IV. BATUAN METAMRF Faktor lingkungan yang mempengaruhi Batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan dari bentuk asalnya dari batuan yang sudah ada, baik batuan beku, sedimen maupun sebagian dari batuan metamorf yang lain. Perubahan yang terjadi baik secara fisik maupun kimiawi sehingga berbeda sekali dengan batuan induknya. Perubahan tersebut sebagai akibat dari pengaruh tekanan, temperatur dan aliran panas baik cair maupun gas. Tekanan merupakan faktor terpenting yang menyebabkan perubahan/metamorfosisme. Ada 2 tipe tekanan tersebut yaitu: 1. tekanan statis; yaitu tekanan yang disebabkan oleh berat batuan yang ada di atasnya, makin dalam makin tinggi tekanan tersebut; 2. tekanan dinamis; yaitu tekanan yang dihasilkan oleh gerak diatropisme/tektonisme. Di bawah tekanan yang tinggi, dapat terjadi suatu perubahan komposisi kimia mineral. leh karena itu tekanan merupakan tenaga penyebab dari suatu proses metamorfosisme. Temperatur juga merupakan penyebab metamorfosisme terpenting karena kebanyakan reaksi kimia akan dipercepat oleh kenaikan temperatur. Temperatur yang tinggi dalam kerak bumi, dapat berasal dari intrusi magma, aliran gas/cairan yang panas, gesekan dari batuan ketika terjadi peristiwa diastropik atau karena letaknya yang dalam (gradien diate rmal terjadi penambahan suhu sebesar 2 0 C setiap turun 100 m di bawah permukaan tanah. Pada temperatur kritis tertentu, mineral akan mengalami perubahan kimia membentuk mineral baru. Berdasar penelitian, diketahui bahwa titik lebur batuan akan turun bila basah dibanding keadaan kering (dari sekitar 1400 0 C menjadi 400 0 C). leh karena itu kenaikan temperatur memungkinkan terjadinya metamorfosa di dalam kerak bumi. Gas dan cairan panas yang bersumber dari suatu dapur magma kemudian menyusup ke dalam batuan kerak bumi, akan menyebabkan terjadinya perubahan kimia mineral yang dilaluinya karena selain panas, juga mengandung unsur kimia yang aktif misal uap, klor, fluor, asam borat dan sebagainya.
Macam/tipe metamorfik Pengelompokan batuan metamorfosa merupakan upaya yang sangat penting untuk mengetahui jenis batuan yang ada di permukaan bumi. Salah satu penggolongan didasarkan atas proses yang berkaitan dengan metamorfosa dapat digolongkan sebagai berikut: geotermal, dinamo, kontak dan metasoamtisme. metamorfik geotermal Proses pembentukan batuan metamorf adalah geotermal, yaitu metamorfosa yang terjadi karena pengaruh panas bumi sendiri (menurut kedalamannya), tanpa tambahan panas dari magma ataupun pengaruh diatropisme. Pada temperatur tertentu, beberapa mineral akan lebur kemudian mengkristal kembali membentuk kristal-kristal baru yang lebih besar. Proses rekristalisasi seperti ini dijumpai pada batu kapur yang berkristal halus kemudian beubah menjadi marbel dengan kristal-kristal besar. Metamorfisme geotermal banyak dijumpai di dalam batuan sedimen yang tebal, seperti endapan di geosinklinal yang bisa mencapai tebal puluhan meter. metamorfik dinamo Proses pembentukan batuan metamorf atau serinng disebut dengan dynamic metamorphism adalah suatu perubahan mineral satu ke mineral lainnya atau batuan yang disebabkan karena tekanan tinggi yang dihasilkan oleh gerak diatropisme. Jenis metamorfosa ini banyak dijumpai, yaitu di daerahdaerah patahan dan lipatan yang tersebar luas di seluruh dunia, karenanya disebut dengan metamorphism. Dengan adanya tekanan dari arah yang berlawanan maka butri mineral akan menjadi pipih, ada yang mengkristal kembali dan sebagainya. Contohnya adalah batuan lumpur ( mudstone) menjadi slate/batu tulis. Mudstone yang terdiri dari butir kuarsa massa liat yang lebih halus, karena tertekan maka butri kuarsa menjadi pipih sedang partikel liat akan mengkristal kembali menjadi lapisan mika yang tipis. Geologi Umum 53
metamorfik kontak proses pembentukan batuan metamorf adalah dengan kontak metamorfisme, yaitu metamorfosa yang terjadi karena pengaruh intrusi seperti batolit, stock, lakolit, sill, dike dan sebagainya. Pada zona metamorfosa tersebut banyak dijumpai mineral bahan galian yang letaknya relatif teratur menurut jauhnya dari batuan intrusi. Urutannya adalah: muskovit di tempat yang agak jauh, chlorit biotit dan akhirnya cardiorit (suatu silikat besi magnesium alumunium yang komplek) paling dekat ke kontak magma. Banyak sekali mineral bahan galian yang terjadinya lewat proses metamorfosa ini, misalnya besi, timah, tembaga, zink dan sebagainya yang dihasilkan dari batuan limestone dan calcareous shale. Luasan zona metamorfosa di sekitar batolit dapat mencapai beberapa kilometer persegi, sekitar stock sampai ribuan meter. Untuk areal di sekitar sill dan dike tidak begitu jelas zona metamorfosa tersebut. metamorfik metasomatisme Bila pada intrusi magma batuan lebur kemudian bercampur dengan magma mebentuk mineral mineral baru, disebut metasomatisme. Pada proses ini terjadi rekristalisasi, membentuk mineral baru yang sifatnya sudah lain dengan batuan induknya. Banyak mineral bahan galian terbentuk dengan cara demikian. hydrothermal dan pneumatolysis Perubahan yang terjadi karena pengaruh air panas, baik yang berasal dari magma maupun dari air tanah yang mengalami pemanasan disebut dengan hydrothermal. Bila tenaga pengubahnya berupa gas panas maka disebut dengan pneumatolysis. Pengaruh dari air panas maupun gas pada mineral batuan menghasilkan perubahan komposisi kimiawi mineral tersebut. banyak mineral bahan galian terjadi dengan cara ini, salah satunya adalah tambang tembaga di Montana (AS), di mana batuan granit yang terpengaruh hydrothermal menghasilkan endapan bijih tembaga. Demikian juga nampak jelas terlihat di sekitar mata air panas dan geyser (semburan air panas), di mana batuan menjadi lunak dan warnanya menjadi agak putih. Salah satu klasifikasi batuan metamorf sederhana diberikan oleh Allison sebagai berikut Geologi Umum 54
Tekstur Nama Batuan Komposisi Batuan Induk Metamorfosa F L I A T E D Slate Phyllit Schist (mika klorit, schist, amphibol schist). Gneiss (garnet granit gneiss) gneiss, kaya mineral silikat (mika, klorit, talk, terpentin, hornblende dan kuarsa) - - kaya felspar, kuarsa dan silikat yang berwarna gelap (amphibol, pyroksin, mika dan garnet. shale dan tuff shale, tuff shale, batuan beku intermediate sampai basa batuan beku asam sampai sedang, arkose, gray wacke dan mika schist. Increase N N F L I A T E D Metaquartzite Marbel Hornfels Antracitecoal dominan kuarsa kalsit dan dolomit dengan atau tanpa silikat Mg mineral silikat yang gelap lebih dominan 92 98 % karbon kuarsa dan batuan pasir kuarsa. Limestone atau dolomit dengan atau tanpa campuran Shale, slate batuan ekstrusi sedang sampai basa. Peat lignit dan coal contact Daur batuan/mineral Berdasar pengetahuan tentang batuan beku, sedimen dan metamorf serta proses pembentukannya maka menjadi semakin jelas hubungan jenis batuan satu dengan lainnya. Setelah membahas tentang macam batuan menurut terjadinya, dapat dibuat suatu skema tentang daur batuan mulai dari magma yang membeku menjadi batuan beku, kemudian mengalami pelapukan dan erosi, mengalami pengendapan menjadi batuans edimen, selanjutnya mengalami perubahan bentuk menjadi batuan metamorf. Skema daur batuan di alam Geologi Umum 55
Berdasar mekanisme daur batuan di alam, dapat diuraikan sebagai berikut: 1. magma mengalami proses pendinginan, terjadi kristalisasi, membentuk batuan beku (batuan beku dan dan batuan beku luar); 2. batuan beku mengalami pelapukan terserosi, terangkut dalam bentuk larutan ataupun tidak alrut, diendapkan, sementasi membentuk batu sedimen (kalstis, kimiawi dan organogen). Ada pula yang langsung mengalami perubahan bentuk menjadi batuan metamorf. 3. batuan sedimen dapat mengalami perubahan baik secara kontak, dinamo dan hidrotermik akan mengalami perubahan bentuk menjadi batuan metamorf. 4. batuan metamorf yang mencapai lapisan bumi yang suhunya tinggi (astenosfer) mungkin berubah lagi menjadi magma lewat proses magmatisasi. Geologi Umum 56