DERET BOWEN DAN KLASIFIKASI BATUAN BEKU ASAM DAN BASA

Transkripsi

1 DERET BOWEN DAN KLASIFIKASI BATUAN BEKU ASAM DAN BASA Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas terstruktur mata kuliah mineralogi Dosen pengampu : Dra. Sri Wardhani Disusun oleh Vanisa Syahra PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2012

2 2 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a DAFTAR ISI DAFTAR ISI... 2 DAFTAR GAMBAR... 3 DAFTAR TABEL... 4 BAB I PENDAHULUAN... 5 Latar Belakang... 5 Rumusan Masalah... 6 Tujuan Penulisan... 7 BAB II PEMBAHASAN... 8 Batuan Beku... 8 Klasifikasi Batuan Beku... 9 Deret Bowen BAB III PENUTUP Kesimpulan DAFTAR PUSTAKA... 13

3 3 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Lapisan penyusun bumi... 5 Gambar 2 Siklus Batuan (Carlson, Plummer, & McGeary, 2008)... 6 Gambar 3 Batuan Beku Basa (Lutgens & Tarbuck, 2012)... 9 Gambar 4 Batuan Beku Intermediate Gambar 5 Batuan Beku Asam (Lutgens & Tarbuck, 2012) Gambar 6 Deret Bowen... 10

4 4 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a DAFTAR TABEL Tabel 1 Karakteristik Kerak Bumi (Carlson, Plummer, & McGeary, 2008)... 6 Tabel 2 Contoh Batuan Beku Intrusif (Shaffer, 1957)... 8 Tabel 3 Contoh Batuan Beku Ekstrusif (Shaffer, 1957)... 9

5 5 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Bumi memiliki tiga lapisan terpenting, yaitu kerak bumi, mantel bumi, dan inti bumi. Kerak bumi merupakan lapisan terluar yang terdiri dari dua bagian, yaitu kerak benua dan kerak samudera. Kerak samudera memiliki ketebalan sekitar 7 km dan tersusun oleh batuan beku basalt. Sedangkan kerak benua memiliki ketebalan sekitar 35 km dan bahkan dapat mencapai 70 km untuk daerah pegunungan seperti Pegunungan Rocky dan Himalaya. Berbeda dengan kerak samudera yang memiliki komposisi kimia yang relatif sama di dalamnya, kerak benua tersusun oleh berbagai macam tipe batuan. Kerak bumi teratas rata-rata tersusun oleh batuan granit atau yang biasa disebut granodiorite, namun lapisan selanjutnya memiliki bermacam-macam tipe batuan. Batuan yang berada di benua memiliki densitas sekitar 2,7 g/cm 3 yang telah terpendam sekitar 4 miliar tahun yang lalu. Sedangkan batuan di kerak samudera lebih muda yaitu sekitar 180 juta tahun yang lalu dan memiliki densitas yang lebih besar dari kerak benua yaitu sekitar 3 g/cm 3. Gambar 1 Lapisan penyusun bumi Kurang lebih 82% persen penyusun bumi merupakan mantle sebuah padatan yang tersusun atas batuan yang memiliki kedalaman sekitar 2900 km. Tipe batuan yang dominan pada mantel bumi adalah tipe peridotite, yang kaya akan magnesium dan besi mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel luar dan mantel dalam. Mantel luar merupakan batas dari kerak bumi-mantel hingga kedalaman 660 km dan dibagi menjadi dua yaitu litosfer dan astenosfer. Sedangkan mantel dalam terletak pada kedalaman 660 km hingga 2900 km. Karena tekanan bertambah yang disebabkan oleh tekanan dari batuan yang berada di atasnya, mantel makin menguat sehingga batuan di dalamnya menjadi sangat panas dan mengalir terus menerus. Inti bumi terbagi menjadi dua bagian yaitu inti dalam dan inti luar. Inti luar merupakan lapisan cair yang memiliki kedalaman

6 6 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a 2270 km. Sedangkan pada inti dalam memiliki kedalaman sekitar 1216 km yang memiliki temperatur cukup tinggi. Tabel 1 Karakteristik Kerak Bumi (Carlson, Plummer, & McGeary, 2008) (Lutgens & Tarbuck, 2012) Lapisan-lapisan bumi tersebut mengalami pergerakan yang menghasilkan panas dan tekanan. Sehingga batuan-batuan di dalamnya mendapat tekanan dan suhu yang tinggi yang dapat menyebabkan batuan tersebut berubah komposisi atau strukturnya. Karena pergerakan, suhu, dan tekanan yang sangat tinggi disertai dengan adanya zat radioaktif di dalam bumi yang mampu melelehkan batuan-batuan di sekitarnya sehingga menghasilkan magma yang dapat keluar ke permukaan. Magma yang keluar ke permukaan bumi tersebut yang disebut lava. Setelah kontak dengan udara, lava akan membeku dan membentuk batuan beku. Batuan beku tersebut akan mengalami pelapukan dan tererosi yang selanjutnya akan membentuk batuan sedimen (Anonymous, 2005). Namun pada pembahasan makalah ini hanya akan dijelaskan bagaimana terbentuknya batuan beku serta klasifikasi kimia pada batuan tersebut. Gambar 2 Siklus Batuan (Carlson, Plummer, & McGeary, 2008) Rumusan Masalah Bagaimana proses terbentuknya batuan beku menurut klasifikasi tempat terbentuknya? Apa saja macam-macam klasifikasi batuan beku menurut komposisi kimianya? Apakah deret bowen itu?

7 7 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a Tujuan Penulisan Tujuan penulisan makalah ini ialah agar diketahuinya klasifikasi batuan beku ditinjau dari segi komposisi kimianya serta proses pembentukan batuan beku. Selain itu dapat diketahui untuk menentukan jenis komposisi kimia yang ada dalam batuan tersebut.

8 8 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a BAB II PEMBAHASAN Batuan Beku Magma merupakan lelehan dari suatu batuan di bawah permukaan yang kemudian mendingin dan memadat menjadi batuan beku. Magma terdiri dari tiga bagian, yaitu magma cair, magma padat, dan fase gas. Pada fase cair, magma lelehan terdiri dari silikon dan oksida serta aluminium, potassium, magnesium, besi, kalsium, dan sodium. Pada fase padat, magma tersusun oleh volatile. Volatile merupakan material yang menguap ke permukaan. Proses pembentukan batuan beku terjadi menjadi dua bagian. Magma yang terbentuk di bawah permukaan bumi disebut batuan beku intrusif. Batuan beku intrusif memiliki tekstur yang kasar karena mineral yang menyusunnya terlihat dan kristalnya besar (Lutgens & Tarbuck, 2012). Tabel 2 Contoh Batuan Beku Intrusif (Shaffer, 1957) Nama Batuan Gambar Granit Gabro Pegmatite Syenite Setelah batuan beku intrusif terbentuk, sebagian magma yang masih cair akan meluap menuju permukaan. Magma yang keluar tersebut merupakan lava. Lava tersebut berkontak dengan udara di bumi yang akan menyebabkan ia mengeras dan menjadi batuan beku ekstrusif. Tekstur batuan beku ekstrusif cenderung lebih halus, karena kristal mineral yang terbentuk lebih kecil. Mineral tersebut terlalu cepat mengkristal karena adanya kontak dengan udara (Lutgens & Tarbuck, 2012).

9 9 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a Tabel 3 Contoh Batuan Beku Ekstrusif (Shaffer, 1957) Nama Batuan Gambar Basalt Andesit Obsidian Pumice Rhyolite Klasifikasi Batuan Beku Batuan beku tidak hanya diklasifikasikan menurut proses pembentukannya. Namun komposisi kimia yang menyusunnya juga berbeda-beda tiap batuannya, sehingga perlu diklasifikasikan menurut komposisi kimianya, yaitu batuan beku basa, asam, dan intermediate. 1. Batuan Beku Basa Batuan beku basa biasanya berwarna gelap karena ia memiliki kandungan mineral ferromagnesium. Memiliki berat jenis sekitar 2,9-3,2 (Blyth & Freitas, 1984). Mineral yang menyusunnya ialah pyroxene, plagioclas feldspar, kalsium, dan olivine (Lutgens & Tarbuck, 2012). Tekstur batuan tergantung pada proses pembentukan batuannya. Contoh batuan beku basa adalah gabbro, basalt, dan dolerite. Gambar 3 Batuan Beku Basa (Lutgens & Tarbuck, 2012)

10 10 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a 2. Batuan Beku Intermediate Batuan beku intermediate biasanya tidak memiliki kuarsa. Memiliki densitas sekitar 2,87. Warna pada batuan beku intermediate tidak begitu gelap dengan presentase 25%-45%. Mineral dominan yang menyusun batuan ini adalah amphibole, plagioclas feldspar, sodium dan kalsium. Contoh batuan beku intermediate adalah diorite dan andesit. Gambar 4 Batuan Beku Intermediate (Lutgens & Tarbuck, 2012) 3. Batuan Beku Asam Contoh yang digunakan pada batuan beku asam adalah granite dan granodiorite. Keduanya merupakan batuan beku intrusif. Tekstur pada kedua batuan tersebut adalah coarse-grained. Mineral penyusunnya adalah kuarsa, potassium feldspar, plagioclase feldspar, sodium, biotite, muscovite, dan amphibole. Warna batuan ini tidak begitu gelap, cenderung terang dengan presentase 0-25%. Berat jenis granit 2,67 dan berat jenis granodiorite 2,72 (Blyth & Freitas, 1984). Deret Bowen Gambar 5 Batuan Beku Asam (Lutgens & Tarbuck, 2012) Gambar 6 Deret Bowen

11 11 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a Pada awal abad 20, N.L. Bowen melakukan suatu eksperimen untuk menentukan urutan kristalisasi mineral menurut pembekuan magma. Eksperimen Bowen menunjukkan bahwa pada saat pembekuan magma, beberapa mineral yang berada pada temperatur yang tinggi tetap stabil. Pada discontinuous branch yang hanya mengandung mineral ferromagnesian, dapat dilihat bahwa olivine mengkristal sebelum pyroxene dan pyroxene mengkristal sebelum amphibole. Sebagai contoh bentuk awal kristal olivine bereaksi dengan lelehan dan mengkristal kembali menjadi pyroxene saat suhu pengkristalan pyroxene tercapai. Selanjutnya,pyroxene mengkristal hingga semua lelehan terpakai atau suhu lebur amphibole tercapai. Pyroxene bereaksi dengan lelehan. Jika semua besi dan magnesium terpakai sebelum pyroxene mengkristal kembali menjadi amphibole, kemudian ferromagnesian akan menjadi amphibole dan pyroxene. Pengkristalan pada discontinuous branch dan continuous branch terjadi pada waktu yang sama. Hanya saja pada continuous branch mengandung plagioclas feldspar. Dari deret Bowen, dapat diturunkan beberapa konsep penting yang dibutuhkan dalam pemahaman batuan beku dan prosesnya: Magma basa akan mengkristal menjadi pyroxene dan kalsium, jika bentuk awal kristal tidak dihilangkan dari magma. Begitu pula, magma intermediate akan mengkristal menjadi diorite atau andesit, jika bentuk awal kristalnya tidak hilang. Jika mineral terpisah dari magma, remaining magma akan lebih silicic daripada magma asli. Jika sebuah batu dipanaskan, mineral di dalamnya akan meleleh. Seperti pada gambar 6, kuarsa dan potassium feldspar meleleh terlebih dulu. Jika temperaturnya meningkat signifikan, biotite dan plagioclase kaya sodium akan meleleh juga. (Carlson, Plummer, & McGeary, 2008)

12 12 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a BAB III PENUTUP Kesimpulan Batuan beku intrusif terbentuk di dalam kerak bumi, sedangkan batuan beku ekstrusif terbentuk saat proses vulkanik yang mengeluarkan muntahan lava yang kemudian membeku karena terkena kontak dengan udara sehingga membentuk batuan beku ekstrusif. Batuan beku intrusif maupun ekstrusif mengandung berbagai macam mineral, sehingga batuan beku diklasifikasikan menjadi tiga menurut komposisi mineralnya, yaitu batuan beku asam, basa, dan intermediate. Untuk mengidentifikasi sebuah batuan beku apakah batuan tersebut merupakan batuan basa, intermediate, atau asam dapat digunakan deret Bowen.

13 13 D e r e t B o w e n d a n B a t u a n B e k u A s a m d a n B a s a DAFTAR PUSTAKA Anonymous. (2005). Volcanoes and Earthquakes. London: Encyclopedia Britannica, Inc. Blyth, F., & Freitas, M. d. (1984). A Geology for Engineers 7th Edition. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann. Carlson, D. H., Plummer, C. C., & McGeary, D. (2008). Physical Geology:Earth Relevated 7th edition. New York: McGraw Hill Companies, Inc. Lutgens, F. K., & Tarbuck, E. J. (2012). Essentials of Geology. New Jersey: Pearson Education, Inc. Shaffer, P. R. (1957). Rocks and Minerals. New York: Golden Press, Inc.