Batuan metamorf

Pengertian batuan metamorf/malihan

Batuan metamorf adalah batuan yang mengalami perubahan mineralogi dan struktur akibat proses metamorfisme yang dipengaruhi perubahan temperatur dan tekanan, dan terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair. Batuan metamorf disebut juga batuan malihan, karena terjadi akibat adanya perubahan kumpulan mineral dan tekstur batuan dan dibedakan dengan proses diagenesa dan proses pelapukan yang juga merupakan proses perubahan. Faktor utama dalam proses perubahan ini adalah perubahan suhu dan tekanan yang tinggi, diatas 200°C dan 300 Mpa dan dalam keadaan padat. Sedangkan proses diagenesa berlangsung pada suhu dibawah 200°C dan proses pelapukan pada suhu dan tekanan jauh dibawahnya, dalam lingkungan atmosfer.

Proses metamorfosa adalah perubahan kumpulan mineral dan tekstur batuan dalam keadaan (fasa) padat (solid state) pada suhu diatas 200°C dan tekanan 300 Mpa. Pembentukkan batuan metamorfosa sangat kompleks, akibat pergerakkan lempeng-lempeng tektonik dan tumbukan fragmen-fragmen kerak bumi, sehingga batuan terkoyak, tertarik (extended), terlipat, terpanaskan dan berubah.

Hasil dari metamorfisme tergantung pada komposisi batuan asal dan kondisi metamorfisis. Komposisi kimia batuan asal sangat mempengaruhi pembentukkan himpunan mineral baru, demikian pula dengan suhu dan tekanan.

Tipe-Tipe Metamorfosa/Metamorfisme batuan metamorf

Bucher dan Frey (1994) mengemukakan bahwa berdasarkan tatanan geologinya, metamorfosa dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

1. Metamorfosa regional / dinamothermal

Metamorfosa regional atau dinamothermal merupakan metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sangat luas. Metamorfosa ini terjadi pada daerah yang sangat luas. Metamorfosa ini dibedakan menjadi tiga yaitu : metamorfosa orogenik, burial, dan dasar samudera (ocean-floor).

Metamorfosa Orogenik

Metamorfosa ini terjadi pada daerah sabuk orogenik dimana terjadi proses deformasi yang menyebabkan rekristalisasi. Umumnya batuan metamorf yang dihasilkan mempunyai butiran mineral yang terorientasi dan membentuk sabuk yang melampar dari ratusan sampai ribuan kilometer. Proses metamorfosa ini memerlukan waktu yang sangat lama berkisar antara puluhan juta tahun lalu.

Metamorfosa Burial

Metamorfosa ini terjadi oleh akibat kenaikan tekanan dan temperatur pada daerah geosinklin yang mengalami sedimentasi intensif, kemudian terlipat. Proses yang terjadi adalah rekristalisai dan reaksi antara mineral dengan fluida.

Metamorfosa Dasar dan Samudera

Metamorfosa ini terjadi akibat adanya perubahan pada kerak samudera di sekitar punggungan tengah samudera (mid oceanic ridges). Batuan metamorf yang dihasilkan umumnya berkomposisi basa dan ultrabasa. Adanya pemanasan air laut menyebabkan mudah terjadinya reaksi kimia antara batuan dan air laut tersebut.

2. Metamorfosa Lokal

Merupakan metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sempit berkisar antara beberapa meter sampai kilometer saja. Metamorfosa ini dapat dibedakan menjadi :

Metamorfosa Kontak

Terjadi pada batuan yang menalami pemanasan di sekitar kontak massa batuan beku intrusif maupun ekstrusif. Perubahan terjadi karena pengaruh panas dan material yang dilepaskan oleh magma serta oleh deformasi akibat gerakan massa. Zona metamorfosa kontak disebut contact aureole. Proses yang terjadi umumnya berupa rekristalisasi, reaksi antara mineral, reaksi antara mineral dan fluida serta penggantian dan penambahan material. Batuan yang dihasilkan umumnya berbutir halus.

Pirometamorfosa/ Metamorfosa optalic/Kaustik/Thermal.

Adalah jenis khusus metamorfosa kontak yang menunjukkan efek hasil temperatur yang tinggi pada kontak batuan dengan magma pada kondisi volkanik atau quasi volkanik. Contoh pada xenolith atau pada zone dike.

Metamorfosa Kataklastik/Dislokasi/Kinemati/Dinamik

Terjadi pada daerah yang mengalami deformasi intensif, seperti pada patahan. Proses yang terjadi murni karena gaya mekanis yang mengakibatkan penggerusan dan sranulasi batuan. Batuan yang dihasilkan bersifat non-foliasi dan dikenal sebagai fault breccia, fault gauge, atau milonit.

Metamorfosa Hidrotermal/Metasotisme

Terjadi akibat adanya perkolasi fluida atau gas yang panas pada jaringan antar butir atau pada retakan-retakan batuan sehingga menyebabkan perubahan komposisi mineral dan kimia. Perubahan juga dipengaruhi oleh adanya confining pressure.

Metamorfosa Impact

Terjadi akibat adanya tabrakan hypervelocity sebuah meteorit. Kisaran waktunya hanya beberapa mikrodetik dan umumnya ditandai dengan terbentuknya mineral coesite dan stishovite. Metamorfosa ini erat kaitannya dengan pab\nas bumi (geothermal).

Metamorfosa Retrogade/Diaropteris

Terjadi akibat adanya penurunan temperature sehingga kumpulan mineral metamorfosa tingkat tinggi berubah menjadi kumpulan mineral stabil pada temperature yang lebih rendah (Combs, 1961).

Kesinambungan metamorfisme kontak dengan mineral yang dikandungnya

Tempat terjadi metamorfisme

Struktur Batuan Metamorf 

Struktur batuan metamorf terdiri dari

1. Struktur foliasi, apabila pada batuan metamorf terlihat ada penjajaran mineral.

• Struktur slaty cleavage, kesejajaran mineraloginya sangat halus, berukuran lempung, mineral pipih sangat dominan.
• Struktur phylitic, sama dengan struktur slaty cleavage hanya saja mineral dan kesejajarannya sudah mulai agak kasar.
• Struktur schistose, struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral pipih lebih banyak dibanding mineral granular.
• Struktur gneissic,struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral granular, jumlah mineral granular relatif lebih banyak dibanding mineral pipih.

2. Struktur non-foliasi, apabila tidak terlihat adanya penjajaran mineral penyusun batuan metamorf.

• Struktur hornfelsik, struktur yang memperlihatkan butiran-butiran mineral relatif seragam.
• Struktur kataklastik, struktur yang memperlihatkan adanya penghancuran terhadap batuan asal.
• Struktur milonitik, struktur yang memperlihatkan liniasi oleh adanya orientasi mineral yang berbentuk lentikuler dan butiran mineralnya halus.
• Struktur pilonitik, struktur yang memperlihatkan liniasi dari belahan permukaan yang berbentuk paralel dan butiran mineralnya lebih kasar dibanding struktur milonitik, malah mendekati tipe struktur filit.
• Struktur flaser, sama struktur kataklastik, namun struktur batuan asal berbentuk lensa yang tertanam pada masa dasar milonit.
• Struktur augen, sama dengan struktur flaser, hanya lensa-lensanya terdiri dari buir-butir feldspar dalam masa dasar yang lebih halus.
• Struktur granulose, sama dengan struktur hornfelsik, hanya butiranya mempunyai ukuran beragam.
• Struktur liniasi, struktur yang memperlihatkan adanya mineral yang berbentuk jarum atau fibrous.

Tekstur Batuan Metamorf

1. Tekstur kristoblastik

• Porfiroblastik, identik dengan porfiritik pada batuan beku, terdapat porfiroblast (identik dengan fenokris pada batuan beku) dalam suatu masa dasar.
• Granoblastik, butir-butir mineral berukaran seragam.
• Lepidoblastik, mineral-mineral yang sejajar dan terarah adalah mineral-mineral pipih, misalnya biotit, muskovit, dll.
• Nematoblastik, mineral-mineral yang sejajar dan terarah adalah mineral-mineral prismatik, amfibol, piroksen, dll.
• Idioblastik, mineral-mineralnya euhedral.
• Xenoblastik, mineral-mineralnya anhedral.

2. Tekstur Sisa/palimpset

• Blastoporfiritik, sisa tekstur porfiritik batuan asal masih nampak.
• Blastopsefit, sisa tekstur batuan sedimen yang berukuran butir lebih besar dari pasir masih nampak.
• Blastopsamit, sisa tekstur batuan sedimen yang berukuran pasir masih nampak.
• Blastopellit, sisa tekstur batuan sedimen yang berukuran lempung masih nampak.

Derajat Metamorfosa .

Derajat metamorfosa adalah suatu tingkatan metamorfosa yang didasarkan atas temperatur (T) atau tekanan (P) atau keduanya T dan P. Tabel dibawah ini adalah tingkatan batuan metamorf berdasarkan derajat metamorfosa.

Sumber:

• http://ptbudie.wordpress.com/2012/04/02/proses-pembentukan-batuan-metamorf-serta-tipe-tipe-mitamorfisme/
• Moch.Soleh.,1999; “Diktat Dasar Dasar Geologi Umum (kaitannya dengan genesa bahan galian)”; PPTP, Bandung.
• Robert R.Compton., 1985; “ Geology in the Field”, John Wiley & Sons, New York.

Batuan Sedimen

Batuan endapan atau Batuan Sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan Batuan Beku dan Batuan Metamorf) yang terbentuk melalui tiga cara utama, yaitu pelapukan batuan lain (klastic). Pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenic, dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Batuan endapan ada yang tersusun berlapis, tetapi ada juga yang tidak. Butiran endapan itu bisa berukuran macam-macam, dari halus sampai ukuran besar. Bahan batuan endapan bisa dari batuan beku, bisa dari batuan metamorf dan bisa juga dari endapan. Pada batuan endapan tidak terbentuk kristal. Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung termasuki dalam batuan sedimen. Batuan sedimen meliputi 66% dari permukaan bumi.


Gambar 5.1 Contoh Batuan Sedimen (Sandstone)

Klasifikasi Batuan Sedimen 

Berdasarkan proses pembentukannya Batuan Sedimen dapat dikelompokkan menjadi 5, yaitu :

1. Batuan Sedimen Detritus Klastik

Batuan ini diendapkan dengan proses mekanis. Terbagi dalam dua golongan besar dan ini berdasarkan ukuran besar butirnya. Cara terbentuknya batuan tersebut berdasarkan proses pengendapan, baik yang terbentuk di lingkungan darat maupun di air laut.

2. Batuan Sedimen Evaporit

Proses terbentuknya adalah pada air yang memiliki larutan kimia yang pekat. Pada umumnya terbentuk di danau atau lautan tertutup.

3. Batuan Sedimen Batubara

Batuan sedimen ini terbentuk dari unsur-unsur organik, yaitu dari tumbuh-tumbuhan. Dimana sewaktu tumbuhan tersebut mati dengan cepat tertimbun oleh lapisan yang tebal diatasnya, sehingga tidak memungkinkan untuk terjadi pelapukan.

4. Batuan Sedimen Silika

Batuan ini terdiri dari rijang (chert), radiolarian dan tanah diatorn. Proses terbentuknya batuan ini adalah gabungan antara proses organik, seperti radiolarian atau diatom dan proses kimiawi untuk lebih menyempurnakannya.

5. Batuan Sedimen Karbonat

Batuan ini sudah umum sekali terbentuk dari kumpulan cangkang moluska alga, foraminifera atau lainnya yang bercangkang kapur. Atau proses pengendapan yang merupakan rombakan batuan yang terbentuk lebih dulu dan diendapkan disuatu tempat.


Berdasarkan genetisnya, batuan sedimen dapat dikelompokkan menjadi 2 golongan, yaitu :

1. Batuan Sedimen Klastik

Batuan yang terbentuk dari pengendapan kembali datritus atau pecahan batuan asal. Batuan asal dapat berupa batuan beku, metamorf, dan sedimen. Fragmentasi dimulai dari pelapukan mekanis maupun kimiawi, kemudian tererosi dan tertransportasi menuju suatu sekungan pengendapan.

Setelah pengendapan berlangsung, kemudian mengalami diagenesa, yakni proses perubahan-perubahan yang berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sedimen, selama dan sesudah litifikasi terjadi. Litifikasi merupakan proses yang mengubah suatu sedimen menjadi batuan keras.

Contoh Batuan Sedimen Klastik

2. Batuan Sedimen Non Klastik

Batuan sedimen yang terbentuk dari hasil kimia atau bisa juga dari hasil kegiatan organisme. Reaksi kimia yang dimaksud adalah kristalisasi langsung atau reaksi organik.

Contoh Batuan Sedimen Non-Klastik

Pemerian Batuan Sedimen Klastik 

Pemerian batuan sedimen klastik terutama didasarkan pada tekstur, komposisi mineral, dan struktur. Tekstur adalah suatu kenampakan yang berhubungan dengan ukuran dan bentuk butir, serta susunannya. Pembahasan mengenai tekstur meliputi :

1. Ukuran Butir

Pemerian ukuran butir didasarkan pada Skala Wentworth (1992).

Nama Butir	Besar Butir (mm)
Bongkah (boulder)	> 256
Brangkal (couble)	256 - 64
Kerakal (pebble)	64 - 4
Kerikil (Granule)	4 - 2
Pasir Sangat Kasar (very coarse sand)	2 - 1
Pasir Kasar (coarse sand)	1 - 1/2
Pasir Sedang (medium sand)	1/2 - 1/4
Pasir Halus (fine sand)	1/4 - 1/8
Lanau (silt)	1/16 - 1/256
Lempung (clay)	< 1/256

Tabel 5.1 Skala Wentworth

Pemilahan

Pemilahan adalah keseragaman dari ukuran besar butir penyusunan batuan sedimen, artinya bila semakin seragam ukuran dan besar butirnya, maka pemilahan semakin baik. Dalam pemilahan dipakai batasan-batasan sebagai berikut :

· Pemilahan baik (well sorted) bila ukuran butir di dalam batuan sedimen tersebut seragam. Hal ini biasanya terjadi pada batuan sedimen dengan kemas tertutup.

· Pemilahan sedang (moderate sorted) bila ukuran butir di dalam batuan sedimen terdapat yang seragam & yang tidak seragam.

· Pemilahan buruk (poorly sorted) bila ukuran butir di dalam batuan sedimen terdapat yang seragam sedikit.

Sortasi

Derajat Pembundaran

Derajat pembundaran adalah nilai membulat atau meruncingnya butiran dimana sifat ini hanya bisa diamati pada batuan sedimen klastik. Kebundaran dapat dilihat dari bentuk batuan yang terdapat dalam batuan tersebut, seperti Sangat membundar (well rounded), Membundar (rounded), Membundar tanggung (Subrounded), Menyudut tanggung (subangular), Menyudut (Angular).

Derajat Pembundaran

Kemas 

Dalam Batuan Sedimen klastik dikenal dua macam kemas, yaitu :

• Kemas terbuka, apabila butiran tidak saling bersentuhan.
• Kemas tertutup, apabila butiran saling bersentuhan

Struktur

Struktur batuan sedimen diantaranya adalah perlapisan. Macam-macam perlapisan adalah sebagai berikut :

• Masif, bila tidak menunjukkan struktur dalam perlapisan sejajar, bila perlapisan saling sejajar.
• Laminasi, perlapisan sejajar ukurannya lebih tipis dari 1 cm
• Perlapisan pilihan, bila perlapisan disusun oleh butiran yang berubah dari kasar menjadi halus kearah vertikal.
• Perlapisan silang siur, perlapisan yang membentuk sudut terhadap bidang perlapisan.

Komposisis Mineral 

Fragmen : Adalah butiran yang berukuran paling besar dapat berupa pecahan batuan, mineral dan cangkang fosil.

Matrik : Merupakan butiran yang lebih kecil dari fragmen dan terletak di antara fragmen sebagai massa dasar. Matrik dapat juga berupa batuan mineral, atau fosil.

Semen adalah bahan pengikat antar butiran atau fragmen dan matrik. Bahan yang umum adalah :
a. Semen Karbonat (berwarna putih).
b. Semen Silika (berwarna putih).
c. Semen oksidasi besi (berwarna kemerahan).

Pemerian Batuan Sedimen Non Klastik 

Pemerian batuan Sedimen Non Klastik didasarkan hanya pada tekstur, struktur dan komposisi dari batuan tersebut.

1. Tekstur dibedakan menjadi :

• Kristalin, terdiri dari kristal-kristal yang interlocking, kristal saling mengunci satu sama lain.
• Amorf, terdiri dari mineral yang tidak mempunyai sistem kristal..

2. Struktur yang penting antara lain :

• Folisiferous, struktur yang ditunjukkan oleh fosil atau komposisi yang organik.
• Geode, rongga yang terisi kristal dengan pertumbuhan yang terlihat konsentris.
• Stylot, merupakan struktur bergerigi akibat pelarut. 

3. Komposisi batuan sedimen non klasik umumnya monominera (satu macam mineral)

Nama Batuan	Komposisi Mineral
Batu Gamping Kristalin	Kalsit
Chert	Kalsedon
Gipsum	Gypsum

                                                   Penamaan Batu Sedimen

Batuan Beku

Batuan beku adalah batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silika cair dan pijar yang dikenal dengan nama magma. Batuan beku yang terjadi dibangun oleh mineral-mineral tertentu ataupun oleh suatu matrik dari silika. Mineral tersebut ukurannya berbeda-beda, tergantung dari kecepatan pembekuannya. Mineral tertentu akan mengkristal pada temperatur tertentu juga. Urutan kristalisasi tersebut seperti digambarkan dalam Bowen’s Reaction Series .

Batuan beku hasil pembekuan lava dipermukaan bumi baik didaratan maupun dibawah permukaan laut mempunyai ukuran krital yang halus sampai glassy, karena hasil pembekuan yang cepat disebut dengan batuan ekstrusi atau batuan vulkanik.

Batuan beku hasil pembekuan di bawah permukaan, dimana sifat dari batuan ini menerobos batuan yang sebelumnya telah terbentuk disebut dengan batuan instrusif atau batuan plutonik.


Magma dan Deret Bowen


Magma adalah cairan silikat yang sangat panas, mengandung oksida, sulfide serta volatile. Volatile ini terutama terdiri dari CO₂, Sulfur (S), Chlorine (Cl), Fluorine (F) dan Boron (B) yang dikeluarkan ketika
magma membeku.Temparetur magma berkisar antara 6.000^o C (magma asam) sampai 12.500^o C (magma basa), dimana kedua jenis magma ini merupakan induk batuan beku. Temperatur magma turun hingga mencapai titik jenuhnya, maka magma akan mulai mengkristal. Umumnya unsur-unsur yang sukar larut akan mengkristal terlebih dahulu seperti apatit, zircon, ilmenit, magnetit, rutile, titanit, chromit. Sementara mineral yang mudah larut mengkristal kemudian dan terjebak di sekitar kristal yang terbentuk terlebih dahulu. Mineral utama pembentuk batuan juga mengalami hal yang serupa yang mula-mula mengkristal dan selanjutnya yaitu olivin, piroksen, amfibol, dan selanjutnya seperti yang dikemukakan oleh Bowen (1922). Bowen menggambarkannnya berupa chart yang disebut Deret Bowen (Bowen’s Series).

Pada saat magma mengalami penurunan suhu akibat perjalanan ke permukaan bumi, maka mineral-mineral akan terbentuk. Peristiwa tersebut dikenal dengan peristiwa penghabluran. Berdasarkan penghabluran mineral-mineral silikat (magma), oleh N.L. Bowen disusun suatu seri yang dikenal dengan Bowen’s Reaction Series.

Bowen’s Reaction Series

Urutan pembekuan magma berdasarkan temperaturnya dapat dibedakan menjadi beberapa tahap

pembekuan, yaitu:

1. Tahap Orthomagmatik, yaitu pembekuan magma yang pertama kali dengan temperatur > 8000^o C.
2. Tahap Pegmatitik, yaitu pembekuan magma pada temperatur antara 6000^o C – 8000^o C.
3. Tahap Pneumatolitik, yaitu pembekuan magma pada temperatur antara 4000^o C – 6000^o C serta kaya akan gas.
4. Tahap Hydrothermal, yaitu pembekuan magma berkisar antara 1.000^o C – 4000^o C. Berupa larutan sisa yang kaya akan gas dan larutan/ cairan,

Dalam perjalanannya magma mengalami perubahan yang terdiri dari tiga proses utama, yaitu :
1) Differensiasi Magma
Yaitu suatu proses yang menyebabkan magma yang asalnya relatif homogen terpecah-pecah menjadi beberapa bagian atau fraksi dengan komposisi yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh migrasi ion atau molekul dalam larutan magma karena adanya perubahan temperatur dan tekana.

2) Assimilasi
Ketika magma naik menuju ke permukaan, magma tersebut tentunya melewati batuan samping, hal ini akan menyebabkan terjadinya interaksi antara magma dan batuan samping. Interaksi yang terjadi yaitu meleburnya batuan samping, terjadi reaksi dengan batuan samping dan pelarutan batuan samping, dengan demikian magma akan mengalami perubahan komposisi. Tingkat perubahan komposisi pada magma tergantung pada jenis magma, jenis batuan samping dan jauh dekatnya jarak yang ditempuh oleh magma.

3) Pencampuran magma
Dalam perjalanannya magma dapat bertemu dengan magma dengan komposisi yang berbeda, hal ini tentunya akan merubah komposisi magma.

Struktur Batuan Beku
Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku ekstrusif dan intrusif. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing-masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus diperhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku. Dan dibawah ini adalah macam dari struktur Batuan Beku, yaitu :

• Pillow structure, yaitu struktur yang ditandai masa berbentuk bantal khas pada batuan ekstrusi bawah laut.
• Vesikular, yaitu struktur batuan beku yang ditandai dengan lubang-lubang gas dengan arah tertentu.
• Skoria, (seperti vesikular tetapi tidak menunjukkan arah teratur)
• Amigdalodal, yaitu struktur dimana lubang-lubang keluarnya gas terisi oleh mineral sekunder, seperti zcolit, karbonat dan silika.
• Xenolith, yaitu struktur yang memperlihatkan ada fragmen batuan yang masuk atau tertanam ke dalam batuan beku. Struktur ini terbentuk akibat peleburan tidak sempurna dari suatu batuan samping di dalam magma yang menerobos.
• Masif, yaitu struktur yang tidak menunjukkan adanya fragmen batuan lain yang tertanam dalam tubuhnya.
• Autobrecia, yaitu struktur yang terlihat pada lava yang memperlihatkan fragmen-fragmen dari lava itu sendiri.

Struktur Batuan Beku Ekstrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung di permukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini, yaitu lava yang memiliki bagian struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya sebagai berikut:

• Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.
• Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan.
• Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.
• Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.
• Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.
• Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kurasa atau zeolit.
• Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran.

Struktur Batuan Beku Intrusif

Batuan beku intrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. Berdasarkan kedudukannya terhadai perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagai menjadi dua, yaitu konkordan dan diskordan.

a)  Konkordan
Merupakan tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya. Jenis-jenis dari tubuh batuan ini yaitu :

• Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.
• 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. Diamater laccolith berkisat dari 2 sampai 4 mil dengan kedalama ribuan meter.
• Lapolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung kebawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.
• Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer.

b)  Diskordan

Merupakan tubuh batuan beku instrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis dari tubuh batuan ini, yaitu:

• Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan km dengan panjang ratusan meter.
• Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar, yaitu > 100 km² dan membeku pada kedalaman yang besar.
• Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolithy tetapi ukuran lebih kecil, yaitu < 100 km².

Contoh Jenis Konkordan (Sill) & Diskordan (Dike)

Tekstur Batuan Beku

Tekstur batuan beku adalah hubungan antara massa kristal dan massa gelas yang membentuk massa yang merata dari batuan. Tekstur meliputi:

Derajat Kristalisasi

Jika hanya terdiri dari kristal saja, maka disebut holokristalin. Jika terdiri dari sebagian kristal dan sebagian gelas di sebut hypokristalin atau merokristalin. Dan jika hanya terdiri dari gelas saja disebut holohyalin.

Granularitas (ukuran kristal)

Apabila kristalnya sangat halus disebut afanitik. Apabila kristalnya dapat diamati dengan mata disebut faneritik. Dan apabila terdiri dari massa gelas semuanya disebut glassy. Dan jika kristalnya sebagian dapat diamati maka disebut porfiritik.

Bentuk Kristal

Apabila mineral dibatasi bidang kristal yang sempurna disebut euhedral. Apabila mineral dibatasi sebagian bidang kristal yang sempurna disebut subhedral. Dan apabila mineral dibatasi bidang kristal yang tidak sempurna disebut anhedral.

Hubungan antar Kristal/ Relasi

Merupakan keseragaman ukuran kristal dalam batuan. Relasi disebut equiranular/granular apabila ukuran butirnya seragam. Dan disebut inequigranular apabila butirannya tidak seragam.

Mineral

Pengertian Mineral

Mineral adalah suatu zat ( fasa ) padat yang terdiri dari unsur atau persenyawaan kimia yang dibentuk secara alamiah oleh proses-proses anorganik, mempunyai sifat-sifat kimia dan fisika tertentu dan mempunyai penempatan atom-atom secara beraturan di dalamnya, atau dikenal sebagai struktur kristal.

Mineral terbentuk dari atom-atom serta molekul-molekul dari berbagai unsur kimia, dimana atom-atom tersebut tersusun dalam suatu pola yang teratur. Keteraturan dari rangkaian atom ini akan menjadikan mineral mempunyai sifat dalam yang teratur. Mineral pada umumnya merupakan zat anorganik.

Salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai mineral adalah mineralogi, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan, antara lain mempelajari tentang sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, cara terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaannya. Minerologi terdiri dari kata mineral dan logos, dimana mengenai arti mineral mempunyai pengertian berlainan dan bahkan dikacaukan dikalangan awam.

Definisi Mineral Menurut Beberapa Ahli

1) L.G. Berry dan B. Mason, 1959

Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur.

2) D.G.A Whitten dan J.R.V. Brooks, 1972
Mineral adalah suatu bahan padat yang secara struktural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik.

3) A.W.R. Potter dan H. Robinson, 1977
Mineral adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu atau dalam batas-batas dan mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk di alam dan bukan hasil suatu kehidupan.

Komposisi Mineral

Essential minerals,
Mineral yang terbentuk langsung dari pembekuan magma, dalam jumlah melimpah sehingga kehadirannya sangat menentukan nama batuan beku


Accessory minerals,
Mineral yan juga terbentuk pada saat pembekuan magma tetapi jumlahnya sangat sedikit sehingga kehadirannya tidak mempengaruhi penamaan batuan


Secondary minerals,
Mineral ubahan dari mineral dari mineral primer sebagai akibat pelapukan, reaksi hidrotermal, atau hasil dari metamorfisme


Gelas atau kaca
Mineral primer yang tidak membentuk kristal atau amorf. Mineral ini sebagai hasil pembekuan magma yang sangat cepat dan hanya terjadi pada batuan beku luar atau batuan gunung api, sehingga sering disebut kaca gunung api (volcanic glass).


Mineral Felsik
Mineral primer atau mineral utama pembentuk batuan beku, berwarna cerah atau terang, tersusun oleh unsur-unsur Al, Ca, K, dan Na. Mineral felsik dibagi menjadi tiga, yaitu Feldspar, feldspatoid (foid), dan kuarsa.


Mineral Mafik
Mineral primer berwarna elap, tersusun oleh unsur-unsur Mg dan Fe. Mineral mafik terdiri dari olivin, piroksen, amphibol (umumnya jenis hornblende), biotit, dan muskovit

Cabang-Cabang Ilmu Geologi

• Geologi Struktur  adalah ilmu yang mempelajari tentang susunan bumi serta hubungannya dengan jenis-jenis batuan yang terbentuk dikerak bumi.
• Geologi Pertambangan adalah ilmu yang mempelajari tentang kandungan mineral atau bahan-bahan tambang yang dimungkinkan untuk dimanfaatkan untuk keperluan industri atau keperluan lainnya.
• Geologi Minyak adalah ilmu yang mempelajari tentang kemungkinan adanya bahan fosil yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar (sumber energi) minyak dan gas bumi.
• Geologi Teknik adalah ilmu yang mempelajari tentang keadaan permukaan bumi yang dikaitkan  dengan kekuatan tanah untuk penopang kontruksi bangunan (jembatan, terowongan dll)
• Petrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat batuan penyusun bumi dan manfaatnya
• Mineralogi adalah ilmu yang memepelajari tentang sifat dan ciri mineral –mineral yang terdapat dalam bumi  dan manfaatnya bagi manusia serta dampaknya terhadap sifat dan ciri tanah. 
• Geofisika adalah ilmu yang mempelajari tentang pembentukan keadaan permukaan bumi dan atsmosfer seperti perubahan angin iklim dan beberapa sifat fisik lainnya yang mempengaruhi permukaan bumi.
• Geokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang sistem penyusun bumi dilihat dari aspek kimia seperti kelarutan unsur dan karakteristik unsur dalam tanah.
• Geomorfologi adalah ilmu yang tentang proses-proses yang berhubungan dengan pembentukan permukaan bumi dan pengaruhnya terhadap kondisi setempat.

BATUAN, MINERAL DAN PEMBENTUKNYA

Mineral Pembentuk Batuan

Suatu benda padat yang terdapat di alam yang terbentuk secara anorganik memiliki komposisi kimia yang teratur dan merupakan sumber daya alam yang pembentukannya memerlukan waktu jutaan tahun dan tidak terbarukan. Mineral lebih dikenal sebagai bahan galian. Batuan sendiri adalah campuran atau kumpulan dari berbagai jenis mineral.Mineral yang membentuk batuan diantaranya adalah mineral yang mengandung unsur-unsur yang menempati bagian terbesar di bumi seperti Oksigen (O), Silikon (Si), Alumunium (Al), Besi (Fe), Calsium (Ca), Sodium (Na), Potasium (K), dan Magnsium (Mg).

Mineral penyusun batuan beku

Untuk menentukan komposisi mineral pada batuan beku, cukup dengan mempergunakan indeks warna dari batuan kristal. Atas dasar warna mineral sebagai penyusun batuan beku dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

1. Mineral felsik, yaitu mineral yang berwarna terang, terutama terdiri dari mineral kwarsa, feldspar, feldspatoid dan muskovit.
2. Mineral mafik, yaitu mineral yang berwarna gelap, terutama biotit, piroksen, amphibol dan olivin.

Batuan beku dapat diklasifikasikan berdasarkan cara terjadinya, kandungan SiO2 , dan indeks warna. Dengan demikian dapat ditentukan nama batuan yang berbeda-beda meskipun dalam jenis batuan yang sama, menurut dasar klasifikasinya.

Klasifikasi berdasarkan cara terjadinya, menurut Rosenbusch (1877-1976) batuan beku dibagi menjadi:

• Effusive rock, untuk batuan beku yang terbentuk di permukaan.
• Dike rock, untuk batuan beku yang terbentuk dekat permukaan.
• Deep seated rock, untuk batuan beku yang jauh di dalam bumi. Oleh W.T. Huang (1962), jenis batuan ini disebut plutonik, sedang batuan effusive disebut batuan vulkanik.

Klasifikasi berdasarkan kandungan SiO2 (C.L. Hugnes, 1962), yaitu:

• Batuan beku asam, apabila kandungan SiO2  lebih dari 66%. Contohnya adalah riolit.
• Batuan beku intermediate, apabila kandungan SiO2 antara 52% - 66%. Contohnya adalah dasit.
• Batuan beku basa, apabila kandungan SiO2 antara 45% - 52%. Contohnya adalah andesit.
• Batuan beku ultra basa, apabila kandungan SiO2 kurang dari 45%. Contohnya adalah basalt.

Klasifikasi berdasarkan indeks warna ( S.J. Shand, 1943), yaitu:

• Leucoctaris rock, apabila mengandung kurang dari 30% mineral mafik.
• Mesococtik rock, apabila mengandung 30% - 60% mineral mafik.
• Melanocractik rock, apabila mengandung lebih dari 60% mineral mafik.

Sedangkan menurut S.J. Ellis (1948) juga membagi batuan beku berdasarkan indeks warnanya sebagai berikut:

• Holofelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna kurang dari 10%.
• Felsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 10% sampai 40%.
• Mafelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 40% sampai 70%.
• Mafik, untuk batuan beku dengan indeks warna lebih dari 70%.

Mineral penyusun batuan sedimen

Batuan endapan atau batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan batuan beku dan batuan metamorfosis) yang terbentuk melalui tiga cara utama: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung, termasuk dalam batuan endapan. Batuan endapan meliputi 75% dari permukaan bumi.
Penamaan batuan sedimen biasanya berdasarkan besar butir penyusun batuan tersebut Penamaan tersebut adalah: breksi, konglomerat, batupasir, batu lempung.

• Breksi adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butitan yang bersudut.
• Konglomerat adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butiran yang membudar.
• Batu pasir adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 2 mm sampai 1/16  mm
• Batu lanau adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 116 mm sampai 1/256 mm.
• Batu lempung adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih kecil dari 1/256 mm.

Mineral penyusun batuan metamorf

Komposisi mineral-mineral penyusun batuan metamorf dapat dibedakan menjadi mineral-mineral berikut :
Mineral yang berbentuk kubus: kuarsa, feldsfar,kalsit, garnet dan piroksin.
Berbentuk bukan kubus : mika, klorit, amfibol (hornblende), hematit, grafit dan talk.
Susunan mineral (fabrik) dari kenampakan tiga dimensional, fabrik dapat dibedakan menjadi :

• Isotropik : susunan butir ke segala arah tampak sama.
• Anisotropik : kenampakan susunan butir mineral tidak sama ke segala arah.

Tekstur, berdasarkan ukuran butir mineralnya, dapat dibedakan menjadi :

• Fanaretik : butiran cukup besar untuk dapat dikenal dengan mata telanjang.
• Afanitik : butiran terlalu kecil untuk dapat dikenal dengan mata telanjang.

Struktur-struktur dalam batuan metamorf dikenal ada tiga :

• Granular : bila butir-butiran minerla yang berhubungan saling mengunci (inter locking).
• Foliasi : bila mineral-mineral pipih menbentuk rangkaian permukaan subparalel.
• Lineasi : bila mineral-mineral prismatik membentuk kenampakan penjajaran pada batuan, seperti genggaman pensil.

Batuan Penyusun Kerak Bumi

Walaupun kerak bumi merupakan bagian dari bumi yang paling tipis, tetapi merupakan bagian yang sangat penting. Kerak bumi merupakan bagian yang padat yang disusun oleh mineral dan batuan. Batuan merupakan agregasi dari mineral. Batuan yang menyusun kerak bumi dapat dikelompokan menjadi 3jenis batuan berdasarkan proses pembentukannya, yaitu batuan beku, batuan sedimen (batuan endapan) dan batuan metamorf (batuan ubahan). Ketiga macarn batuan tersebut membentuk suatu siklus atau perputaran pada proses pembentukannya yang disebut siklus batuan (rock cycles).

Konsep dari siklus; batuan yang dianggap sebagai kerangka dasar dalam geologi fisik, secara langsung diungkapkan oleh James Hutton. Siklus batuan seperti terlihat pada gambar 1.3 memperlihatkan proses‑proses dan material yang membentuk batuan‑batuan penyusun kerak bumi. Dengan mempelajari siklus batuan berarti kita mengamati banyak hubungan antara proses‑proses geologi yang sangat bervariasi, yang mengubah satu jenis batuan menjadi jenis batuan lainnya. Jenis batuan yang pertama yaitu batuan beku, terbentuk dari proses pendinginan hingga mengalami pembekuan dari magma. Magma merupakan material cair yang panas yang terdapat di dalam bumi. Proses pembekuan magma disebut juga kristalisasi, karena pada proses inilah terbentuknya kristal‑kristaldari mineral penyusun batuan. Proses ini dapat terbentuk baik di dalam bumi maupun di permukaan bumi bersamaan dengan aktivitas gunung api. Jika batuan beku tersebut dan batuan‑batuan lain penyusun kerak bumi tersingkap atau muncul kepermukaan bumi, batuan‑batuan tersebut akan mengalami proses pelapukan (Weathering). Proses ini disebabkan oleh pengaruh yang terus menerus dari atmosfer dan hidrosfer yang secara perlahan‑lahan merubah batuan tersebut menjadi bagian‑bagian yang kecil, dan atau komposisi kimianya. Material-material yang dihasilkan oleh proses tersebut akan mengalami pengikisan (erosi), kemudian mengalami proses pengangkutan (transportasi), dan rendah pada permukaan bumi. Proses‑proses tersebut yang telah disebutkan dilakukan oleh agen (media) selanjutnya mengalami proses pengendapan pada cekungan‑cekungan atau ternpat‑tempat yang geologi, yaitu; gravitasi, air, angin, dan es (salju).

Sedangkan material hasil dari proses‑proses tersebut disebut sedimen. Tempat‑tempat diendapkannya sedimen antara lain berupa, sungai, lembah, danau dan laut. Bentuk tubuh endapannya, pada umumnya mengikuti bentuk cekungan pengendapannya dan biasanya mendatar (horisontal). Setelah mengalami pengendapan, material sedimen tersebut akan mengalami proses pemadatan yaitu perubahan dari material sedimen lepas menjadi batuan dan disebut batuan sedimen. Proses perubahan tersebut; disebut juga proses litifikasi. Proses litifikasi dapat terjadi karena pembebanan oleh material yang ada di atasnya atau oleh pengisian rongga antar butiran yang disebut proses penyemenan (sementasi).

Selanjutnya apabila batuan yang sudah ada (batuan beku dan batuan sedimen) tertutup di bawah permukaan bumi, batuan tersebut dapat mengalami gaya‑gaya yang terdapat di dalam bumi yang membentuk pegunungan. Gaya‑gaya tersebut biasanya diikuti oleh perubahan temperatur dan tekanan yang besar. Akibat perubahan kondisi lingkungan tersebut maka batuan akan mengalami perubahan yang membentuk batuan ubahan atau batuan metamorf.Sedangkan proses perubahan temperatur dan tekanan yang besar sehingga membentuk batuan metamorf disebut dengan proses metamorfisme, Jika perubahan temperatur dan tekanan ini melampaui titik lebur batuan, maka batuan‑batuan tersebut akan mengalami peleburan (pencairan) sehingga membentuk magma kembali. Selanjutnya siklus batuan akan terulang kembali. Siklus yang lengkap seperti di atas tidak selalu terjadi demikian. Jalan pintas dalam siklus, tersebut juga sering terjadi. Sebagai contoh batuan beku selain tersingkap di permukaan bumi dan mengalami proses pelapukan dan erosi, dapat juga mengalarni proses metamorfisme jauh di bawah permukaan bumi dan membentuk batuan metamorf. Selain itu batuan metamorf dan sedimen yang sudah terbentuk juga dapat mengalami proses‑proses di permukaan bumi dan menjadi material rombakan sebagai sumber batuan sedimen.