BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
MINERAL DAN BATUAN
Dari pengamatan
sehari-hari kita mengetahui bahwa bumi tersusun dari batuan-batuan. Apabila
kita mengambil batuan dan mengamatinya, ternyata batuan terdiri dari
mineral-mineral dan sejumlah kecil bahan lain seperti bahan organik. Mineral sendiri terdiri dari unsur-unsur yang
bersenyawa. Unsur, dalam hal ini, adalah benda yang tak dapat lagi
dipisahkan secara kimia. Atom adalah partikel terkecil dari
suatu unsur yang memiliki sifat-sifat unsur tersebut dan terlalu kecil untuk
dapat dilihat meskipun menggunakan mikroskop.
B.
TUJUAN PENULISAN
Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah:
- Dapat
mengetahui serta mendalami mengenai mineral pembentuk
batuan.
- Dapat
mengetahui klasifikasi batuan-batuan dan kandungan mineral.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. MINERAL
A. PENGERTIAN MINERAL
Kata mineral sering kita
dengar dalam kehidupan sehari-hari, namun pengertiannya
berbeda-beda. Para ahli farmasi sering menyebut vitamin atau unsur
yang terkandung dalam suatu obat sebagai mineral. Para ahli
pertambangan menyebut bahan tambang sebagai mineral.
Bagi mereka yang
menekuni geologi atau mineralogi, yang disebut mineral adalah bahan alamiah
yang bersifat an-organik, biasanya berbentuk kristal, terdiri dari satu unsur
dengan komposisi kimia tetap dan memiliki sifat-sifat fisik tertentu. Dari
definisi ini jelaslah bahwa dalam geologi, batubara, minyak bumi endapan kersik
dan mineral buatan manusia tidak dapat dikategorikan sebagai mineral.
Mineral adalah
suatu bahan atau unsur kimia, gabungan kimia atau suatu campuran dari
gabungan-gabungan kimia anorganis, sebagai hasil dari proses-proses fisis dan
kimia khusus secara alami. Mineral merupakan suatu bahan yang homogen dan
mempunyai susunan atau rumus kimia tertentu. Bila kondisi memungkinkan,
mendapat suatu struktur yang sesuai, di mana ditentukan bentuknya dari kristal dan
sifat-sifat fisisnya.
Bila kita perhatikan
tabel 1, oksigen merupakan unsur terbanyak dalam kerak bumi. Karena itu, batuan
penyusun kerak bumi terutama tersusun dari oksigen. Dalam mineral, oksigen
terikat kuat dengan unsur lain seperti SiO2, Al2O3,
FeO ataupun Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O,
dan sebagainya.
Senyawa antara Oksigen
dan Silikon disebut Silika. Mineral yang mengandung silika disebut Mineral
Silika. Kebanyakan mineral silika juga mengandung satu atau lebih unsur lain.
Kuarsa adalah silika murni dengan rumus kimia SiO2.
Karena oksigen dan
silikon merupakan unsur terbanyak dalam kerak bumi, maka mineral silikat adalah
kelompok mineral yang paling banyak menyusun batuan kerak bumi. Silika
tetrahedron adalah gabungan dari empat atom oksigen dengan satu atom silikon
berbentuk piramid berisi empat di mana oksigen menempati setiap sudutnya dan
silikon berada di tengah-tengah. Rumusnya adalah SiO4-4karena
silikon bermuatan +4 dan empat ion oksigen bermuatan -8 (setiap oksigen
bermuatan -2). Berhubung silika tetrahedron bermuatan -4 maka masih dapat
mengikat unsur lain membentuk berbagai mineral silikat. Termasuk mineral
silikat adalah felspar, muskovit, biotit, piroksin, amfibol, olivin, garnet,
augit, kaolinit, serpentin, kuarsa dan sebagainya.
Di samping kelompok
silikat, kita kenal pula kelompok mineral karbonat, sulfida, sulfat dan oksida.
Mineral Karbonat adalah mineral yang mengandung (CO3)-2seperti
kalsit, dolomit. Mineral Sulfida adalah mineral yang mengandung S-2seperti
galena, spalerit, dan kalpopirit. Mineral Sulfat adalah mineral yang mengandung
(SO4)-2 seperti gipsum dan anhidrid. Mineral Oksida
adalah mineral yang mengandung O-2 seperti hematit, megnetit,
limonit dan bauksit.
Ada pula jenis
mineral yang hanya tersusun dari satu unsur saja seperti emas, dan intan.
B. SIFAT-SIFAT MINERAL
Untuk mengidentifikasi
mineral perlu diketahui komposisi kimianya dan struktur kimianya. Akan tetapi
lebih umum digunakan di lapangan adalah melihat sifat fisiknya. Di antara
sifat-sifat mineral yang penting adalah : bentuk kristal, bidang belah (Cleavage),
warna, coret (Streak), kilap (Lustre), berat jenis, kekerasan dan
pecahan-pecahan mineral.
a. Bentuk-bentuk Kristal
Kristal adalah
suatu bentuk, berbidang banyak yang tetap, dibatasi dengan permukaan-permukaan
yang licin; diduga terbentuk oleh suatu gabungan kimia dengan pengaruh kekuatan
atom yang ada di dalamnya, setelah mengalami kondisi-kondisi yang sesuai,
berubah dari keadaan yang semula didalam keadaan cair atau berupa gas, menjadi
padat.
Bila mineral mengkristal tanpa gangguan maka akan
menghasilkan bentuk-bentuk kristal tertentu. Setiap mineral mempunyia satu atau
lebih bentuk mineral yang khas. Bentuk-bentuk mineral tersebut dihasilkan oleh
keteraturan ikatan antar atom penyusunnya. Secara garis besar bentuk-bentuk
kristal mineral dapat dikelompokkan atas enam sistem kristal
a. Bidang Belah (Cleavage):
Bidang belah adalah bidang di mana mineral cenderung membelah dengan arah
tertentu. Berkaitan dengan keteraturan atom-atom yang menyusun mineral, di mana
atom lemah atau relatif sedikit maka di situlah mineral cenderung
membelah. Ada minteral yang memounyai satu saja, ada yang dua, ada
yang tiga dan ada pula yang tidak mempunyai bidang belah.
b. Warna:
Warna mineral merupakan sifat fisik mineral yang palin berkesan. Tatapi
warna mineral sangat bervariasi karena adanya pengotoran dari unsur lain.
Misalnya kuarsa ada yang putih, ungu, hitam dan kuning. Meskipun demikian
beberapa mineral memperlihatkan warna khas, misalnya muskovit berwarna putih
atau tidak berwarna, kebanyakan mineral ferromagnesia berwarna hijau atau
hitam.
c. Coret (Streak):
Yang dimaksud dengan coret adalah warna mineral yang telah ditumbuk
halusatau warna mineral yang terlihat pada porselin bila kita mencoretkan
mineral tersebut pada permukaan porselin. Warna serbuk mineral lebih konstan
sehingga lebih mantap digunakan dalam mengidentifikasi mineral. Sebagai contoh,
hematit dapat berwarna coklat, hijau atau hitam, tetapi coretnya selalu coklat
kemerahan.
d. Kilap (Lustre):
Kilap berkenaan dengan kemampuan permukaan mineral dalam memantulkan
cahaya. Biasanya dibedakan atas metalik dan nonmetalik. Kilap metalik seperti
permukaan logam memantulkan cahaya. Kilap non metalik dapat dibedakan lagi
atas: vitreous (seperti kaca), resinous (seperti damar), greasi (kotor seperti
lemak), silky (seperti sutra), dan pearly (seperti mutiara).
e. Berat Jenis:
Setiap mineral mempunyai berat tiap unit volume tertentu. Berat jenis
biasanya diperoleh dengan membandingkan berat mineral dengan berat air tawar
yang volumenya sama pada temperatur 40C.
f. Kekerasan
Kekerasan mineral berkenaan
dengan ketahanan mineral terhadap goresan. Kekerasan mineral diperoleh dengan
membandingkan tingkat kekerasan mineral tersebut dengan suatu standar yang
telah disusun oleh Mohs yang terbagi atas 10 tingkatan, mewakili mineral yang
paling lunak
Caranya adalah dengan menggores mineral yang ingin diketahui tingkat
kekerasannya kemudian dibandingkan dengan mineral-mineral standar pada skala
Mohs. Dapat pula dilakukan dengan menggoreskan mineral yang ingin diketahui
tingkat kekerasannya pada mineral standar. Mineral yang lebih lunak akan
tergores oleh mineral yang lebih keras. Karena batuan tersusun dari mineral,
maka pemberian nama terhadap batuan tertentu disesuaikan dengan nama mineral
penyusun utamanya. Batu talk misalnya, dapat tergores oleh gipsum. Batu
talk juga dapat digores dengan menggunakan kuku jari tangan, maka kemungkinan
kuku mempunyai tingkat kekerasan 2 atau lebih. Ternyata kuku bisa pula
menggores gips (kekerasan 2) tetapi kuku tidak dapat menggores kalsit
(kekerasan 3), maka kuku mempunyai kekerasan > 2 dan <>
Karena tingkat kekerasan mineral intan adalah tertinggi, maka biasa juga
intan digunakan sebagai mata bor yang menembus batuan dalam
eksplorasi/eksploitasi barang tambang. Intan juga tergolong sebagai barang
langka. Karena kekerasan (tahan gores/kilapan), manfaat, dan kelangkaan intan
inilah sebagai faktor mengapa harga intan di pasaran dunia demikian tingginya.
Tingkat kekerasan suatu batuan ikut menentukan tingkat resistensinya (daya
tahan) terhadap pengikisan/goresan erosi; yaitu cepat-lambatnya reaksi batuan
terhadap proses pekerjaan erosi; dan pada gilirannya turut menentukan
karakteristik bentuk permukaan suatu lahan.
a. Pecahnya Mineral:
Bila mineral pecah secara alamiah, maka akan menghasilkan pecahan dengan
pola-pola tertentu (khas). Ada beberapa istilah yang dipakai untuk
mengungkapkan pola pecahan mineral. Contoh: Conchoidal bila
mineral yang pecah permukaannya licin, halus atau melengkung; Huckly bila
permukaan pecahan kasar dan tajam-tajam, Splintery bila
pecahannya tipis-tipis; Fibrous bila pecahannya seperti tanah
yang dihancurkan.
b. Sifat-sifat Lainnya
Sifat-sifat fisik lainnya adalah sifat kemagnetan, tenasitas (tingkat
kekohesifan), solubilitas (kelarutannya dalam air), fusibilitas (kemudahannya
lebur), dan sifat-sifat khas lainnya seperti rasanya dan sebagainya.
C. IDENTIFIKASI MINERAL
Cara mengidentifikasi
mineral dapat dilakukan dengan memperhatikan sejumlah sifat kimia dan sifat
fisiknya. Untuk menentukan beberapa sifat unik mineral diperlukan alat-alat khusus
dengan teknik-teknik tertentu. Akan tetapi kebanyakan mineral penyusun batuan
dapat dibedakan satu sama lain hanya dengan pengamatan sederhana terhadap
sifat-sifat fisiknya. Sifat-sifat fisik yang biasanya diperhatikan adalah
bidang belah, kekerasan, kilap, warna, streak dan bentuk kristal. Untuk menguji
kebenaran dari hasil identifikasi yang kita lakukan maka diperlukan tabel
sifat-sifat mineral.
Berikut ini akan
dikemukakan beberapa contoh cara mengidentifikasi mineral pembentuk batuan yang
diambil dari bukunya Plummer dan Mc. Geary berjudulPhysical Geology (1985).
Cara 1: Digunakan bila
mineral mempunyai bidang belah
Tentukan jumlah arah
bidang belah dalam mineral:
a.
Satu arah
Jika sempurna (Perfect) berarti mika. Kalau warnanya putih berarti Muskovit
dan kalau hitam maka mineral tersebut adalah biotit.
b.
Dua arah
Saling tegak lurus atau hampir tegak lurus:
1) Bagus (Good) berarti felspar. Jika
jalur-jalur nampak pada permukaan bidang belah berarti Plagioklas; jika ungu
berarti Ortoklas; jika putih atau abu-abu terang tanpa jalur-jalur berarti
Ortoklas atau Plagioklas.
2) Cukup bagus (Fair), warna gelap
kehijauan sampai hitam berarti Piroksen (Augit).
c.
Tiga arah
1) Jika ketiganya saling tegak lurus, sempurna (Perfect)
berarti mineral Halit.
2) Ketiganya tidak saling tegak lurus, sempurna:
(a) Jika membuih bila ditetesi HCl berarti Kalsit.
(b) Jika hanya membuih kalau ditetesi HCl setelah
dihaluskan berarti dolomit.
Cara 2: Digunakan bila
tidak ada bidang belahnya
Bila lebih keras
daripada kaca:
a.
Kilapnya seperti kaca (Vitreous):
1) Warna hijau zaitun atau coklat berarti olivin.
2) Berwarna kemerahan atau kristalnya
equidimensional dengan 12 atau lebih permukaanmaka berarti Garnet.
3) Berwarna terang berarti kuarsa.
b.
Kilap metalik berwarna kuning berarti
mineral pirit.
c.
Kilapnya kotor seperti berlemak (Gresy),
bertitik-titik hijau dan hitam berarti mineral Serpentin.
Bila lebih lunak daripada kaca, dalam batuan terlalu halus untuk dikenali
butir-butirnya dan mempunyai kilap seperti tanah berarti termasuk kelompok
mineral lempung, misalnya Kaolin.
Adapun tabel sifat-sifat
fisik mineral dapat dilihat di buku-buku Geologi atau Mineralogi. Biasanya
terdapat pada lampiran.
B. BATUAN
Batuan didefinisikan
sebagai suatu massa mineral dan dapat terdiri dari satu atau
berbagai jenis mineral. Dengan kata lain, batuan adalah agregat yang tersusun
secara alami dari satu macam mineral atau lebih.
Atas dasar terbentuknya, batuan dapat dikelompokkan
dalam tiga macam batuan:
a. batuan beku;
b.
batuan
sedimen;
c.
batuan
malihan (metamorf).
A. BATUAN BEKU
Asal awalnya batuan beku adalah massa batuan yang
cair-pijar, karena sangat panasnya (10000 –
20000), massa batuan ini disebut magma. Tempat asalnya
disebut dapur magma dan letaknya di dalam bumi. Kedalaman dan besarnya tiap-tiap
dapur magma umumnya tidak sama, Demikian pula susunan dan sifat-sifatnya
tiap-tiap magma berlainan.
Magma umumnya mengandung berbagai macam gas-gas.
Gas-gas ini merupakan suatu sumber kekuatan atau energi yang mendorong magma ke
atas. Makin banyak gas-gas yang dikandung, makin besar pula kekuatan
tekanannya. Magma yang ditekan oleh gas-gas tadi, naik ke atas; makn tinggi
naiknya, makin rendah suhunya dan akhirnya membeku. Batuan-batuan inilah yang
disebutbatuan beku.
Susunan mineral-mineral dari batuan-batuan beku ini
tidak selalu sama seperti susunan magma asalnya; sebab ada kemungkinan bahwa
mineral-mineral tadi akan bereaksi dengan mineral-mineral dari batuan-batuan
yang dilalui atau diterobosnya.
Magma dapat membeku di dalam atau di luar di permukaan
bumi.
Atas dasar tempat pembekuannya,
batuan beku dapat dibedakan kedalam :
(a) Batuan beku intrusi (plutonik);
adalah batuan yang membeku di dalam kerak bumi dan tidak mencapai ke permukaan
bumi. Batuan dalam ini dapat berbentuk, antara lain seperti:
batolit, lakolit, tugu (diatrema), sill, dike, gang, dan urat-urat.
Batolit dan lakolit dapat berukuran sangat besar
seperti suatu gunung atau bukit. Menurut keterangan hingga sekarang belum
dasar-dasarnya belum pernah ada yang menemukannya, kecuali atap-atapnya.
Beberapa ahli ada yang beranggapan, bahwa batolit dan lakolit tidak lain dari
magma yang membekunya di dalam dapur magma itu sendiri.
Batolit, tugu dan gang menerobos (memotong, menembus)
lapisan-lapisan batuan, sedangkan lakolit adalah batuan beku yang menerobos
pada bidang perlapisan di dalam kerak bumi mengangkat lapisan-lapisan di
atasnya, sehingga puncaknya cembung.
Sill adalah
bentuk lain dari intrusi yang membeku di sepanjang bidang perlapisan kerak bumi
dalam massa yang tipis (bentuk lembar) lebih kecil dari batolit.
Dan dike adalah batuan beku intrusi
yang memotong bidang perlapisan batuan pada kerak bumi.
Peristiwa pembekuan magma di dalam kerak bumi ini
disebut intrusi atauplutonik.
Batuan-batuan dalam yang membekunya sangat dalam, menurut para ahli
paling sedikit 15 km dari permukaan bumi, proses pembekuannya sangat lambat.
Oleh karena itu, butiran-butiran kristal dari mineral-mineral mempunyai peluang
waktu untuk berkembang hingga menjadi besar-besar dan sempurna dan dapat saling
mengikat satu sama lain. Struktur yang demikian, disebut struktur
granitis, nama struktur ini diambil dari nama batuan granit, yang mempunyai
struktur tersebut.
Batuan-batuan dalam yang mempunyai struktur granitis
a.l.: granit, diorit dan gabro. Struktur mineral dapat diperiksa dengan cara
mengirisnya dan dipoles hingga tebalnya 0,02 mm, dan kemudian dilihat di bawah
mikroskop dengan pertolongan cahaya dari jurusan tertentu.
(b) Batuan
beku tengah (= batuan gang, batuan hypo-abisis)
Bagian dari batuan intrusif (plutonik). Di antara fase
pembekuan di daerah yang dalam (batuan beku dalam) dan fase pembekuan di
permukaan bumi (batuan beku luar), terdapat fase pembekuan daerah tengah, yang
biasanya memberi bentuk batuan gang, tugu atau urat-urat. Batuan ini termasuk
golongan batuan-batuan beku tengah.
Struktur dari batuannya juga porfiris seperti batuan
beku luar. Contohnya antara lain: granitporfir,
kwarsadiorit dan diabase.
Ciri utama batuan beku intrusif adalah bentuk kristalnya.
(c) Batuan beku luar (ekstrusi);
adalah magma yang dapat mencapai ke permukaan bumi, dapat melalui suatu lobang
yang terpusat pada satu titik dan dapat pula melalui celah memanjang yang
terjadi di kerak bumi. Bila peristiwa ini terjadi di dalam keadaan yang
dahsyat, ekstrusi ini diebuterupsi; seperti halnya peristiwa gunung
berapi. Erupsi dapat dibedakan ataseffusif yang bersifat lelehan,
dan eksplosif yang bersifat ledakan/letusan.
Escher berpendapat, bahwa peristiwa-peristiwa yang menyangkut proses
ekstrusi dan/atau erupsi disebut volkanisme. Sebahagian ahli menyatakan bahwa
volkanisme menyangkut bukan saja ekstrusi tetapi juga intrusi.
Ilmu pengetahuan tentang volkanisme disebut
volcanologi.
Bahan-bahan yang keluar dari suatu gunungapi dan masih
merupakan massa campuran bahan-bahan cair dan padat yang tebal dan masih sangat
panas (800 – 12000C), dapat mengalir hingga beberapa kilometer,
disebutlava. Bahan cairnya dapat berupa mineral-mineral yang meleleh dan
bahan padatnya berbentuk abu, lapili (sebesar kacang kedele), tali, bom-bom,
dan balok-balok.
Bahan-bahan tersebut dapat memisahkan diri dan terbang
jauh sekali. Lelehan-lelehan yang mengalir oleh karena susu yang rendah dari
udara menjadi beku dan merupakan lembaran-lembaran atau lapisan-lapisan mirip
batuan-batuan sedimen, yang dapat mempunyai ukuran yang besar-besar dan
biasanya samarata, retak-retak atau terputus-putus. Lapisan-lapisan tersebut
memberikan bukti, bahwa waktu keluarnya dan membekunya magma
tidak sama atau berat jenisnya yang tidak berlainan.
Abunya yang masih segar biasanya berwarna hampir
putih, tetapikarena oksidasi, warnanya dapat segera berubah menjadi agak gelap.
Terdiri terutama dari gelas-volkanik (SiO2 amorf).
Dari Krakatau misalnya, abunya terdiri ± 90% dari gelas dan sisanya
SiO2 kristal.
Abu gunung api disebut pula abu volkanik atau tuf atau
tufa.
Bom-bom
ukurannya kurang lebih seperti buah kelapa dan dapat
bersifat asam atau basa.
Batu apung terjadi dari busa-volkanik yang telah
membeku dan terdiri terutama dari gelas-volkanik. Strukturnya adalah porous
atau berlubang-lubang, disebabkan pada waktu peroses pembekuan gas-gas yang ada
di dalamnya menguap.
Suatu lumpur yang encer dan panas, terdiri dari
campuran air, abu dll., dan mengalir dengan kecepatan tinggi lahar.
Magma yang membeku dekat atau di permukaan bumi,
proses pembekuan-nya cepat karena perbedaan suhu antara magma cair dengan
atmosfer besar sekali. Akibat dari cepatnya proses pembekuan magma maka sedikit
atau tidak ada kesempatan untuk membentuk kristal yang sempurna. Oleh karena
itu struktur kristalnya dapat non kristalin, mikro kristalin dan porfiris.
Kwarsa yang membeku di luar/di permukaan, proses
pembekuannya tiba-tiba, kristalnya tidak tidak menjadi butiran, karena tidak
diberi waktu. Struktur dari kwarsa seperti ini adalah amorf. Atau
tidak berbentuk kristal. Contoh-contoh batuan beku luar, antara
lain: batuapung, abu gunungapi (tuf), dan obsidian. Contoh batuan luar lainnya:
trahit, andesit, basalt, dll.
Atas dasar komposisi kimia magma, batuan beku dapat
dikelompokkan ke dalam tiga klas:
i. batuan beku asam (acidic); kaya akan SiO2,
sebagai hasil dari mineral kuarsa dan felspar alkalin. Contoh: Granit dan
riolit.
ii. batuan beku intermediet (menengah);
ortoklas ± 50% dari felspar total sedangkan kuarsa sedikit jumlahnya.
Contoh, diorit dan andesit.
iii. batuan beku basa (basic); plagioklas lebih
dari 2/3 berupa felspar, sedikit sekali mengandung mineral kuarsa dan mudah
untuk mengenalnya karena didominasi oleh mineral-mineral gelap seperti
hornblende, olivin dan biotit. Contoh: gabro dan basalt.
iv. ultra basa; tidak ada felspar dan tidak ada
kuarsa. Contoh: piroksenit, peridotit, dan serpentinitit.
B. BATUAN SEDIMEN
Batuan-batuan sedimen
adalah batuan-batuan yang umunya berlapis-lapis. Batuan sedimen tersusun dari
partikel batuan yang berasal dari batuan yang ada sebelumnya, dan terendapkan
di suatu tempat setelah terangkut oleh sungai, gelombang atau arus pasang,
angin dan es. Selanjutnya sedimen mungkin terjadi dari reaksi kimia dan
presipitasi.
Berbagai
perubahan-perubahan yang terjadi di dalam batuan sedimen setelah diendapkan
tanpa perubahan-perubahan penting dari tekanan dan suhu, termasuk ke dalam
pengertian diagenese. Andre (19..) mengartikan pula diagenase
sebagai suatu proses “pembatuan” pada batuan sedimen. Pembatuan di sini diartikan
sebagai suatu perubahan dari batuan sedimen yang semula bersifat gembur
(lepas), yang karena direkat atau disemen secara alam berubah menjadi batuan
yang kompak dan keras. Dengan
terjadinya kompaksi pada partikel batuan, baik akibat dari sementasi maupun
tekanan dari endapan di atasnya, maka terjadilah perlapisan batuan. Lapisan batuan ini dikenal sebagai suatu strata batuan sedimen.
Batuan sedimen dapat
digolongkan ke dalam tiga golongan:
a) Sedimen klastis; terdiri dari
partikel-partikel hancuran batuan (disintegrasi) akibat proses pelapukan.
Transportasi oleh air maupun angin cenderung untuk memilahkan (sorted)
partikel-pertikel tersebut ke dalam berbagai ukuran butir. Atas dasar ukuran
butirannya dapat digolongkan ke dalam:
(1) Konglomerat mengandung
gravel, kerikil dan kerakal yang bentuknya membulat dengan isian pasir di
antara butir-butir kasar tersebut.
(2) Batupasir (sandstone) tersusun
dari rombakan batuan yang resisten terhadap pelapukan terutama butiran kuarsa
dengan berbagai macam fragmen
batuan dan partikel felspar. Ukuran butir pada
batupasir ini antara 0,062 – 2 mm. Apabila sementasi batu pasir sangat kuat dan
butir pasir itu dapat pecah dalam bentuk agregat dikenal dengan istilahkuarsit.
(3) Batulanau (siltstone)
tersusun dari partikel-partikel batuan yang mempunyai ukuran 0,0625 mm – 0,004
mm, dan umumnya terdiri dari partikel kuarsa dan felspar.
(4) Shale adalah
lempung atau lumpur yang telah mengeras akibat tekanan dari lapisan-lapisan
batuan di atasnya. Batuan ini terbentuk dari mineral lempung, partikel kuarsa
dan felspar yang mempunyai diameter <>
Ukuran butir batuan sedimen klastis (lepas) sangat mempengaruhi dalam
sistem pengelompokan (kategorisasi) serta dalam tata nama yang dipergunakan.
Beberapa sebutan lain yang biasa digunakan untuk menunjuk batuan menurut besar
dan bentuknya adalah sebagai berikut:
Blok untuk menunjuk batuan massif (kompak) yang amat
besar, jauh lebih besar dari bongkah dan batu-batu besar seperti disebutkan
dalam tabel-tabel di atas; bisa beberapa puluh meter sampai ukuran kilometer,
tetapi lebih kecil dari lempeng tektonik bumi.
Batuancadas, adalah batuan massif yang relatif keras,
besarnya boleh sama
dengan blok, tetapi lebih dimaksudkan sebagai batuan asli yang belum
terpindahkan oleh gaya-gaya asal luar.
Bolder, adalah batuan-batuan berukuran besar yang sudah
hampir membudar sebagai sisa pelapukan (weathering), baik masih berada di
tempatnya semula maupun telah berpindah tempat karena masswasting
(massmovement).
Batuguling, adalah batuan-batuan berbentuk cenderung
bundar dengan permukaan halus, yang biasanya terdapat di dasar sungai. Bentuk
bundar terjadi karena benturan-benturan dan gesekan selama terbawa oleh arus
sungai. Di masyarakat umum, batuguling disebut “batukali” untuk membedakannya dengan
“batugunung” yang bersudut-sudut.
Conglomerat adalah batu-batu ataupun kerikil
yang telah mengalami diagenesis (sementasi) menjadi padat, dimana butir-butir
kerikil tersebut bentuknya bulat-bulat/halus.
Breksi, sama dengan konglomerat tetapi butir-butirnya
runcing-runcing tidak beraturan. Karena itu dapat ditafsirkan bahwa batuan
konglomerat telah terbawa jauh dari lokasi sumber asalnya, sedang breksi tidak
jauh dari sumbernya.
a) Karbonat;
dapat berupa batugamping yang mengandung mineral kalsit CaCO3 dan dolomit yang
didominasi oleh mineral dolomit.
Batugamping organik terbentuk dari partikel gamping koral, algae dan
foraminifera. Asal mula bahan organik ini tampak dari rumah (fosil) binatang
karang dan siput (shell) yang telah tersemen menjadi macam batugamping dikenal
dengan ooquina.
Batugamping dapat juga terbentuk akibat presipitasi
kimia dari air danau atau laut yang dikenal dengan marl.
Asal mula dolomit tidak begitu jelas, namun
dimungkinkan banyaknya unsur kalsium dalam gamping murni yang secara perlahan-lahan
diganti oleh magnesium melalui kegiatan air laut atau air tanah dalam waktu
yang lama.
Sedimen evaporit adalah garam
yang telah mengalami presipitasi dari air dangkal di gurun pasir maupun pada
teluk di pantai, di mana proses evaporasi berlangsung dengan cepat. Adapun macamnya adalah anhidrit (calcium sulfate),
gipsum (hydrous calcium sulfate), dan halit (sodium chloride).
C. BATUAN MALIHAN
1. (Batuan Metamorf)
Batuan malihan (batuan
metamorf, batuan ubahan, batuan berubah sifat) adalah batuan yang berasal dari
batuan yang sudah ada, seperti batuan beku atau batuan sedimen, kemudian
mengalami perubahan fisik dan kimia sehingga berbeda sifat dengan sifat batuan
induk (asal)nya. Perubahan fisik meliputi penghancuran butir-butir batuan, bertambah
besarnya butir-butir mineral penyusun batuan, pemipihan butir-butir mineral
penyusun batuan, dan sebagainya. Perubahan kimia berkaitan dengan munculnya
mineral baru sebagai akibat rekristalisasi atau karena adanya
tambahan/pengurangan senyawa kimia tertentu.
Faktor penyebab dari
proses malihan (proses metamorfosis) adalah adanya perubahan kondisi tekanan
yang tinggi, suhu yang tinggi atau karena sirkulasi cairan. Tekanan dapat
berasal dari gaya beban atau berat batuan yang menindis atau dari
gerak-gerak tektonik lempeng kerak bumi di saat terjadi pembentukan pegunungan.
Kenaikan suhu dapat terjadi karena adanya intrusi magma, cairan atau gas magma
yang menyusup ke kerak bumi lewat retakan-retakan pemanasan lokal akibat
gesekan kerak bumi atau kenaikan suhu yang berkaitan dengan Gradien geothermis
(kenaikan temperature sebagai akibat letaknya yang makin ke dalam). Dalam proses ini terjadi kristalisasi kembali
(rekristalisasi) dengan dibarengi kenaikan intensitas dan juga perubahan unsur
kimia.
Pada umumnya batuan malihan ini lebih keras dan kompak
daripada batuan asalnya. Struktur baru dan bahkan mineral baru dapat terbentuk
pada proses ini. Tetapi ia masih dapat memperlihatkan beberapa karakteristik
batuan asalnya. Kenampakan lain akibat proses metamorfosis ini adalah cleavage,
schistocity dan foliation, perlengkungan dan retakan. Metasedimen adalah batuan
malihan yang berasal dari batuan sedimen.
Beberapa contoh batuan malihan: Sabak, Filit, Sekis,
Kwarsit, Marmer, dan GneisAdapun klasifikasi batuan beku dan metamorf dapat
dilihat pada Tabel.....
Proses-proses malihan
dapat berlangsung sebagai berikut:
a.
Geothermal Alterasi, yaitu perubahan batuan sebagai akibat naiknya suhu di tempat yang dalam.
Di kedalaman sekitar 3.000 msuhu kurang lebih 1000 C. Karena tekanan dan suhu yang cukup
tinggi, maka batuan shale, misalnya, akan kehilangan kandungan airnya, batubara
kehilangan air dan gas-gasnya sehingga mengalami perubahan pada
komponen-komponen penyusunnya, berkristal halus akan mengalami rekristalisasi
menghasilkan kristal lebih besar, limestone (batukapur, gamping) berubah
menjadi marmer.
b.
Hydrothermal Alterasi, yaitu perubahan sifat batuan sebagai akibat pengaruh cairan panas dari
magma atau airtanah yang mendapat pemanasan dari dari magma. Sebagai contoh:
feldspar yang keras berubah menjadi kaolin yang lunak, hornblende berubah
menjadi khlorit, olivine menjadi serpentin. Batuan dekat sumber air panas
diperlunak oleh air panas dan uap panas. Kadang-kadang proses malihan tidak
hanya pengaruh cairan panas tetapi tambahan bahan atau pengurangan unsur
penyusun batuan yang menyertainya.
c.
Metamorfosis Kontak, yaitu perubahan sifat
batuan yang terjadi karena intrusi magma yang panas. Di tempat di mana magma
bersentuhan (kontak) dengan batuan suhu menjadi sangat tinggi sehingga proses
metamorfosis berlangsung intensif, dan semakin jauh dari letak intrusi magma
suhu makin berkurang. Derajat metamorfosis yang bervariasi ini terlihat dari
keteraturan batuan malihan menurut jaraknya dari batuan intrusi. Di tempat paling
dekat dengan intrusi dijumpai kordiorit dan berturut-turut semakin jauh akan
ditemukan biotit – klorit – Muskovit dan terakhir batuan yang kaya dengan aluminium. Zona-zona
metemorfosis di sekitar batuan intrusi berbentuk aureole ata halo yang diameternya beberapa meter hingga beberapa ribu meter.
d.
Dinamo Metamorfosis, yaitu perubahan sifat batuan karena
terutama factor tekanan. Tekanan terjadi dari gerak-gerak kerak bumi. Jadi erat
kaitannya dengan proses pelipatan dan patahan-patahan di kerak bumi. Wilayah
gejala metamorfosis ini meluas disbanding jenis metamorfosis lainnya, sehingga
dapat disebut Metamorfosis Regional. Tekanan menyababkan batuan menjadi pipih
dan menghasilkan fragmen batuan yang bergaris-garis memanjang. Contohnya
Mudstone yang terdiri dari butir-butir kuarsa akan memipih dan partikel liat
menjadi mika. Batuan baru ini disebut Slats yang berciri berlapis-lapis.
e.
Metasomatisme, yaitu perubahan batuan karena magma
menyusup ke dalam batuan, bercampur baur dengan batuan yang dimasukinya, membentuk
batuan baru yang sifatnya sudah lain. Selain terjadi pembauran juga terjadi
reksristalisasi.
f.
Pneumatholysis, yaitu perubahan batuan karena pengaruh gas
panas yang menyusup ke dalam kerak bumi. Karena gas lebih mudah bergerak maka
gas-gas dari magma itu mudah menyusup lewat retakan-retakan dalam kerak bumi.
Biasanya di dalam kerak
bumi dijumpai pengelompokan bahan galian atau batuan metamorf berupa urat-urat.
Dapat ditafsirkan bahwa terjadinya lewat proses Hydrothermal atau
Pneomatholitis.
D.
Daur Batuan (Rock
Cycle)
Daur batuan berarti melihat secara menyeluruh hubungan
antar ilmu dalam geologi. Dengan mempelajari daur batuan dapat diketahui
kejadian ketiga jenis batuan dan berbagai proses geologi yang menjadikan dari
satu jenis batuan ke batuan yang lainnya.
Batuan pertama adalah batuan beku (igneous rock) terjadi akibat magma mendingin dan memadat. Proses ini
dapat terjadi baik di bawah maupun di atas permukaan bumi. Saat bumi mulai
terbentuk, kulit luarnya masih berupa material yang meleleh yang kemudian
mendingin dan mengkrista1 secara bertahap dan membentuk kerak pertama yang
terdiri dari batuan beku.
Batuan beku di permukaan bumi bersentuhan langsung dengan
atmosfir setiap saat, maka perlahan-lahan ia terdisintegrasi dan
terdekomposisi. Proses ini disebut proses pelapukan (weathering). Material hasil rombakan ini, yang terlepas dari
induknya, ditransport dan diendapkan oleh berbagai media, erosi, gravitasi,
aliran air, gletsyer, angin atau gelombang sebagai sedimen atau endapan, di
tempat yang rendah (laut), sebagai lapisan-lapisan mendatar. Melalui proses litifikasi, yang artinya berubah menjadi
batuan, sedimen ini menjadi batuan sedimen.
Jika batuan sedimen berada jauh di bawah permukaan bumi
atau terlibat dalam dinamika pembentukan pegunungan (orogenesa), ia akan dipengaruhi oleh tekanan yang besar dan suhu
yang cukup tinggi. Akibatnya batuan sedimen ini akan bereaksi dan berubah
menjadi batuan metamorfosa atau batuan malihan.
Dan bila batuan metamorfosa berada pada tekanan dan suhu
tinggi, ia akan melebur dan menjadi magma. Perulangan atau daur tersebut
tidaklah selalu demikian, akan tetapi ada penyimpangan-penyimpangan. Misalnya batuan beku di samping tersingkap di permukaan,
dapat juga dipengaruhi oleh panas dan tekanan tinggi jauh di bawah permukaan
bumi, bahkan dapat melebur kembali menjadi magma. Sebaliknya batuan sedimen dan
batuan metamorfosa bila berada di atas permukaan bumi, akan mengalami proses
pelapukan dan erosi, seperti terlihat pada diagram daur batuan (Gambar 3.1).
Baik batuan beku, batuan sedimen maupun batuan metamorf
pada kondisi tekanan dan suhu yang tinggi akan melebur menjadi magma. Demikian
daur ini akan berulang sepaniang masa, dalam satuan waktu jutaan tahun.
E. Mineral
Pembentuk Batuan
Batuan terbentuk
dari mineral-mineral, yang dikenal dengan mineral pembentuk batuan. Di alam
dapat dikenali lebih dari 2000 mineral. Namun yang umum dijumpai dalam batuan,
sekitar 20 mineral.
Bebarapa mineral
utama pembentuk batuan yang umum dijumpai adalah :
1.
Batuan beku - feldspar,
mika, amfibol, Piroksen, Olivin dan kuarsa.
2.
Batuan Sedimen - kuarsa,
kalsit, amfibol, lempung, halit, gypsum dan feldspar
3.
Batuan Metamorf - kuarsa,
feldspar, amfibol, piroksen, mika, garnet, dan chlorit.
Feldspar, berasal
dari bahasa Jerman yang berarti kristal alamiah. Hampir 50% kerak bumi terdiri
dari kelompok mineral ini. Sangat umum dijumpai dalam batuan beku, metamorf dan
batu pasir. Feldspar mempunyai dua arah bidang belah, kilap (luster) porselen dan kekerasannya 6 skala Mohs. Da1am kelompok ini
dikenal dua tipe utama, yang dibedakan berdasarkan ion logam yang diikat oleh
tetrahedra Si-O nya :
Kalium feldspar (K
AlSi3O8), dalam granit umumnya berwarna merah muda, dan plagioklas feldspar, kebanyakan berwarna
putih. Saat pembentukannya memungkinkan terjadinya substitusi ion Ca terhadap
ion NA
sehingga terjadi komposisi yang kerkisar
antara (Na.Al.Si3O8) sampai (CaAl2 Si2O8).
Mika, mineral
kecil, hitam mengkilat. Kelompok ini mudah dikenali dengan bidang belah searah
yang mudah dibelah. Dua macam mika yang sering dijumpai dalam batuan adalah biotit dan muskovit. Biotit
berwarna hijau tua sampai hitam sedangkan muskovit
bening (tidak berwarna).
Kuarsa, terdapat
pada ketiga kelompok utama batuan, baik batuan beku, sedimen maupun batuan metamorfosa. Umumnya tidak berwarna, komposisinya SiO2, mempunyai kilap kaca
dan kekerasan 7 (tujuh).
Oleh karena
terbentuk paling akhir (ingat Deret Reaksi Bowen) maka dalam batuan kristalnya
tumbuh di antara kristal-kristal feldspar dan mika, sehingga jarang dijumpai
sebagai kristal yang sempurna bentuknya. Kuarsa merupakan mineral yang sukar
terubah, sehingga sering dijumpai pada batuan sedimen.
Mineral ferromagnesium, merupakan kelompok yang
terdiri dari mineral-mineral olivin, piroksen, amfibol dan juga biotit,
berwarna hijau tua sampai hitam dan mempunyai berat jenis besar.
Olivin terbentuk pada
suhu tinggi merupakan mineral yang jelas terlihat dalam batuan beku.
Komposisinya (Mg,Fe)2SiO4, berwarna hijau.
Piroksen
juga terbentuk pada suhu yang tinggi, struktur dalamnya memperlihatkan rantai
tetrahedra Si-O tunggal. Berwarna hijau tua sampai hitam dan kristalnya sangat
kecil, hanya dapat dilihat dengan mikroskop.
Amfibol
merupakan kelompok mineral, biasanya terdapat bersama piroksen dan mirip
komposisinya, hanya amfibol mengandung ion hidroksil (OH-).
Struktur dalamnya terdiri dari dua rantai tetrahedra yang membuat
kristalnya memanjang. Kelompok ini mempunyai warna hijau sampai hitam dan dua
bidang belah yang tidak saling tegak lurus. Mineral dari kelompok ini yang
banyak dijumpai adalah hornblende.
Mineral lempung kristalnya
sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan mikroskop, biasanya mikroskop
elektron. Berdasarkan struktur kristal dan variasi komposisinya dapat dibedakan
belasan mineral lempung. Mineral lempung terbentuk di atas
permukaan bumi dimana udara dan air berinteraksi dengan mineral silikat,
memecahnya menjadi lempung din produk lain.
Kalsit dan dolomit
adalah mineral karbonat. Kalsit berkomposisi CaC03 , merupakan bahan
utama batugamping. Dapat terjadi dari penguapan langsung air laut atau melalui
binatang, dipisahkan dari air laut, untuk membuat cangkang atau rumahnya.
Kristalnya
transparan atau putih. Di dalam batugamping sering mengandung pengotoran (impurity) menjadikannya berwarna abu-abu atau coklat. Kalsit
mempunyai tiga bidang belah yang tidak saling tegak lurus
dan kekerasannya 3 skala Mohs.
Jika kalsit bereaksi
dengan larutan magnesium-karbonat dalam air laut atau air tanah menjadi
dolomit (Ca Mg karbonat). Dolomit dapat dibedakan dengan kalsit karena tidak
bereaksi dengan HCl, sedangkan kalsit bereaksi. Sifat ini dipergunakan untuk mengetahui
apakah suatu batuan sedimen mengandung karbonat atau tidak.
Halit dan gypsum merupakan mineral-mineral yang
khas hasil penguapan air laut. Halit (NaCl ) adalah garam yang mudah dikenal
dengan rasanya, mempunyai tiga bidang belah yang saling tegak lurus. Gypsum
berkomposisi kalsium sulfat dan air (CaSO4.2H2O), tidak
berwarna, mempunyai bidang
belah searah, kilap kaca atau sutra (silky)
dan terdapat sebagai mineral tunggal.
BAB III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Sesuai asal mula terwujudnya, batu – batuan penyusun
kerak bumi dibagi atas tiga kelompok, yaitu:
- Batuan Beku (magmatic rocks)
- Batuan Endapan (Sedimentary Rocks)
- Batuan Metamorf (Metamophic Rock)
Ø BATUAN BEKU
Terbentuk dari magma
yang mendingin dan membeku.
Ø BATUAN ENDAPAN
Batuan yang terbentuk dari sedimen yang diendapkan dan telah mengalami
proses geologi menjadi batuan sedimen.
Ø BATUAN METAMORF
Batuan yang jika
mengalami tekanan dan atau suhu yang tinggi akan berubah menjadi batuan
metamorfosa, atau batuan malihan.
Ø SIFAT – SIFAT FISIK MINERAL
- Belahan
- Kekerasan
- Berat Jenis
- Kilap
- Warna
- Bentuk Kristal
Beberapa mineral utama pembentuk
batuan :
ž Batuan beku : feldspar, mika, amfibol, Piroksen, Olivin dan kuarsa.
ž Batuan Sedimen : kuarsa, kalsit, amfibol, lempung, halit, gypsum dan
feldspar
ž Batuan Metamorf : kuarsa, feldspar, amfibol, piroksen, mika, garnet, dan
chlorit.
B. SARAN
Sebaiknya dalam diskusi
peserta diskusi harus aktif dan diharapkan kepada pemateri dan peserta tidak
terlalu membahas mengenai jenis-jenis batuan dalam lingkup yang lebih kompleks.
DAFTAR PUSTAKA