batuan-beku

LABORATORIUM BAHAN GALIANJURUSAN TEKNIK GEOLOGI

FAKULTAS TEKNIK UGM

BAHAN KULIAHPETROLOGI BATUAN BEKU

2003 / 2004(semester 2)

Oleh :Widiasmoro

I Wayan WarmadaYulius Andang P

PETROLOGI

PENDAHULUANPENDAHULUAN–Batuan (Batuan (rockrock) vs batu () vs batu (lithologylithology))–Petrologi vs petrografiPetrologi vs petrografi–Struktur ion vs bentuk, belahan, resistensiStruktur ion vs bentuk, belahan, resistensi–Sifat-sifat umum batuan beku, sedimen, Sifat-sifat umum batuan beku, sedimen, metamorfmetamorf–Geologi dan petrologiGeologi dan petrologi–Problema petrologiProblema petrologi–Ruang lingkup studi petrologiRuang lingkup studi petrologi

PETROLOGIPETROLOGI

1. Petrologi1. PetrologiDefinisi :Definisi :

PetraPetrabatuan (batuan (RocksRocks) termasuk batu () termasuk batu (lithology, lithology, stonestone))(asal-usul / (asal-usul / origin origin dan kejadian / dan kejadian / general of general of occurrenceoccurrence))

LogosLogos

2. Petrografi2. PetrografiDefinisi :Definisi :

PetraPetra GrafosGrafos

Bagian petrologi (Bagian petrologi (tooltool))

STRUKTUR IONSTRUKTUR ION

I. Tetrahedra bebas (SiO4)-4

Struktur nesosilikat Forsterit : Mg2 SiO4


II. Tetrahedra ganda (Si2 O7)-6

Struktur sorosilikat Hemimorfit : Zn4 Si2 O7 (OH)2 H2O


III. Tetrahedra cincin (Si4 O12)-8

Struktur cincin siklosilikat



Struktur cincin siklosilikat



Struktur cincin siklosilikat Beril : Be3 Al2 Si6 O18


(SiO3)-2

Struktur rantai tunggal inosilikatAugit : Ca (Mg, Fe, Al) Piroksen : (Al, Si)2 O6


(Si4O12)-6

Struktur rantai ganda inosilikatAmfibol : Na Ca2 (Mg, Fe, Al)5

Hornblenda : (SiAl)8 O22 (OH)9


(Si2O5)-2

Struktur lembaran filosilikatMuskovit : K Al2 (Al Si3 O10) (OH)2

Biotit : K (Mg, Fe)3 (Al Si3 O10) (OH)2Flogopit : K Mg3 (Al Si3 O10) (OH)2

SIFAT-SIFAT UMUM BATUAN BEKUSIFAT-SIFAT UMUM BATUAN BEKU

Tekstur interlockingTekstur interlocking

Struktur : kekar tiang, kekar lempengan, skoriaan, Struktur : kekar tiang, kekar lempengan, skoriaan, vesikuler, lava bantal, vesikuler, lava bantal, pavingstone surfacepavingstone surface

Komposisi mineralogi : olivin, feldspatoid, flogopitKomposisi mineralogi : olivin, feldspatoid, flogopit

Tubuh batuan : batolit, lakolit, stock, dll.Tubuh batuan : batolit, lakolit, stock, dll.

SIFAT-SIFAT UMUM BATUAN SEDIMENSIFAT-SIFAT UMUM BATUAN SEDIMEN

TeksturTekstur : : Klastik : hubungan antar butir tangensialKlastik : hubungan antar butir tangensial

Nonklastik : Nonklastik : Kimiawi : hubungan antar kristal Kimiawi : hubungan antar kristal

menerusmenerusBiologis : framestone, bindstone,Biologis : framestone, bindstone,

bafflestone,dllbafflestone,dllStrukturStruktur : silangsiur, imbrikasi, stromatolitik, dll : silangsiur, imbrikasi, stromatolitik, dllKomposisi mineralogiKomposisi mineralogi : gipsum, glaukonit, dll : gipsum, glaukonit, dll

SIFAT-SIFAT UMUM BATUAN METAMORFSIFAT-SIFAT UMUM BATUAN METAMORF

TeksturTekstur : kesekisan (sistosa), mosaik : kesekisan (sistosa), mosaik

StrukturStruktur : kegenesan (gneisik), milonitik : kegenesan (gneisik), milonitik

Komposisi mineralogiKomposisi mineralogi : asbes (krisotil), glaukofan : asbes (krisotil), glaukofan

GEOLOGI DAN PETROLOGI

–Proses-proses geologi adalah proses Proses-proses geologi adalah proses termodinamikatermodinamika–Klasifikasi dalam ilmu geologiKlasifikasi dalam ilmu geologi–Kwantifikasi dalam ilmu geologi – Pemodelan Kwantifikasi dalam ilmu geologi – Pemodelan geologigeologi

Pendekatan modern dalam ilmu kebumianPendekatan modern dalam ilmu kebumian–Geologi murni dan terpakaiGeologi murni dan terpakai–Teknologi eksplorasi dalam penelitian geologiTeknologi eksplorasi dalam penelitian geologi–Geologi Inter-disiplinerGeologi Inter-disipliner

GeologiGeologi : studi tentang bumi, secara keseluruhan : studi tentang bumi, secara keseluruhan meliputi tentang asal-usul, struktur, meliputi tentang asal-usul, struktur, komposisi dan sejarah bumi, termasuk komposisi dan sejarah bumi, termasuk proses kehidupan di dalam bumi proses kehidupan di dalam bumi

(Whiten dan Brooks)(Whiten dan Brooks)PetrologiPetrologi : studi batuan, di dalamnya termasuk : studi batuan, di dalamnya termasuk

petrografi dan petrogenesis (Huang) petrografi dan petrogenesis (Huang) Cara kejadiannya, komposisi, klasifikasi, Cara kejadiannya, komposisi, klasifikasi, asal-usul batuan asal-usul batuan (Huang)(Huang)

PetrografiPetrografi : diskripsi sistematis baik conto setangan : diskripsi sistematis baik conto setangan maupun asahan tipis maupun asahan tipis (Whiten dan Brooks)(Whiten dan Brooks) Diskriptif, tekstur, mineralogi, kimiawi Diskriptif, tekstur, mineralogi, kimiawi (Huang)(Huang)

PetrogenesisPetrogenesis : : mempelajari proses, mekanisme, mempelajari proses, mekanisme, reaksi, urutan kejadian, perubahan reaksi, urutan kejadian, perubahan

pada fase akhir, serta batuan yang pada fase akhir, serta batuan yang terakhir terakhir dihasilkandihasilkan (Whiten dan (Whiten dan Brooks)Brooks)

Litologi :Litologi :- Studi tentang batu yang diperoleh dari lapangan, - Studi tentang batu yang diperoleh dari lapangan, hampir sinonim dengan petrologi hampir sinonim dengan petrologi (Huang)(Huang)- Istilah dalam batuan sedimen, biasanya - Istilah dalam batuan sedimen, biasanya berhubungan dengan diskripsi conto setangan berhubungan dengan diskripsi conto setangan daripada mikroskopis daripada mikroskopis (Whiten dan Brooks)(Whiten dan Brooks)- Litologi dalam suatu formasi berhubungan dengan - Litologi dalam suatu formasi berhubungan dengan

tipe-tipe batuan yang berada dalam formasi tipe-tipe batuan yang berada dalam formasi tersebut tersebut (Whiten dan Brooks)(Whiten dan Brooks)- Menunjukkan arti yang longgar, misalnya variasi - Menunjukkan arti yang longgar, misalnya variasi litologi, yang menunjukkan variasi komposisi dan litologi, yang menunjukkan variasi komposisi dan tekstur tekstur (Whiten dan Brooks)(Whiten dan Brooks)

PROBLEMA PETROLOGI

1. Evolusi biologis dimulai dari material yang tidak 1. Evolusi biologis dimulai dari material yang tidak hidup dalam atmosfer (reduksi/tanpa oksigen, pada hidup dalam atmosfer (reduksi/tanpa oksigen, pada awal terbentuknya bumi : awal terbentuknya bumi : ± 4,5 milyar thun yang lalu)± 4,5 milyar thun yang lalu)2. Lapisan bijih besi (hematit) dalam batuan Pra 2. Lapisan bijih besi (hematit) dalam batuan Pra Kambrium menunjukkan kondisi oksidasi (seberapa Kambrium menunjukkan kondisi oksidasi (seberapa banyak oksigen dalam atmosfer bumi primitif ?)banyak oksigen dalam atmosfer bumi primitif ?)3. Kelimpahan batuan sedimen pada masa kini 3. Kelimpahan batuan sedimen pada masa kini sangat berbeda dengan masa lalusangat berbeda dengan masa lalu4. Dolomit pada Pra Kambrium 3x kelimpahan 4. Dolomit pada Pra Kambrium 3x kelimpahan batugampingbatugamping

5. Pada masa sekarang dolomit jarang 5. Pada masa sekarang dolomit jarang dijumpai/terbatas pada lingkungan yang khusus dijumpai/terbatas pada lingkungan yang khusus (Teluk Persia, dll)(Teluk Persia, dll)6. Pada Pra Kambrium Tengah (± 2,5 mtl) : 15 % 6. Pada Pra Kambrium Tengah (± 2,5 mtl) : 15 % baturijang, pada masa kini jumlahnya tidak berartibaturijang, pada masa kini jumlahnya tidak berarti7. Evaporit sangat jarang pada Pra Kambrium 7. Evaporit sangat jarang pada Pra Kambrium dibandingkan sekarangdibandingkan sekarang8. Komposisi air laut berubah dari 2,5 mtl s/d 8. Komposisi air laut berubah dari 2,5 mtl s/d sekarang (doktrin uniformitarianism ?)sekarang (doktrin uniformitarianism ?)9. Batuan beku mempunyai variasi yang luas dalam 9. Batuan beku mempunyai variasi yang luas dalam tekstur dan komposisi mineralogi (granit - basalt)tekstur dan komposisi mineralogi (granit - basalt)

Bagaimana prosesnya dalam pembentukan Bagaimana prosesnya dalam pembentukan bumi kitabumi kita

10. Beberapa metamorf dibagi-bagi berdasarkan 10. Beberapa metamorf dibagi-bagi berdasarkan kumpulan mineralnya. Apakah hasil kumpulan mineralnya. Apakah hasil

pengamatan tersebut dapat dipakai untuk pengamatan tersebut dapat dipakai untuk menentukan P dan T di kerak bumi selama menentukan P dan T di kerak bumi selama proses pembentukannya ?proses pembentukannya ?11.11. Beberapa batuan metamorf tersusun oleh Beberapa batuan metamorf tersusun oleh mineral-mineral yang terorientasi acak dan yang mineral-mineral yang terorientasi acak dan yang lain berfoliasi kuat. Apakah hal tersebut dapat lain berfoliasi kuat. Apakah hal tersebut dapat

dipakai untuk menafsirkan kondisi tegangan dipakai untuk menafsirkan kondisi tegangan (stress) selama waktu pembentukannya ?(stress) selama waktu pembentukannya ?12.12. Pada skala regional pola penyebaran batuan Pada skala regional pola penyebaran batuan beku dan metamorf seperti sabuk dan kerapkali beku dan metamorf seperti sabuk dan kerapkali paralel terhadap tepi benua sekarang (Granit di paralel terhadap tepi benua sekarang (Granit di Pegunungan Appalachiua paralel terhadap Pegunungan Appalachiua paralel terhadap

pantai timur Amerika serikat, dan yang di Siera pantai timur Amerika serikat, dan yang di Siera Nevada paralel terhadap pantai barat).Nevada paralel terhadap pantai barat).

13.13. Beberapa batupasir hanya mengandung kuarsa, Beberapa batupasir hanya mengandung kuarsa, yang lain : 30 % feldspar; 90 % fragmen batuan yang lain : 30 % feldspar; 90 % fragmen batuan volkanik. Dapatkah data tersebut dipakai untuk volkanik. Dapatkah data tersebut dipakai untuk menafsirkan tipe-tipe batuan yang tersingkap di menafsirkan tipe-tipe batuan yang tersingkap di permukaan bumi pada saat yang berbeda-beda permukaan bumi pada saat yang berbeda-beda di lokasi geografi yang berbeda-beda pula ? di lokasi geografi yang berbeda-beda pula ?

Apakah komposisi mineraloginya berhubungan Apakah komposisi mineraloginya berhubungan dengan proses tektonik dan evolusi kerak ?dengan proses tektonik dan evolusi kerak ?14.14. Genes granitoid dan migmatit apakah termasuk Genes granitoid dan migmatit apakah termasuk batuan beku atu metamorf ?batuan beku atu metamorf ?

15.15. Serpentinit apakah termasuk batun beku atau Serpentinit apakah termasuk batun beku atau metamorf ?metamorf ?

16.16. Batuan piroklastik dan hialoklastik apakah Batuan piroklastik dan hialoklastik apakah termasuk batuan beku atau sedimen ?termasuk batuan beku atau sedimen ?

RUANG LINGKUP STUDI PETROLOGIRUANG LINGKUP STUDI PETROLOGI

Studi batuan beku, sedimen dan metamorfStudi batuan beku, sedimen dan metamorf

BATUAN BEKUBATUAN BEKU

- Metoda sampling- Metoda sampling- Metoda analisis batuan- Metoda analisis batuan- Penampilan hasil analisis- Penampilan hasil analisis- Tektonik lempeng dan petrologi- Tektonik lempeng dan petrologi- Perkembangan konsep mengenai magma dan - Perkembangan konsep mengenai magma dan

magmatismemagmatisme- Problema granit- Problema granit- Granitisasi dan metasomatisme- Granitisasi dan metasomatisme

PETROLOGI BATUAN BEKU

TEKTONIK LEMPENG DAN MAGMATISMETEKTONIK LEMPENG DAN MAGMATISME–Struktur tubuh bumiStruktur tubuh bumi

- Litosfer- Litosfer- Astenosfer - Astenosfer - Mesosfer- Mesosfer- Inti bumi- Inti bumi

STRUKTUR TUBUH BUMISTRUKTUR TUBUH BUMI

1. Litosfer (1. Litosfer (LithosphereLithosphere) : kaku () : kaku (rigidrigid))a.a. Kerak (crust) : di atas MohoKerak (crust) : di atas Moho

- Benua (- Benua (continentalcontinental))- Samodra (- Samodra (oceanicoceanic))

b.b. Mantel litosferik (Lithospheric mantle) / Mantel litosferik (Lithospheric mantle) / mantel di bawah kerak benua mantel di bawah kerak benua

((subcontinental subcontinental mantlemantle) / mantel atas bagian ) / mantel atas bagian atas / bagian atas / bagian bawah litosfer : Silikat padat di bawah litosfer : Silikat padat di bawah Mohobawah Moho

2.2. Astenosfer (Astenosfer (AsthenosphereAsthenosphere) : plastis () : plastis (plasticplastic))- mantel atas bagian atas (di bawah mantel - mantel atas bagian atas (di bawah mantel

litosferik) litosferik)3.3. Mesosfer (Mesosphere)Mesosfer (Mesosphere)

- mantel atas bagian bawah- mantel atas bagian bawah- zona transisi- zona transisi- mantel bawah- mantel bawah

4.4. Inti bumi (Core)Inti bumi (Core)- luar (outer) : lelehan- luar (outer) : lelehan- dalam (inner) : padatan- dalam (inner) : padatan

(Ringwood, 1975; Wilson, 1989; Jackson, 1970; (Ringwood, 1975; Wilson, 1989; Jackson, 1970; Best, 1982) Best, 1982)

Principal subdivision of the earth

The structure of the outermost

700km of the earth, showing

the variation of S-wave

velocity (Vs) with depth.

Stippled bands represent

major velocity changes

associated with high-pressure

phase transition

The major regions of the

upper 700km of the earth

KerakKerak

a. Kerak benuaa. Kerak benua Kerak benua bagian atasKerak benua bagian atas

Komposisi rata-rata lebih mendekati Komposisi rata-rata lebih mendekati granodiorit granodiorit daripada granit (kuarsa + daripada granit (kuarsa + fekdspar + mika + fekdspar + mika + amfibol atau kuarsa + amfibol atau kuarsa + feldspar + amfibol)feldspar + amfibol)

Komposisi kimia rata-rata : SiOKomposisi kimia rata-rata : SiO22 : 66,4 % : 66,4 % (Pouldevaart, 1955 dalam Ringwood, 1975)(Pouldevaart, 1955 dalam Ringwood, 1975) Kerak benua bagian bawah (kondisi anhydrous)Kerak benua bagian bawah (kondisi anhydrous)

- Batuan metamorf fasies granulit asal batuan - Batuan metamorf fasies granulit asal batuan beku mafik beku mafik (Ringwood, 1975)(Ringwood, 1975)

Kerak benua bagian bawah (kondisi hydrous)Kerak benua bagian bawah (kondisi hydrous)- Batuan metamorf fasies amfibolit asal - Batuan metamorf fasies amfibolit asal

batuan batuan beku basaltik beku basaltik

b. Kerak samodrab. Kerak samodra - Batuan sedimen pelagik- Batuan sedimen pelagik - Batuan beku basaltik- Batuan beku basaltik

A. Initial state – e.g east coast of North America

(Drake et al., 1959)

B. Anhydrous mafic lower crust transforms to

eclogite

A B

MantelMantel

a. Mantel atasa. Mantel atas - Batuan ultramafik- Batuan ultramafik

(silikat Mg + Fe(silikat Mg + Fe33OO44 + silikat hidrat) + silikat hidrat)

b. Mantel bawahb. Mantel bawah - Batuan ultramafik- Batuan ultramafik (silikat Mg)(silikat Mg)

Inti BumiInti Bumi

Siderofil (siderophile)Siderofil (siderophile) : Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Mo, : Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au, Mo, W, Pt dialihtempatkan / emplacement ke mantelW, Pt dialihtempatkan / emplacement ke mantel

Unsur volatil (volatile)Unsur volatil (volatile) : Na, K, Zn, Pb dialihtempatkan : Na, K, Zn, Pb dialihtempatkan ke mantelke mantel

Fe terreduksi menjadi FeS (di dalam inti bumi)Fe terreduksi menjadi FeS (di dalam inti bumi)

(Ringwood, 1975; Wilson, 1989; Charmichael et al., (Ringwood, 1975; Wilson, 1989; Charmichael et al., 1974)1974)

MAGMA

MagmaMagmaLelehan batuan silikat panas yang terbentuk di Lelehan batuan silikat panas yang terbentuk di alam, bersifat mobil, dapat mengandung material alam, bersifat mobil, dapat mengandung material padat dan gas padat dan gas (Jackson, 1982)(Jackson, 1982)

LavaLavaLelehan magma yang mencapai permukaan bumi Lelehan magma yang mencapai permukaan bumi (Hughes, 1982)(Hughes, 1982)

Tempat terbentuknya magmaTempat terbentuknya magma– Zona subduksi (Zona subduksi (subduction zonesubduction zone))

- peleburan mantel atas / baji mantel (- peleburan mantel atas / baji mantel (mantle mantle wedge wedge), mantel tersomatisasi), mantel tersomatisasi- pelelehan parsial kerak samudera (fasies - pelelehan parsial kerak samudera (fasies amfibolit, eklogit) amfibolit, eklogit)- pelelehan parsial kerak benua bagian bawah - pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis) (anateksis)

– Zona tumbukan (Zona tumbukan (collision zonecollision zone))- pelelehan parsial kerak benua bagian bawah - pelelehan parsial kerak benua bagian bawah (anateksis) (anateksis)- pelelehan parsial kerak benua bagian tengah - pelelehan parsial kerak benua bagian tengah (anateksis) (anateksis)

–Rekahan tengah samudera (Rekahan tengah samudera (mid oceanic riftmid oceanic rift))- peleburan mantel atas- peleburan mantel atas

– Rekahan tengah benua (Rekahan tengah benua ( intra continental riftintra continental rift))- peleburan mantel atas- peleburan mantel atas

–Kepulauan tengah samudera (Kepulauan tengah samudera (mid oceanic islandmid oceanic island))- peleburan mantel atas- peleburan mantel atas

(Best, 1982; Wilson, 1989)(Best, 1982; Wilson, 1989)

Diferensiasi Diferensiasi Magma tunggal homogen, menghasilkan bermacam-Magma tunggal homogen, menghasilkan bermacam-macam batuan beku dengan komposisi kimia yang macam batuan beku dengan komposisi kimia yang berbeda-bedaberbeda-beda

Fractional crystallizationFractional crystallizationKristal-kristal (terbentuk awal) dapat bertahan Kristal-kristal (terbentuk awal) dapat bertahan dengan sempurna (dipertahankan kesetimbangannya dengan sempurna (dipertahankan kesetimbangannya dengan lelehan asal mereka tumbuh) atau sebagian dengan lelehan asal mereka tumbuh) atau sebagian bereaksi dengan lelehan magma; komposisi lelehan bereaksi dengan lelehan magma; komposisi lelehan akhir berbeda dengan lelehan semulaakhir berbeda dengan lelehan semulaCharmical et al., 1971; Ehlers dan Blat, 1981)Charmical et al., 1971; Ehlers dan Blat, 1981)

Kristalisasi fraksinasiKristalisasi fraksinasi- Fraksinasi tergantung kepada reaksi tidak - Fraksinasi tergantung kepada reaksi tidak sempurna atau sama sekali tidak ada reaksi sempurna atau sama sekali tidak ada reaksi antara magma dengan kristal-kristal yang antara magma dengan kristal-kristal yang dihasilkandihasilkan- Untuk mendeskripsi presipitasi kristal secara - Untuk mendeskripsi presipitasi kristal secara berurutan (berurutan (sequentialsequential))

Diferensiasi magma oleh fraksinasi kristal (Bowen)Diferensiasi magma oleh fraksinasi kristal (Bowen)- Magma induk tunggal, basaltik- Magma induk tunggal, basaltik- Sekarang diketahui bahwa semua batuan beku - Sekarang diketahui bahwa semua batuan beku tidak berasal dari hasil diferensiasi magma tidak berasal dari hasil diferensiasi magma basaltikbasaltik

Deret reaksi Bowen menerusDeret reaksi Bowen menerusPlagioklas kalsikPlagioklas kalsik

Plagioklas alkali (sodik)Plagioklas alkali (sodik)

Feldspar KFeldspar K

- Selama kristalisasi kristal bereaksi terus menerus - Selama kristalisasi kristal bereaksi terus menerus dengan lelehan, merubah komposisinyadengan lelehan, merubah komposisinya- Dihasilkan satu tipe plagioklas- Dihasilkan satu tipe plagioklas- Setelah semua kristal terdahulu habis meleleh, baru - Setelah semua kristal terdahulu habis meleleh, baru dimulai kristalisasi kristal-kristal berikutnyadimulai kristalisasi kristal-kristal berikutnya- Proses pendinginan tanpa gangguan- Proses pendinginan tanpa gangguan(Ehler dan Blat, 1981; Best, 1982)(Ehler dan Blat, 1981; Best, 1982)

Deret reaksi Bowen tidak menerusDeret reaksi Bowen tidak menerusOlivinOlivin

PiroksenPiroksen

AmfibolAmfibol

BiotitBiotit

Feldspar KFeldspar K

MuskovitMuskovit

KuarsaKuarsa

- Tipe-tipe mineral berbeda (komposisi dan struktur - Tipe-tipe mineral berbeda (komposisi dan struktur ion)ion)Beberapa tipe mineralBeberapa tipe mineral

- Reaksi antara kristal dengan lelehan magma - Reaksi antara kristal dengan lelehan magma hanya terjadi pada bagian-bagian tertentu dari hanya terjadi pada bagian-bagian tertentu dari urutan pendinginan (tidak seluruh kristal terdahulu urutan pendinginan (tidak seluruh kristal terdahulu habis bereaksi dengan magma, pada saat kristal habis bereaksi dengan magma, pada saat kristal berikutnya mulai terbentuk)berikutnya mulai terbentuk)

(Ehler dan Blat, 1981; Best, 1982)(Ehler dan Blat, 1981; Best, 1982)

MAGMA

– Kandungan gasKandungan gas- H- H220 (90 %, % berat, total gas)0 (90 %, % berat, total gas)- CO, CO- CO, CO22, H, H22S, SOS, SO22, H, H22, HCl, dll, HCl, dll

Contoh :Contoh :Lava andesit Paricutin, MexicoLava andesit Paricutin, Mexico- Fenokris mulai mengkristal pada suhu 1110- Fenokris mulai mengkristal pada suhu 1110OOC ± C ±

4040OOC C H H22O : 2,2 + 0,5 % (% berat)O : 2,2 + 0,5 % (% berat)- Ignimbrit :- Ignimbrit : welding welding : H: H22O : ~ 4,0 % (% berat)O : ~ 4,0 % (% berat)- Magma basalt : kandungan H- Magma basalt : kandungan H22O awal : 0,25 – 0,9 O awal : 0,25 – 0,9

% % (% berat) (% berat)

– Kekentalan (Kekentalan (viscosityviscosity))- Air : 10- Air : 10-2-2 poise (P) pada suhu kamar poise (P) pada suhu kamar- Gliserin : 10 P- Gliserin : 10 P- Pada suhu 1200- Pada suhu 1200OOC, kondisi lelehan kering (tanpa C, kondisi lelehan kering (tanpa air), P : 8 atm., air), P : 8 atm., - Magma :- Magma : - basalt : ~ 500 P- basalt : ~ 500 P

- andesit : ~ 3 x 10- andesit : ~ 3 x 104 4 PP- riolit : ~ 10- riolit : ~ 1077 P P

– Kekentalan (komposisi, suhu dan kandungan gas)Kekentalan (komposisi, suhu dan kandungan gas)- Komposisi : SiO2 : >>> (kental)- Komposisi : SiO2 : >>> (kental) Tetrahedra silika (ikatan ionik semakin kuat)Tetrahedra silika (ikatan ionik semakin kuat)- Suhu dan kandungan gas (H- Suhu dan kandungan gas (H220)0)Contoh :Contoh :

- Basalt (Hawai), pada 1300-1400- Basalt (Hawai), pada 1300-1400OOC : 10C : 1044 P, P, pada pada 1110 1110OOC : 10C : 1055 P P

- Granitik, pada 760-880- Granitik, pada 760-880OOC : 10C : 1077 P (H P (H22O : 4 O : 4 %, % %, % berat) – 10 berat) – 1088 P (H P (H22O : 1,5 %, % berat)O : 1,5 %, % berat)

(Hughes, 1982; Charmical et al., 1979)(Hughes, 1982; Charmical et al., 1979)

Lithospheric plate boundaries

S : spreading

P : passive

C : consumptive plate edge

S

PC

Plate tectonic rock associations

STUDI BATUAN BEKUSTUDI BATUAN BEKU

• LapanganLapangan• IntrusiIntrusi• EkstrusiEkstrusi• Ukuran dan bentuk tubuhUkuran dan bentuk tubuh• Akibat kontak magmaAkibat kontak magma• StrukturStruktur• TeksturTekstur• Komposisi mineralogiKomposisi mineralogi• Asosiasi batuanAsosiasi batuan - volkanikvolkanik - plutonik- plutonik

(Bayly, 1968; Best, 1982; Carmichael et al., 1974)(Bayly, 1968; Best, 1982; Carmichael et al., 1974)

KLASIFIKASI BATUAN BEKUKLASIFIKASI BATUAN BEKU

Berdasarkan kejenuhan silika :Berdasarkan kejenuhan silika :Batuan sangat jenuh silika (Batuan sangat jenuh silika (silica-oversaturatedsilica-oversaturated))

- Kuarsa- KuarsaBatuan jenuh silika (Batuan jenuh silika (silica-saturatedsilica-saturated))

- Kuarsa, mineral jenuh silika- Kuarsa, mineral jenuh silikaBatuan tidak jenuh silika (Batuan tidak jenuh silika (silica-undersaturatedsilica-undersaturated))

- Kuarsa, + feldspatoid, + olivin, + korundum- Kuarsa, + feldspatoid, + olivin, + korundum

Olivin (MgOlivin (Mg22SiOSiO44) + SiO) + SiO22 piroksen (2 MgSiO piroksen (2 MgSiO33))Feldspatoid (KAlSiOFeldspatoid (KAlSiO22OO66) + SiO) + SiO22 feldspar (KAlSi feldspar (KAlSi33OO88))

• Mineral jenuh silikaMineral jenuh silika- Semua feldspar, piroksen / miskin Ti, amfibol,mika, - Semua feldspar, piroksen / miskin Ti, amfibol,mika,

olivin / kaya Fe, magnetit, ilmenitolivin / kaya Fe, magnetit, ilmenit• Mineral tidak jenuh silikaMineral tidak jenuh silika

- Leusit, nefelin, olivin / kaya Mg, piroksen / kaya Ti, - Leusit, nefelin, olivin / kaya Mg, piroksen / kaya Ti, korundumkorundum


Berdasarkan kandungan silika (SiOBerdasarkan kandungan silika (SiO22) :) :• AsamAsam

- SiO- SiO22 : > 66 % : > 66 %

- Granit, sienit, diorit kuarsa, trasit- Granit, sienit, diorit kuarsa, trasit• MenengahMenengah

- SiO- SiO22 : 52 – 66 % : 52 – 66 %

- Diorit, granodiorit, andesit- Diorit, granodiorit, andesit• BasaBasa

- SiO- SiO22 : 45 – 52 % : 45 – 52 %

- Gabro, basalt- Gabro, basalt• UltrabasaUltrabasa

- SiO- SiO22 : < 45 % : < 45 %

- Peridotit, dunit- Peridotit, dunit


Berdasarkan komposisi mineralogi :Berdasarkan komposisi mineralogi :• FelsikFelsik

- Mineral mafik < 40 %- Mineral mafik < 40 %• MafikMafik

- Mineral mafik 40 – 70 %- Mineral mafik 40 – 70 %• UltramafikUltramafik

- Mineral mafik > 90 %- Mineral mafik > 90 %

• Mineral felsikMineral felsik- Warna putih, abu-abu, merah muda, rapat jenis - Warna putih, abu-abu, merah muda, rapat jenis

rendahrendah- Kuarsa, feldspar, feldspatoid- Kuarsa, feldspar, feldspatoid

• Mineral mafikMineral mafik- Warna gelap, hijau, coklat, hitam, rapat jenis tinggi - Warna gelap, hijau, coklat, hitam, rapat jenis tinggi

( > 3,80)( > 3,80)- Piroksen, amfibol, olivin, biotit- Piroksen, amfibol, olivin, biotit

KLASIFIKASI BATUN BEKUKLASIFIKASI BATUN BEKU

Berdasarkan cara terjadinya :Berdasarkan cara terjadinya :• Batuan plutonikBatuan plutonik• Batuan hipabisalBatuan hipabisal• Batuan volkanikBatuan volkanik

BATUAN PLUTONIKBATUAN PLUTONIK

• Membeku di tempat yang dalam (abisal), tubuh Membeku di tempat yang dalam (abisal), tubuh intrusi besar (batolit, stok dan pluton-pluton besar intrusi besar (batolit, stok dan pluton-pluton besar lain), membeku perlahan-lahanlain), membeku perlahan-lahan

• Berbutir sangat kasar, medium-kasar; secara lokal Berbutir sangat kasar, medium-kasar; secara lokal ditemukan tekstur porfiritik; non porfiritik, subhedra ditemukan tekstur porfiritik; non porfiritik, subhedra atau anhedraatau anhedra

BATUAN HIPABISALBATUAN HIPABISAL

• Mengristal di bawah kondisi yang terpengaruh antara Mengristal di bawah kondisi yang terpengaruh antara batuan plutonik dan batuan volkanik, intrusi dangkal batuan plutonik dan batuan volkanik, intrusi dangkal kecil, dekat permukaan bumi (hipabisal), pada kerak kecil, dekat permukaan bumi (hipabisal), pada kerak benua bagian atas, korok, sill, sumbat gunungapi, benua bagian atas, korok, sill, sumbat gunungapi, leher gununapi atau tubuh yang lebih besar (lakolit) leher gununapi atau tubuh yang lebih besar (lakolit) pada tempat yang dangkal, dapat mendingin cukup pada tempat yang dangkal, dapat mendingin cukup cepatcepat

• Pada umumnya berbutir fanerik halus, porfiritik, Pada umumnya berbutir fanerik halus, porfiritik, porfiritik (masadasar halus, tanpa gelas volkanikporfiritik (masadasar halus, tanpa gelas volkanik

• Bagian tepi intrusi dalam yang mendingin cepat dan Bagian tepi intrusi dalam yang mendingin cepat dan menerobos batuan yang dingin dapat mempunyai menerobos batuan yang dingin dapat mempunyai sifat batuan hipabisalsifat batuan hipabisal

BATUAN VOLKANIKBATUAN VOLKANIK

Membeku cepat, pada atau amat dekat dengan Membeku cepat, pada atau amat dekat dengan permukaan bumi, afanitik dengan sedikit atau tanpa permukaan bumi, afanitik dengan sedikit atau tanpa campuran gelas, sangat halus-gelasan, klastikcampuran gelas, sangat halus-gelasan, klastik

Kristalisasi fenokris cenderung terjadi pada kisaran Kristalisasi fenokris cenderung terjadi pada kisaran suhu yang tinggi, sehingga muncul mineral-mineral suhu yang tinggi, sehingga muncul mineral-mineral yang terbentuk pada suhu tinggi, P rendah (sanidin yang terbentuk pada suhu tinggi, P rendah (sanidin dan plagioklas suhu tinggi)dan plagioklas suhu tinggi)

Fenokris biotit, hornblenda, kuarsaFenokris biotit, hornblenda, kuarsa Ada dua fase pendinginan : fase intertelurik di Ada dua fase pendinginan : fase intertelurik di

tempat yang dalam (fenokris) dan fase efusif tempat yang dalam (fenokris) dan fase efusif (masadasar afanitik), porfiritik(masadasar afanitik), porfiritik

KLASIFIKASI DAN PENAMAANKLASIFIKASI DAN PENAMAANBATUAN BEKU NON FRAGMENTALBATUAN BEKU NON FRAGMENTAL

BerdasarkanBerdasarkan•TeksturTekstur•StrukturStruktur•Komposisi mineralogiKomposisi mineralogi

TEKSTURTEKSTUR

Definisi :Definisi :Istilah yang dipakai untuk menjelaskan hubungan antar kristalIstilah yang dipakai untuk menjelaskan hubungan antar kristal

Pembagian tekstur berdasarkan granularitas :Pembagian tekstur berdasarkan granularitas :Faneritik Faneritik Cukup besar, dapat ditentukan dengan mata / Cukup besar, dapat ditentukan dengan mata / loupe loupe (tubuh (tubuh intrusi, inti tubuh ekstrusi besar)intrusi, inti tubuh ekstrusi besar)

- Kasar - Kasar : > 5 mm: > 5 mm- Sedang - Sedang : 1-5 mm: 1-5 mm- Halus - Halus : < 1 – 0,05 mm: < 1 – 0,05 mm

Afanitik (sangat halus :< 0,05 mm)Afanitik (sangat halus :< 0,05 mm)Ditentukan dengan mikroskop (tubuh intrusi kecil dekat Ditentukan dengan mikroskop (tubuh intrusi kecil dekat permukaan bumi, ekstrusi)permukaan bumi, ekstrusi)

GelasanGelasanAliran lava, intrusi-intrusi kecil sangat dangkalAliran lava, intrusi-intrusi kecil sangat dangkal

Kristal-kristal kasar :Kristal-kristal kasar :- Pendinginan lambat (kesempatan dalam - Pendinginan lambat (kesempatan dalam

penambahan ion-ion pertumbuhan kristal : besar)penambahan ion-ion pertumbuhan kristal : besar)- Kekentalan magma yang rendah (memungkinkan - Kekentalan magma yang rendah (memungkinkan

migrasi ion-ion yang lebih cepat ke arah kristal migrasi ion-ion yang lebih cepat ke arah kristal dan proses pengintian yang perlahan-lahan dan proses pengintian yang perlahan-lahan (sukar) (jumlah inti kristal sedikit) (sukar) (jumlah inti kristal sedikit)

- Jumlah inti kristal yang sedikit : memungkinkan - Jumlah inti kristal yang sedikit : memungkinkan sedikit kristal tumbuh menjadi besar sebelum sedikit kristal tumbuh menjadi besar sebelum kristal disampingnya tumbuhkristal disampingnya tumbuh

Kristal-kristal dalam basalt yang halus :Kristal-kristal dalam basalt yang halus :- Pengintian yang cepat (inti kristal banyak)- Pengintian yang cepat (inti kristal banyak)- Kristalisasi cepat (pendinginan cepat pada - Kristalisasi cepat (pendinginan cepat pada

permukaan bumi), dihalang-halangi oleh permukaan bumi), dihalang-halangi oleh kekentalan magma yang rendahkekentalan magma yang rendah

Tekstur gelasan dalam riolit :Tekstur gelasan dalam riolit :- Pendinginan cepat- Pendinginan cepat- Polimerisasi (tetrahedra silika), magma silikaan, - Polimerisasi (tetrahedra silika), magma silikaan,

(kecepatan kristalisasi)(kecepatan kristalisasi)- Migrasi ion yang perlahan-lahan : karena - Migrasi ion yang perlahan-lahan : karena

kekentalan magma yang tinggi dapat kekentalan magma yang tinggi dapat menghalang-halangi kristalisasimenghalang-halangi kristalisasi

Intrusi magma basa : gabro (kasar)Intrusi magma basa : gabro (kasar)

Intrusi magma asam : berbutir lebih halus (sedang) Intrusi magma asam : berbutir lebih halus (sedang) (pada kedalaman yang sama)(pada kedalaman yang sama)

(Hyndman, 1972)(Hyndman, 1972)

Pembagian tekstur berdasarkan kristalinitas :Pembagian tekstur berdasarkan kristalinitas : HolokristalinHolokristalin

Semuanya kristalSemuanya kristal

HipokristalinHipokristalin Sebagian kristal, sebagian gelas volkanikSebagian kristal, sebagian gelas volkanik

HolohialinHolohialin Semuanya gelas volkanikSemuanya gelas volkanik

Pembagian tekstur berdasarkan fabrik / hubungan Pembagian tekstur berdasarkan fabrik / hubungan antar kristal :antar kristal : Panidiomorfik granularPanidiomorfik granular

Sebagian besar tersusun oleh kristal-kristal Sebagian besar tersusun oleh kristal-kristal euhedraeuhedra Hipidiomorfik granularHipidiomorfik granular

Sebagian besar tersusun oleh kristal-kristal Sebagian besar tersusun oleh kristal-kristal subhedrasubhedra

Senomorfik / alotriomorfik granularSenomorfik / alotriomorfik granularSebagian besar tersusun oleh kristal-kristal Sebagian besar tersusun oleh kristal-kristal anhedraanhedra

Kristal euhedra :Kristal euhedra :Hubungan antar kristal yang dibatasi oleh bidang Hubungan antar kristal yang dibatasi oleh bidang kristalnya sendirikristalnya sendiri

Kristal subhedraKristal subhedraHubungan antar kristal yang sebagian dibatasi oleh Hubungan antar kristal yang sebagian dibatasi oleh bidang kristal lainbidang kristal lain

Kristal anhedraKristal anhedraHubungan antar kristal yang semuanya dibatasi oleh Hubungan antar kristal yang semuanya dibatasi oleh bidang kristal lainbidang kristal lain

STRUKTUR BATUAN BEKUSTRUKTUR BATUAN BEKU

Definisi :Definisi :Istilah yang dipakai untuk menjelaskan hubungan antar Istilah yang dipakai untuk menjelaskan hubungan antar kumpulan mineral / material penyusun batuankumpulan mineral / material penyusun batuan

Macam-macam struktur :Macam-macam struktur :• Perlapisan bersusun (intrusi melapis)Perlapisan bersusun (intrusi melapis)• SkoriaanSkoriaan• VesikulerVesikuler• AmigdaloidalAmigdaloidal• TrasitikTrasitik• PerlitikPerlitik• Kekar tiang dan lembaranKekar tiang dan lembaran• Lava bantalLava bantal

Struktur skoriaan dalam Struktur skoriaan dalam lava basalt pa hoe hoelava basalt pa hoe hoe

Struktur amigdaloid Struktur amigdaloid dalam basaltdalam basalt

Struktur vesikulerStruktur vesikuler Struktur kekar tiangStruktur kekar tiangDevil's Watchtower, WyomingDevil's Watchtower, Wyoming

KOMPOSISI MINERALOGIKOMPOSISI MINERALOGI

Mineral utama :Mineral utama :- Mineral yang paling menentukan nama batuan- Mineral yang paling menentukan nama batuan- Kelimpahan : melimpah – sangat melimpah- Kelimpahan : melimpah – sangat melimpah- Misal : ortoklas, plagioklas dan kuarsa dalam - Misal : ortoklas, plagioklas dan kuarsa dalam granit granit

Mineral asesori khasMineral asesori khas- Mineral yang ikut memberi nama batuan- Mineral yang ikut memberi nama batuan- Kelimpahan : cukup melimpah- Kelimpahan : cukup melimpah- Misal : hornblenda dalam granit hornblenda- Misal : hornblenda dalam granit hornblenda


(Fenton, 1940 dalam Bateman, 1962)(Fenton, 1940 dalam Bateman, 1962)

STRUKTUR TUBUH BATUAN BEKU INTRUSISTRUKTUR TUBUH BATUAN BEKU INTRUSI

BatolitBatolitBesar, dinding terjal, tidak mempunyai dasar, Besar, dinding terjal, tidak mempunyai dasar, berkomposisi batuan asam (granit, granodiorit), berkomposisi batuan asam (granit, granodiorit), singkapan ribuan kmsingkapan ribuan km22

Atap batolit di Mount PowellAtap batolit di Mount Powell

StockStockBentuk dan komposisinya mirip batolit (luas Bentuk dan komposisinya mirip batolit (luas singkapan , 100 kmsingkapan , 100 km22

KorokKorokTabular, memotong struktur utama (perlapisan atau Tabular, memotong struktur utama (perlapisan atau foliasi)foliasi)

Hubungan tegangan dengan Hubungan tegangan dengan injeksi yang membentuk korok injeksi yang membentuk korok (Anderson dan Hubbert)(Anderson dan Hubbert)

Arah tegangan terkecilArah tegangan terkecil

UratUratTabular (lebar beberapa cm)Tabular (lebar beberapa cm)

(Charmichael et al., 1971, Ehler dan Blat, 1981; Best, (Charmichael et al., 1971, Ehler dan Blat, 1981; Best, 1982)1982)

SillSill- Tabular- Tabular- Konkordan terhadap struktur utama (perlapisan - Konkordan terhadap struktur utama (perlapisan

atau foliasi)atau foliasi)- Tebal dapat mencapai ratusan meter, meluas - Tebal dapat mencapai ratusan meter, meluas

sampai berkilo-kilometer, biasanya bersifat basasampai berkilo-kilometer, biasanya bersifat basa- Majemuk, sederhana atau terdiferensaasi- Majemuk, sederhana atau terdiferensaasi- Sill Palisade (New York), basalt, hipabisal, tebal - Sill Palisade (New York), basalt, hipabisal, tebal

300 m, lebar 2 km, panjang 8 km, bagian tepi 300 m, lebar 2 km, panjang 8 km, bagian tepi berbutir halus (15 m), ke arah tengah lebih kasar berbutir halus (15 m), ke arah tengah lebih kasar (2/3 sill)(2/3 sill)

- Sill di Antartika, diabas, tebal 400 m, luas - Sill di Antartika, diabas, tebal 400 m, luas singkapan 20.000 kmsingkapan 20.000 km22

Komplek sill di EiggKomplek sill di Eigg(Harker 1904)(Harker 1904)

LakolitLakolit- Seperti jamur tubuh berbentuk lempengan, dasar - Seperti jamur tubuh berbentuk lempengan, dasar

mendatar, atap seperti kubah, menerobos mendatar, atap seperti kubah, menerobos perlapisan yang melengkung seperti busur, perlapisan yang melengkung seperti busur, konkordan sebagian besar bersifat asam atau konkordan sebagian besar bersifat asam atau menengahmenengah

- Diameter 1-8 km, tebal maksimum 1000 m- Diameter 1-8 km, tebal maksimum 1000 m- Di tempat yang dangkal, dapat berubah menjadi - Di tempat yang dangkal, dapat berubah menjadi

sillsill

Lakolit di pegunungan Judith, Lakolit di pegunungan Judith, MontanaMontana

Bentuk diagramatik lakolitBentuk diagramatik lakolit

PakolitPakolit- Masa berbentuk lensa, melengkung, menginjeksi - Masa berbentuk lensa, melengkung, menginjeksi

secara konkordan perlapisan terlipat (antiklin atau secara konkordan perlapisan terlipat (antiklin atau sinklin), intrusi relatif dalamsinklin), intrusi relatif dalam

- Pasif- Pasif

Bentuk diagramatik pakolitBentuk diagramatik pakolit

Lopolit Lopolit - Tubuh berbentuk lempengan atau melensa, - Tubuh berbentuk lempengan atau melensa,

permukaan bagian bawah dan atas cekung ke permukaan bagian bawah dan atas cekung ke arah atas (seperti cawan atau cerutu)arah atas (seperti cawan atau cerutu)

- Bersifat basa, konkordan, bagian tengah melesak - Bersifat basa, konkordan, bagian tengah melesak ke bawah, di daerah yang sedikit terlipatke bawah, di daerah yang sedikit terlipat

- Tebal 1/10 – 1/20 lebar, diameter puluhan-ratusan - Tebal 1/10 – 1/20 lebar, diameter puluhan-ratusan km, tebal ribuan meterkm, tebal ribuan meter

- Bersifat mafik atau ultramafik- Bersifat mafik atau ultramafik

Bentuk kerucut dan lempengan dalam Bentuk kerucut dan lempengan dalam bentuk intrusi mafik melapisbentuk intrusi mafik melapis

Ring dike Ring dike (korok berbentuk cincin)(korok berbentuk cincin)- Kemiringan tajam- Kemiringan tajam- Pergerakan magma ke atas, di sepanjang rekahan - Pergerakan magma ke atas, di sepanjang rekahan

silindris dan seperti kerucut, bagian tengah / silindris dan seperti kerucut, bagian tengah / pusatnya runtuhpusatnya runtuh

- Lebar beberapa km- Lebar beberapa km

Ring dikeRing dike a. Skemaa. Skemab. Foto udara semenanjung Ardnamurchan, Skotlandiab. Foto udara semenanjung Ardnamurchan, Skotlandiac. Peta geologic. Peta geologi

TUBUH BATUAN BEKU EKSTRUSITUBUH BATUAN BEKU EKSTRUSINON FRAGMENTALNON FRAGMENTAL

Lava pahoehoeLava pahoehoe- Gelasan, permukaan halus, seperti tali- Gelasan, permukaan halus, seperti tali

Lava aaLava aa- Permukaan kasar, fragmental, vesikuler, berduri- Permukaan kasar, fragmental, vesikuler, berduri- Di bawah zona yang terfragmentasi terlaskan- Di bawah zona yang terfragmentasi terlaskan

Lava bantalLava bantal- Elipsoid, seperti bantal, guling- Elipsoid, seperti bantal, guling- Bagian tepi bantal dengan kerak gelasan, kekar - Bagian tepi bantal dengan kerak gelasan, kekar

radial ukuran bantal 10 cm – 6 m (basalt, andesit, radial ukuran bantal 10 cm – 6 m (basalt, andesit, spilit)spilit)

(Ehler dan Blat, 1981; Best 1982)(Ehler dan Blat, 1981; Best 1982)

ASOSIASI BATUAN BEKU NON FRAGMENTALASOSIASI BATUAN BEKU NON FRAGMENTAL

Asosiasi batuan plutonikAsosiasi batuan plutonik Stock dan batolit (komposisi / sumber magma sama Stock dan batolit (komposisi / sumber magma sama

dengan intrusi-intrusi kecil)dengan intrusi-intrusi kecil) Masa batuan beku abisal (Masa batuan beku abisal (abysalabysal))

Asosisasi batuan volkanikAsosisasi batuan volkanik Aliran lavaAliran lava Intrusi di pipa kepundanIntrusi di pipa kepundan Semua intrusi (siklus kegiatan volkanik dan sumber Semua intrusi (siklus kegiatan volkanik dan sumber

magma sama)magma sama)

(Charmichael et al., 1974)(Charmichael et al., 1974)

CONTOH BATUAN DALAM TUBUH INTRUSICONTOH BATUAN DALAM TUBUH INTRUSI

• AplitAplit- Korok, urat, dalam tubuh granit, berasosiasi - Korok, urat, dalam tubuh granit, berasosiasi

dengan pegmatitdengan pegmatit

• GabroGabro- Tubuh dengan luas sekitar 100 km2, stok- Tubuh dengan luas sekitar 100 km2, stok- Tepi benua di atas zona subduksi lempeng - Tepi benua di atas zona subduksi lempeng

samodrasamodra- Batolit terdiri dari ratusan pluton, busur kepulauan - Batolit terdiri dari ratusan pluton, busur kepulauan

dan di dalam kerak benua yang dalamdan di dalam kerak benua yang dalam- Intrusi melapis- Intrusi melapis- Lopolit- Lopolit- Batolit- Batolit- Sill- Sill

GranitoidGranitoid- Granit peralkali, granit alkali, granit, granodiorit, - Granit peralkali, granit alkali, granit, granodiorit,

tonalittonalit- Batolit- Batolit- Stok- Stok- Bos- Bos- Korok cincin- Korok cincin

DiabasDiabas- Bos- Bos

Batuan asam dan menengahBatuan asam dan menengah- Pakolit- Pakolit

Batuan asam dan menengahBatuan asam dan menengah- Lakolit- Lakolit

SienitSienit- Stok- Stok

Dunit, piroksenit (ultramafik)Dunit, piroksenit (ultramafik)- Tidak dikenal dalam tubuh lava- Tidak dikenal dalam tubuh lava- Intrusi kecil tersendiri- Intrusi kecil tersendiri- Korok- Korok- Sill lapisan/lensa intrusi mafik melapis- Sill lapisan/lensa intrusi mafik melapis- Lopolit- Lopolit

(Fenton, 1940; Huang, 1962; Hyndman; 1972; Whiten (Fenton, 1940; Huang, 1962; Hyndman; 1972; Whiten dan Brooks, 1972; Nockolds et al., 1978; Best, 1982; dan Brooks, 1972; Nockolds et al., 1978; Best, 1982; Ehlers dan Blat, 1982)Ehlers dan Blat, 1982)


TEKSTUR :TEKSTUR :➢ Porfiritik (fenokris di dalam masadasar fanerik sangat Porfiritik (fenokris di dalam masadasar fanerik sangat

halus sampai gelasan)halus sampai gelasan)➢ Afanitik, berkristal sangat halus (non porfiritik)Afanitik, berkristal sangat halus (non porfiritik)➢ GelasanGelasan


STRUKTUR :STRUKTUR :➢ TrasitikTrasitik➢ PerlitikPerlitik➢ SkoriaanSkoriaan➢ VesikulerVesikuler➢ AmigdaloidalAmigdaloidal➢ Kekar tiang (tegak lurus bidang pendinginan)Kekar tiang (tegak lurus bidang pendinginan)➢ Kekar lembaran (paralel terhadap permukaan Kekar lembaran (paralel terhadap permukaan

pendinginan atau permukaan aliran, penjajaran mineral pendinginan atau permukaan aliran, penjajaran mineral plagioklas, terutama yang berada di dekat permukaan)plagioklas, terutama yang berada di dekat permukaan)

➢ Lava bantalLava bantal

Kekar tiang pada basalt di Bacchus Kekar tiang pada basalt di Bacchus Marsh, VictoriaMarsh, Victoria

Superposisi ideal dari tipe struktur Superposisi ideal dari tipe struktur aliran dan sistem rekahan dalam aliran dan sistem rekahan dalam batuan beku plutonikbatuan beku plutonik

Kekar kolumnar dalam aliran lavaKekar kolumnar dalam aliran lava

Skema pembentukan lava Skema pembentukan lava bantal di bawah permukaan bantal di bawah permukaan lautlaut

Lava bantal di Motutara, Lava bantal di Motutara, Selandia Baru Selandia Baru

Diagram potongan melintang dari Diagram potongan melintang dari lava pahoehoe (A) dan lava bantal lava pahoehoe (A) dan lava bantal (B)(B)


KENAMPAKAN YANG LAIN :KENAMPAKAN YANG LAIN :➢ Permukaan berbongkah-bongkahPermukaan berbongkah-bongkah➢ Permukaan berduri; seperti taliPermukaan berduri; seperti tali➢ Lapisan di dasar aliran lava terpanggangLapisan di dasar aliran lava terpanggang

ERUPSI MAGMA ERUPSI MAGMA

Kubah lava dan autoklastik Aliran lava, intrusi sangat dangkal dan autoklastik Aliran lava dan ledakan uap (hydroexplosion) Jatuhan piroklastik Aliran piroklastik Gelombang piroklastik

Sketsa kubah lava dan Sketsa kubah lava dan spine spine di Mount Peleedi Mount Pelee

Talus / Talus / crumble brecciacrumble breccia

Endapan piroklastik yang lebih tuaEndapan piroklastik yang lebih tua

Talus / Talus / crumble brecciacrumble breccia

Lava bongkahLava bongkah- Fragmen-fragmen dengan permukaan yang halus- Fragmen-fragmen dengan permukaan yang halus

Lava bongkah di California timurlautLava bongkah di California timurlaut(Macdonald)(Macdonald)

Breksi :Breksi : Breksi onggokanBreksi onggokan Breksi ledakanBreksi ledakan Breksi gesekanBreksi gesekan

HYALOCLASTITE(Carlisle, 1963; Best, 1982)

Lava bantal➢ Kontraksi pada bagian luar lava bantal yang Kontraksi pada bagian luar lava bantal yang

bersifat gelasanbersifat gelasan➢ Vesikulasi (pembentukan uap) sebagai hasil Vesikulasi (pembentukan uap) sebagai hasil

interaksi antara lava yang panas dengan air yang interaksi antara lava yang panas dengan air yang dingin akan menghasilkan tekanan uap yang dingin akan menghasilkan tekanan uap yang semakin besar. semakin besar.

➢ Tekanan uap tersebut akan menghasilkan ledakan Tekanan uap tersebut akan menghasilkan ledakan uap (uap (hydroexplosionhydroexplosion))

➢ Ledakan uap tersebut akan menyebabkan lava Ledakan uap tersebut akan menyebabkan lava bantal yang bersifat gelasan menjadi bantal yang bersifat gelasan menjadi terfragmentasiterfragmentasi

HYALOCLASTITE(Carlisle, 1963; Best, 1982)

➢ Fragmen-fragmen gelas tersebut akan terkonsolidasi Fragmen-fragmen gelas tersebut akan terkonsolidasi pada kondisi yang panas, menghasilkan batuan pada kondisi yang panas, menghasilkan batuan hialoklastik (hialoklastit)hialoklastik (hialoklastit)

Isolated pillow brecciaIsolated pillow breccia Closed pack pillow brecciaClosed pack pillow breccia Pillow brecciaPillow breccia Alterasi hidrotermal pada matriks (karbonat dan zeolit)Alterasi hidrotermal pada matriks (karbonat dan zeolit)

Fragmentasi dalam keadaan panas1

2➢Terjadi longsoran➢Konsolidasi dalam keadaan panas

➢Terjadi longsoran➢Konsolidasi dalam keadaan panas

3➢ Terjadi longsoran➢ Konsolidasi dalam keadaan panas

4

Tipe erupsi piroklastik utama(Fisher dan Schmincke, 1984)

1. Plinian

2. Hawaiian

3. Strombolian


1. Plinian - Komposisi batuan: riolitik, trasitik, fonolitik,

dasitik - Klastika : menyudut dan sangat vesikuler

Ukuran butir : bergradasi normal dari pusat erupsinya

- Sortasi : bagus - Struktur : Berlapis jelek, tebal, perlapisan

bersusun normal dan terbalik


1. Plinian➢ Volume : mencapai 1000 km3

➢ Geometri : lempengan➢ Asosiasi : diikuti oleh endapan aliran batuapung,

yang berada di atasnya

Lontaran penuh tenaga dari tepra diikuti oleh Lontaran penuh tenaga dari tepra diikuti oleh runtuhan gravitasi erupsi vertikal dan akumulasi runtuhan gravitasi erupsi vertikal dan akumulasi

hasil ledakan di sekitar lubang ledakanhasil ledakan di sekitar lubang ledakan


2. Stromboli dan Hawaiian - Komposisi batuan: basalt - Klastika : vesikuler, bom sampai partikel kecil

gelasan, skoria, batuapungUkuran butir : bom dan bongkah melimpah, abu

halus jarang - Sortasi : bagus – sangat bagus - Struktur : masif (tanpa struktur)

➢ Volume: <1 km3➢ Geometri: kerucut dan kubah yang melebar bagian dasarnya

➢ Pengelasan: di beberapa tempat dapat dijumpai➢ Asosiasi: aliran lava

JATUHAN PIROKLASTIK

➢ Tepra (lapili dan abu) dierupsikan oleh ledakan yang sangat kuat ke atmosfir

➢ Diangkut oleh angin, arus udara di dalam awan eruptif, dapat mencapai jarak yang jauh (sampai 1100 km)

➢ Jatuh dan terakumulasi karena pengaruh gaya berat (endapan jatuhan piroklastik)

JATUHAN PIROKLASTIK

Erupsi Tunggal Lapisan tersortasi bagus Lapisan tersusun oleh abu jatuhan piroklastik, dan butiran batuapung

➢Terkadang terbentuk lapisan bersusun terbalik - Erupsi yang lebih kuat terjadi lebih akhir- Jatuh ke dalam tubuh air yang tenang sehingga

batuapung yang lebih besar lebih lambat tenggelam (setelah penuh air)

JATUHAN PIROKLASTIK

➢ Lapisan bersusun dapat terbentuk karena erupsi yang berulang

➢ Endapan jatuhan piroklastik dapat mempunyai ketebalan 1 mm dan dapat diendapkan di tempat yang jauh dari pusat erupsinya

➢ Dapat digunakan sebagai horison waktu stratigrafi yang ideal

➢ Bila teralterasi oleh diagenesa gelas volkanik dan feldsparnya dapat berubah menjadi mineral lempung, ataupun zeolit

Semburan lava setinggi 40 ft Semburan lava setinggi 40 ft di Mauna Loadi Mauna Loa

Avalanche (aliran piroklastik) Avalanche (aliran piroklastik) menuruni lereng G. Mayon (Filipina) menuruni lereng G. Mayon (Filipina) sementara awan penciri letusan sementara awan penciri letusan volkanik bergerak vertikal dari volkanik bergerak vertikal dari kepundankepundan

Awan letusan volkanik yang jenuh Awan letusan volkanik yang jenuh dengan abu pada letusan G. Okmok, dengan abu pada letusan G. Okmok, Umnak Island, AleutiansUmnak Island, AleutiansJatuhan piroklastik pada Jatuhan piroklastik pada

erupsi celah di kaldera erupsi celah di kaldera Mokuaweoweo, Mauna Loa, Mokuaweoweo, Mauna Loa, Hawaii Hawaii

An piroklastik)

Awan uap jenuh abu dari ledakan Awan uap jenuh abu dari ledakan freatik di kawah Halemaumau, freatik di kawah Halemaumau,

G. KilaueaG. Kilauea

Struktur gunungapi yang terbentuk Struktur gunungapi yang terbentuk oleh lapisan-lapisan material oleh lapisan-lapisan material

piroklastikpiroklastik

Lava dan bom volkanikLava dan bom volkanik

An piroklastik)

Airmata PeleAirmata PeleLapili basaltik dari G. Kilauea. Lapili berbentuk bulan sabit / Lapili basaltik dari G. Kilauea. Lapili berbentuk bulan sabit /

cresenticcresentic (di tengah) memiliki panjang hampir 1 inchi (di tengah) memiliki panjang hampir 1 inchi

An piroklastik)

Abu volkanikAbu volkanikA. Abu kristal andesitik dari G. St. Maria, Guatemala. Kristal A. Abu kristal andesitik dari G. St. Maria, Guatemala. Kristal

pecah dari plagioklas, piroksen berwarna hijau pucat, keping pecah dari plagioklas, piroksen berwarna hijau pucat, keping biotit membundar, magnetit dan beberapa litik andesitbiotit membundar, magnetit dan beberapa litik andesit

B. Abu vitrik dasitik yang menunjukkan tekstur pumisan dari G. B. Abu vitrik dasitik yang menunjukkan tekstur pumisan dari G. Mazama, Oregon. Gelas pumisan diiringi oleh keping Mazama, Oregon. Gelas pumisan diiringi oleh keping plagioklas yang pecah dan prisma kecil hiperstenplagioklas yang pecah dan prisma kecil hipersten

C. Abu basaltik (rambut Pele) dari Kilauea, Hawaii. Benang gelas C. Abu basaltik (rambut Pele) dari Kilauea, Hawaii. Benang gelas basaltik yang mengandung gelembung gas. Material terbentuk basaltik yang mengandung gelembung gas. Material terbentuk dari semburan lavadari semburan lava

An piroklastik)

PitchstonePitchstone riolitik dengan mikrolit dan kristalit riolitik dengan mikrolit dan kristalitA. Fenokris kuarsa, augit dan magnetit dalam matriks gelasan, A. Fenokris kuarsa, augit dan magnetit dalam matriks gelasan,

dengan banyak mikrolit (skopulit) hornblenda berwarna hijau dengan banyak mikrolit (skopulit) hornblenda berwarna hijau B. Fenokris kuarsa dengan batas terkorosi dan pecahan B. Fenokris kuarsa dengan batas terkorosi dan pecahan

konkoidal, dalam matriks gelas memperlihatkan retakan perlitik. konkoidal, dalam matriks gelas memperlihatkan retakan perlitik. Jajaran kristalit (globulit) membundar menunjukkan pita fluidalJajaran kristalit (globulit) membundar menunjukkan pita fluidal

C. Fenokris hornblenda dan sanidin berada dalam matriks gelas C. Fenokris hornblenda dan sanidin berada dalam matriks gelas yang kaya globulit dan kristalit berbentuk kurva seperti rambutyang kaya globulit dan kristalit berbentuk kurva seperti rambut

An piroklastik)

Guyot yang terbentuk di bawah Guyot yang terbentuk di bawah permukaan laut dekat dengan pusat permukaan laut dekat dengan pusat

pemekaranpemekaran

Cypressoid jetsCypressoid jets

An piroklastik)

Kristal-kristal plagioklas, Kristal-kristal plagioklas, piroksenpiroksen

Andesit piroksenAndesit piroksen

Cock's tail jetsCock's tail jets

Jatuhan piroklastikJatuhan piroklastikErupsi magma di dasar Erupsi magma di dasar laut yang bersifat ledakanlaut yang bersifat ledakan

Submarine agglomerateSubmarine agglomerate- monolitik- monolitik- tanpa pecahan gelas - tanpa pecahan gelas

volkanikvolkanik

ALIRAN PIROKLASTIKALIRAN PIROKLASTIK

Silisik – intermediet Luas : ribuan km2 Tebal : beberapa meter sampai beberapa ratus

meter Material :• Matriks : abu melimpah, ≥ 50 %

(Sheridan, 1974)• Klastika :

✗ Batuapung berukuran > 2 mm Batuapung, kristal, dan abu (sebagian besar berujud gelas berbentuk shard's), berukuran < 2 mm

Batuan dan kristal berukuran > 2 mm (accidental) berasal dari batuan dasar


Campuran gas dan material volkanik yang panas, sangat mobil (Erupsi G. Pelee, 1902)

Nuee Ardente➢ Kecepatan (V) : 200 km/jam (curam)

25 km/jam (landai)➢ Awan panas / berpendar➢ Endapan aliran piroklastik➢ Ignimbrite (Tufa terlaskan / welded dan tufa gelas)

• Ignis = api• Nimbus = awan• Batuan awan berapi


Endapan aliran piroklastik➢ Sortasi jelek➢ Dalam tubuh aliran : pumis mengambang,

fragmen litik tenggelam (Sharks, 1976)


Perlekatan partikel-partikel gelas bersama-sama, pada suhu tinggi

Lembek dan bersuhu tinggi Pengelasan dan kompaksi (tekstur eutaxitik, welded tuff) Batuapung dan gelas (shard's) terpipihkan, sejajar dengan perlapisan

Welding (pengelasan)

Kompaksi oleh beban endapan di atasnya, pada suhu yang tinggi Kompaksi (tekstur klastik, vitric tuff / tufa gelas) Kompaksi oleh beban endapan di atasnya, pada suhu yang tinggi

Kubah runtuh Kubah runtuh avalancheavalanche kecil kecil

Ledakan langsung dari tepi kawah (lateral)Ledakan langsung dari tepi kawah (lateral)

Tubuh aliran piroklastik di dalam suatu siklus erupsi Tubuh aliran piroklastik di dalam suatu siklus erupsi (Sheridan, 1979)(Sheridan, 1979)

Endapan aliran piroklastikEndapan aliran piroklastik

• Sortasi jelekSortasi jelek

• Fragmen batuapung mengapung sedangkan fragmen litik yang Fragmen batuapung mengapung sedangkan fragmen litik yang lain tenggelam dalam tubuh aliranlain tenggelam dalam tubuh aliran

Endapan jatuhan piroklastikEndapan jatuhan piroklastik

• Kaya lapili dan bongkah batuapungKaya lapili dan bongkah batuapung

• Struktur bergradasi normalStruktur bergradasi normal

Tuff terelaskan dalam lapisan Tuff terelaskan dalam lapisan aliran-abualiran-abu

A. Permulaan erupsi. A. Permulaan erupsi. Magma dasitik yang mengalami vesikulasi Magma dasitik yang mengalami vesikulasi (pembentukan gelembung gas) (pembentukan gelembung gas) dierupsikan ke dalam air laut yang dingin. dierupsikan ke dalam air laut yang dingin. Erupsi bawah muka air laut mulai Erupsi bawah muka air laut mulai membentuk kumpulan buih di atas membentuk kumpulan buih di atas kepundan. kepundan.

An piroklastik)

B. Klimaks erupsiB. Klimaks erupsiSemburan magma dasitik dalam jumlah Semburan magma dasitik dalam jumlah besar terjadi di atas kepundan. Material besar terjadi di atas kepundan. Material hasil erupsi tersebut kemudian masuk ke hasil erupsi tersebut kemudian masuk ke dalam air laut. Fragmen-fragmen dalam air laut. Fragmen-fragmen batuapung, dasit dan kristal bercampur batuapung, dasit dan kristal bercampur dengan air membentuk aliran piroklastik dengan air membentuk aliran piroklastik bawah muka air laut.bawah muka air laut.

C. Akhir erupsi. C. Akhir erupsi. Aliran piroklastik tersebut kemudian Aliran piroklastik tersebut kemudian berubah menjadi arus turbid yang mampu berubah menjadi arus turbid yang mampu membawa abu yang berukuran halus membawa abu yang berukuran halus (lanau), membentuk batuan sedimen yang (lanau), membentuk batuan sedimen yang kaya dengan abu volkanik. kaya dengan abu volkanik.

Pembentukan tufa WaidaraPembentukan tufa Waidara

➢ Gelombang piroklastik (Pyroclastic surges / Base surges)

➢ Erupsi freatomagmatik (misal di gunung Taal)• Seperti ledakan bom nuklir

Air permukaan / air tanah berkontak dengan magma Ketebalan endapan sekitar 1 m Penyebarannya meluas kurang dari beberapa kilometer dari kepundan Tersortasi jelek

ENDAPAN ENDAPAN BASE SURGEBASE SURGE

a. Struktur seperti gelombang pasirAmplitudo gelombang pasirnya beberapa centimeter sampai puluhan centimeter

b. AntiduneLapisan berusun terbalik

Base surgeBase surge- Uap dominan, abu - Uap dominan, abu

sedikitsedikit

An piroklastik)

Subaquoeous Tephra FlowSubaquoeous Tephra Flow

KLASIFIKASI BATUAN VOLKANIK KLASTIK

Best, 1982

KLASIFIKASI BATUAN PIROKLASTIK

Kelompok studi batuan piroklastik (Jurusan Teknik Geologi FT UGM,1983)

KLASIFIKASI BATUAN PIROKLASTIK

Kelompok studi batuan piroklastik (Jurusan Teknik Geologi FT UGM,1983)

Documents

batuan-beku