MINERAL
: Zat non-organik padat yang
terbentuk secara alamiah,
terdiri atas unsur atau senyawa unsur-unsur; mempunyai susunan/komposisi kimia tertentu dan struktur internal kristal beraturan
BATUAN
: Bagian
dari kerak bumi yang dapat terdiri atas agregat kohesif salah satu atau lebih mineral,
atau bahan-bahan/fragmen-fragmen mineral. Dalam artian bahwa batuan terdiri
atas banyak butiran mineral (kristal) – tidak harus semua mineral yang sama –
atau kristal dan gelas (silika), yang bersatu sebagai massa padat.
DAUR PEMBENTUKAN BATUAN
Jenis-jenis mineral
●Silikat : hanya 6 dari
kira-kira 2500 mineral yang melimpah, mineral-mineral utama pembentuk batuan
ini atau kelompok-kelompok mineral membentuk 95% kerak bumi.
Mineral % pada kerak bumi Unsur-unsur utama
Feldspar 60 Na, K, Ca, Al, O
Quartz 13 Si, O
Amphibole and pyroxene 17 Mg, Fe, Ca, Na, Al, Ti, Mn,
Si, O
Mica 4 K,
Mg, Fe, Al, Si, O
Olivine 1 Mg,
Fe, Si, O
Ferromagnesian : istilah umum yang digunakan untuk menjelaskan silikat yang
mengandung besi (Fe) dan atau magnesium (Mg), biasanya berwarna gelap (hitam,
coklat atau hijau.
●Nonsilikat : didefinisikan
bagi beberapa zat kimia atau sifat semua anggota kelompok mineral, dengan
komponen berupa ion-ion negatif atau kelompok atom.
Carbonates : kalsit (CaCO3),
dolomit [CaMg(CO3)2]
Sulfates : gipsum (CaSO4.2H2O), barit (BaSO4)
Sulfides : pirit (FeS2), galena (PbS), cinnabar (HgS)
Oxides : magnetite (Fe3O4), hematit (Fe2O3),
korundum (Al2O3), spinel (MgAl2O4)
Hydroxides : gibbsit [Al(OH)3], brusit [Mg(OH)2]
Halides : halit (NaCl), fluorit (CaF2)
Native elements : emas (Au), perak (Ag), tembaga (Cu), sulfur (S), grafit (C)
Jenis-jenis batuan :
beku, sedimen dan malihan/metamorfik
BATUAN BEKU (igneous rock) :
adalah batuan yang terbentuk karena pembekuan dan kristalisasi
ketika terjadi pendinginan magma (igneous berasal dari bahasa Latin ignis,
berarti api).
Mineral-mineral utama pembentuk batuan beku :
Ca-felspar (plagioklas), alkali felspar, kuarsa (SiO2),
mineral mafik/basa (amfibol, piroksen, olivin, mika) dan mineral asesori
(zirkon, apatit, sfene, epidot, garnet dll.)
Berdasarkan cara
pengendapannya dibagi menjadi : batuan beku dalam atau terobosan/intrusi
(intrusive) yaitu menerobos batuan yang diendapkan terdahulu atau juga disebut plutonik; dan lelehan (extrusive) yaitu
diendapkan di atas permukaan bumi atau disebut juga vulkanik
Berdasarkan tingkat
saturasi/kandungan SiO2 dan atau mineral mafik/basa terdiri atas :
batuan beku asam (>60% SiO2), menengah (54-65% SiO2),
basa (rendah SiO2)dan ultrabasa (kaya kandungan mineral mafik/basa)
Berdasarkan tekstur ukuran butir :
o
afanitik untuk batuan beku yang disusun oleh kristal mineral berukuran
butir halus (hanya dapat dilihat oleh mikroskop atau < 1 mm)
o
faneritik untuk batuan beku yang disusun oleh kristal mineral berukuran
butir yang dapat dilihat secara kasat mata (kasar atau 5 mm – 3 cm dan sangat
kasar atau > 3 cm)
o
porfiritik untuk batuan beku yang disusun oleh dua jenis ukuran kristal
mineral yang terdiri atas masa dasar (ukuran butir halus-menengah atau < 1 –
5 mm) dan fenokris (berukuran kasar-sangat kasar)
o
hialin atau bergelas (glassy) untuk batuan beku bertekstur gelas
(biasanya lelehan/vulkanik,dominan bersusunan gelas/kuarsa)
BATUAN BEKU (lanjutan)
Bahan cair dapat atau tidak dapat
mencapai permukaan bumi sebelum cukup dingin untuk mengkristal
dan membeku. Kedalaman tempat magma mengkristal akan
mengakibatkan cepatnya pendinginan dan pembentukan ukuran
butir mineral di dalam batuan. Magma yang tetap berada di bawah permukaan
mengalami pendinginan relatif perlahan, ditutupi oleh batuan-batuan lain atau
soil. Ini berjalan beratus-ratus Juta tahun atau lebih untuk mengkristal
selengkapnya. Pada kondisi-kondisi ini, kristal-kristal
mempunyai cukup waktu untuk terbentuk dan tumbuh berukuran sangat besar, dan akhirnya
batuan memiliki butiran mineral berukuran cukup besar yang dapat dilihat secara
kasat mata. Batuan yang terbentuk dengan cara tersebut dinamakan batuan beku plutonik
(Pluto = dewa Yunani) atau terobosan (intrusion, intrusive). Granit merupakan salah satu
contoh yang dikenal luas sebagai batuan
beku plutonik, terdiri atas terutama kuarsa dan felspar alkali serta
mineral-mineral feromagnesian atau mineral-mineral silikat lainnya.
Magma yang mengalir ke luar di atas
permukaan bumi ketika masih cair atau sebagian cair disebut lava. Lava
merupakan produk erupsi-erupsi vulkanik dan disebut demikian terhadap batuan beku yang
terbentuk pada atau dekat permukaan bumi. Magma-magma yang mengkristal sangat
dekat permukaan mendingin sangat cepat, mempunyai sedikit waktu untuk membentuk
kristal-kristal berukuran besar di dalamnya sehingga batuan-batuan vulkanik
berukuran butir halus, dengan sebagian besar kristal terlalu kecil untuk
dilihat secara kasat mata. Batuan vulkanik yang paling dikenal adalah basalt,
batuan berwarna gelap yang kaya kandungan mineral-mineral feromagnesian dan
felspar Ca.
Dalam
kasus yang ekstrim ketika pendinginan magma berjalan sangat cepat, bahkan
kristal-kristal kecil tidak dapat terbentuk, maka menghasilkan gelas alam (obsidian)
yang bersifat padat non-kristalin.
JENIS-JENIS BATUAN BEKU
Batuan beku asam (acid or silisic igneous rocks) : granit, riolit
Batuan beku menengah (intermediate igneous rocks)
: tonalit, monzonit, diorit, trakhit, andesit, dasit
Batuan beku basa (mafic igneous rocks) :
gabbro, basalt, diabas
Batuan beku ultrabasa (ultramafic igneous rocks) :
piroksenit, hornblendit,
peridotit
GRANIT
Mineral utama : kuarsa, alkali felspar(ortoklas,mikroklin), plagioklas (albit-oligoklas), ka biotit
Mineral asesori :
magnetit, ilmenit, apatit, zirkon Megaskopis
Mikroskopis
RIOLIT
Mineral utama :
kuarsa, alakali felspar (sanidin)
Mineral asesori :
gelas, biotit, albit, magnetit, ilmenit Megaskopis Mikroskopis
TONALIT
Mineral utama : plagioklas (oligoklas atau andesin),kuarsa, (>10%),
hornblende, biotit
Mineral asesori : ortoklas, apatit, titanit, magnetit, ilmenit, zirkon
TRAKHIT
Mineral utama : alkali felspar (sanidin), plagioklas (andesin- labradorit),
biotit
Mineral asesori : amfibol, piroksen, magnetit, ilmenit, apatit, garnet, zirkon,
titanit, gelas
ANDESIT
Mineral utama : plagioklas (labradorit-andesin), biotit
Mineral asesori : magnetit, ilmenit, kuarsa, hornblende, piroksen, gelas
DASIT
Mineral utama : plagioklas (labradorit-oligoklas), kuarsa, biotit, hornblende Mineral
asesori : magnetit, ilmenit, sanidin, orto-piroksen, klino-piroksen, gelas
DIABAS
Mineral utama : plagioklas (labradorit-bitownit), klino-piroksen
Mineral asesori : orto-piroksen, olivin, hornblende, magnetit, ilmenit, apatit,
kalsit, pirhotit, kalkopirit, gelas
PIROKSENIT
Mineral utama : piroksen (klino atau orto-piroksen)
Mineral asesori : olivin, hornblende, kromit, magnetit, biotit, garnet, apatit
HORNBLENDIT
Mineral utama : hornblende
Mineral asesori : olivin, orto dan klino-piroksen, magnetit, ilmenit kromit,
sulfida
PERIDOTIT
Mineral utama : olivin, klino dan orto-piroksen
Mineral asesori : kromit
Batuan Sedimen
: Ketika sedimen terkompaksi atau tersemenkan menjadi masa
kohesif padat, maka menjadi batuan-batuan sedimen. Perangkat proses
tertransformasinya sedimen menjadi batuan disebut sebagai litifikasi (dari kata
Yunani : lithos). Batuan yang dihasilkan pada umumnya lebih kompak dan
padat, lebih kohesif daripada sedimen asalnya. Batuan sedimen terbentuk pada
atau dekat permukaan bumi, pada suhu-suhu permukaan, dan terdiri atas : klastika
and kimiawi.
Batuan sedimen
klastika (dari kata Yunani klastos)
: terbentuk dari hasil penguraian secara mekanis batuan lain. Batuan terurai
menjadi pecahan-pecahan lebih kecil dan kemungkinan akhirnya menjadi
butir-butir individu mineral. Resultan fragmen-fragmen batuan dan mineral
dapat diangkut oleh angin, air, atau es;
terakumulasi sebagai sedimen di sungai, danau, samudera, gurun atau sebagai
soil. Proses geologi selanjutnya menyebabkan sedimen-sedimen terlitifikasi.
Contoh : batupasir (batuan tersusun oleh partikel-partikel sedimen berukuran
butir pasir, 1/16-2 mm; serpih/batulempung (batuan yang dibentuk oleh sedimen
berukuran butir lebih halus dan setiap buitirannya tidak dapat dilihat secara
kasat mata); konglomerat adalah batuan yang relatif berukuran butir kasar,
dengan fragmen berdiameter >2mm.
Batuan sedimen kimiawi : terbentuk dari kristal-kristal
hasil pengendapan atau perkembangan larutan. Contoh : batugamping, tersusun
hampir seluruhnya oleh kalsit (kalsium karbonat); batu garam, terbentuk dari
mineral halit (sodium klorida) dan biasanya disebut garam meja. Beberapa
sedimen kimiawi mengandung komponen biologi, contohnya banyak organisme air
yang mempunyai cangkang atau kerangka terbuat dari kalsium karbonat atau silika
(= kuarsa). Bahan-bahan cangkang atau kerangka diendapkan di tempat organisme
tersebut hidup dan mati. Di daerah-daerah dengan makhluk tersebut hidup dan
mati dalam jumlah besar, bagian-bagian keras
- cangkang atau kerangka – dapat bertumpuk di dasar, yang akhirnya
terkubur dan terlitifikasi. Sekwen batuan-batuan sedimen termasuk perlapisan
sedimen organik, kaya kandungan karbon sisa organisme; contoh penting :
batubara.
A. BATU
GAMPING
B. Serpih
C. Batupasir
(hasil perbesaran untuk memperlihatkan kebundaran butir
pasir)
D. Konglomerat
E. Lapisan batubara
(berwarna gelap) di dalam sekwen batuan sedimen yang tersingkap pada tebing
pantai Alaska Selatan
F. The Grand Canyon
terdiri atas perlapisan batuan sedimen yang tahan pelapukan
Photograph (A) by I.J.Witkind, USGS Photo
Library, Denver, CO. (B) The
McGraw-Hill
Companies, Inc./Bob Coyle, photographer.
(C) The McGraw-Hill Companies,
Inc./Doug
Sherman, photographer.
Batuan
Metamorf/Malihan (dari kata
Yunani yang artinya berubah bentuk) : terbentuk dari batuan terdahulu
karena pengaruh panas dan tekanan. Suhu-suhu yang dipersyaratkan untuk
membentuk batuan-batuan metamorf/malihan tidak sepanas suhu-suhu magmatis.
Perubahan significan dapat terjadi pada suhu-suhu di bawah titik lebur. Panas
dan tekanan umumnya menyebabkan mineral-mineral di dalam batuan mengkristal
ulang. Mineral-mineral asal dapat membentuk kristal-kristal berukuran lebih
besar yang saling mengunci lebih erat daripada sebelumnya. Beberapa mineral
juga dapat terurai seluruhnya, sementara mineral-mineral baru terbentuk di
bawah pengaruh kondisi-kondisi suhu dan tekanan baru. Tekanan dapat menyebabkan
batuan terdeformasi-terkompresi, teregangkan, terlipat, atau terkompaksi.
Semuanya terjadi ketika batuan masih dalam keadaan padat.
Sumber-sumber tekanan dan suhu dalam proses matamorfisme
:
o karena penimbunan batuan penutup berketebalan
berkilometer
o karena peningkatan suhu
sesuai kedalaman di bumi (suhu kerak bumi meningkat kira-kira 30oC/km
kedalaman)
o
pendinginan
magma ketika naik ke kedalaman lebih rendah pada kerak bumi
Kelompok batuan metamorf/malihan
Pendinginan
magma memanaskan batuan-batuan sekitarnya yang lebih dingin, termalihkan
membentuk
metamorfisme kontak. Hasilnya adalah batuan metamorf /malihan kontak.
Metamorfisme
dapat juga dihasilkan dari tertekannya dan terpanaskannya batuan-batuan selama
peristiwa pembentukan pegunungan atau pergerakan lempeng tektonik. Metamorfisme
berskala luas, bukan hanya di sekitar tubuh magma disebut metamorfisme
regional; dan hasilnya adalah batuan metamorf/malihan regional.