Bagaimana Batuan Beku Terbentuk?

Batuan beku merupakan batuan yang berasal dari hasil proses pembekuan magma.igneous berasal dari kata ignis yang berarti yang berarti api atau pijar,karena magma merupakan material silikat yang panas dan pijar yang terdapat di dalam bumi. Magma merupakan material silikat yang sangat panas yang terdapat di dalam bumi dengan temperatur berkisar antara 600 ̊C samapai 1500 ̊C.

Magma disusun oleh materi yang berupa gas (volatil) seperti H₂O dan CO₂, dan bukan gas yang umumnya terdiri dari Si, O, Fe, Al, Ca, K, Mg, Na, dan minor element seperti V, Sr, Rb, dll. Magma terdapat dalam rongga di dalam bumi yang di sebut dapur magma (magma chamber).Karena magma relatif lebih ringan dari batuan yang ada di sekitarnya, maka magma akan bergerak naik ke atas. Gerakan dari magma ke atas ini kadang kala di sertai oleh tekanan yang besar dari magma itu sendiri atau dari tekanan disekitar dapur magma, yang menimbulkan terjadinya erupsi gunung api. Erupsi gunung api ini kadang kala hanya menghasilkan lelehan lava atau disertai dengan letusan yang hebat(eksplosif).

Proses pembentukan batuan beku.

Lava merupakan magma yang telah mencapai permukaan bumi, dan memiliki komposisi yang sama dengan magma,hanya kandungan gasnya relatif lebih kecil.lava yang membeku akan menghasilkan batuan beku luar(ekstrusif) atau batuan volkanik. Magma yang tidak berhasil mencapai permukaan bumi dan membeku da dalam bumi akan membentuk batuan beku dalam (intrusif) atau batuan beku plutonik.

Proses Kristalisasi Magma

Karena magama merupakan cairan yang panas, maka ion-ion yang menyusun magma akan bergerak bebas tak beraturan. Sebaliknya pada ketika magma mengalami pendinginan, pergerakan ion-ion yang tidak beraturan ini akan menurun,dan ion-ion akan mulai mengatur dirinya menyusun bentuk yang teratur. Proses ini di sebut kristalisasi.pada proses ini yang merupakan kebalikan dari proses pencairan,ion-ion akan saling mengikat satu dengan yang lainnya dan melepaskan kebebasan untuk bergerak.ion-ion tersebut akan membentuk ikatan kimia dan membentuk kristal yanmg teratur.pada umumnya material yang menyusun magma tidak membeku pada waktu yang bersamaan.

Kecepatann pendinginan

Magma akan sangat besar lengan berkuasa terhadap proses kristalisasi, terutama pada ukuraan kristal apabila pendinginan magma berlangsung denagan lambat, ion-ion memiliki kesempatan untuk menyebarkan dirinya, sehingga akan menghasilkan bentuk kristal yang besar. Sebaliknaya pada pendingan yang cepat, ion-ion tersebut tidak memiliki kesempatan untuk menyebarkan dirinya sehingga akan menbentuk kristal yang kecil. Apabila pendinginan berlangsung sangat cepat maka tidak ada kesempatan bagi ion untuk menbentuk kristal, sehingga hasil pembekuan nya akan menghasilkan atom yang tidak beraturan (hablur), yang dinamakan dengan mineral glass.

Pada ketika magma mengalami pendinginan, atom-atom oksigen dan silikon akan saling mengikat pertama kali untuk membentuk tetrahedra oksigen-silikon. Kemudian tertrahedra-tetrahedra oksigen silikon tersebut akan saling bergabung dan dengan ion-ion lainnya akan membentuk inti kristal dari bermacam mineral silikat. Tiap inti kristal akan tumbuh dan membentuk jaringan kristalin yang tidak berubah. Mineral yang menyusun magma tidak terbentuk pada waktu yang bersamaan atau pada kondisi yamg sama. Mineral tertentu akan mengkristal pada temperatur yang lebih tingi dari mineral lainya, sehingga kadang kala magma mengandung kristal-kristal padat yang dikelilingi oleh material yang masih cair.

Komposisi dari magma dan jumlah kandungan bahal folatil juga mempengaruhi proses kristalisasi. Karena magma dibedakan dari faktor-faktor tersebut, maka kenampakan fisik dan komposisi mineral batuan beku sangat bervariasi. Dari hal tersebut, maka penggolongan batuan beku sanggup didasarkan pada faktor-faktor tersebut diatas. Kondisi linkungan pada ketika kristalisasi sanggup diperkirakan dari sifat dan susunan dari butiran mineral yang biasa disebut tekstur. Makara pembagian terstruktur mengenai batuan beku sering didasarkan pada tekstur dan komposisi mineralnya.

Tekstur Batuan Beku

Tekstur pada batuan beku dipakai untuk menggambarkan kenampakan batuan yang didasarkan pada ukuran (sifat) dan susunan kristal-kristal penyusun batuan beku.tekstur merupakan ciri yang sangat penting,karena tekstur sanggup menggambarkan kondisi proses pembentukan batuan beku.kenampakan ini memungkin hebat geologi untuk mengetahui kejadian batuan beku di lapangan.

Tekstur terpenting yang mempengaruhi tekstur batuan beku yaitu tingkat kecepatan pembekuan magma. Pembekuan magam yang lambat akan menghasilkan butir- butir kristal yang besar. Proses ini terjadi pada magma yang terdapat jauh di bawah permukaan bumi atau material yang di semburkan oleh gunung api pada ketika erupsinya,akan mengalami pembekuan yang sangat cepat.

Batuan beku yang terbentuk pada atau erat dengan permukaan bumi akan menunjukkan tekstur yang berbutir halus yang disebut afanitik.butiran mineral pada batuan beku afanitik sangat kecil, sehingga sangat sulit dibedakan janis mineralnya dengan mata biasa. Meskipun jenis mineralnya sulit di tentukan lantaran ukurannya yang sangat halus, tetapi batuan ini sanggup dicirikan oleh warnanya yang sangat terang,menengah atau gelap. Batuan beku afanitik yang berwarna terang terutama di susun oleh mineral non ferromagnesian silicate, sedangkan batuan beku afanitik yang berwarna gelap di susun oleh mineral-mineral feromagnesian silikat.

Kenampakan yang umum pada batuan beku afanitik yaitu adanya lubang-lubang bekas keluarnya gas yang bentuknya membundar atau memanjang yang di sebut vesikuler,dan umumnya terdapat pada bab luar dari ajaran lava. Batuan beku yang terbentuk jauh di bawah permukaan akan menghasilkan tekstur butiran yang kasar,yang disebut feneritik, tekstur ini membuktikan butiran yang bergairah dan relatif sama besar,serta mineral-mineralnya sanggup dibedakan dengan mata biasa tanpa pemberian alat pembesar.batuan beku feneritik ini lantaran terbentuk jauh di bawah permukaan, maka batuan ini ini akan muncul kepermukaan sesudah batuan yang menutupinya mengalami proses erosi.

Massa magma yang besar yang terletak jauh di kedalaman bumi,membutuhkan waktu yang cukup usang untuk proses pembekuannya, puluhan ribu tahun atau bahkan jutaan tahun.karena semua mineral dalam semua mineral dalam magma tidak mengkristal pada waktu yang bersamaan,maka akan memungkinkan untuk beberapa mineral membentuk kristal-kristal yang cukup besar. Jika magma yang mengandung beberapa kristal besar mengalami perubahan kondisi lingkungannya, maka sisa dari magma akan mengalami pembekuan yang sangat cepat sehingga menghasilkan butiran kristal yang halus. Batuan yang di hasilkan akan menunjukkan kristal-kristal bergairah dikelilingi atau tertanam pada matrik dari kristal-kristal yang berbutir halus. Kristal-kristal yang besar disebut fenokris, sedang matrik kristal-kristal yang kecil disebut masa dasar. Batuan beku yang memiliki tekstur semacam ini disebut batuan beku porfir(porphyry).

Pada beberapa aktifitas gunung api,magma yang setengah padatakan di lemparkan ke atmosphera dan akan mengalami pembekuan yang sangat cepat.pembekuan yang sangat cepat ini akan menghasilkan tekstur gelas(glass) Bbatuan yang memiliki tekstur semacam ini yaitu obsidian.

Meskipun kecepatan pembekuan magma merupakan faktor yang utama pembentuk tekstur batuan beku, faktor lain yang juga penting pengaruhnya terhadap pembekuan tekstur yaitu komposisi magma.magma basaltik yang bersifat encer, umumnya akan membentuk batuan kristalin apabila mengalami pembekuan yang cepat pada ajaran tipis lava. Pada kondisi yang sama, magma granitik yang umumnya lebih kental, akan lebih memungkinkan untuk membentuk batuan dengan tekstur gelas.akibatnya batuan lelehan lava yang banyak disusun oleh gelas volkanik memiliki komposisi granitk. Sebaliknya lelehan lava basaltik yang mengalir di laut, bab permukaannya akan mengalami pembekuan yang sangat cepat sehingga menghasilkan lapisan tipis mineral gelas.

Beberapa batuan beku dibuat dari konsolidasi fragmen batuan yang berasal dari erupsi gunung api.material yang di keluarkan biasanya berupa debu volkanik yang sangat halus, lapili atau bongkah besar yang berbentuk menyudut yang memungkinkan berasal dari batuan dinding sekitar kawah yang di lemparkan pada ketika erupsinya.batuan beku yang di susun oleh fragmen batuan semacam ini disebut bertekstur piroklastik.

Kenampakan yang umum dari batuan piroklastik yaitu di susun oleh glass shard.batuan piroklastik lainya di susun oleh fragmen-fragmen batuan yang tersemen bahu-membahu beberapa waktu kemudian.karena batuan piroklastik ini di bentuk dari individual fragmen, maka teksturnya kadang kala sama dengan tekstur batuan sedimen daripada batuan beku.

Komposisi Mineral

Mineral-mineral yang membentuk batuan beku di determinasi oleh komposisi kimia magma darimana mineral-mineral tersebut mengkristal.seperti halnya batuan beku yang telah di ketahui memiliki variasi yang sangat besar,maka sanggup pula di asumsikan bahwa macam magmapun memiliki variasi yang besar pula.pada hebat geologi telah mendapat bahwa satu gunung api memiliki tingkat erupsi yang bervariasi kadang kala mengeluarkan lava yang memiliki mineral yang berbeda,terutama pada gunung api yang memiliki periode letusan cukup lama.dari hal tersebut sanggup dikatakan bahwa magma yang sama kemungkinan sanggup menghasilkan kandungan mineral yang berfariasi.

N.l.bowen merupakan spesialis yang pertama kali melakuakan penyelidikan terhadap proses kristalisasi magma pada awal kala ke 20 ini. Hasil penyelidikan bowen di laboratorium menunjukkan bahwa mineral tertentu akan mengkristal pertama kali. Dengan penurunan temperatur,mineral lain akan mulai mengkristal, sejalan dengan proses pengkristalan dari magma, komposisi dari magma yang tersisa selalu mengalami perubahan juga. Sebagai pola ,pada ketika magma telah mengalami pembekuan kira-kira 50%, magma yang tersisa akan mengalami penurunan kandungan unsur-unsur besi, magnesium dan kalsium, lantaran unsur-unsur ini di jumpai pada mineral-mineral yang terbentuk pertama kali. Tetapi pada ketika yang bersamaan, komposisi magma lebih di perkaya oleh kandungan unsur-unsur yang banyak terkandung dalam mineral-mineral yang terbentuk kemudian, menyerupai unsur-unsur sodium dan potasium. Demikian juga kandungan silikon dalam larutan magma semakin bertambah pada proses kristalisasi berikutnya.

Bowen juga menunjukkan bahwa mineral-mineral yang telah mengkristal dan masih terdapat dalam lingkungan magma yang masih cair akan bereaksi dengan sisa cairan magma dan menghasilkan mineral berikutnya. Oleh alasannya yaitu itu susunan atau urutan proses kristalisasi mineral dikenal dengan nama Bowen’s Reaction Series. Pada bab kiri dari susunan ini olivine yang merupakan mineral pertama yang terbentuk, akan bereaksi dengan cairan magma dan membentuk piroksin. Reaksi ini akan terus berlangsung hingga mineral yang terakhir dalam seri ini yaitu biotit, terbentuk. Susunan sebelah kiri ini disebut sebagai Discontinoues Reaction Series, lantaran tiap mineral yang terbentuk memiliki struktur Kristal yang berbeda. Olivin disusun oleh tetrahera tunggal, dan mineral lain pada seri ini disusun oleh rangkaian rantai tunggal, rantai ganda, dan struktur lembaran. Pada umumnya reaksi yang terjadi tidak tepat sehingga mineral-mineral yang bervariasi ini akan hadir pada ketika yang bersamaan.

Pada susunan bab kanan reaksi berlangsung terus menerus. Minerla yang pertama kali terbentuk yaitu mineral feldspar yang kaya akan kalsium( Ca – feldspar ) bereaksi dengan ion-ion sodium (Na) yang semakin meningkat persentasenya di dalam magma. Kadang kala kecepatan pendinginan berlangsung sangat cepat sehingga menghambat perubahan yang tepat dari kalsium feldspar menjadi sodium feldspar. Bila hal ini terjadi zoning pada mineral feldspar diamana kalsium feldspar dibagian pada dasarnya dikelilingi oleh sodium feldspar.

Pada proses kristalisasi, sesudah magma mengalami pembekuan, sisa magma akan membentuk mineral kuarsa, muskovit dan potas feldspar(ortoklas). Meskipun mineral- mineral yang terakhir disebutkan terdapat dalam urutan Bowen’s Reaction Series,tetapi bab ini tidak benar-benar merupakan reaction series.

Bowen menunujukan proses kristalisasi mineral dari magma sistematis, tetapi bagaimana Bowen reaction series sanggup menceritakan kkeanekaragaman dari batuan beku?pada suatu tingkat proses kristaslisasi magma,bagian yang telah mengkristal lebih dulu(padat) akan selalu memisahkan diri dari bab yang cair. Hal semacam ini, sanggup terjadi lantaran mineral-mineral yang mengkristal lebih dahulu akan lebih berat daripada bab magma yang masih mencair,sehingga mineral tersebut akan turun ke bawah dan terkonsentrasi padadapur magma. Proses pengendapan ini terjadi secara sedikit demi sedikit mulai dari mineral-mineral gelap menyerupai olivine. Bilamana sisa dari magma kemudian mengkristal baik di tempat tersebut, ataupun di tempatnya yang gres lantaran mengalami migrasi dari dapur magma, maka akan terbentuk batuan beku dengan komposisi yang berbeda dengan komposisi magma asal.

Proses segregasi mineral oleh pemisahan dan diferensiasi kristalisai disebut fraction series crtistallization (kristalisasi koraksional). Pada tiap tingkatan dari proses kristalisasi,cairan magma terpisah dari bab magma yang telah padat. Akibatnya kristalisasi fraksional akan menghasilkan batuan beku dengan rentang komposisi yang cukup lebar.

Bowen berhasil menunjukkan bahwa melalui proses kristalisasi fraksional, satu jenis magma sanggup menghasilkan beberapa batuan beku.Tetapi penelitian yang gres lebih menunjukkan bahwa proses kristalisasi fraksional saja tidak cukup untuk menjelaskan keanekaragaman batuan beku yang diketahui. Meskipun lebih dari 1 macam batuan beku sanggup membentuk dari satu jenis magma,tetapi masih ada prosedur yang lain yang sanggup menghasilkan magma dengan komposisi yang masih beragam.

Penamaan Batuan Beku

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya,batuan beku diklasifikasikan atau dikelompokan menurut tekstur dan komposisi mineralnya. Tekstur batuan beku dihasilkan oleh perbedaan proses pembekuannya, sedangkan komposisi mineral batuan beku sangat tergantung pada komposisi kimia magma dan kondisi lingkungan proses kristalisasinya. Dari hasil penelitian Bowen,mineral yang mengkristal pada kondisi yang sama akan menyusun batuan beku yang sama pula. Sehingga sanggup dikatakan bahwa pembagian terstruktur mengenai batuan beku sangat bergantung pada Bowen’s Reaction Series .

Mineral-mineral yang pertama mengkristal, Ca feldspar, piroksin, dan olivin e,merupakan mineral yang kandungannya Fe, Mg, dan Ca-nya tinggi dan kandungan Si rendah. Basalt merupakan batuan beku ektrusif dangan komposisis mineral-mineral

tersebut, tetapi istilah basaltic (basalan) dipakai untuk batuan beku dengan tipe menyerupai Basalt. Mengacu pada kandungan Besinya, batuan beku Basaltik dicirikan oleh warnanya yang gelap dan sedikit lebih berat dibandingkan dengan batuan beku lainnya yang dijumpai di permukaan.

Diantara mineral-mineral yang terakhir mengkristal yaitu mineral potas feldspar dan kuarsa. Batuan beku yang memiliki komposisi mineral didominasi oleh mineral- mineral tersebut disebut dengan tipe granitic. Batuan beku menengah (intermediate) disusun oleh mineral-mineral yang terdapat di bab tengah dari Bowen’s Reaction Series. Amfibol bersama dengan plagioklas menengah merupakan mineral-mineral utama yang menyusun batuan beku tipe ini. Batuan beku yang memiliki komposisi diantara granit dan basalt disebut sebagai tipe andesitic.

Tabel batuan beku yang dijumpai

Meskipun tiap kelompok batuan beku disusun oleh mineral utama yang terletak pada tempat tertentu dari Bowen’s Reaction Series, tetapi terdapat juga mineral embel-embel yang jumlahnya tidak begitu banyak. Sebagai contoh, batuan beku granatik terutama tersusun oleh mineral kuarsa dan potas feldspar (K-feldspar), tetapi kadang kala juga dijumpai mineral muskovit, biotit,amfibol dan sodium feldspar (Na-feldspar) dalam jumlah yang sedikit sebagai mineral tambahan.

Selain tiga kelompok batuan beku menyerupai yang telah diuraikan di atas, terdapat juga batuan beku yang memiliki komposisi diantara ketiga kelompok batuan beku tersebut. Sebagai contoh, batuan beku intrusive yang disebut granodiorit, disusun oleh mineral-mineral yang menyusun batuan beku granatik dan batuan beku andesitic. Batuan beku lain yang cukup penting tersebut yaitu peridotit, yang komposisi mineral utamanya terdiri dari olivine. Batuan beku ini termasuk batuan beku ultrabasa dan merupakan penyusun utama dari mantel bumi bab atas.

Faktor yang penting pada komposisi mineral batuan beku yaitu kandungan silica (SiO₂). Persentase silica dalam batuan beku sangat bervariasi dan sebanding dengan kelimpahan mineral lainnya. Contohnya, batuan yang mengandung silica rendah, kandungan kalsium, besi dan magnesiumnya tinggi. Kandungan silica dalam batuan beku tergantung pada tipe dari batuan bekunya. Batuan beku granitic( asam) memiliki kandungan silica yang lebih besar dari 66%, batuan beku andesitic(menengah) berkisar antara 55% - 66% batuan beku basaltic (Basa) berkisar antara 45% - 55%, dan batuan beku ultrabasa kurang dari 45%. Kandungan silica dalam magma juga akan mempengaruhi sifat dari magma tersebut. Magma granitic yang kandungan silica nya tinggi bersifat kental (Vicous) dan memiliki titik beku (lebur) sekitar 800°C. Sedangkan magma basaltic bersifat encer dan titik bekunya (lebur) sekitar 1200°C atau lebih tinggi.

Batuan beku yang memiliki komposisi mineral yang sama tidak selalu memiliki nama yang sama. Makara kenampakan sifat fisik (tekstur) merupakan dasar utama dalam pemberian nama dari pada komposisi mineral. Granit merupakan batuan intrusive yang bertekstur kasar, sedang batuan beku dengan komposisi mineral yang sama dengan granit tetapi tekstur halus memiliki nama riolit.

Share this post