang terbentuk dari suatu campuran fragmen fragmen mineral
batuan gunungapi dalam matrik debu gunungapi. Tuff terbentuk dari kombinasi debu, batuan dan
fragmen mineral (piroklastik atau tephra) yang dilemparkan ke udara dan kemudian jatuh ke
permukaan bumi sebagai suatu endapan campuran. Kebanyakan dari fragmen batuan cenderung
merupakan batuan gunungapi yang terkonsolidasi dari hasil erupsi gunungapi. Kadangkala
material erupsi yang masih panas mencapai permukaan bumi dan kemudian menbeku menjadi
“welded tuff”. Batuan piroklastik secara umum dikelompokan berdasarkan pada ukuran butir
seperti halnya dengan batuan klastik lainnya / batuan terrigenous lainnya.
1. Batupasir Tuf : Batuan tuf merupakan batuan volkaniklastik berukuran kurang dari
2mm. Berdasarkan kehadiran hablur (crystal), litik (lithic) atau kaca/gelas (vitrik), tuf ini
dapat dikelaskan menjadi: a). Tuf hablur; b).Tuf vitrik; dan c). Tuf litik
2. Agglomerat : Agglomerat adalah batuan volkaniklastik (piroklastik) yang berukuran
lebih besar daripada 64mm. Agglomerat terbentuk akibat dari letupan gunung api, dan
terbentuk berdekatan dengan kawah gunung berapi.
Tabel 3.5 Klasifikasi Batuan Gunungapi
Ukuran
Butir
Butiran
Volkanoklastik
Batuan
Piroklastik
>64mm
Bombs - ejected fluid
Blok - ejected solid
Agglomerat
volcanik breksia
2mm - 64mm
Lapilli Batu lapilli (lapillistone)
0.06mm - 2mm
Debu (Ash) Tuff
<0.06mm Dush Tuff

Gambar 3.16 Klasifikasi batuan piroklastik
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 79
Batu apung (Scoria) Tufa
Obsidian Material Piroklastik (Bom Volkanik)
Gambar 3.17 Berbagai jenis batuan piroklastik
3.5 Batuan Sedimen
Sedimen merupakan bahan atau partikel yang terdapat di permukaan bumi (di daratan ataupun
lautan), yang telah mengalami proses pengangkutan (transportasi) dari satu tempat (kawasan)
ke tempat lainnya. Air dan angin merupakan agen pengangkut yang utama. Sedimen ini apabila
mengeras (membatu) akan menjadi batuan sedimen. Ilmu yang mempelajari batuan sedimen
disebut dengan sedimentologi. Sebelum mengetahui bagaimana sedimen terangkut dan
terendapkan dalam suatu cekungan mungkin ada baiknya kita dapat memahami prinsip apa saja
yang bisa kita temukan dalam batuan sedimen. Prinsip-prinsip tersebut sangatlah beragam
diantaranya prinsip uniformitarianism. Prinsip penting dari uniformitarianism adalah proses-proses
geologi yang terjadi sekarang juga terjadi di masa lampau. Prinsip ini diajukan oleh Charles Lyell
di tahun 1830. Dengan menggunakan prinsip tersebut dalam mempelajari proses-proses geologi
yang terjadi sekarang, kita bisa memperkirakan beberapa hal seperti kecepatan sedimentasi,
kecepatan kompaksi dari sediment, dan juga bisa memperkirakan bagaimana bentuk geologi
yang terjadi dengan proses-proses geologi tertentu.
Lapisan horizontal yang ada di batuan sedimen disebut bedding. Bedding terbentuk akibat
pengendapan dari partikel-partikel yang terangkut oleh air atau angin. Kata sedimen sebenanrya
berasal dari bahas latin ”sedimentum” yang artinya endapan. Batas-batas lapisan yang ada di
batuan sedimen adalah bidang lemah yang ada pada batuan dimana batu bisa pecah dan fluida
bisa mengalir. Selama susunan lapisan belum berubah ataupun terbalik maka lapisan termuda
berada di atas dan lapisan tertua berada di bawah. Prinsip tersebut dikenal sebagai prinsip
superposition. Susunan lapisan tersebut adalah dasar dari skala waktu stratigrafi atau skala waktu
pengendapan. Pengamatan pertama atas fenomena ini dilakukan oleh Nicolaus Steno di tahun
1669. Beliau mengajukan beberapa prinsip berkaitan dengan fenomena tersebut. Prinsip-prinsip
itu adalah prinsip horizontality, superposition, dan original continuity. Prinsip horizontality
menjelaskan bahwa semula batuan sedimen diendapkan dalam posisi horizontal.
Faktor-faktor yang mengontrol terbentuknya sedimen adalah iklim, topografi, vegetasi dan juga
susunan yang ada dari batuan. Sedangkan faktor yang mengontrol pengangkutan sedimen adalah
air, angin, dan juga gaya gravitasi. Sedimen dapat terangkut baik oleh air, angin, dan bahkan
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 80
salju/gletser. Mekanisme pengangkutan sedimen oleh air dan angin sangatlah berbeda. Pertama,
karena berat jenis angin relatif lebih kecil dari air maka angin sangat susah mengangkut sedimen
yang ukurannya sangat besar. Besar maksimum dari ukuran sedimen yang mampu terangkut
oleh angin umumnya sebesar ukuran pasir. Kedua, karena sistem yang ada pada angin bukanlah
sistem yang terbatasi (confined) seperti layaknya channel atau sungai maka sedimen cenderung
tersebar di daerah yang sangat luas bahkan sampai menuju atmosfer.
Sedimen-sedimen yang ada terangkut sampai di suatu tempat yang disebut cekungan. Di tempat
tersebut sedimen sangat besar kemungkinan terendapkan karena daerah tersebut relatif lebih
rendah dari daerah sekitarnya dan karena bentuknya yang cekung ditambah akibat gaya grafitasi
dari sedimen tersebut maka susah sekali sedimen tersebut akan bergerak melewati cekungan
tersebut. Dengan semakin banyaknya sedimen yang diendapkan, maka cekungan akan
mengalami penurunan dan membuat cekungan tersebut semakin dalam sehingga semakin
banyak sedimen yang terendapkan. Penurunan cekungan sendiri banyak disebabkan oleh
penambahan berat dari sedimen yang ada dan kadang dipengaruhi juga struktur yang terjadi di
sekitar cekungan seperti adanya patahan.
Sedimen dapat diangkut dengan tiga cara, yaitu :
a) Suspension: ini umumnya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil ukurannya
(seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau angin yang ada.
b) Bed load: ini terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti pasir, kerikil, kerakal,
bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang bergerak dapat berfungsi
memindahkan pertikel-partikel yang besar di dasar. Pergerakan dari butiran pasir dimulai
pada saat kekuatan gaya aliran melebihi kekuatan inertia butiran pasir tersebut pada saat
diam. Gerakan-gerakan sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser, atau bahkan
bisa mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.
c) Saltation yang dalam bahasa latin artinya meloncat umumnya terjadi pada sedimen
berukuran pasir dimana aliran fluida yang ada mampu menghisap dan mengangkut
sedimen pasir sampai akhirnya karena gaya grafitasi yang ada mampu mengembalikan
sedimen pasir tersebut ke dasar.
Pada saat kekuatan untuk mengangkut sedimen tidak cukup besar dalam membawa sedimensedimen
yang ada maka sedimen tersebut akan jatuh atau mungkin tertahan akibat gaya grafitasi
yang ada. Setelah itu proses sedimentasi dapat berlangsung sehingga mampu mengubah
sedimen-sedimen tersebut menjadi suatu batuan sedimen. Material yang menyusun batuan
sedimen adalah lumpur, pasir, kelikir, kerakal, dan sebagainya. Sedimen ini akan menjadi batuan
sedimen apabila mengalami proses pengerasan. Sedimen akan menjadi batuan sedimen melalui
proses pengerasan atau pembatuan (lithifikasi) yang melibatkan proses pemadatan (compaction),
sementasi (cementation) dan diagenesa dan lithifikasi. Ciri-ciri batuan sedimen adalah: (1).
Berlapis (stratification), (2) Umumnya mengandung fosil, (3) Memiliki struktur sedimen, dan (4).
Tersusun dari fragmen butiran hasil transportasi.
Secara umumnya, sedimen atau batuan sedimen terbentuk dengan dua cara, yaitu:
1. Batuan sedimen yang terbentuk dalam cekungan pengendapan atau dengan kata lain
tidak mengalami proses pengangkutan. Sedimen ini dikenal sebagai sedimen
autochthonous. Yang termasuk dalam kelompok batuan autochhonous antara lain
adalah batuan evaporit (halit) dan batugamping.
2. Batuan sedimen yang mengalami proses transportasi, atau dengan kata lain, sedimen
yang berasal dari luar cekungan yang ditransport dan diendapkan di dalam cekungan.
Sedimen ini dikenal dengan sedimen allochthonous. Yang termasuk dalam kelompok
sedimen ini adalah Batupasir, Konglomerat, Breksi, Batuan Epiklastik.
Selain kedua jenis batuan tersebut diatas, batuan sedimen dapat dikelompokkan pada beberapa
jenis, berdasarkan cara dan proses pembentukkannya, yaitu :
1. Terrigenous (detrital atau klastik). Batuan sedimen klastik merupakan batuan yang
berasal dari suatu tempat yang kemudian tertransportasi dan diendapkan pada suatu
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 81
cekungan. Contoh: a). Konglomerat atau Breksi; b). Batupasir; c). Batulanau; d).
Lempung.
2. Sedimen kimiawi/biokimia (Chemical/biochemical). Batuan sedimen kimiawi / biokimia
adalah batuan hasil pengendapan dari proses kimiawi suatu larutan, atau organisme
bercangkang atau yang mengandung mineral silika atau fosfat. Batuan yang termasuk
dalam kumpulan ini adalah: a). Evaporit ; b). Batuan sedimen karbonat (batugamping
dan dolomit) ; c). Batuan sedimen bersilika (rijang) ; d). Endapan organik (batubara).
3. Batuan volkanoklastik (Volcanoclastic rocks). Batuan volkanoklastik yang berasal daripada
aktivitas gunungapi. Debu dari aktivitas gunungapi ini akan terendapkan seperti sedimen
yang lain. Adapun kelompok batuan volkanoklastik adalah: Batupasir tufa dan Aglomerat
Secara garis besar, genesa batuan sedimen dapat dibagi menjadi dua, yaitu : Batuan Sedimen
Klastik dan Batuan Sedimen Non-klastik. Batuan sedimen klastik adalah batuan yang terbentuk
dari hasil rombakan batuan yang sudah ada (batuan beku, metamorf, atau sedimen) yang
kemudian diangkut oleh media (air, angin, gletser) dan diendapkan disuatu cekungan. Proses
pengendapan sedimen terjadi terus menerus sesuai dengan berjalannya waktu sehingga endapan
sedimen semakin lama semakin bertambah tebal. Beban sedimen yang semakin tebal
mengakibatkan endapan sedimen mengalami kompaksi. Sedimen yang terkompaksi kemudian
mengalami proses diagenesa, sementasi dan akhirnya mengalami lithifikasi (pembatuan) menjadi
batuan sedimen. Adapun kelompok sedimen non-klastik adalah kelompok batuan sedimen yang
genesanya (pembentukannya) dapat berasal dari proses kimiawi, atau sedimen yang berasal dari
sisa-sisa organisme yang telah mati.
3.5.1 Ciri ciri Batuan Sedimen
Pada umumnya batuan sedimen dapat dikenali dengan mudah dilapangan dengan adanya
perlapisan. Perlapisan pada batuan sedimen disebabkan oleh (1) perbedaan besar butir, seperti
misalnya antara batupasir dan batulempung; (2) Perbedaan warna batuan, antara batupasir yang
berwarna abu-abu terang dengan batulempung yang berwarna abu-abu kehitaman. Disamping
itu, struktur sedimen juga menjadi penciri dari batuan sedimen, seperti struktur silang siur atau
struktur gelembur gelombang. Ciri lainnya adalah sifat klastik, yaitu yang tersusun dari fragmenfragmen
lepas hasil pelapukan batuan yang kemudian tersemenkan menjadi batuan sedimen
klastik. Kandungan fosil juga menjadi penciri dari batuan sedimen, mengingat fosil terbentuk
sebagai akibat dari organisme yang terperangkap ketika batuan tersebut diendapkan.
Struktur perlapisan
Struktur sedimen
Bersifat klastik Kandungan fosil
Gambar 3.18 Ciri-ciri umum batuan sedimen
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 82
3.5.2. Tekstur Pada Batuan Sedimen Klastik
Pada hakekatnya tekstur adalah hubungan antar butir / mineral yang terdapat di dalam batuan.
Sebagaimana diketahui bahwa tekstur yang terdapat dalam batuan sedimen terdiri dari fragmen
batuan / mineral dan matrik (masa dasar). Adapun yang termasuk dalam tekstur pada batuan
sedimen klastik terdiri dari : Besar Butir, Bentuk Butir, Kemas (Fabric), Pemilahan (Sorting),
Sementasi, Porositas (kesarangan), dan Permeabilitas (Kelulusan).
1. Besar Butir adalah ukuran butir dari material penyusun batuan sedimen diukur berdasarkan
klasifikasi Wentword.
2. Bentuk butir pada sedimen klastik dibagi menjadi : Rounded (Membundar ), Sub-rounded
(Membundar tanggung), Sub-angular (Menyudut tanggung), dan angular (Menyudut).
3. Kemas (Fabric) adalah hubungan antara masa dasar dengan fragmen batuan / mineralnya.
Kemas pada batuan sedimen ada 2, yaitu : Kemas Terbuka, yaitu hubungan antara masa
dasar dan fragmen butiran yang kontras sehingga terlihat fragmen butiran mengambang
diatas masa dasar batuan. Kemas tertutup, yaitu hubungan antar fragmen butiran yang
relatif seragam, sehingga menyebabkan masa dasar tidak terlihat).
4. Pemilahan (Sorting) adalah keseragaman ukuran butir dari fragmen penyusun batuan.
5. Sementasi (Cement) adalah bahan pengikat antar butir dari fragmen penyusun batuan.
Macam dari bahan semen pada batuan sedimen klastik adalah : karbonat, silika, dan oksida
besi.
6. Porositas (Kesarangan) adalah ruang yang terdapat diantara fragmen butiran yang ada pada
batuan. Jenis porositas pada batuan sedimen adalah Porositas Baik, Porositas Sedang,
Porositas Buruk.
7. Permeabilitas (Kelulusan) adalah sifat yang dimiliki oleh batuan untuk dapat meloloskan air.
Jenis permeabilitas pada batuan sedimen adalah permeabilitas baik, permeabilitas sedang,
permeabilitas buruk.
3.5.3 Penamaan Batuan Sedimen Klastik
Batuan sedimen klastik dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis batuan atas dasar ukuran
butirnya. Batulempung adalah batuan sedimen klastik yang ukuran butirnya ukuran lempung;
batulanau adalah batuan sedimen klastik yang berukuran lanau; batupasir adalah batuan sedimen
klastik yang ukuran butirnya pasir, sedangkan konglomerat dan breksi adalah batuan sedimen
klastik yang ukuran butirnya mulai dari lempung hingga bongkah. Konglomerat dan breksi
dibedakan berdasarkan perbedaan bentuk butirnya, dimana bentuk butir konglomerat
membundar sedangkan breksi memiliki bentuk butir yang menyudut. Klasifikasi ukuran butir yang
dipakai dalam pengelompokkan batuan sedimen klastik menggunakan klasifikasi dari Wentword
seperti yang diperlihatkan pada Tabel 3.6. :
Tabel 3.6
Skala Ukuran Butir (Wentword)
SKALA WENTWORD
Ukuran Butir
Nama
(Inggris)
Nama
(Indonesia)
>256
64 – 256
4 – 64
2 - 4
1/16 – 2
1/256 – 1/16
1/256 <
Boulder
Cobble
Pebble
Granule
Sand
Silt
Clay
Bongkah
Kerakal
Kerikil
Pasir kasar
Pasir
Lanau
Lempung
Tabel dibawah adalah daftar nama-nama Batuan Sedimen Klastik (berdasarkan ukuran dan
bentuk butir) dan Batuan Sedimen Non-klastik (berdasarkan genesa pembentukannya).
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 83
Tabel 3.7 Klasiikasi Batuan Sedimen Klastik
BATUAN SEDIMEN KLASTIK
Tekstur
Ukuran Butir
Komposisi
Nama Batuan
Fragmen batuan membundar Konglomerat
Gravel > 2 mm Fragmen batuan menyudut Breksi
Mineral kuarsa dominan Batupasir Kuarsa
Kuarsa dan felspar Batupasir Arkose
1/16 - 2 mm
Kuarsa, felspar, lempung dan
fragmen batuan
Batupasir Graywacke
Laminasi Serpih
Klastik
< 1/256 mm masif Lempung
Tabel 3.8 Klasifikasi Batuan Non-Klastik
BATUAN SEDIMEN NON-KLASTIK
Kelompok
Tekstur
Komposisi
Nama Batuan
Klastik / Non-klastik Calcite, CaCO3 Batugamping Klastik
Klastik / Non-klastik Dolomite, CaMg(CO3)2 Dolomite
Non-klastik Mikrokristalin quartz, SiO2 Rijang (Chert)
Non-klastik Halite, NaCl Batu Garam
An-organik
Non-klastik Gypsum, CaSO4-2H2O Batu Gypsum
Klastik / Non-klastik Calcite, CaCO3 Batugamping Terumbu
Non-klastik Mikrokristalin Quartz Rijang (Chert)
Biokimia
Non-klastik Sisa Tumbuhan yang terubah Batubara
Batupasir

Konglomerat
Batugamping

Batulempung
Gambar 3.19 Beberapa contoh batuan sedimen
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 84
3.5.4 Struktur Sedimen
Pada hakikatnya, struktur sedimen dapat dibagi menjadi 2 (dua), yaitu struktur sedimen primer
dan struktur sedimen sekunder, namun demikan berdasarkan proses pembentukan batuan
sedimen, maka struktur sedimen dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :1. struktur sedimen yang
terbentuk sebelum proses pembatuan ; 2. struktur sedimen yang terbentuk pada proses
sedimentasi (struktur primer); 3. struktur sedimen yang terbentuk setelah pembentukan batuan
sedimen (struktur sekunder).
1. Struktur sedimen yang terbentuk sebelum proses pembatuan (lithifikasi)
Struktur sedimen yang terbentuk sebelum proses pembatuan dapat terjadi di bagian atas lapisan,
sebelum lapisan atau endapan yang lebih muda atau endapan baru di endapkan. Struktur
sedimen ini merupakan hasil kikisan, ’scour marks’, ’flutes’, ’grooves’, ’tool marking’ dan
sebagainya. Struktur-struktur ini sangat penting untuk menentukan arah aliran atau arah
sedimentasi.
Struktur sedimen “Mudcracks “
Struktur sedimen “Sole marks” pada batupasir
Struktur sedimen “Load casts” Struktur sedimen “Jejak Dinosaurus”
(Dinosaur tracks)
2. Struktur sedimen yang terbentuk pada proses sedimentasi (struktur primer)
Struktur yang terbentuk semasa proses pengendapan, antara lain adalah perlapisan mendatar
(flat bedding), perlapisan silang-siur (cross bedding), laminasi sejajar (paralel lamination),
dan ripple mark.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 85
Struktur sedimen “graded bedding”
Struktur sedimen silang siur sejajar
(cross-stratification tabular sets)
Struktur sedimen “Multiple trough
cross-stratification”
Struktur sedimen “Tulang-ikan silangsiur”
(herringbone cross-stratification)
Struktur “hummocky cross-stratification”
Struktur ripple / antidunes
(ripples or antidunes structures)
Struktur Gelembur gelombang
(wave ripples structures)
Struktur sedimen “Convolute laminations”
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 86
3. Struktur yang terbentuk setelah proses pengendapan
Struktur ini terbentuk selepas sedimen terendap. Ini termasuklah struktur 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 selepas endapan.
Nendatan boleh berlaku di tebing sungai, delta dan juga laut dalan dan ianya sangat berguna
untuk menentukan arah cerun kuno.
Deformasi struktur sedimen silangsiur
Deformasi akibat liquafaction
Clastic dike in a turbidite sequence
injected from overpressed sand layer
Partly destroyed bedding
by burrowing organisms
3.5.5 Batuan Sedimen Non Klastik
Batuan sedimen non-klastik adalah batuan sedimen yang terbentuk dari proses kimiawi, seperti
batu halit yang berasal dari hasil evaporasi dan batuan rijang sebagai proses kimiawi. Batuan
sedimen non-klastik dapat juga terbentuk sebagai hasil proses organik, seperti batugamping
terumbu yang berasal dari organisme yang telah mati atau batubara yang berasal dari sisa
tumbuhan yang terubah. Batuan ini terbentuk sebagai proses kimiawi, yaitu material kimiawi
yang larut dalam air (terutamanya air laut). Material ini terendapkan karena proses kimiawi
seperti proses penguapan membentuk kristal garam, atau dengan bantuan proses biologi (seperti
membesarnya cangkang oleh organisme yang mengambil bahan kimia yang ada dalam air).
Dalam keadaan tertentu, proses yang terlibat sangat kompleks, dan sukar untuk dibedakan
antara bahan yang terbentuk hasil proses kimia, atau proses biologi (yang juga melibatkan proses
kimia secara tak langsung). Jadi lebih sesuai dari kedua-dua jenis sedimen ini dimasukan dalam
satu kelas yang sama, yaitu sedimen endapan kimiawi / biokimia. Yang termasuk dalam
kelompok ini adalah sedimen evaporit (evaporites), karbonat (carbonates), batugamping dan
dolomit (limestones and dolostone), serta batuan bersilika (siliceous rocks), rijang (chert).
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 87
A. Batuan Sedimen Evaporit
Batuan evaporit atau sedimen evaporit terbentuk sebagai hasil proses penguapan (evaporation)
air laut. Proses penguapan air laut menjadi uap mengakibatkan tertinggalnya bahan kimia yang
pada akhirnya akan menghablur apabila hampir semua kandungan air manjadi uap. Proses
pembentukan garam dilakukan dengan cara ini. Proses penguapan ini memerlukan sinar matahari
yang cukup lama.
1. Batuan garam (Rock salt) yang berupa halite (NaCl).
2. Batuan gipsum (Rock gypsum) yang berupa gypsum (CaSO4.2H20)
3. Travertine yang terdiri dari calcium carbonate (CaCO3), merupakan batuan karbonat.
Batuan travertin umumnya terbentuk dalam gua batugamping dan juga di kawasan air
panas (hot springs).
B. Batuan Sedimen Karbonat
Batuan sedimen karbonat terbentuk dari hasil proses kimiawi, dan juga proses biokimia.
Kelompok batuan karbonat antara lain adalah batugamping dan dolomit.
1. Mineral utama pembentuk batuan karbonat adalah:
a. Kalsit (Calcite) (CaCO3)
b. Dolomit (Dolomite) (CaMg(CO3)2)
2. Nama-nama batuan karbonat:
a. Mikrit (Micrite) (microcrystalline limestone), berbutir sangat halus, mempunyai warna
kelabu cerah hingga gelap, tersusun dari lumpur karbonat (lime mud) yang juga
dikenali sebagai calcilutite.
b. Batugamping oolitik (Oolitic limestone) batugamping yang komponen utamanya
terdiri dari bahan atau allokem oolit yang berbentuk bulat
c. Batugamping berfosil (Fossiliferous limestone) merupakan batuan karbonat hasil dari
proses biokimia. Fosil yang terdiri dari bahan / mineral kalsit atau dolomit merupakan
bahan utama yang membentuk batuan ini.
d. Kokina (Coquina) cangkang fosil yang tersimen
e. Chalk terdiri dari kumpulan organisme planktonic seperti coccolithophores; fizzes
readily in acid
f. Batugamping kristalin (Crystalline limestone)
g. Travertine terbentuk dalam gua batugamping dan di daerah air panas hasil dari
proses kimia
h. Batugamping intraklastik (intraclastic limestone), pelleted limestone
C. Batuan Silika
Batuan sedimen silika tersusun dari mineral silika (SiO2). Batuan ini terhasil dari proses kimiawi
dan atau biokimia, dan berasal dari kumpulan organisme yang berkomposisi silika seperti
diatomae, radiolaria dan sponges. Kadang-kadang batuan karbonat dapat menjadi batuan
bersilika apabila terjadi reaksi kimia, dimana mineral silika mengganti kalsium karbonat.
Kelompok batuan silika adalah:
1. Diatomite, terlihat seperti kapur (chalk), tetapi tidak bereaksi dengan asam. Berasal dari
organisme planktonic yang dikenal dengan diatoms (Diatomaceous Earth).
2. Rijang (Chert), merupakan batuan yang sangat keras dan tahan terhadap proses lelehan,
masif atau berlapis, terdiri dari mineral kuarsa mikrokristalin, berwarna cerah hingga
gelap. Rijang dapat terbentuk dari hasil proses biologi (kelompok organisme bersilika,
atau dapat juga dari proses diagenesis batuan karbonat.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 88
D. Batuan Organik
Endapan organik terdiri daripada kumpulan material organik yang akhirnya mengeras menjadi
batu. Contoh yang paling baik adalah batubara. Serpihan daun dan batang tumbuhan yang tebal
dalam suatu cekungan (biasanya dikaitkan dengan lingkungan daratan), apabila mengalami
tekanan yang tinggi akan termampatkan, dan akhirnya berubah menjadi bahan hidrokarbon
batubara.
3.6 Batuan Metamorf
3.6.1 Definisi Metamorfosa dan Batuan Metamorf
Kata “metamorfosa” berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metamorphism” dimana “meta” yang
artinya “berubah” dan “morph” yang artinya “bentuk”. Dengan demikian pengertian
“metamorfosa” dalam geologi adalah merujuk pada perubahan dari kelompok mineral dan tekstur
batuan yang terjadi dalam suatu batuan yang mengalami tekanan dan temperatur yang berbeda
dengan tekanan dan temperatur saat batuan tersebut pertama kalinya terbentuk.
Sebagai catatan bahwa istilah “diagenesa” juga mengandung arti perubahan yang terjadi pada
batuan sedimen. Hanya saja proses diagenesa terjadi pada temperatur dibawah 200° C dan
tekanan dibawah 300 MPa (MPa = Mega Pascal) atau setara dengan tekanan sebesar 3000
atmosfir, sedangkan “metamorofsa” terjadi pada temperatur dan tekanan diatas “diagenesa”.
Batuan yang dapat mengalami tekanan dan temperatur diatas 300 Mpa dan 200° C umumnya
berada pada kedalaman tertentu dan biasanya berasosiasi dengan proses tektonik, terutama di
daerah tumbukan lempeng atau zona subduksi. Batas atas antara proses metamorfosa dan
pelelehan batuan masih menjadi pertanyaan hingga saat ini. Sekali batuan mulai mencair, maka
proses perubahan merupakan proses pembentukan batuan beku.
Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk dari batuan asal (batuan beku, sedimen,
metamorf) yang mengalami perubahan temperatur(T), tekanan (P), atau Temperatur (T) dan
Tekanan (P) secara bersamaan yang berakibat pada pembentukan mineral-mineral baru dan
tekstur batuan yang baru.
3.6.2 Tipe Metamorfosa
1. Metamorfosa Kataklastik adalah metamorfosa yang diakibatkan oleh deformasi mekanis,
seperti yang terjadi pada dua blok batuan yang mengalami pergeseran satu dan lainnya
disepajang suatu zona sesar / patahan. Panas yang ditimbulkan oleh gesekan yang terjadi
disepanjang zona patahan inilah yang mengakibatkan batuan tergerus dan
termetamorfosokan disepanjang zona ini. Metamorfosa kataklastik jarang dijumpai dan
biasanya menyebaran terbatas hanya disepanjang zona sesar.
2. Metamorfosa Burial adalah metamorfosa yang terjadi apabila batuan sedimen yang berada
pada kedalaman tertentu dengan temperaturnya diatas 300° C serta absennya tekanan
diferensial. Pada kondisi tersebut maka mineral-mineral baru akan berkembang, akan tetapi
batuan tampak seperti tidak mengalami metamorfosa. Mineral utama yang dihasilkan dalam
kondisi tersebut adalah mineral zeolite. Metamorfosa burial umumnya saling overlap dengan
diagenesa dan akan berubah menjadi metamorfosa regional seiring dengan meningkatnya
tekanan dan temperatur.
3. Metamorfosa Kontak adalah metamorfosa yang terjadi didekat intrusi batuan beku dan
merupakan hasil dari kenaikan temperatur yang tinggi dan berhubungan dengan intrusi
batuan beku. Metamorfosa kontak hanya terjadi disekeliling intrusi yang terpanaskan oleh
magma dan bagian kontak ini dikenal sebagai “aureole metamorphic”. Derajat metamorfosa
akan meningkat kesegala arah kearah luar dari tubuh intrusi. Metamorfosa kontak biasanya
dikenal sebagai metamorfosa yang bertekanan rendah dan temperatur tinggi dan batuan
yang dihasilkan seringkali batuan berbutir halus tanpa foliasi dan dikenal sebagai hornfels.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 89
4. Metamorfosa Regional adalah metamorfosa yang terjadi pada wilayah yang sangat luas
dimana tingkat deformasi yang tinggi dibawah tekanan diferensial. Metamorfosa jenis ini
biasanya akan menghasilkan batuan metamorf dengan tingkat foliasi yang sangat kuat,
seperti Slate, Schists, dan Gneisses. Tekanan diferensial berasal dari gaya tektonik yang
berakibat batuan mengalami tekanan (kompresi), dan tekanan ini umumnya berasal dari dua
masa benua yang saling bertumbukan satu dengan lainnya. Dengan demikian dapat
dikatakan bahwa batuan metamorfosa regional terjadi pada inti dari rangkaian pegunungan
atau pegunungan yang mengalami erosi. Hasil dari tekanan kompresi pada batuan yang
terlipat dan adanya penebalan kerak dapat mendorong batuan kearah bagian bawah
sehingga menjadi lebih dalam yang memiliki tekanan dan temperatur lebih tinggi.
3.6.3 Derajat Metamorfosa
Berdasarkan tekanan dan temperatur yang berada diatas kondisi diagenesa, maka ada 3 tingkat
derajat metamorfosa yang dapat dikenal, yaitu derajat metomorfosa rendah, sedang dan tinggi.
Adapun batas antara metamorfosa dan peleburan sangat dipengaruhi oleh jenis batuan dan
jumlah air yang terdapat dalam batuan.
Pada gambar 3.20 diperlihatkan hubungan antara Tekanan (P), Temperatur (T), Kedalaman (D)
dan Tipe/Jenis Metamorfosa. Metamorfosa Burial dicirikan oleh tekanan, temperatur, yang rendah
dan kedalaman yang relatif dangkal. Tipe metamorfosa akan meningkat seiring dengan
meningkatnya tekanan, temperatur, dan kedalaman, yaitu dari Burial Metamorfosa berubah
menjadi Metamorfosa Regional Derajat Rendah dan kemudian dengan semakin meningkatnya
tekanan, temperatur dan kedalaman Metamorfosa Regional Derajat Rendah dapat berubah
menjadi Metamorfosa Regional Derajat Tinggi, sedangkan pada kedalaman (D > 20 km),
Tekanan (P > 7 kilobars), dan Temperatur (T > 700° C ) batuan akan mengalami peleburan
(mencair) menjadi magma.
Gambar 3.20 Hubungan antara Tekanan (P), Temperatur (T), Kedalaman
(D) dan Derajat Metamorfosa
Kecepatan dimana suatu batuan akan mengalami perubahan dari sekumpulan mineral-mineralnya
untuk mencapai keseimbangan pada kondisi tekanan dan temperatur yang baru tergantung pada
3 (tiga) faktor, yaitu:
1. Kandungan fluida (terutama air) yang ada dalam batuan. Air yang ada dalam batuan
berfungsi sebagai katalisator dalam mentransformasi mineral-mineral yang terdapat
dalam batuan.
2. Temperatur, reaksi kimia akan terjadi lebih cepat pada temperatur yang lebih tinggi.
3. Waktu, untuk dapat tumbuhnya kelompok mineral mineral metamorfik yang baru pada
suatu batuan sangat dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur yang bekerja terhadap
batuan tersebut, oleh karena itu batuan tersebut harus mendapat tekanan dan
temperatur yang cukup lama (umumnya ribuan hingga jutaan tahun).
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 90
Perubahan yang terjadi didalam kelompok mineral mencerminkan suatu peningkatan dalam
derajat metamorfosa (contoh, burial sedimentary atau penebalan kerak akibat tektonik) yang
dikenal dengan “prograde metamorphism”. Perubahan yang disebabkan oleh suatu penurunan
dalam derajat metamorfosa ( contoh, adanya pengangkatan tektonik dan erosi) dikenal dengan
“retrograde”.
Perubahan dalam kelompok mineral pada suatu batuan metamorf didorong oleh komponenkomponen
kimiawinya untuk mencapai konfigurasi energi yang terendah pada kondisi tekanan
dan temperatur yang ada. Jenis jenis mineral yang terbentuk tergantung tidak saja pada T dan P
tetapi juga pada komposisi mineral yang terdapat dalam batuan. Apabila suatu tubuh batuan
mengalami peningkatan tekanan dan atau temperatur maka batuan tersebut berada dalam
keadaan “prograde metamorphism” atau batuan mengalami peningkatan derajat
metamorfosanya. Derajat metamorfosa adalah istilah yang umum yang dipakai untuk
menjelaskan kondisi tekanan dan temperatur dimana batuan metamorf terbentuk.
Gambar 3.21 Hubungan antara Derajat Metamorfosa dengan Tekanan,
Temperatur dan Kedalaman
Gambar 3.22 Facies Metamorfosa
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 91
Metamorfosa derajat rendah terjadi pada temperatur antara 200° – 320° C dan tekanan yang
relatif rendah. Batuan metamorf derajat rendah dicirikan oleh berlimpahnya mineral-mineral
hydrous, yaitu mineral-mineral yang mengandung air (H2O) didalam struktur kristalnya). Contoh
dari mineral-mineral hydrous yang terdapat pada batuan-batuan metamorf derajat rendah:
• Mineral Lempung
• Serpentine
• Chlorite
Metamorfosa derajat tinggi terjadi pada temperatur lebih besar dari 320° C dan tekanan
yang relatif tinggi. Seiring dengan meningkatnya derajat metamorfosa, maka mineral-mineral
hydrous akan semakin kurang hydrous dikarenakan hilangnya unsur H2O dan mineral-mineral
non-hydrous menjadi bertambah banyak. Contoh mineral-mineral yang kurang hydrous dan
mineral-mineral non-hydrous yang mencirikan batuan metamorfosa derajat tinggi adalah:
• Muscovite – mineral hydrous yang akan menghilang pada metamorfosa derajat tinggi
• Biotite - mineral hydrous yang stabil pada meskipun pada metamorfosa derajat tinggi
sekalipun.
• Pyroxene – mineral non-hydrous
• Garnet – mineral non-hydrous
3.6.4 Metamorfosa Retrogresif
Batuan yang berada jauh didalam perut bumi dapat mengalami penurunan tekanan dan
temperatur apabila mengalami erosi sebagai akibat dari pengangkatan secara tektonik. Peristiwa
tersingkapnya batuan akibat erosi ini memungkinan batuan mengalami pembalikan proses
metamorfosa, yaitu batuan kembali pada kondisi awal sebelum mengalami metamorfosa.
Pembalikan proses metamorfosa seperti ini dikenal dengan istilah metamorfosa retrogresif.
Apabila proses metamorfosa retrogresif merupakan sesuatu yang bersifat umum, maka batuan
jenis ini seharusnya juga umum dijumpai dipermukaan bumi, namun demikian kenyataannya
bahwa batuan metamorfosa retrogresif jarang dijumpai tersingkap dipermukaan bumi. Alasan
alasan mengapa batuan retrogresif tidak umum dijumpai adalah:
• Reaksi kimia akan melambat seiring dengan menurunnya temperatur.
• Selama proses metamorfosa retrogresif, larutan fluida seperti H2O dan CO2 menjadi
bersifat pasif, padahal fluida diperlukan dalam pembentukan mineral-mineral hydrous
yang bersifat stabil di permukaan bumi.
• Reaksi kimia juga akan dipercepat dengan hadirnya fluida, tetapi jika fluida tidak
berfungsi sebagai pendorong pada proses metamorfosa retrogresif, maka percepatan
reaksi kimia tidak terjadi selama proses metamorfosa retrogresif berlangsung.
3.6.5 Faktor Faktor Yang Mengendalikan Metamorfosa
Pada dasarnya metamorfosa terjadi karena beberapa mineral hanya akan stabil pada kondisi
tekanan dan temperatur tertentu. Ketika tekanan dan temperaturnya berubah, reaksi kimia
terjadi akan menyebabkan mineral-mineral yang terdapat dalam batuan berubah menjadi
sekumpulan mineral yang stabil pada kondisi tekanan dan temperatur yang baru. Namun
demikian proses ini sangat komplek, seperti seberapa besar tekanan yang diperlukan agar supaya
batuan berubah, waktu yang dibutuhkan untuk merubah batuan, ada tidaknya larutan fluida
selama proses metamorfosa.
• Temperatur
o Naiknya temperatur seiring dengan kedalaman bumi sesuai dengan gradient geothermal.
Dengan demikian temperatur semakin tinggi dapat terjadi pada batuan yang berada jauh
didalam bumi.
o Temperatur dapat juga meningkat karena adanya intrusi batuan.
• Tekanan
o Tekanan juga akan meningkat dengan kedalaman bumi, dengan demikian tekanan dan
temperatur akan bervariasi disetiap tempat di kedalaman bumi. Tekanan didefinisikan
sebagai gaya yang bekerja kesegala arah secara seimbang dan tekanan jenis ini disebut
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 92
sebagai “hydrostatic stress” atau “uniform stress”. Jika tekanan kesegala arah tidak
seimbang maka disebut sebagai “differential stress”.
Gambar 3. 23 Tekanan Hydrostatic (kiri) dan Tekanan Diferensial (kanan)
o Jika tekanan diferensial hadir selama proses metamorfosa, maka tekanan ini dapat
berdampak pada tektur batuan. Butiran butiran yang berbentuk membundar (rounded)
akan berubah menjadi lonjong dengan arah orientasinya tegak lurus dengan tekanan
maksimum dari tekanan diferensial.
Gambar 3.24 Perubahan bentuk butir dari bentuk
membundar ke bentuk lonjong sebagai
akibat tekanan diferensial
o Mineral-mineral yang berbentuk kristal atau mineral yang tumbuh dalam kondisi tekanan
diferensial dapat membentuk orientasi. Hal ini terutama terjadi pada mineral-mineral
silikat, seperti mineral biotite dan muscovite, chlorite, talc, dan serpentine.
Gambar 3. 25 Orientasi lembaran mineral mineral silikat
akibat Tekanan Diferensial
Mineral-mineral silikat yang tumbuh dengan lembarannya berorientasi tegak lurus
terhadap arah maksimum tekanan diferensial akan menyebabkan batuan mudah pecah
sejajar dengan arah oerientasi dari lembaran mineralnya. Struktur yang demikian disebut
sebagai foliasi.
• Fasa Fluida
Keberadaan setiap rongga antar butir dalam suatu batuan menjadi potensi untuk diisi oleh
larutan fluida, dan umumnya larutan fluida yang paling dominan adalah H2O, tetapi berisi
material mineral. Fase fluida adalah fase yang penting karena rekasi kimia yang melibatkan
sau mineral padat berubah menjadi mineral padat lainnya hanya dapat dipercepat oleh
adanya fluida yang berfungsi sebagai pembawa ion-ion terlarut. Dengan naiknya tekanan
pada proses metamorfosa, maka ruang antar butir tempat fluida mengalir menjadi berkurang
dan dengan demikian fluida menjadi tidak berfungsi sebagai penggerak reaksi. Dengan
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 93
demikian tidak ada larutan fluida ketika temperatur dan tekanan berkurang sehingga
metamorfosa retrogresif menjadi sulit terjadi.
• Waktu
Reaksi kimia yang terlibat dalam metamorfosa, selama re-kristalisasi, dan pertumbuhan
mineral-mineral baru terjadi pada waktu yang sangat lambat. Hasil uji laboratorium
mendukung hal tersebut dimana dibutuhkan waktu yang lama dalam proses metamorfosa
untuk membentuk butiran butiran mineral yang ukurannya cukup besar. Jadi, batuan
metamorf yang berbutir kasar akan memerlukan waktu yang lama, diperkirakan
membutuhkan waktu hingga jutaan tahun.
3.6.6 Respon Batuan Terhadap Meningkatnya Derajat Metamorfosa
Pada dasarnya suatu batuan yang mengalami proses metamorfosa akan mengakibatkan struktur
batuan juga berubah. Sebagai contoh batu serpih yang terkena metamorfosa akan berubah
menjadi slate dan struktur batuannya juga akan berubah dari kondisi awalnya.
Slate adalah bentuk batuan metamorf derajat rendah yang tersusun dari hasil pertumbuhan
mineral-mineral lempung dan chlorite berbutir halus. Orientasi utama dari lembaran mineralmineral
silikat yang menyebabkan batuan mudah pecah melalui bidang yang sejajar dengan
lembaran mineral silikat dan dikenal dengan struktur “slatey cleavage”. Pada gambar 3.26
diperlihatkan bahwa tekanan maksimum yang membentuk sudut dengan bidang perlapisan asli
dari batu serpih sehingga slatey cleavage akan berkembang pada arah yang tegak lurus dengan
tekanan maksimumnya.
Gambar 3. 26 Batu Sabak (Slate) (kiri) dan sayatan tipis batusabak yang
memperlihatkan tekstur “Slatey Cleavage” yang terbentuk dari
adanya orientasi lembaran mineral mineral silikat akibat Tekanan
Diferensial
Schist – Ukuran dari butiran-butiran mineral cenderung akan menjadi besar dengan
meningkatnya derajat metamorfosa. Meskipun batuan tersebut berkembang dekat dengan bidang
foliasinya yang menyebabkan orientasi lembaran-lembaran silikat (terutama biotite dan
muscovite), walaupun butiran-butiran Feldspar dan Kuarsa tidak memperlihatkan arah orientasi.
Ketidak teraturan bidang foliasi pada tahap ini disebut dengan “schistosity”.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 94
Gambar 3.26 Batuan Schist (kiri) dan sayatan tipis batuan Schist yang
memperlihatkan tekstur “schistosity” dengan orientasi mineral
mineral silikat (biotite dan muscovit) yang berarah tegak lurus
dengan tekanan diferensial maksimalnya (kanan).
Gneiss – Seiring dengan naiknya derajat metamorfosa maka lembaran-lembaran dari mineral
silikat menjadi tidak stabil dan mineral-mineral berwarna gelap seperti hornblende dan pyroxene
mulai tumbuh. Mineral-mineral berwarna gelap ini cenderung akan memisahkan diri dalam
kelompok yang jelas di dalam batuan yang disebut dengan “ Gneissic Banding”.
Gambar 3.27 Batuan Gneiss (kiri) dan sayatan tipis batuan Gneiss yang
memperlihatkan tekstur “Gneissic Banding” antara mineral
mineral berwarna gelap dengan Feldspar dan Kuarsa (kanan).
Arah orientasi gneissic banding tegak lurus dengan tekanan
diferensial maksimalnya.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 95
Mineral-mineral berwarna gelap ini cenderung membentuk kristal yang berbentuk lonjong
(elongated) dibandingkan membentuk kristal yang pipih dan arah orientasinya searah dengan
sumbu terpanjangnya dan tegak lurus dengan arah maksimum tekanan diferensialnya.
Granulite – Pada metamorfosa derajat yang paling tinggi seluruh mineral-mineral hydrous dan
lembaran mineral silikat menjadi tidak sttabil dan hanya beberapa mineral hadir yang
memperlihatkan orientasi. Batuan yang dihasilkan dari proses metamorfosa derajat tinggi akan
memiliki tekstur granulitic yang mirip dengan tekstur phaneric dalam batuan beku.
Gambar 3.28 Sampel Batuan Metamorf “Granulite” (kiri) dan Sayatan tipis
tekstur “Porphyroblastic” pada batuan Granulite (kanan)
3.6.7 Perubahan tekstur batuan terhadap metamorfosa.
Beberapa perubahan jenis tekstur dapat terjadi selama proses metamorfosa, terutama perubahan
yang disebabkan oleh intensitas dan arah tekanan yang terjadi pada batuan.
1. Meningkatnya ukuran besar butir. Selama proses progresive metamorfosa atau pada
derajat metamorfosa tertentu dalam perioda waktu yang cukup lama, mineral-mineral
cenderung akan bertambah besar ukurannya.
2. Foliasi. Dengan semakin meningkatnya pembentukan mineral pipih (slaty) maka mineralmineral
ini akan berorientasi dan mengarah kearah tegak lurus dari arah tekanan
maksimal. Mineral mineral lempung dan mica halus akan membentuk tekstur slaty
cleavage. Pada batuan yang berderajat leih tinggi, butiran butiran mineral mica akan
membentuk tekstur sekistositi.
3. Gneissic Banding. Pada batuan berderajat tinggi, mineral-mineral Mg-Fe (biotite,
amphibole, pyroxene, sillimanite) cenderung akan memisahkan diri dari mineral-mineral
yang berwarna lebih terang (feldspar dan kuarsa) menghasilkan tekstur Banding pada
batuan.
4. Tekstur Porphyroblastic. Ketika beberapa mineral-mineral metamorf baru mulai
terbentuk, dimana pertumbuhannya membentuk bentuk kristal yang sempurna yang
berada diantara matriknya. Kristal tersebut dinamakan sebagai porphyroblasts dan
umumnya dijumpai sebagai mineral garnet, sillimanite, dan alkali feldspar.
5. Tekstur Granoblastik. Tektur ini terbentuk pada metamorfosa kontak yang mengalami
kenaikan temperatur yang cukup lama, batuan akan berkembang dengan tekstur yang
sangat granular. Batuan ini dikenal dengan Hornfels.
  
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 96
Struktur Phylitic
Struktur Slaty
Struktur Schistocity
Struktur Schistocity
Struktur Gneissic
Amphibolite
Ganulite Eclogite
Gambar 3.29 Berbagai jenis foliasi yang terdapat pada batuan
metamorf.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 97
Quartzite
Marble
Phyllite
Slate
Schist
Gneiss
Amphibolite
Eclogite
Gambar 3.30 Berbagai jenis batuan metamorf.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 98
Gambar 3.31 Berbagai jenis sayatan tipis batuan metamorf.
 
Schist Sayatan tipis Schist
 
Gneiss Sayatan tipis Gneiss
 
Eclogite Sayatan tipis Eclogite
 
Amphibolite Sayatan tipis Amphibolite
Granulite Sayatan tipis Granulite
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 99
RINGKASAN
• Mineral adalah bahan padat anorganik yang terdapat secara alamiah, yang terdiri dari
unsur-unsur kimiawi dalam perbandingan tertentu, dimana atom-atom didalamnya
tersusun mengikuti suatu pola yang sistimatis (bentuk kristal yang teratur). Studi yang
mempelajari segala sesuatunya tentang mineral disebut “Mineralogi”.
• Mineral dapat dikenal melalui 2 (dua) cara, yaitu: (1) analisa kimiawi dan (2) sifat-sifat fisik
mineral. Yang termasuk dalam sifat-sifat fisik mineral adalah (a) bentuk kristalnya, (b)
berat jenis, (c) bidang belah, (d) warna, (e) goresan, (f) kilap, dan (g) kekerasan.
• Magma adalah suatu lelehan silikat bersuhu tinggi berada didalam litosfir, yang terdiri dari
ion-ion yang bergerak bebas, hablur yang mengapung didalamnya, serta mengandung
sejumlah bahan berwujud gas. Lelehan tersebut diperkirakan terbentuk pada kedalaman
berkisar sekitar 200 kilometer dibawah permukaan bumi, terdiri terutama dari unsur-unsur
yang kemudian membentuk mineral-mineral silikat.
• Asal Magma:
1. Magma yang terbentuk sebagai akibat dari perbenturan antara 2 (dua) lempeng
litosfir, dimana salah satu dari lempeng yang berinteraksi itu menunjam dan menyusup
kedalam astenosfir. Sebagai akibat dari gesekan yang berlangsung antara kedua
lempeng litosfir tersebut, maka akan terjadi peningkatan suhu dan tekanan, ditambah
dengan penambahan air berasal dari sedimen-sedimen samudra akan disusul oleh
proses peleburan sebagian dari litosfir. Magma yang terbentuk sebagai akibat dari
peleburan tersebut akan menghasilkan magma yang bersusunan asam (kandungan
unsur SiO2 lebih besar dari 55%).
2. Magma yang berasal dari astenosfir dan terjadi sebagai hasil pemisahan litosfir.
Magma seperti itu didapat di daerah-daerah yang mengalami gejala regangan yang
dilanjutkan dengan pemisahan litosfir. Magma yang terbentuk sebagai akibat dari
peregangan dan pemisahan litosfir akan menghasilkan magma yang bersusunan basa.
• Batuan Beku adalah batuan yang berasal dari proses pendinginan dan penghabluran
lelehan batuan didalam bumi yang berasal dari magma.
• Klasifikasi Batuan Beku adalah pengelompokkan batuan beku berdasarkan susunan
kimiawi batuan, tekstur batuan, susunan mineralogi, dan bentuk tubuh batuan di dalam
kerak bumi. Klasifikasi batuan beku terdiri dari batuan beku asam, batuan beku
intermediate, batuan beku basa, dan batuan beku ultra basa/ultra mafik.
• Diferensiasi Magma adalah proses penurunan temperatur magma yang terjadi secara
perlahan yang diikuti dengan terbentuknya mineral-mineral seperti yang ditunjukkan
dalam deret reaksi Bowen.
• Asimilasi Magma adalah proses meleburnya batuan samping (migling) kedalam larutan
magma sebagai akibat naiknya magma kepermukaan kulit bumi. Proses ini dapat
menyebabkan magma yang tadinya berkomposisi basa berubah menjadi berkomposisi
intermediate atau asam.
• Vulkanisma adalah tempat atau lubang diatas permukaan bumi yang merupakan tempat
keluarnya bahan atau bebatuan pijar atau gas yang berasal dari dalam bumi ke
permukaan, yang kemudian produknya akan disusun dan membentuk sebuah kerucut atau
gunung.
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 100
• Batuan Gunungapi adalah batuan yang berasal dari hasil aktivitas gunungapi berupa
batuan piroklastik dan lava.
1. Batuan piroklastik adalah batuan beku ekstrusif yang terbentuk dari hasil erupsi
gunungapi (volkanisme). Erupsi gunungapi pada umumnya mengeluarkan magma
yang dilemparkan (explosive) ke udara melalui lubang kepundan dan membeku dalam
berbagai ukuran mulai dari debu (ash) hingga bongkah (boulder).
a. Bom vulkanik adalah fragmen berukuran lebih besar dari 64 mm. Karena pada
saat dilempar keudara keadaannya masih bersifat lelehan, maka pada saat
membeku dan jatuh bentuknya ada yang terputar, dan ada pula yang setelah
jatuh bagian dalamnya masih bersifat leleh pijar, dan setelah mendingin
seluruhnya akan mempunyai permukaan rekah-rekah menyerupai “kerak roti”.
b. Lapili adalah fragmen yang berukuran antara 64 dan 2 mm, apabila memadat
akan membentuk batuan dinamakan lapili aglomerat atau lapili breksia,
tergantung dari bentuk fragmennya.
c. Debu vulkanik adalah fragmen berukuran lebih kecil dari 2 mm dan apabila
memadat dan membatu dinamakan tufa. Tufa dapat juga mengandung beberapa
fragmen berukuran besar (lapili atau breksi), maka kita juga mempunyai istilahistilah
tufa-lapili dan tufa-breksi. Dilapangan kedua istilah ini dapat diamati sebagai
lapili atau breksi sebagai fragmen, dan tufa sebagai semennya.
2. Lava adalah magma yang keluar dan mengalir dari lubang gunung-berapi bersifat
encer pijar.
a. Lava basaltis adalah lava yang berasal dari magma yang bersusunan mafis,
bersuhu tinggi dan mempunyai viskositas yang rendah.
b. Lava andesitis adalah lava yang bersusunan antara basaltis dan rhyolitis, atau
intermediate. Lava andesitis mempunyai sifat fisik kental, tidak mampu mengalir
jauh dari pusatnya.
c. Lava rhyolitis adalah lava yang bersifat sangat kental, jarang sekali dijumpai
sebagai lava, karena sudah membeku dibawah permukaan sebelum terjadi erupsi.
• Batuan Sedimen Klastik adalah batuan sedimen yang berasal dari hasil rombakan
batuan yang telah ada berupa batuan beku, metamorf, atau sedimen dan kemudian
terangkut melalui media air, angin, atau gletser, selanjutnya diendapkan dalam suatu
cekungan yang kemudian mengalami proses kompaksi, diagenesa, sementasi dan litifikasi
dan pada akhirnya berubah menjadi batuan sedimen.
• Batuan Sedimen Non-klastik adalah batuan sedimen yang terbentuk sebagai hasil dari
proses kimiawi (batuan halit sebagai hasil dari proses evaporasi), ataupun hasil dari proses
organik (seperti batugamping terumbu yang berasal dari organisme dan batubara yang
berasal dari tumbuhan yang telah mati).
• Batuan Metamorf adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil dari proses metamorfosa,
baik itu berupa metamorfosa termal (perubahan temperatur), metamorfosa dinamo
(perubahan tekanan), ataupun metamorfosa dinamo-termal (perubahan temperatur dan
tekanan) pada batuan-batuan yang telah ada.
• Tipe Metamorfosa
a) Metamorfosa Kataklastik adalah metamorfosa yang diakibatkan oleh deformasi
mekanis, seperti yang terjadi pada dua blok batuan yang mengalami pergeseran
satu dan lainnya disepajang suatu zona sesar / patahan.
b) Metamorfosa Burial adalah metamorfosa yang terjadi apabila batuan-batuan
sedimen yang berada pada kedalaman tertentu dimana kondisi temperaturnya
Bab 3. Mineral dan Batuan Pengantar Geologi
___________________________________________________________________________________________________
Copyright @2009 by Djauhari Noor 101
lebih besar dari 300° C dan absennya tekanan diferensial.
c) Metamorfosa Kontak adalah metamorfosa yang terjadi didekat intrusi batuan
beku dan merupakan hasil dari kenaikan temperatur yang tinggi dan berhubungan
dengan intrusi batuan beku.
d) Metamorfosa Regional adalah metamorfosa yang terjadi pada wilayah yang
sangat luas dimana tingkat deformasi yang tinggi dibawah tekanan diferensial.
Metamorfosa jenis ini biasanya akan menghasilkan batuan metamorf dengan
tingkat foliasi yang sangat kuat, seperti Slate, Schists, dan Gneisses.
PERTANYAAN ULANGAN
1. Sebutkan jenis mineral menurut jenis senyawa kimianya ?
2. Kekerasan suatu mineral (minerals hardness) adalah salah satu sifat fisik dari mineral.
Skala Mohs adalah skala relatif dari kekerasan mineral. Sebutkan skala kekerasan
menurut Mohs ?
3. Penghabluran dan pendinginan suatu magma akan menghasilkan urutan pembentukan
mineral-mineral sesuai dengan derajat kristalisasinya. Buatlah urutan pembentukan /
penghabluran mineral menurut Seri Reaksi Bowen ?
4. Penamaan suatu batuan beku dapat dilakukan dengan mendeskripsi tekstur dan
komposisi mineralnya. Jelaskan perbedaan antara Gabro dan Basalt, Diorit dan
Andesit, serta Granit dan Rhyolit ?
5. Jelaskan apa yang disebut dengan tekstur ?
6. Sebutkan ada berapa jenis tekstur pada batuan beku ?
7. Sebutkan bentuk bentuk batuan intrusi yang saudara kenal ?
8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan batuan piroklastik ?
9. Apa yang dimaksud dengan lahar? Sebutkan ada berapa jenis lahar yang saudara
ketahui ?
10. Sebut dan jelaskan tipe-tipe erupsi gunungapi ?
11. Sebutkan perbedaan antara Breksi dan Konglomerat ?
12. Sebutkan perbedaan antara Batupasir dan Batulempung ?
13. Sebutkan perbedaan antara Rijang dan Batugamping ?
14. Sebutkan perbedaan antara Batugamping dan Marmer ?
15. Sebutkan perbedaan antara Sekis dan Geneis ?
16. Apa yang dimasud dengan batuan metamorfis retrogresif ?
17. Gambar dan jelaskan daur batuan ?Jakarta - Bahaya ekologi pembangunan Jembatan Selat Sunda, yang menghubungkan Pulau Sumatra dan Pulau Jawa dibahas dalam seminar yang dibuka Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Darwin Zahedy Saleh, di Auditorium Gedung Sekretariat Jenderal Kementerian ESDM, Kamis (30/9).

Lokakarya yang dihadiri oleh 200 peserta dari berbagai institusi pemerintah dan swasta itu menghadirkan enam pembicara teknis dari Badan Geologi Kementerian ESDM, Badan Litbang Kementerian ESDM, Kementerian Pekerjaan Umum, Lembaga Ilmu Penelitian Indonesia (LIPI) dan Institut Teknologi Bandung (ITB). Demikian dirilis esdm.go.id.

Kawasan Selat Sunda merupakan salah satu kawasan rawan bencana geologi di Indonesia, hal ini disebabkan posisi Selat Sunda yang terletak pada zona peralihan tektonik aktif antara Sumatera dan Jawa. Kerawanan ini dicerminkan oleh pernah terjadinya bencana geologi di wilayah ini seperti gempa bumi, letusan gunung api, tsunami, dan gerakan tanah

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...