Batuan sebagai bahan induk tanah
Batuan sebagai bahan induk tanaBatuan adalah material alam yang tersusun atas kumpulan (agregat) mineral
baik yang terkonsolidasi maupun yang tidak terkonsolidasi yang merupakan
penyusun utama kerak bumi serta terbentuk sebagai hasil proses alam. Batuan
bisa mengandung satu atau beberapa mineral. Sebagai contoh ada yang
disebut sebagai monomineral rocks (batuan yang hanya mengandung satu jenis
mineral), misalnya marmer, yang hanya mengandung kalsit dalam bentuk
granular, kuarsit, yang hanya mengandung mineral kuarsa. Di samping itu di alam ini paling banyak dijumpai batuan yang disebut polymineral rocks
(batuan yang mengandung lebih dari satu jenis mineral), seperti granit atau
monzonit kuarsa yang mengandung mineral kuarsa, feldspar, dan biotit.
Atas dasar cara terbentuknya, batuan dapat dibedakan menjadi 3 kelompok,
yaitu:
1. batuan beku : sebagai hasil proses pembekuan atau kristalisasi magma
2. batuan sedimen : sebagai hasil proses sedimentasi
3. batuan metamorf : sebagai hasil proses metamorfisme
(a)
(b)
GAMBAR 7.1: Contoh batuan kristalin. (a) marmer yang monomineral, dan (b) monzonit
kuarsa yang polimineral
Untuk membedakan ketiga jenis batuan di atas tidak lah sulit. Secara sederhana
dapat dilakukan algoritma pengamatan sebagai berikut:
_ Bedakan apakah batuan itu terdiri atas klastika/detritus atau kristal?
_ Jika batuan terdiri atas klastika/detritus, dapat dipastikan sebagai batuan
sedimen. Arahkan pikiran anda ke deskripsi batuan sedimen klastik.
_ Jika batuan terdiri atas kristal, amati apakah terdiri atas satu macam mineral
(mono-mineralic) atau bermacam-macam kristal (poly-mineralic).
_ Jika batuan merupakan batuan kristalin yang monomineralik, amati
lebih detail bagaimana kontak antar kristal. Apakah merupakan kontak
belahan atau kontak suture. Jika batuan yang monomineralik ini mempunyai
kontak belahan maka dapat dipastikan sebagai batuan sedimen
non-klastik. Kontak suture disebabkan oleh tekanan dan reaksi antar
kristal ketika terkena proses metamorfisme.
_ Jika batuan merupakan batuan kristalin yang polimineralik, amati
apakah kontaknya interlocking (saling mengunci) ataukah suture.
_ Batugamping yang tersusun oleh material karbonat dimasukkan ke
dalam kelompok batuan sedimen.
Setelah diketahui dengan pasti jenis batuan yang diamati, sesuaikan kerangka
deskripsi berdasarkan jenis batuannya. Kesalahan dalam deskripsi dapat
menyebabkan perlakuan lebih lanjut terhadap batuan yang diamati menjadi
tidak tepat.
7.1 Macam-macam bebatuan
7.1.1 Batuan beku
A. Proses pembentukan
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk langsung dari pembekuan atau
kristalisasi magma. Proses ini merupakan proses perubahan fase dari fase
cair (lelehan, melt) menjadi fase padat, yang akan menghasilkan kristalkristal
mineral primer atau gelas. Proses pembekuan magma (temperatur dan
tekanan) akan sangat berpengaruh terhadap tekstur dan struktur primer batuan,
sedangkan komposisi batuan sangat dipengaruhi oleh sifat magma asal.
Karakteristik tekstur dan struktur pada batuan beku sangat dipengaruhi
oleh waktu dan energi kristalisasi. Apabila terdapat cukup energi dan waktu
pembentukan kristal maka akan terbentuk kristal berukuran besar, sedangkan
bila energi pembentukan rendah akan terbentuk kristal yang berukuran halus.
Bila pendinginan berlangsung sangat cepat, maka kristal tidak sempat terbentuk
dan cairan magma akan membeku menjadi gelas. Proses ini sangat identik
dengan pembuatan gula pasir, di mana untuk membuat gula yang berukuran kasar
diperlukan waktu pendinginan relatif lebih lama dibandingkan gula yang berukuran
halus.
Berdasarkan kecepatan pendinginan ini, maka batuan beku dapat dibagi
menjadi 3 macam, yaitu batuan beku plutonik, hipabisal dan batuan beku
volkanik yang berturut-turut mempunyai ukuran kristal dari yang paling
kasar ke halus.
GAMBAR 7.2: Seri reaksi Bowen
Urutan mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma seiring dengan
penurunan suhu dapat dilihat pada Bowen's reaction series (lihat gambar 1).
Pada seri reaksi Bowen terdapat 2 kelompok, yaitu:
1. seri terputus (discontinuous series), dimana mineral yang terbentuk mempunyai
struktur kristal dan komposisi yang berbeda-beda
2. seri berkesinambungan (continuous series), dimana mineral yang terbentuk
mempunyai struktur kristal yang sama, namun komposisi kimia
penyusunnya yang berbeda.
Akhirnya pada cairan magma akan tersisa silika, potasium dan sodium yang
akan kemudian akan membentuk mineral-mineral K-feldspar, muskovit dan
kuarsa.
Batuan beku berdasarkan atas genesa dapat dibedakan menjadi batuan beku
intrusif, yang terbentuk di bawah permukaan bumi, dan batuan beku ekstrusif,
yang membeku di atas permukaan bumi. Batuan beku ekstrusif masih
dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu batuan aliran (efusif) dan ledakan (eksplosif).
B. Karakteristik
B.1. Sifat fisik
Pengamatan fisik yang perlu diamati adalah warnanya saja. Warna dapat
mencerminkan proporsi kehadiran mineral terang (felsik) terhadap mineral
berwarna gelap (mafik). Dari pengamatan warna ini, dapat memberikan penafsiran
kepada tipe batuan asam, menengah, basa dan ultrabasa. Batuan
beku asam memiliki warna relatif lebih terang dibandingkan dengan batuan
beku menengah atau basa.
B.2. Tekstur
Pengamatan tekstur meliputi, tingkat kristalisasi, keseragaman kristal dan
ukuran kristal yang masing-masing dapat dibedakan menjadi beberapa
macam.
1. Tingkat kristalisasi
_ Holokristalin, seluruhnya terdiri atas kristalin
_ Holohyalin, seluruhnya terdiri atas gelas
_ Hypohyalin, sebagian kristal dan sebagian gelas.
2. Keseragaman kristal
_ Equigranular, mempunyai ukuran kristal yang relatif seragam. Sering
dipisahkan menjadi idiomorfik granular (kristal berbentuk euhedral),
hypidiomorfik granular (kristal berbentuk subhedral) dan allotriomorfik
granular (kristal berbentuk anhedral).
_ Inequigranular (porfiritik), mempunyai ukuran kristal yang tidak seragam.
Kristal yang relatif lebih besar disebut sebagai fenokris (kristal
sulung), yang terbentuk lebih awal. Sedangkan kristal yang lebih halus
disebut sebagai massa dasar.
_ Afanitik, jika batuan kristalin mempunyai ukuran kristal yang sangat
halus dan jenis mineralnya tidak dapat dibedakan dengan kaca pembesar.
3. Ukuran kristal
_ < 1mm !halus
_ 1 . 5mm !sedang
_ > 5mm !kasar
B.3. Komposisi
Mineral pada batuan beku dapat dikelompokkan menjadi mineral utama dan
mineral asesori. Mineral utama merupakan mineral yang dipakai untuk
menentukan nama batuan berdasarkan komposisi mineralogi, karena kehadirannya
pada batuan melimpah. Contoh: ortoklas, plagioklas, kuarsa, piroksen
dan olivin.
Mineral asesori adalah mineral yang keberadaannya pada batuan tidak melimpah,
namun sangat penting dalam penamaan batuan, misalnya biotit atau
hornblende pada granit biotit atau granit hornblende.
Mineral yang sangat halus, misalnya pada batuan yang bertekstur afanitik,
cukup disebutkan kelompok mineralnya saja, misalnya mineral felsik, intermediat
atau mineral mafik. Contoh: Riolit tersusun oleh mineral felsik.
B.4. Struktur
Struktur pada batuan beku adalah kenampakan hubungan antara bagianbagian
batuan yang berbeda. Struktur ini sangat penting di dalam menduga
karakteristik keteknikan, misalnya pada batuan beku yang berstruktur kekar
tiang (columnar joint) akan mempunyai karakteristik keteknikan yang berbeda
dengan batuan beku yang berstruktur kekar lembaran (sheeting joint). Kedua
struktur ini hanya dapat diamati di lapangan.
Macam-macam struktur yang sering dijumpai pada batuan beku adalah:
_ Masif : bila batuan pejal tanpa retakan aau lubang gas
_ Teretakkan : bila batuan mempunyai retakan (kekar tiang atau kekar
lembaran)
_ Vesikuler : bila terdapat lubang gas. Skoriaan, jika lubang gas tidak saling
berhubungan; Pumisan, jika lubang gas saling berhubungan; Aliran,
bila ada kenampakan aliran pada orientasi lubang gas.
_ Amigdaloidal : bila lubang gas terisi oleh mineral sekunder.
7.1.2 Batuan sedimen
A. Proses pembentukan
Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk karena proses sedimentasi,
yang meliputi pelapukan, erosi, transportasi dan deposisi (pengendapan).
Proses pelapukan yang terjadi dapat berupa pelapukan fisik maupun pelapukan
kimia. Proses erosi dan transportasi terutama dilakukan oleh media air
dan angin. Proses pengendapan terjadi jika energi transport sudah tidak mampu
mengangkut detritus tersebut. Material yang lepas ini akan diubah menjadi
batuan dengan proses diagenesis dan litifikasi, yang termasuk di dalamnya
kompaksi dan sementasi.
Secara umum batuan sedimen dapat dibedakan menjadi dua golongan besar
berdasarkan cara pengendapannya, yaitu batuan sedimen klastik dan nonklastik.
_ Batuan sedimen klastik tersusun atas butiran-butiran (klastika) yang terbentuk
karena proses pelapukan secara mekanis dan banyak dijumpai
mineral-mineral alogenik. Mineral-mineral alogenik adalah mineral
yang tidak terbentuk pada lingkungan sedimentasi atau pada saat sedimentasi
terjadi. Mineral ini berasal dari batuan asal yang telah mengalami
transportasi dan kemudian terendapkan pada lingkungan sedimentasi.
Pada umumnya berupa mineral yang mempunyai resistensi tinggi,
seperti kuarsa, plagioklas, hornblende, garnet dan biotit.
_ Batuan sedimen non-klastik, terbentuk karena proses pengendapan secara
kimiawi dari larutan maupun hasil aktivitas organik dan umumnya
tersusun oleh mineral-mineral autigenik. Mineral-mineral autigenik
adalah mineral yang terbentuk pada lingkungan sedimentasi, seperti
gipsum, anhidrit, kalsit dan halit.
B. Karakteristik
B.1. Sifat fisik
Pengamatan fisik meliputi pengamatan warna dan derajat kompaksi. Warna
batuan sedimen dapat mencerminkan komposisi dominan atau jenis semen
penyusunnya, misalnya batuan sedimen yang berukuran pasir berwarna kuning
atau kemerahan dapat diduga bahwa batuan tersebut disemen oleh material
yang tersusun oleh oksida besi.
B.2. Tekstur
Tekstur batuan sedimen adalah segala kenampakan yang berhubungan dengan
butiran penyusunnya, seperti ukuran butir, bentuk butir, hubungan antar
butir (kemas). Secara umum tekstur batuan sedimen dapat dibedakan menjadi
2 macam, yaitu klastik dan non-klastik.
Pada tekstur klastik, yang diamati meliputi:
_ Ukuran butir yang dapat dipisahkan berdasarkan skala Wentworth,
seperti bongkah (> 256 mm), berangkal (64 . 256 mm), kerakal (4 . 64
mm), kerikil (2 . 4 mm), pasir (0,063 . 2 mm), lanau (0,004 . 0,063 mm)
dan lempung (< 0,004 mm).
_ Sortasi (pemilahan) dapat berupa sortasi baik, jika besar butiran
penyusunnya relatif sama dan sortasi buruk, jika besar butiran
penyusunnya tidak sama.
_ Bentuk butir dibedakan atas bentuk menyudut (angular) dan membundar
(rounded) serta menyudut/membulat tanggung (subangular atau
subrounded).
_ Kemas dibedakan menjadi 2 macam, yaitu kemas terbuka (matrix supported),
jika butiran yang berukuran besar (fragmen) tidak saling bersentuhan
atau mengambang dalam matrik. Kemas tertutup (class supported)
jika butiran penyusunnya saling bersentuhan satu sama lain.
Pada batuan sedimen yang berukuran > 2 mm, masih dapat dideskripsi lebih
detail mengenai fragmen (butiran yang lebih besar dari ukuran pasir), matrik
(butiran yang berukuran lebih kecil dari fragmen dan diendapkan bersamasama
fragmen), dan semen (material halus yang menjadi pengikat antara matrik
dan fragmen. Semen dapat berupa silika, karbonat, sulfat, atau oksida
besi.
Pada batuan yang bertekstur non-klastik umumnya memperlihatkan kenampakan
mozaik dari kristal penyusunnya. Kristal penyusun biasanya terdiri
dari satu macam mineral (monomineralik), seperti gipsum, kalsit, dan anhidrit.
Macam-macam tekstur non-klastik adalah:
_ Amorf : berukuran lempung/koloid
_ Oolitik : kristal berbentuk bulat yang berkumpul, ukurannya 0,25 . 2
mm
_ Pisolitik : sama seperti oolitik, ukuran butir kristalnya > 2 mm
B.3. Struktur
Struktur pada batuan sedimen sangat penting baik untuk geologi maupun geologi
teknik. Pada analisis geologi struktur ini dapat digunakan untuk menganalisis
kondisi tektonik dari daerah dimana batuan sedimen tersebut dijumpai.
Di samping itu pada bidang batas struktur sedimen secara keteknikan
merupakan bidang lemah. Macam struktur sedimen yang dapat dijumpai,
misalnya:
_ Perlapisan atau laminasi sejajar, bentuk lapisan yang pada awalnya terbentuk
secara horizontal. Posisi lapisan ini dapat berubah jika terkena
proses tektonik, misalnya perlapisan miring atau terkena patahan.
_ Perlapisan silang-siur, perlapisan batuan saling potong-memotong pada
skala kecil, biasanya melengkung.
_ Perlapisan bergradasi (graded bedding), yang dicirikan oleh perubahan
ukuran butiran pada satu bidang perlapisan. Masif, apabila tidak dijumpai
lapisan atau laminasi.
B.4. Komposisi
Pengamatan komposisi pada batuan sedimen lebih kompleks daripada pada
batuan beku, karena batuan sedimen dapat tersusun oleh fragmen batuan
maupun mineral. Namun pada pengamatan komposisi yang ditekankan
cukup pada pengamatan komposisi fragmen dan semen. Fragmen dapat berupa
butiran mineral yang berukuran lebih dari 2 mm maupun batuan lain
(beku, sedimen, dan metamorf).
Semen biasanya tersusun oleh mineral-mineral berukuran halus, seperti
lempung, gipsum, karbonat, oksida besi dan/atau silika. Jenis semen ini akan
berpengaruh terhadap karakteristik keteknikan dari batuan sedimen. Batuan
yang tersemen silika akan mempunyai karakteristik keteknikan yang lebih
baik daripada batuan yang tersemen karbonat. Jenis semen ini bisa diperkirakan
dengan menggunakan alat bantu, misalnya HCl untuk menentukan
hadirnya material karbonat. Semen gipsum biasanya mempunyai warna hampir
sama dengan karbonat, hanya tidak bereaksi dengan HCl. Semen oksida
besi biasanya berwarna kuning atau merah. Sedangkan semen silika biasanya
sangan keras.
7.1.3 Batuan metamorf
A. Proses pembentukan
Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk oleh proses metamorfosa pada
batuan yang telah ada sebelumnya sehingga mengalami perubahan komposisi
mineral, struktur, dan tekstur tanpa mengubah komposisi kimia dan
tanpa melalui fase cair. Proses ini merupakan proses isokimia (tidak terjadi
penambahan unsur-unsur kimia pada batuan), yang disebabkan oleh perubahan
suhu, tekanan dan fluida, atau variasi dari ketiga faktor tersebut.
Secara umum terdapat tiga macam tipe metamorfosa, yaitu:
_ Metamorfosa termal, yang disebabkan oleh adanya kenaikan suhu akibat
terobosan magma atau lava. Proses yang terjadi adalah rekristalisasi
dan reaksi antara mineral dan larutan magmatik serta penggantian dan
penambahan mineral.
_ Metamorfosa regional, terjadi pada daerah yang luas akibat pembentukan
pegunungan. Perubahan terutama disebabkan dominan oleh
tekanan.
_ Metamorfosa dinamik, yang terjadi pada daerah yang mengalami dislokasi
atau deformasi intensif akibat patahan. Proses yang terjadi adalah
perubahan mekanis pada batuan, tidak terjadi rekristalisasi kecuali pada
tingkat _lonitik.
Mineral yang umum dijumpai pada batuan metamorf adalah kuarsa, garnet,
kalsit, feldspar, mika, dan amfibol.
B. Karakteristik
B.1. Sifat fisik
Pengamatan fisik pada batuan metamorf meliputi pengamatan warna batuan.
Warna batuan dapat mencerminkan ukuran butiran. Warna yang gelap cenderung
mempunyai ukuran butiran yang halus yang tersusun oleh mineralmineral
mika yang berukuran halus. Warna yang terang biasanya tersusun
oleh kuarsa atau karbonat.
B.2. Tekstur
Pengamatan tekstur pada batuan metamorf relatif hampir sama dengan pada
batuan beku, karena sama-sama terdiri atas kristal. Macam-macam pengamatan
tekstur pada batuan metamorf adalah sebagai berikut:
_ Tektstur berdasarkan bentuk individu kristal: idioblast (jika mineral
penyusunnya dominan berbentuk euhedra), hypidioblast (jika mineral
penyusunnya berbentuk anhedra).
_ Berdasarkan bentuk mineral, tekstur batuan metamorf dapat dibagi
menjadi: lepidoblastik (terdiri dari mineral berbentuk tabular seperti mika),
nematoblastik (terdiri dari mineral berbentuk prismatik, seperti hornblende/
amfibol), granoblastik (terdiri dari mineral yang berbentuk granular,
anhedra, dengan batas-batas suture), dan porfiroblastik (terdiri dari
mineral-mineral yang berukuran tidak seragam, beberapa mineral ditemukan
berukuran lebih besar daripada yang lain).
B.3. Struktur
Struktur pada batuan metamorf lebih penting daripada tekstur, karena merupakan
dasar dari penamaan batuan metamorf. Struktur ini dapat dibagi mennjadi
dua, yaitu struktur foliasi dan struktur non-foliasi.
_ Struktur foliasi adalah struktur paralel yang disebabkan oleh adanya
penjajaran mineral-mineral penyusunnya. Umumnya tersusun oleh
mineral-mineral pipih dan/atau prismatik, seperti mika, horblende atau
piroksen. Struktur foliasi dapat dibedakan menjadi slaty cleavage
(adanya bidang-bidang belah yang sangat rapat, teratur dan sejajar; batuannya
disebut slate/batusabak), phyllitic (hampir sama dengan slaty
cleavage, tetapi tingkatannya lebih tinggi daripada batu sabak, sudah
terlihat adanya pemisahan mineral pipih dan dan mineral granular; batuannya
disebut filit), schistosic (adanya penjajaran mineral-mineral pipih
yang menerus dan tidak terputus oleh mineral granular; batuannya
disebut sekis), dan gneissic (adanya penjajaran mineral-mineral granular
yang berselingan dengan mineral-mineral prismatik, mineral pipih
memiliki orientasi tidak menerus; batuannya disebut gneis).
_ Struktur non-foliasi dicirikan oleh tidak adanya penjajaran mineral pipih
atau prismatik. Struktur ini terdiri atas hornfelsic (dibentuk oleh metamorfosa
termal, dimana butiran mineralnya berukuran relatif seragam;
batuannya disebut hornfels [tersusun oleh polimineralik], kuarsit [tersusun
dominan oleh kuarsa], dan marmer [tersusun oleh kalsit]), cataclastic
(terbentuk karena metamorfosa kataklastik, misalnya akibat patahan;
nama batuannya adalah kataklasit), mylonitic (mirip dengan kataklastik,
tetapi mineral penyusunnya berukuran halus dan dapat dibelah
seperti skis; nama batuannya disebut milonit), dan pyllonitic (struktur
ini mirip dengan milonitik, tetapi sudah mengalami rekristalisasi sehingga
menunjukkan kilap sutera; nama batuannya disebut gllonit).
B.4. Komposisi
Komposisi mineral pada batuan metamorf hampir sama dengan pada batuan
beku atau sedimen non-klastik. Perbedaannya jenis mineralnya lebih kompleks
karena merupakan hasil rekristalisasi dari mineral-mineral pada batuan
asalnya. Komposisi mineral pada batuan metamorf berfoliasi biasanya polimineralik,
sedangkan pada non-foliasi biasanya monomineralik, kecuali hornBAB
fels.
7.2 Pelapukan dan alterasi pada batuan
Proses pelapukan dan alterasi menyebabkan terubahnya batuan asal menjadi
material lain yang sifat fisiknya menjadi lebih lemah. Proses ini dapat mempermudah
atau mempercepat terurainya ikatan kimia mineral pada batuan.
Proses pelapukan dapat dibagi menjadi dua, yaitu:
_ Pelapukan mekanik yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir.
_ Pelapukan kimia, yang menyebabkan mineral pada batuan mengalami
dekomposisi.
Proses alterasi sedikit berbeda dengan pelapukan. Pada alterasi, proses kimia
lebih berperan dibandingkan proses fisika dan di sini terjadi peningkatan suhu
yang signifikan untuk mempercepat proses alterasi. Namun demikian, baik
proses pelapukan maupun proses alterasi keduanya akan mempercepat proses
pembentukan tanah.
baik yang terkonsolidasi maupun yang tidak terkonsolidasi yang merupakan
penyusun utama kerak bumi serta terbentuk sebagai hasil proses alam. Batuan
bisa mengandung satu atau beberapa mineral. Sebagai contoh ada yang
disebut sebagai monomineral rocks (batuan yang hanya mengandung satu jenis
mineral), misalnya marmer, yang hanya mengandung kalsit dalam bentuk
granular, kuarsit, yang hanya mengandung mineral kuarsa. Di samping itu di alam ini paling banyak dijumpai batuan yang disebut polymineral rocks
(batuan yang mengandung lebih dari satu jenis mineral), seperti granit atau
monzonit kuarsa yang mengandung mineral kuarsa, feldspar, dan biotit.
Atas dasar cara terbentuknya, batuan dapat dibedakan menjadi 3 kelompok,
yaitu:
1. batuan beku : sebagai hasil proses pembekuan atau kristalisasi magma
2. batuan sedimen : sebagai hasil proses sedimentasi
3. batuan metamorf : sebagai hasil proses metamorfisme
(a)
(b)
GAMBAR 7.1: Contoh batuan kristalin. (a) marmer yang monomineral, dan (b) monzonit
kuarsa yang polimineral
Untuk membedakan ketiga jenis batuan di atas tidak lah sulit. Secara sederhana
dapat dilakukan algoritma pengamatan sebagai berikut:
_ Bedakan apakah batuan itu terdiri atas klastika/detritus atau kristal?
_ Jika batuan terdiri atas klastika/detritus, dapat dipastikan sebagai batuan
sedimen. Arahkan pikiran anda ke deskripsi batuan sedimen klastik.
_ Jika batuan terdiri atas kristal, amati apakah terdiri atas satu macam mineral
(mono-mineralic) atau bermacam-macam kristal (poly-mineralic).
_ Jika batuan merupakan batuan kristalin yang monomineralik, amati
lebih detail bagaimana kontak antar kristal. Apakah merupakan kontak
belahan atau kontak suture. Jika batuan yang monomineralik ini mempunyai
kontak belahan maka dapat dipastikan sebagai batuan sedimen
non-klastik. Kontak suture disebabkan oleh tekanan dan reaksi antar
kristal ketika terkena proses metamorfisme.
_ Jika batuan merupakan batuan kristalin yang polimineralik, amati
apakah kontaknya interlocking (saling mengunci) ataukah suture.
_ Batugamping yang tersusun oleh material karbonat dimasukkan ke
dalam kelompok batuan sedimen.
Setelah diketahui dengan pasti jenis batuan yang diamati, sesuaikan kerangka
deskripsi berdasarkan jenis batuannya. Kesalahan dalam deskripsi dapat
menyebabkan perlakuan lebih lanjut terhadap batuan yang diamati menjadi
tidak tepat.
7.1 Macam-macam bebatuan
7.1.1 Batuan beku
A. Proses pembentukan
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk langsung dari pembekuan atau
kristalisasi magma. Proses ini merupakan proses perubahan fase dari fase
cair (lelehan, melt) menjadi fase padat, yang akan menghasilkan kristalkristal
mineral primer atau gelas. Proses pembekuan magma (temperatur dan
tekanan) akan sangat berpengaruh terhadap tekstur dan struktur primer batuan,
sedangkan komposisi batuan sangat dipengaruhi oleh sifat magma asal.
Karakteristik tekstur dan struktur pada batuan beku sangat dipengaruhi
oleh waktu dan energi kristalisasi. Apabila terdapat cukup energi dan waktu
pembentukan kristal maka akan terbentuk kristal berukuran besar, sedangkan
bila energi pembentukan rendah akan terbentuk kristal yang berukuran halus.
Bila pendinginan berlangsung sangat cepat, maka kristal tidak sempat terbentuk
dan cairan magma akan membeku menjadi gelas. Proses ini sangat identik
dengan pembuatan gula pasir, di mana untuk membuat gula yang berukuran kasar
diperlukan waktu pendinginan relatif lebih lama dibandingkan gula yang berukuran
halus.
Berdasarkan kecepatan pendinginan ini, maka batuan beku dapat dibagi
menjadi 3 macam, yaitu batuan beku plutonik, hipabisal dan batuan beku
volkanik yang berturut-turut mempunyai ukuran kristal dari yang paling
kasar ke halus.
GAMBAR 7.2: Seri reaksi Bowen
Urutan mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma seiring dengan
penurunan suhu dapat dilihat pada Bowen's reaction series (lihat gambar 1).
Pada seri reaksi Bowen terdapat 2 kelompok, yaitu:
1. seri terputus (discontinuous series), dimana mineral yang terbentuk mempunyai
struktur kristal dan komposisi yang berbeda-beda
2. seri berkesinambungan (continuous series), dimana mineral yang terbentuk
mempunyai struktur kristal yang sama, namun komposisi kimia
penyusunnya yang berbeda.
Akhirnya pada cairan magma akan tersisa silika, potasium dan sodium yang
akan kemudian akan membentuk mineral-mineral K-feldspar, muskovit dan
kuarsa.
Batuan beku berdasarkan atas genesa dapat dibedakan menjadi batuan beku
intrusif, yang terbentuk di bawah permukaan bumi, dan batuan beku ekstrusif,
yang membeku di atas permukaan bumi. Batuan beku ekstrusif masih
dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu batuan aliran (efusif) dan ledakan (eksplosif).
B. Karakteristik
B.1. Sifat fisik
Pengamatan fisik yang perlu diamati adalah warnanya saja. Warna dapat
mencerminkan proporsi kehadiran mineral terang (felsik) terhadap mineral
berwarna gelap (mafik). Dari pengamatan warna ini, dapat memberikan penafsiran
kepada tipe batuan asam, menengah, basa dan ultrabasa. Batuan
beku asam memiliki warna relatif lebih terang dibandingkan dengan batuan
beku menengah atau basa.
B.2. Tekstur
Pengamatan tekstur meliputi, tingkat kristalisasi, keseragaman kristal dan
ukuran kristal yang masing-masing dapat dibedakan menjadi beberapa
macam.
1. Tingkat kristalisasi
_ Holokristalin, seluruhnya terdiri atas kristalin
_ Holohyalin, seluruhnya terdiri atas gelas
_ Hypohyalin, sebagian kristal dan sebagian gelas.
2. Keseragaman kristal
_ Equigranular, mempunyai ukuran kristal yang relatif seragam. Sering
dipisahkan menjadi idiomorfik granular (kristal berbentuk euhedral),
hypidiomorfik granular (kristal berbentuk subhedral) dan allotriomorfik
granular (kristal berbentuk anhedral).
_ Inequigranular (porfiritik), mempunyai ukuran kristal yang tidak seragam.
Kristal yang relatif lebih besar disebut sebagai fenokris (kristal
sulung), yang terbentuk lebih awal. Sedangkan kristal yang lebih halus
disebut sebagai massa dasar.
_ Afanitik, jika batuan kristalin mempunyai ukuran kristal yang sangat
halus dan jenis mineralnya tidak dapat dibedakan dengan kaca pembesar.
3. Ukuran kristal
_ < 1mm !halus
_ 1 . 5mm !sedang
_ > 5mm !kasar
B.3. Komposisi
Mineral pada batuan beku dapat dikelompokkan menjadi mineral utama dan
mineral asesori. Mineral utama merupakan mineral yang dipakai untuk
menentukan nama batuan berdasarkan komposisi mineralogi, karena kehadirannya
pada batuan melimpah. Contoh: ortoklas, plagioklas, kuarsa, piroksen
dan olivin.
Mineral asesori adalah mineral yang keberadaannya pada batuan tidak melimpah,
namun sangat penting dalam penamaan batuan, misalnya biotit atau
hornblende pada granit biotit atau granit hornblende.
Mineral yang sangat halus, misalnya pada batuan yang bertekstur afanitik,
cukup disebutkan kelompok mineralnya saja, misalnya mineral felsik, intermediat
atau mineral mafik. Contoh: Riolit tersusun oleh mineral felsik.
B.4. Struktur
Struktur pada batuan beku adalah kenampakan hubungan antara bagianbagian
batuan yang berbeda. Struktur ini sangat penting di dalam menduga
karakteristik keteknikan, misalnya pada batuan beku yang berstruktur kekar
tiang (columnar joint) akan mempunyai karakteristik keteknikan yang berbeda
dengan batuan beku yang berstruktur kekar lembaran (sheeting joint). Kedua
struktur ini hanya dapat diamati di lapangan.
Macam-macam struktur yang sering dijumpai pada batuan beku adalah:
_ Masif : bila batuan pejal tanpa retakan aau lubang gas
_ Teretakkan : bila batuan mempunyai retakan (kekar tiang atau kekar
lembaran)
_ Vesikuler : bila terdapat lubang gas. Skoriaan, jika lubang gas tidak saling
berhubungan; Pumisan, jika lubang gas saling berhubungan; Aliran,
bila ada kenampakan aliran pada orientasi lubang gas.
_ Amigdaloidal : bila lubang gas terisi oleh mineral sekunder.
7.1.2 Batuan sedimen
A. Proses pembentukan
Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk karena proses sedimentasi,
yang meliputi pelapukan, erosi, transportasi dan deposisi (pengendapan).
Proses pelapukan yang terjadi dapat berupa pelapukan fisik maupun pelapukan
kimia. Proses erosi dan transportasi terutama dilakukan oleh media air
dan angin. Proses pengendapan terjadi jika energi transport sudah tidak mampu
mengangkut detritus tersebut. Material yang lepas ini akan diubah menjadi
batuan dengan proses diagenesis dan litifikasi, yang termasuk di dalamnya
kompaksi dan sementasi.
Secara umum batuan sedimen dapat dibedakan menjadi dua golongan besar
berdasarkan cara pengendapannya, yaitu batuan sedimen klastik dan nonklastik.
_ Batuan sedimen klastik tersusun atas butiran-butiran (klastika) yang terbentuk
karena proses pelapukan secara mekanis dan banyak dijumpai
mineral-mineral alogenik. Mineral-mineral alogenik adalah mineral
yang tidak terbentuk pada lingkungan sedimentasi atau pada saat sedimentasi
terjadi. Mineral ini berasal dari batuan asal yang telah mengalami
transportasi dan kemudian terendapkan pada lingkungan sedimentasi.
Pada umumnya berupa mineral yang mempunyai resistensi tinggi,
seperti kuarsa, plagioklas, hornblende, garnet dan biotit.
_ Batuan sedimen non-klastik, terbentuk karena proses pengendapan secara
kimiawi dari larutan maupun hasil aktivitas organik dan umumnya
tersusun oleh mineral-mineral autigenik. Mineral-mineral autigenik
adalah mineral yang terbentuk pada lingkungan sedimentasi, seperti
gipsum, anhidrit, kalsit dan halit.
B. Karakteristik
B.1. Sifat fisik
Pengamatan fisik meliputi pengamatan warna dan derajat kompaksi. Warna
batuan sedimen dapat mencerminkan komposisi dominan atau jenis semen
penyusunnya, misalnya batuan sedimen yang berukuran pasir berwarna kuning
atau kemerahan dapat diduga bahwa batuan tersebut disemen oleh material
yang tersusun oleh oksida besi.
B.2. Tekstur
Tekstur batuan sedimen adalah segala kenampakan yang berhubungan dengan
butiran penyusunnya, seperti ukuran butir, bentuk butir, hubungan antar
butir (kemas). Secara umum tekstur batuan sedimen dapat dibedakan menjadi
2 macam, yaitu klastik dan non-klastik.
Pada tekstur klastik, yang diamati meliputi:
_ Ukuran butir yang dapat dipisahkan berdasarkan skala Wentworth,
seperti bongkah (> 256 mm), berangkal (64 . 256 mm), kerakal (4 . 64
mm), kerikil (2 . 4 mm), pasir (0,063 . 2 mm), lanau (0,004 . 0,063 mm)
dan lempung (< 0,004 mm).
_ Sortasi (pemilahan) dapat berupa sortasi baik, jika besar butiran
penyusunnya relatif sama dan sortasi buruk, jika besar butiran
penyusunnya tidak sama.
_ Bentuk butir dibedakan atas bentuk menyudut (angular) dan membundar
(rounded) serta menyudut/membulat tanggung (subangular atau
subrounded).
_ Kemas dibedakan menjadi 2 macam, yaitu kemas terbuka (matrix supported),
jika butiran yang berukuran besar (fragmen) tidak saling bersentuhan
atau mengambang dalam matrik. Kemas tertutup (class supported)
jika butiran penyusunnya saling bersentuhan satu sama lain.
Pada batuan sedimen yang berukuran > 2 mm, masih dapat dideskripsi lebih
detail mengenai fragmen (butiran yang lebih besar dari ukuran pasir), matrik
(butiran yang berukuran lebih kecil dari fragmen dan diendapkan bersamasama
fragmen), dan semen (material halus yang menjadi pengikat antara matrik
dan fragmen. Semen dapat berupa silika, karbonat, sulfat, atau oksida
besi.
Pada batuan yang bertekstur non-klastik umumnya memperlihatkan kenampakan
mozaik dari kristal penyusunnya. Kristal penyusun biasanya terdiri
dari satu macam mineral (monomineralik), seperti gipsum, kalsit, dan anhidrit.
Macam-macam tekstur non-klastik adalah:
_ Amorf : berukuran lempung/koloid
_ Oolitik : kristal berbentuk bulat yang berkumpul, ukurannya 0,25 . 2
mm
_ Pisolitik : sama seperti oolitik, ukuran butir kristalnya > 2 mm
B.3. Struktur
Struktur pada batuan sedimen sangat penting baik untuk geologi maupun geologi
teknik. Pada analisis geologi struktur ini dapat digunakan untuk menganalisis
kondisi tektonik dari daerah dimana batuan sedimen tersebut dijumpai.
Di samping itu pada bidang batas struktur sedimen secara keteknikan
merupakan bidang lemah. Macam struktur sedimen yang dapat dijumpai,
misalnya:
_ Perlapisan atau laminasi sejajar, bentuk lapisan yang pada awalnya terbentuk
secara horizontal. Posisi lapisan ini dapat berubah jika terkena
proses tektonik, misalnya perlapisan miring atau terkena patahan.
_ Perlapisan silang-siur, perlapisan batuan saling potong-memotong pada
skala kecil, biasanya melengkung.
_ Perlapisan bergradasi (graded bedding), yang dicirikan oleh perubahan
ukuran butiran pada satu bidang perlapisan. Masif, apabila tidak dijumpai
lapisan atau laminasi.
B.4. Komposisi
Pengamatan komposisi pada batuan sedimen lebih kompleks daripada pada
batuan beku, karena batuan sedimen dapat tersusun oleh fragmen batuan
maupun mineral. Namun pada pengamatan komposisi yang ditekankan
cukup pada pengamatan komposisi fragmen dan semen. Fragmen dapat berupa
butiran mineral yang berukuran lebih dari 2 mm maupun batuan lain
(beku, sedimen, dan metamorf).
Semen biasanya tersusun oleh mineral-mineral berukuran halus, seperti
lempung, gipsum, karbonat, oksida besi dan/atau silika. Jenis semen ini akan
berpengaruh terhadap karakteristik keteknikan dari batuan sedimen. Batuan
yang tersemen silika akan mempunyai karakteristik keteknikan yang lebih
baik daripada batuan yang tersemen karbonat. Jenis semen ini bisa diperkirakan
dengan menggunakan alat bantu, misalnya HCl untuk menentukan
hadirnya material karbonat. Semen gipsum biasanya mempunyai warna hampir
sama dengan karbonat, hanya tidak bereaksi dengan HCl. Semen oksida
besi biasanya berwarna kuning atau merah. Sedangkan semen silika biasanya
sangan keras.
7.1.3 Batuan metamorf
A. Proses pembentukan
Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk oleh proses metamorfosa pada
batuan yang telah ada sebelumnya sehingga mengalami perubahan komposisi
mineral, struktur, dan tekstur tanpa mengubah komposisi kimia dan
tanpa melalui fase cair. Proses ini merupakan proses isokimia (tidak terjadi
penambahan unsur-unsur kimia pada batuan), yang disebabkan oleh perubahan
suhu, tekanan dan fluida, atau variasi dari ketiga faktor tersebut.
Secara umum terdapat tiga macam tipe metamorfosa, yaitu:
_ Metamorfosa termal, yang disebabkan oleh adanya kenaikan suhu akibat
terobosan magma atau lava. Proses yang terjadi adalah rekristalisasi
dan reaksi antara mineral dan larutan magmatik serta penggantian dan
penambahan mineral.
_ Metamorfosa regional, terjadi pada daerah yang luas akibat pembentukan
pegunungan. Perubahan terutama disebabkan dominan oleh
tekanan.
_ Metamorfosa dinamik, yang terjadi pada daerah yang mengalami dislokasi
atau deformasi intensif akibat patahan. Proses yang terjadi adalah
perubahan mekanis pada batuan, tidak terjadi rekristalisasi kecuali pada
tingkat _lonitik.
Mineral yang umum dijumpai pada batuan metamorf adalah kuarsa, garnet,
kalsit, feldspar, mika, dan amfibol.
B. Karakteristik
B.1. Sifat fisik
Pengamatan fisik pada batuan metamorf meliputi pengamatan warna batuan.
Warna batuan dapat mencerminkan ukuran butiran. Warna yang gelap cenderung
mempunyai ukuran butiran yang halus yang tersusun oleh mineralmineral
mika yang berukuran halus. Warna yang terang biasanya tersusun
oleh kuarsa atau karbonat.
B.2. Tekstur
Pengamatan tekstur pada batuan metamorf relatif hampir sama dengan pada
batuan beku, karena sama-sama terdiri atas kristal. Macam-macam pengamatan
tekstur pada batuan metamorf adalah sebagai berikut:
_ Tektstur berdasarkan bentuk individu kristal: idioblast (jika mineral
penyusunnya dominan berbentuk euhedra), hypidioblast (jika mineral
penyusunnya berbentuk anhedra).
_ Berdasarkan bentuk mineral, tekstur batuan metamorf dapat dibagi
menjadi: lepidoblastik (terdiri dari mineral berbentuk tabular seperti mika),
nematoblastik (terdiri dari mineral berbentuk prismatik, seperti hornblende/
amfibol), granoblastik (terdiri dari mineral yang berbentuk granular,
anhedra, dengan batas-batas suture), dan porfiroblastik (terdiri dari
mineral-mineral yang berukuran tidak seragam, beberapa mineral ditemukan
berukuran lebih besar daripada yang lain).
B.3. Struktur
Struktur pada batuan metamorf lebih penting daripada tekstur, karena merupakan
dasar dari penamaan batuan metamorf. Struktur ini dapat dibagi mennjadi
dua, yaitu struktur foliasi dan struktur non-foliasi.
_ Struktur foliasi adalah struktur paralel yang disebabkan oleh adanya
penjajaran mineral-mineral penyusunnya. Umumnya tersusun oleh
mineral-mineral pipih dan/atau prismatik, seperti mika, horblende atau
piroksen. Struktur foliasi dapat dibedakan menjadi slaty cleavage
(adanya bidang-bidang belah yang sangat rapat, teratur dan sejajar; batuannya
disebut slate/batusabak), phyllitic (hampir sama dengan slaty
cleavage, tetapi tingkatannya lebih tinggi daripada batu sabak, sudah
terlihat adanya pemisahan mineral pipih dan dan mineral granular; batuannya
disebut filit), schistosic (adanya penjajaran mineral-mineral pipih
yang menerus dan tidak terputus oleh mineral granular; batuannya
disebut sekis), dan gneissic (adanya penjajaran mineral-mineral granular
yang berselingan dengan mineral-mineral prismatik, mineral pipih
memiliki orientasi tidak menerus; batuannya disebut gneis).
_ Struktur non-foliasi dicirikan oleh tidak adanya penjajaran mineral pipih
atau prismatik. Struktur ini terdiri atas hornfelsic (dibentuk oleh metamorfosa
termal, dimana butiran mineralnya berukuran relatif seragam;
batuannya disebut hornfels [tersusun oleh polimineralik], kuarsit [tersusun
dominan oleh kuarsa], dan marmer [tersusun oleh kalsit]), cataclastic
(terbentuk karena metamorfosa kataklastik, misalnya akibat patahan;
nama batuannya adalah kataklasit), mylonitic (mirip dengan kataklastik,
tetapi mineral penyusunnya berukuran halus dan dapat dibelah
seperti skis; nama batuannya disebut milonit), dan pyllonitic (struktur
ini mirip dengan milonitik, tetapi sudah mengalami rekristalisasi sehingga
menunjukkan kilap sutera; nama batuannya disebut gllonit).
B.4. Komposisi
Komposisi mineral pada batuan metamorf hampir sama dengan pada batuan
beku atau sedimen non-klastik. Perbedaannya jenis mineralnya lebih kompleks
karena merupakan hasil rekristalisasi dari mineral-mineral pada batuan
asalnya. Komposisi mineral pada batuan metamorf berfoliasi biasanya polimineralik,
sedangkan pada non-foliasi biasanya monomineralik, kecuali hornBAB
fels.
7.2 Pelapukan dan alterasi pada batuan
Proses pelapukan dan alterasi menyebabkan terubahnya batuan asal menjadi
material lain yang sifat fisiknya menjadi lebih lemah. Proses ini dapat mempermudah
atau mempercepat terurainya ikatan kimia mineral pada batuan.
Proses pelapukan dapat dibagi menjadi dua, yaitu:
_ Pelapukan mekanik yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir.
_ Pelapukan kimia, yang menyebabkan mineral pada batuan mengalami
dekomposisi.
Proses alterasi sedikit berbeda dengan pelapukan. Pada alterasi, proses kimia
lebih berperan dibandingkan proses fisika dan di sini terjadi peningkatan suhu
yang signifikan untuk mempercepat proses alterasi. Namun demikian, baik
proses pelapukan maupun proses alterasi keduanya akan mempercepat proses
pembentukan tanah.
izin copy ya
BalasHapus