BAB III
BATUAN METAMORF
3.1. Tinjauan Umum Batuan
Batuan metamorf merupakan batuan hasil malihan dari batuan
yang telah ada sebelumnya yang ditunjukkan dengan adanya perubahan komposisi mineral,
tekstur dan struktur batuan yang terjadi pada fase padat (solid rate)
akibat adanya perubahan temperatur, tekanan dan kondisi kimia di kerak bumi (Ehlers & Blatt, 1982).
Batuan metamorf adalah hasil dari perubahan-perubahan
fundamental batuan yang sebelumnya telah ada. Panas yang intensif yang
dipancarkan oleh suatu massa magma yang sedang mengintrusi menyebabkan
metamorfosa kontak. Metamorfosa regional yang meliputi daerah yang sangat luas
disebabkan oleh efek tekanan dan panas pada batuan yang terkubur sangat dalam.
Namun perlu dipahami bahwa proses metamorfosa terjadi dalam
keadaan padat, dengan perubahan kimiawi dalam batas-batas tertentu saja dan
meliputi proses-proses rekristalisasi, reorientasi dan pembentukan
mineral-mineral baru dengan penyusunan kembali elemen-elemen kimia yang
sebelumnya telah ada (Graha, D.S, 1987)
Menurut Turner (1954,
lihat Williams dkk, 1954:161-162) menyebutkan bahwa batuan metamorf adalah
batuan yang telah mengalami perubahan mineralogik dan struktur oleh proses metamorfisme
dan terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair.
Gambar 3.1. Lokasi dan
Tipe Metamorfisme
Proses metamorfisme adalah proses perubahan batuan
yang sudah ada menjadi batuan metamorf karena perubahan tekanan dan temperatur
yang besar. Batuan asal dari batuan metamorf tersebut dapat batuan beku, batuan
sedimen dan batuan metamorf sendiri yang sudah ada. Kata metamorf sendiri
adalah perubahan bentuk. Agen atau media menyebabkan terjadinya proses
metamorfisme adalah panas, tekanan dan cairan kimia aktif. Sedangkan perubahan
yang terjadi pada batuan meliputi tekstur dan komposisi mineral.
Gambar 3.2. Memperlihatkan batuan asal yang mengalami
metamorfisme tingkat
rendah–medium dan tingkat tinggi (O’Dunn dan Sill, 1986).
Perubahan temperatur dapat terjadi oleh karena berbagai macam
sebab antara lain oleh adanya pemanasan akibat intrusi magmatik dan perubahan
gradien geothermal. Panas dalam skala kecil juga bisa terjadi akibat adanya
gesekan/friksi selama terjadinya deformasi suatu massa batuan. Pada batuan
silikat batas bawah terjadinya metamorfosa umumnya pada suhu 1500 ±
500 C yang ditandai dengan munculnya mineral-mineral Mg-carpholite,
Glaucophane, lawsonite, paragonite, prehnite atau stilpnomelane. Sedangkan
batas atas terjadinya metamorfosa sebelum terjadinya pelelehan adalah berkisar
6500 – 11000 C, tergantung jenis batuan asalnya (Bucher & Frey, 1994).
Aktivitas kimiawi fluida dan gas yang berada pada jaringan
antar butir batuan mempunyai peranan yang penting dalam metamorfosa. Fluida
aktif yang banyak berperan adalah air beserta karbon dioksida, asam hidroklorik
dan hidroflourik. Umumnya fluida dan gas tersebut bertindak sebagai katalis
atau solven serta bersifat membantu reaksi kimia dan penyetimbangan mekanis (W.T.Huang, 1962).
Metamorfosa adalah proses
rekristalisasi di kedalaman kerak bumi (3 – 20km) yang keseluruhannya atau
sebagian besar terjadi dalam keadaan padat, yakni tanpa melalui fasa cair. Sehingga
terbentuk struktur dan mineralogi baru yang sesuai dengan lingkungan fisik baru
pada tekanan (P) dan temperatur (T) tertentu.
Menurut H.G.F. Winkler, 1967,
metamorfisme adalah proses-proses yang mengubah mineral suatu batuan pada fase
padat karena pengaruh atau tanggapan terhadap kondisi fisik dan kimia di dalam
kerak bumi, dimana kondisi fisik dan kimia tersebut berbeda dengan kondisi
sebelumnya. Proses-proses tersebut tidak termasuk pelapukan dan diagenesis.
Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan induk, bisa batuan beku,
batuan sedimen, ataupun batuan metamorf itu sendiri yang mengalami metamorfosa.
Proses
metamorfisme kadang-kadang tidak berlangsung sempurna, sehingga perubahan yang
terjadi pada batuan asal tidak terlalu besar, hanya kekompakkan pada batuan
saja yang bertambah. Proses metamorfisme yang sempurna menyebabkan
karakteristik batuan asal tidak terlihat lagi. Pada kondisi perubahan yang
sangat ekstrim, peningkatan temperatur mendekati titik lebur batuan, padahal
perubahan batuan selama proses metamorfisme harus tetap dalam keadaan padat.
Apabila sampai mencapai titik lebur batuan maka proses tersebut bukan lagi
proses metamorfisme tetapi proses aktivitas magma.
Media yang menyebabkan proses
metamorfisme adalah panas, tekanan dan cairan kimia aktif. Ketiga media
tersebut dapat bekerja bersama-sama pada batuan yang mengalami proses
metamorfisme, tetapi derajat metamorfisme dan kontribusi dari tiap agen
tersebut berbeda-beda. Pada proses metamorfisme tingkat rendah, kondisi
temperatur dan tekanan hanya sedikit diatas kondisi proses pembatuan pada
batuan sedimen. Sedangkan pada proses metamorfisme tingkat tinggi, kondisinya sedikit
dibawah kondisi proses peleburan batuan.
v Temperatur (panas)
Panas merupakan proses
metamorfisme yang paling penting. Batuan yang terbentuk dekat permukaan bumi
akan mengalami perubahan kalau mengalami pemanasan yang tinggi pada waktu
diterobos oleh magma dari dalam bumi. Akibat dari proses penerobosan ini tidak
atau sedikit terlihat apabila proses tersebut terjadi dekat permukaan bumi. Hal
ini terjadi karena pada tempat tersebut panas dari magma sudah tidak terlalu
berbeda dengan kondisi batuan disekitarnya. Pada keadaan yang demikian hanya
akan terjadi proses pembakaran saja pada batuan yang disebut baking efect.
Batuan yang terbentuk di permukaan juga dapat mengalami
perubahan temperatur yang tinggi apabila batuan tersebut mengalami proses penimbunan
yang dalam. Seperti telah diketahui bahwa temperatur akan meningkat dengan
meningkatnya kedalaman 10 meter maka suhu akan naik 30C (gradien
temperatur) Pada kerak bumi bagian atas.
Pada pemindahan yang
tidak begitu dalam, hanya beberapa kilometer, mineral tertentu seperti mineral
lempung menjadi tidak stabil, dan akan mengalami rekristalisasi menjadi mineral
yang lebih stabil pada kondisi lingkungannya yang baru. Mineral lain yang umumnya
dijumpai pada batuan kristalin dan stabil pada kondisi temperatur dan tekanan
yang lebih tinggi, akan mengalami proses metamorfisme pada kedalaman sekitar 30
kilometer.
v Tekanan
Tekanan
seperti halnya temperatur, dimana kedalaman meningkat maka tekananpun bertambah
besar. Tekanan yang terdapat di dalam bumi ini merupakan tekanan tambahan dari
tekanan pada batuan oleh pembebanan batuan di atasnya. Batuan akan mengalami
tekanan juga pada waktu terjadinya proses pembentukan pegunungan atau
deformasi. Pada keadaan ini batuan akan mengalami penekanan yang berarah, dan
perubahan volume.
v
Proses Metamorfisme dan Aktivitas Larutan
Kimia
Larutan kimia aktif, umumnya air yang mengandung ion-ion
terlarut, juga dapat menyebabkan terjadinya proses metamorfisme. Pori-pori
batuan pada umumnya terisi oleh air. Selain itu beberapa mineral hidrat
mengandung air dalam struktur kristalnya. Bila terjadi penimbunan yang dalam
pada batuan, air yang terdapat di dalam mineral akan ditekan keluar dari
struktur kristalnya, dan akan memungkinkan terjadinya reaksi kimia. Air
yang terdapat disekitar kristal akan merupakan katalisator terjadinya
perpindahan ion.
Mineral
biasanya mengalami rekristalisasi untuk membentuk konfigurasi struktur kristal
yang lebih stabil. Pertukaran ion pada mineral akan membentuk mineral-mineral
yang baru. Perubahan mineral yang dilakukan oleh air yang kaya mineral dan
panas, telah banyak dipelajari di beberapa daerah gunung api seperti Yellowstone National Park, AS.
Di sepanjang pematang pegunungan lantai
dasar samudera, sirkulasi air laut pada batuan yang masih panas mengubah
mineral pada batuan beku basalt yang berwarna gelap menjadi mineral-mineral
metamorfisme seperti serpentin dan talk.
v Perubahan Tekstur dan Komposisi Mineral
Derajat
metamorfisme
direfleksikan oleh kenampakan tekstur dan komposisi mineral batuan metamorf.
Pada batuan metamorf tingkat rendah, batuan akan lebih kompak dan padat
dibandingkan dengan batuan asalnya. Sebagai contoh, batuan metamorf batusabat (slate) terbentuk dari proses kompaksi
yang sudah lanjut dari serpih (shale).
Pada kondisi yang lebih ekstrim, tekanan dapat menyebabkan mineral-mineral
tertentu mengalami rekristalisasi.
Seperti
telah diuraikan sebelumnya, air memegang
peranan yang sangat penting pada proses rekristalisasi dengan mempercepat
terjadinya perpindahan ion pada mineral. Pada umumnya proses rekristalisasi
memungkinkan pertumbuhan kristal menjadi lebih besar. Hal ini mengakibatkan
banyak batuan metamorf disusun oleh mineral-mineral yang besar seperti pada
batuan fanerik. Kristal-kristal dari beberapa mineral seperti mika mempunyai
struktur lembaran, dan hornblende yang mempunyai struktur butiran yang panjang,
apabila mengalami rekristalisasi akan membentuk penjajaran mineral. Orientasi
mineral baru ini biasanya tegak lurus terhadap arah gaya tekan yang menyebabkan
rekristalisasi tersebut. Hasil dari penjajaran mineral ini menyebabkan batuan
menunjukan kenampakan seperti perlapisan yang disebut foliasi.
Agen atau media yang menyebabkan proses metamorfisme adalah panas,
tekanan dan cairan kimia aktif. Ketiga media tersebut dapat bekerja
bersama-sama pada batuan yang mengalami proses metamorfisme, tetapi derajat
metamorfisme dan kontribusi dari tiap agen tersebut berbeda-beda. Pada proses
metamorfisme tingkat rendah, kondisi temperatur dan tekanan hanya sedikit
diatas kondisi proses pembatuan pada batuan sedimen. Sedangkan pada proses
metamorfisme tingkat tinggi, kondisinya sedikit dibawah kondisi proses
peleburan batuan.
Tahap-Tahap Proses Metamorfisme
a.
Rekristalisasi
Proses ini dibentuk oleh tenaga kristaloblastik, disini terjadi
penyusunan kembali kristal-kristal dimana elemen-elemen kimia yang sudah ada
sebelumnya sudah ada.
b.
Reorientasi
Proses ini dibentuk oleh tenaga kristaloblastik, disini pengorientasian
kembali dari susunan kristal-kristal, dan ini akan berpengaruh pada tekstur dan
struktur yang ada.
c.
Pembentukan mineral-mineral baru
Proses ini terjadi dengan penyusunan kembali elemen-elemen kimiawi yang
sebelumnya telah ada.
3.2. Pembagian Batuan Metamorf
3.2.1. Berdasarkan Komposisi
Mineral
1. Calcic Metamorphic Rock
Adalah batuan metamorf
yang berasal dari batuan yang bersifat kalsik (kaya unsur Al), umumnya terdiri
atas batulempung dan serpih. Contoh: batusabak dan Phyllite.
2. Quartz Feldsphatic Rock
Adalah batuan metamorf
yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur kuarsa dan feldspar. Contoh :
Gneiss.
3. Calcareous Metamorphic Rock
Adalah batuan metamorf
yang berasal dari batu gamping dan dolomit. Contoh: Marmer.
4. Basic Metamorphic Rock
Adalah batuan metamorf
yang berasal dari batuan beku basa, semibasa dan menengah, serta tufa dan
batuan sedimen yang bersifat napalan dengan kandungan unsur K, Al, Fe, Mg.
5. Magnesia Metamorphic Rock
Adalah batuan metamorf
yang berasal dari batuan yang kaya akan Mg. Contoh : serpentit, sekis.
3.2.2. Berdasarkan Kriteria Di Lapangan
Berdasarkan
pada wujudnya di lapangan,batuan metamorf di bagi menjadi dua,yaitu :
a.
Metamorfisme tingkat rendah (low-grade metamorphism)
Pada batuan metamorf tingkat rendah jejak
kenampakan batuan asal masih bisa di amati dan penamaannya menggunakan awalan
meta (-sedimen,-beku)
b.
Metamorisme tingkat tinggi(high-grade metamorphism)
Pada batuan metamorf tingkat tinggi jejak batuan
asal sudah tidak nampak,malihan tertinggi membentuk migmatit (batuan yang
sebagian bertekstur malihan dan sebagian lagi bertekstur beku atau igneous.
Pada
proses metamorfisme tingkat rendah, kondisi temperatur dan tekanan hanya
sedikit diatas kondisi proses pembatuan pada batuan sedimen. Sedangkan pada proses
metamorfisme tingkat tinggi, kondisinya sedikit dibawah kondisi proses
peleburan batuan.
3.2.3. Berdasarkan Jenis
Metamorfosa
Bucher & Frey (1994), mengemukakan
bahwa berdasarkan tatanan geologinya, metamorfosa dapat dibedakan menjadi dua,
yaitu :
a. Metamorfosa Regional / Dinamothermal
Metamorfosa
regional/dinamothermal merupakan metamorfosa yang terjadi pada daerah yang
sangat luas. Metamorfosa ini dibedakan menjadi tiga, yaitu metamorfosa
orogenik, burial dan dasar samudera (Ocean-floor).
v Metamorfosa Orogenik,
Metamorfosa ini terjadi pada daerah sabuk orogenik dimana terjadi
proses deformasi yang menyebabkan rekristalisasi. Umumnya batuan metamorf yang
dihasilkan mempunyai butiran mineral yang teroreintasi dan membentuk sabuk yang
melampar dari ratusan sampai ribuan kilometer. Proses metamorfosa memerlukan
waktu yang sangat lama berkisar antara puluhan juta tahun.
v Metamorfosa Burial, Metamorfosa ini terjadi oleh
akibat kenaikan tekanan dan temperatur pada daerah geosinklin yang mengalami
sedimentasi intensif, kemudian terlipat. Proses yang terjadi adalah
rekristalisasi dan reaksi antara mineral dengan fluida.
v Metamorfosa dasar Samudera
(Ocean-Floor), Metamorfosa ini terjadi akibat adanya
perubahan pada kerak samudera di sekitar punggungan tengah samudera (mid
oceanic ridges). Batuan metamorf yang dihasilkan umumnya berkomposisi basa
dan ultrabasa. Adanya pemanasan air laut menyebabkan mudah terjadinya reaksi
kimia antara batuan dan air laut tersebut.
b. Metamorfosa Lokal
Metamorfosa lokal
merupakan proses metamorfosa yang terjadi pada daerah yang sempit berkisar
antara beberapa meter sampai kilometer saja. Metamorfosa ini dapat dibedakan
menjadi :
v Metamorfosa Kontak, Metamorfosa kontak terjadi pada batuan yang
mengalami pemanasan di sekitar kontak massa batuan beku intrusif maupun
ekstrusif. Perubahan terjadi karena pengaruh panas dan material yang
dilepaskan oleh magma serta kadang oleh deformasi akibat gerakan magma. Zona
metamorfosa kontak disebut contact aureole. Proses yang terjadi
umumnya berupa rekristalisasi, reaksi antar mineral, reaksi antara mineral dan
fluida serta penggantian/penambahan material. Batuan yang dihasilkan umumnya
berbutir halus.
v Pirometamorfosa /
Metamorfosa optalic / Kaustik / Thermal, Metamorfosa ini adalah jenis
khusus metamorfosa kontak yang menunjukkan efek hasil temperatur yang tinggi
pada kontak batuan dengan magma pada kondisi volkanik atau quasi
volkanik, contohnya pada xenolith atau pada zona
dike.
v Metamorfosa Kataklastik /
Dislokasi / Kinematik / Dinamik, Metamorfosa kataklastik
terjadi pada daerah yang mengalami deformasi intensif, seperti pada patahan.
Proses yang terjadi murni karena gaya mekanis yang mengakibatkan
penggerusan dan granulasi batuan. Batuan yang dihasilkan bersifat non-foliasi dan dikenal sebagai fault
breccia, fault gauge, atau milonit.
v Metamorfosa Hidrotermal /
Metasomatisme, Metamorfosa hidrothermal terjadi akibat adanya perkolasi fluida atau gas yang
panas pada jaringan antar butir atau pada retakan-retakan batuan sehingga
menyebabkan perubahan komposisi mineral dan kimia. Perubahan juga dipengaruhi
oleh adanya confining pressure.
v
MetamorfosaImpact, Metamorfosa ini terjadi akibat adanya tabrakan hypervelocity sebuah
meteorit. Kisaran waktunya hanya beberapa mikrodetik dan umumnya ditandai
dengan terbentuknya mineral coesite dan stishovite.
v Metamorfosa Retrogade /
Diaropteris, Metamorfosa ini terjadi akibat adanya
penurunan temperatur sehingga kumpulan mineral metamorfosa tingkat tinggi
berubah menjadi kumpulan mineral stabil pada temperatur yang lebih rendah.
3.2.4 Berdasarkan Fasies
Metamorfosa
Konsep fasies metamorfik diperkenalkan oleh Eskola, 1915 (Bucher & Frey, 1994).
Eskola mengemukakan bahwa kumpulan mineral pada batuan metamorf merupakan
karakteristik genetik yang sangat penting sehingga terdapat hubungan antara
kumpulan mineral dan kompisisi batuan pada tingkat metamorfosa tertentu.
Dengan kata lain sebuah fasies metamorfik merupakan kelompok batuan yang
termetamorfosa pada kondisi yang sama yang dicirikan oleh kumpulan mineral yang
tetap. Tiap fasies metamorfik dibatasi oleh tekanan dan temperatur tertentu
serta dicirikan oleh hubungan teratur antara komposisi kimia dan mineralogi
dalam batuan. Secara umum, batuan
metamorf tidak secara drastis mengubah komposisi kimia selama metamorfosis,
kecuali dalam kasus khusus di mana metasomatisme terlibat (seperti dalam produksi
skarns). Perubahan dalam kumpulan mineral disebabkan perubahan dalam
kondisi suhu dan tekanan metamorfosis. Dengan demikian, kumpulan mineral
yang diamati harus merupakan indikasi lingkungan suhu dan tekanan bahwa batuan
ini dikenakan. Ini dan suhu lingkungan tekanan ini disebut sebagai metamorfosa fasies. (Ini
mirip dengan konsep fasies sedimen, dalam bahwa fasies sedimen juga merupakan
seperangkat kondisi lingkungan hadir selama pengendapan). Urutan fasies
metamorf diamati dalam setiap medan metamorfik, tergantung pada gradien panas
bumi yang ada selama metamorfosis.
Sebuah gradien panas bumi yang
tinggi seperti yang berlabel "A", mungkin hadir sekitar sebuah
intrusi batuan beku, dan akan menghasilkan batuan metamorf milik fasies
hornfels. Di bawah normal gradien panas bumi yang tinggi, seperti
"B", batu akan kemajuan dari fasies zeolit untuk greenschist, amfibolit, dan fasies eclogite sebagai kelas
metamorfosis (atau kedalaman penguburan) meningkat. Jika gradien
geothermal rendah hadir, seperti yang berlabel "C" pada diagram, maka
batu akan kemajuan dari fasies zeolit untuk blueschist
fasies untuk eclogite fasies.
Gambar 3.3. Fasies
Metamorfik
Pengenalan batuan metamorf dapat dilakukan melalui
kenampakan-kenampakan yang jelas pada singkapan dari batuan metamorf yang
merupakan akibat dari tekanan-tekanan yang tidak sama. Batuan-batuan tersebut
mungkin mengalami aliran plastis, peretakan dan pembutiran atau rekristalisasi.
Beberapa tekstur dan struktur di dalam batuan metamorf mungkin diturunkan dari
batuan pre-metamorfik (seperti: cross bedding), tetapi kebanyakan hal
ini terhapus selama metamorfisme. Penerapan dari tekanan yang tidak sama,
khususnya jika disertai oleh pembentukan mineral baru, sering menyebabkan
kenampakan penjajaran dari tekstur dan struktur. Jika planar disebut foliasi.
Seandainya struktur planar tersebut disusun oleh lapisan-lapisan yang menyebar
atau melensa dari mineral-mineral yang berbeda tekstur, misal: lapisan yang
kaya akan mineral granular (seperti: felspar
dan kuarsa) berselang-seling dengan
lapisan-lapisan kaya mineral-mineral tabular atau prismatik (seperti: feromagnesium), tekstur tersebut
menunjukkan sebagai gneiss. Seandainya foliasi tersebut disebabkan oleh
penyusunan yang sejajar dari mineral-mineral pipih berbutir sedang-kasar
(umumnya mika atau klorit) disebut skistosity. Pecahan batuan ini
biasanya sejajar dengan skistosity
menghasilkan belahan batuan yang berkembang kurang baik.
Pengenalan batuan metamorf tidak jauh berbeda dengan jenis
batuan lain yaitu didasarkan pada warna, tekstur, struktur dan komposisinya.
Namun untuk batuan metamorf ini mempunyai kekhasan dalam penentuannya yaitu
pertama-tama dilakukan tinjauan apakah termasuk dalam struktur foliasi (ada
penjajaran mineral) atau non foliasi (tanpa penjajaran mineral) (Tabel 3.1).
Pada metamorfisme tingkat tinggi akan berkembang struktur migmatit. Setelah penentuan struktur diketahui, maka penamaan
batuan metamorf baik yang berstruktur foliasi maupun berstruktur non foliasi
dapat dilakukan. Misalnya struktur skistose
nama batuannya sekis, gneisik untuk
genis, slatycleavage untuk slate/sabak. Sedangkan non foliasi,
misalnya struktur hornfelsik nama
batuannya hornfels, liniasi untuk
asbes.
Variasi yang luas dari tekstur, struktur dan komposisi dalam
batuan metamorf, membuatnya sulit untuk mendaftar satu atau lebih dari beberapa
kenampakkan yang diduga hasil dari proses metamorfisme. Oleh sebab itu hal
terbaik untuk mempertimbangkan secara menerus seperti kemungkinan banyaknya
perbedaan kenampakan-kenampakan yang ada.
3.4. Tahap Pendeskripsian
3.4.1. Tekstur
Batuan Metamorf
Tekstur
merupakan kenampakan batuan yang berdasarkan pada ukuran, bentuk dan orientasi
butir mineral individual penyusun batuan metamorf (Jackson, 1970). Penamaan tekstur batuan metamorf umumnya
menggunakan awalan blasto atau akhiran blastic yang ditambahkan
pada istilah dasarnya. Penamaan tekstur tersebut akan dibahas pada bagian
berikut ini.
a.
Tekstur Berdasarkan
Ketahanan Terhadap Proses Metamorfosa
Berdasarkan
ketahanannya terhadap proses metamorfosa ini tekstur batuan metamorf dapat
dibedakan menjadi :
v Relict/Palimset/Sisa
Batuan metamorf adalah hasil dari
perubahan-perubahan fundamental batuan yang sebelumnya telah ada. Panas yang
intensif yang di pancarkan oeh suatu massa magma yang sedang mengintrusi
menyebabkan metamorfosa kontak.Metamorfosa regional yang meliputi daerah yang
sangat luas dinsebabkan oleh efek tekanan dan panas yang pada batuan yang
terkubur sangat dalam yang dapat membentuk tekstur relict / palimset / sisa.Tekstur ini merupakan tekstur batuan
metamorf yang masih menunjukkan sisa tekstur batuan asalnya atau tekstur batuan
asalnya masih tampak pada batuan metamorf tersebut. Awalan blasto digunakan untuk
penamaan tekstur batuan metamorf ini. Contohnya adalah blastoporfiritik yaitu
batuan metamorf yang tekstur porfiritik batuan beku asalnya masih bisa
dikenali. Batuan yang mempunyai kondisi seperti ini sering disebut
batuan metabeku atau metasedimen.
v Kristaloblastik
Tekstur
kristloblastik merupakan tekstur batuan metamorf yang terbentuk oleh sebab
proses metamorfosa itu sendiri. Batuan dengan tekstur ini sudah mengalami
rekristalisasi sehingga tekstur asalnya tidak tampak. Penamaannya menggunakan
akhiran blastik.
b. Tekstur Berdasarkan Ukuran Butir
Berdasarkan
ukuran butirnya, maka tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :
v
Fanerit, bila butiran kristal masih dapat dilihat dengan mata
v
Afanit, Bila butiran kristal tidak dapat dibedakan dengan mata
c. Tekstur Berdasarkan Bentuk Individu Kristal
Bentuk
individu kristal pada batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :
v
Euhedral, bila kristal dibatasi oleh bidang permukaan kristal
itu sendiri
v
Subhedral, bila kristal dibatasi sebagian oleh bidang permukaannya
sendiri dan sebagian oleh bidang permukaan kristal disekitarnya.
v
Anhedral, bila kristal dibatasi seluruhnya oleh bidang permukaan
kristal lain disekitarnya.
Pengertian
bentuk kristal ini sama dengan yang dipergunakan pada batuan beku. Berdasarkan
bentuk kristal tersebut maka tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :
v Idioblastik, apabila
mineralnya dibatasi oleh kristal berbentuk euhedral
v Xenoblastik/Hypidioblastik,
apabila mineralnya dibatasi oleh kristal berbentuk anhedral
d. Tekstur Berdasarkan Bentuk Mineral
Berdasarkan
bentuk mineralnya tekstur batuan metamorf dapat dibedakan menjadi :
v Lepidoblastik, tekstur
yang memperlihatkan susunan mineral saling sejajar dan berarah dengan bentuk
mineral pipih.
v Nematoblastik, tekstur
yang memperlihatkan adanya mineral-mineral prismatik yang sejajar dan terarah.
v Granoblastik, apabila
mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas mineralnya
bersifat sutured (tidak teratur) dan umumnya kristalnya berbentuk
anhedral.
v Granuloblastik,
apabila mineral penyusunnya berbentuk granular, equidimensional, batas
mineralnya bersifat unsutured(lebih teratur) dan umumnya kristalnya
berbentuk anhedral.
Gambar 3.4. Tekstur batuan metamorf (Compton, 1985)
A. Tekstur Granoblastik, sebagian menunjukkan
tekstur mosaik; B. Tekstur Granoblatik
berbutir iregular, dengan poikiloblast
di kiri atas; C. Tekstur Skistose dengan
porpiroblast euhedral; D. Skistosity
dengan domain granoblastik lentikuler; E. Tekstur Semiskistose dengan meta batupasir di dalam matrik mika halus; F.
Tekstur Semiskistose dengan klorit
dan aktinolit di dalam masa dasar blastoporfiritik metabasal; G. Granit milonit di dalam proto milonit; H. Ortomilonit di dalam ultramilonit; I.
Tekstur Granoblastik di dalam
blastomilonit.
Selain
tekstur yang telah disebutkan diatas terdapat beberapa tekstur khusus lainnya
yang umumnya akan tampak pada pengamatan petrografi, yaitu:
v
Porfiroblastik, apabila terdapat beberapa mineral yangh ukurannya
lebih besar tersebut sering disebut sebagai porphyroblasts
v
Poikiloblastik / Sieve Texture yaitu tekstur
porfiroblastik dengan porphyroblasts
tampak melingkupi beberapa kristal yang lebih kecil.
v
Mortar teksture,apabila
fragmen mineral yang lebih besar terdapat pada massa dasar material yang
berasal dari kirstal yang sama yang terkena pemecahan (crushing).
v
Decussate texture yaitu
tekstur kristaloblastik batuan polimeneralik yang tidak menunjukkan
keteraturan orientasi.
v
Sacaroidal texture yaitu
tekstur yang kenampakannya seperti gula pasir.
v Batuan mineral yang hanya terdiri dari satu tekstur saja, sering
disebut bertekstur homeoblastik, sedangkan batuan yang mempunyai lebih
dari satu tekstur disebut bertekstur heteroblastik.
3.3.2 Struktur
Struktur batuan metamorf adalah kenampakan batuan yang
berdasarkan ukuran, bentuk atau orientasi unit poligranular batuan tersebut (Jackson, 1970). Pembahasan mengenai
struktur juga meliputi susunan bagian massa batuan termasuk hubungan geometrik
antar bagian serta bentuk dan kenampakan internal bagian-bagian tersebut (Bucher & Frey, 1994).
Secara umum struktur batuan metamorf dapat dibedakan
menjadi struktur foliasi dan nonfoliasi.
3.3.2.1 Struktur Foliasi
Struktur foliasi merupakan kenampakan struktur planar
pada suatu massa batuan (Bucher &
Frey, 1994).
Foliasi yaitu penglihatan berlapis atau berlembar
pada permukaan batuan akibat orientasi kesejajaran mineral penyusun batuannya.
Foliasi umumnya merupakan hasil metamorfose regional
(pembahasan selanjutnya), jenis ini secara visiula menampakkan kesan seperti
lapisan pada batuan sedimen. Contoh batuannya adalahSlaty, Phyllit, Schistose, Gneissic. Foliasi ini dapat terjadi karena adanya penjajaran mineral-mineral
menjadi lapisan-lapisan (gneissosity), orientasi butiran(schistosity),
permukaan belahan planar(cleavage) atau kombinasi dari ketiga hal
tersebut (Jackson, 1970).Pembahasan
mengenai struktur foliasi juga meliputi susunan bagian massa batuan termasuk
hubungan geometrik antar bagian serta bentuk dan kenampakan internal
bagian-bagian tersebut(Bucher &
Frey, 1994).
v
Slaty Cleavage
Umumnya ditemukan pada batuan metamorf berbutir sangat halus (mikrokristalin)
yang dicirikan oleh adanya bidang-bidang belah planar yang sangat rapat,
teratur dan sejajar. Batuannya disebut Slate
(batusabak).
Gambar 3.5 Slate (batu sabak)
v
Phylitic
Srtuktur ini hampir sama dengan struktur slaty cleavage tetapi terlihat
rekristalisasi yang lebih besar dan mulai terlihat pemisahan mineral pipih
dengan mineral granular. Batuannya disebut Phyllite
(filit).
Gambar
3.6 Phylite (batu filit)
v
Schistosic
Terbentuk adanya susunan paralel mineral-mineral pipih, prismatic atau lentikular (umumnya mika
atau klorit) yang berukuran butir sedang sampai kasar. Batuannya disebut Schist (sekis).
Gambar 3.7 Schist (Batuskis)
v
Gneissic/Gnissose
Terbentuk oleh adanya perselingan, lapisan penjajaran mineral yang
mempunyai bentuk berbeda, umumnya antara mineral-mineral granuler (feldspar dan
kuarsa) dengan mineral-mineral tabular
atau prismatic (mineral ferromagnesium). Penjajaran mineral ini umumnya tidak
menerus melainkan terputus-putus. Batuannya disebut Gneiss.
Gambar 3.8 Gneiss
Gambar 3.9.
Struktur Batuan Metamorf
3.3.2.2 Struktur Non Foliasi
Struktur ini terbentuk oleh mineral-mineral
equidimensional dan umumnya terdiri dari butiran-butiran (granular). Struktur
non foliasi yang umum dijumpai antara lain :
v
Hornfelsic/granulose
Terbentuk oleh mineral-mineral equidimensional dan equigranular dan
umumnya berbentuk polygonal. Batuannya disebut Hornfels (batutanduk).
v
Kataklastik
Berbentuk oleh pecahan/fragmen batuan atau mineral berukuran kasar dan
umumnya membentuk kenampakan breksiasi. Struktur kataklastik ini terjadi akibat
metamorfosa kataklastik. Batuannya disebut Cataclasite
(kataklasit).
v
Milonitic
Dihasilkan oleh adanya penggerusan mekanik pada metamorfosa kataklastik.
Ciri struktur ini adalah mineralnya berbutir halus, menunjukkan kenampakan
goresan-goresan searah dan belum terjadi rekristalisasi mineral-mineral primer.
Batuannya disebut Mylonite (milonit).
v
Phylonitic
Mempunyai kenampakan yang sama dengan struktur milonitik tetapi umumnya
telah terjadi rekristalisasi. Ciri lainnya adlah kenampakan kilap sutera pada
batuan yang ,mempunyai struktur ini. Batuannya disebut Phyllonite (filonit).
v
Flaser
Sama dengan struktur
kataklastik, namun struktur batuan
asal berbentuk lensa yang tertanam pada masa dasar milonit.
v
Augen
Sama dengan struktur
flaser, hanya lensa-lensanya terdiri
dari butir-butir felspar dalam masa dasar yang lebih halus.
v
Granulose
Sama dengan hornfelsik, hanya butirannya mempunyai
ukuran beragam.
v
Liniasi
Struktur yang memperlihatkan adanya mineral yang berbentuk jarus atau
fibrous.
Gambar 3.10. Berbagai
struktur pada migmatit dengan leukosom
(warna terang) (Compton, 1985).
3.3.3. Komposisi Mineral Batuan Metamorf
Mineral-mineral
yang terdapat pada batuan metamorf dapat berupa mineral yang berasal dari
batuan asalnya maupun dari mineral baru yang terbentuk akibat proses
metamorfisme sehingga dapat digolongkan menjadi 3,yaitu :
a.
Mineral yang umumnya terdapat pada
batuan beku dan batuan metamorf seperti kuarsa, felspar, muskovit, biotit,
hornblende, piroksen, olivin dan bijih besi.
b.
Mineral yang umumnya terdapat pada
batuan sedimen dan batuan metamorf seperti kuarsa, muskovit, mineral-mineral
lempung, kalsit dan dolomit.
c.
Mineral indeks batuan metamorf
seperti garnet, andalusit, kianit, silimanit, stautolit, kordierit, epidot dan
klorit.
Proses pertumbuhan mineral saat terjadinya metamorfosa
pada fase padat dapat dibedakan menjadi secretionary growth, concentrionary
growth dan replacement (Ramberg,
1952 dalam Jackson, 1970). Secretionary growth merupakan pertumbuhan
kristal hasil reaksi kima fluida yang terdapat pada batuan yang terbentuk
akibat adanya tekanan pada batuan tersebut. Concentrionary growth adalah
proses pendesakan kristal oleh kristal lainnya untuk membuat ruang pertumbuhan.
Sedangkan replacement merupakan proses penggantian mineral lama oleh
mineral baru.
Kemampuan mineral untuk membuat ruang bagi
pertumbuhannya tidak sama satu dengan yang lainnya. Hal ini dapat ditunjukkan
dengan oleh percobaan Becke, 1904
(Jackson, 1970). Percobaan ini menghasilkan Seri Kristaloblastik yang menunjukkan bahwa mineral pada seri yang
tinggi akan lebih mudah membuat ruang pertumbuhan dengan mendesak mineral pada
seri yang lebih rendah. Mineral dengan kekuatan kristaloblastik tinggi umumnya
besar dan euhedral.
Tekanan merupakan faktor yang mempengaruhi stabilitas
mineral pada batuan metamorf (Huang,
1962). Dalam hal ini dikenal dua golongan mineral yaitu stress mineral dan
antistress mineral. Stress mineral merupakan mineral yang kisaran
stabilitasnya akan semakin besar bila terkena tekanan atau dengan kata lain
merupakan mineral yang tahan terhadap tekanan. Mineral-mineral tersebut umumnya
merupakan penciri batuan yang terkena deformasi sangat kuat. seperti sekis.
Contoh stress mineral antara lain kloritoid, stauroilit dan kianit.
Sedangkan anti stress mineral adalah mineral yang kisaran stabilitasnya akan
menurun pada kondisi tekanan yang sama. Mineral ini tidak tahan terhadap
tekanan tinggi sehingga tidak pernah ditemukan pada batuan yang terdeformasi
kuat. Contoh mineralnya antara lain andalusit, kordierit, augit, hypersten,
olivin, potasium felspar dan anortit.
Pertumbuhan
dari mineral-mineral baru atau rekristalisasi dari mineral yang ada sebelumnya
sebagai akibat perubahan tekanan dan atau temperatur menghasilkan pembentukan
kristal lain yang baik, sedang atau perkembangan sisi muka yang jelek. Kristal
ini dinamakan idioblastik, hypidioblastik, atau xenoblastik.
Pada
tingkat metamorfisme yang lebih tinggi, kristal tampak tanpa lensa. Disini
biasanya kita menjumpai mineral-mineral yang pipih dan memanjang yang
terorientasi kuat membentuk skistosity
yang menyolok. Batuan ini dinamakan schist, masih bisa dibelah menjadi
lembaran-lembaran.
Tabel 3.1. Ciri-ciri fisik mineral-mineral penyusun batuan metamorf (Gillen, 1982)
Setelah
kita menentukan batuan asal mula metamorf, kita harus menamakan batuan
tersebut. Sayangnya prosedur penamaan batuan metamorf tidak sistematik seperti
pada batuan beku dan sedimen. Nama-nama batuan metamorf terutama didasarkan
pada kenampakan tekstur dan struktur. Nama yang umum sering dimodifikasi oleh
awalan yang menunjukkan kenampakan nyata atau aspek penting dari tekstur
(contoh gneis augen), satu atau lebih
mineral yang ada (contoh skis klorit),
atau nama dari batuan beku yang mempunyai komposisi sama (contoh gneis granit). Beberapa nama batuan yang
didasarkan pada dominasi mineral (contoh metakuarsit)
atau berhubungan dengan facies metamorfik yang dipunyai batuan (contoh granulit).
Metamorfisme
regional dari batulumpur melibatkan perubahan keduanya baik tekanan dan
temperatur secara awal menghasilkan rekristalisasi dan modifikasi dari mineral
lempung yang ada. Ukuran butiran secara mikroskopik tetap, tetapi arah yang
baru dari orientasi mungkin dapat berkembang sebagai hasil dari gaya stres.
Resultan batuan berbutir halus yang mempunyai belahan batuan yang baik sekali
dinamakan slate. Bilamana metamorfisme berlanjut sering menghasilkan
orientasi dari mineral-mineral pipih pada batuan dan penambahan ukuran butir
dari klorit dan mika. Hasil dari batuan yang berbutir halus ini dinamakan phylit,
sama seperti slate tetapi mempunyai
kilap sutera pada belahan permukaannya. Pengujian dengan menggunakan lensa
tangan secara teliti kadangkala memperlihatkan pecahan porpiroblast yang kecil
licin mencerminkan permukaan belahannya.
Umumnya
berkembang porpiroblast, hal ini
sering dapat diidentikkan dengan sifat khas mineral metamorfik seperti garnet,
staurolit, atau kordierit. Masih pada metamorfisme tingkat tinggi disini skistosity menjadi kurang jelas, batuan
terdiri dari kumpulan butiran sedang sampai kasar dari tekstur dan mineralogi
yang berbeda menunjukkan tekstur gnessik
dan batuannya dinamakan gneis. Kumpulan yang terdiri dari lapisan yang relatif
kaya kuarsa dan feldspar, kemungkinan kumpulan tersebut terdiri dari mineral
yang mengandung feromagnesium (mika, piroksin, dan ampibol).
Komposisi
mineralogi sering sama dengan batuan beku, tetapi tekstur gnessik biasanya
menunjukkan asal metamorfisme, dalam kumpulan yang cukup orientasi sering ada.
Penambahan metamorfisme dapat mengubah gneis
menjadi migmatit. Dalam kasus ini,
kumpulan berwarna terang menyerupai batuan beku tertentu, dan perlapisan kaya
feromagnesium mempunyai aspek metamorfik tertentu.
Jenis
batuan metamorf lain penamaannya hanya berdasarkan pada komposisi mineral,
seperti:
v
Marmer,
disusun hampir semuanya dari kalsit atau dolomit; secara tipikal bertekstur
granoblastik.
v
Kuarsit,
adalah batuan metamorfik bertekstur granobastik dengan komposisi utama adalah
kuarsa, dibentuk oleh rekristalisasi dari batupasir atau chert/rijang.
v
Amphibolit, batuan yang berbutir sedang sampai kasar
komposisi utamanya adalah ampibol (biasanya hornblende) dan plagioklas.
v
Eclogit, batuan yang berbutir sedang komposisi utama adalah
piroksin klino ompasit tanpa plagioklas felspar (sodium dan diopsit kaya
alumina) dan garnet kaya pyrop. Eclogit mempunyai komposisi kimia
seperti basal, tetapi mengandung fase yang lebih berat. Beberapa eclogit
berasal dari batuan beku.
v
Granulit, batuan yang berbutir merata terdiri dari mineral
(terutama kuarsa, felspar, sedikit garnet dan piroksin) mempunyai tekstur
granoblastik. Perkembangan struktur gnessiknya lemah mungkin terdiri dari
lensa-lensa datar kuarsa dan/atau felspar.
v
Hornfels, berbutir halus, batuan metamorfisme thermal
terdiri dari butiran-butiran yang equidimensional dalam orientasi acak.
Beberapa porphiroblast atau sisa fenokris mungkin ada. Butiran-butiran kasar
yang sama disebut granofels.
v
Milonit, cerat berbutir halus atau kumpulan batuan yang
dihasilkan oleh pembutiran atau aliran dari batuan yang lebih kasar. Batuan
mungkin menjadi protomilonit, milonit, atau ultramilomit, tergantung atas
jumlah dari fragmen yang tersisa. Bilamana batuan mempunyai skistosity dengan
kilap permukaan sutera, rekristralisasi mika, batuannya disebut philonit.
v
Serpentinit, batuan yang hampir seluruhnya terdiri dari
mineral-mineral dari kelompok serpentin. Mineral asesori meliputi klorit, talk,
dan karbonat. Serpentinit dihasilkan dari alterasi mineral silikat feromagnesium yang terlebih dahulu ada,
seperti olivin dan piroksen.
v
Skarn, marmer yang tidak bersih/kotor yang mengandung
kristal dari mineral kapur-silikat seperti garnet, epidot, dan sebagainya.
Skarn terjadi karena perubahan komposisi batuan penutup (country rock)
pada kontak batuan beku.
table gambar tidak tertera gambar - gambar yang mengacu pada penjelasan yg tertuju.....???
BalasHapus