Rencana pelaksanaan pembelajaran

5. JENIS-JENIS BATUAN MENUURUT PROSES PEMBENTUKANNYA

PEMBENTUKAN BATUAN

Pembentukan berbagai macam mineral di alam akan menghasilkan berbagai jenis batuan tertentu. Proses alamiah tersebut bisa berbeda-beda dan membentuk jenis batuan yang berbeda pula. Pembekuan magma akan membentuk berbagai jenis batuan beku. Batuan sedimen bisa terbentuk karena berbagai proses alamiah, seperti proses penghancuran atau disintegrasi batuan, pelapukan kimia, proses kimiawi dan organis serta proses penguapan/ evaporasi. Letusan gunung api sendiri dapat menghasilkan batuan piroklastik. Batuan metamorf terbentuk dari berbagai jenis batuan yang telah terbentuk lebih dahulu kemudian mengalami peningkatan temperature atau tekanan yang cukup tinggi, namun peningkatan temperature itu sendiri maksimal di bawah temperature magma.

SIKLUS BATUAN

BATUAN BEKU

Magma dapat mendingin dan membeku di bawah atau di atas permukaan bumi. Bila membeku di bawah permukaan bumi, terbentuklah batuan yang dinamakan batuan beku dalam atau disebut juga batuan beku intrusive (sering juga dikatakan sebagai batuan beku plutonik). Sedangkan, bila magma dapat mencapai permukaan bumi kemudian membeku, terbentuklah batuan beku luar atau batuan beku ekstrusif.

BATUAN BEKU DALAM

Magma yang membeku di bawah permukaan bumi, pendinginannya sangat lambat (dapat mencapai jutaan tahun), memungkinkan tumbuhnya kristal-kristal yang besar dan sempurna bentuknya, menjadi tubuh batuan beku intrusive. Tubuh batuan beku dalam mempunyai bentuk dan ukuran yang beragam, tergantung pada kondisi magma dan batuan di sekitarnya. Magma dapat menyusup pada batuan di sekitarnya atau menerobos melalui rekahan-rekahan pada batuan di sekelilingnya.

Bentuk-bentuk batuan beku yang memotong struktur batuan di sekitarnya disebut diskordan, termasuk di dalamnya adalah batholit, stok, dyke, dan jenjang volkanik.

• 
  Batholit, merupakan tubuh batuan beku dalam yang paling besar dimensinya. Bentuknya tidak beraturan, memotong lapisan-lapisan batuan yang diterobosnya. Kebanyakan batolit merupakan kumpulan massa dari sejumlah tubuh-tubuh intrusi yang berkomposisi agak berbeda. Perbedaan ini mencerminkan bervariasinya magma pembentuk batholit. Beberapa batholit mencapai lebih dari 1000 km panjangnya dan 250 km lebarnya. Dari penelitian geofisika dan penelitian singkapan di lapangan didapatkan bahwa tebal batholit antara 20-30 km. Batholite tidak terbentuk oleh magma yang menyusup dalam rekahan, karena tidak ada rekahan yang sebesar dimensi batolit. Karena besarnya, batholit dapat mendorong batuan yang di1atasnya. Meskipun batuan yang diterobos dapat tertekan ke atas oleh magma yang bergerak ke atas secara perlahan, tentunya ada proses lain yang bekerja. Magma yang naik melepaskan fragmen-fragmen batuan yang menutupinya. Proses ini dinamakan stopping. Blok-blok hasil stopping lebih padat dibandingkna magma yang naik, sehingga mengendap. Saat mengendap fragmen-fragmen ini bereaksi dan sebagian terlarut dalam magma. Tidak semua magma terlarut dan mengendap di dasar dapur magma. Setiap frgamen batuan yang berada dalam tubuh magma yang sudah membeku dinamakan Xenolith.
  
• 
  Stock, seperti batolit, bentuknya tidak beraturan dan dimensinya lebih kecil dibandingkan dengan batholit, tidak lebih dari 10 km. Stock merupakan penyerta suatu tubuh batholit atau bagian atas batholit.
  
• 
  Dyke, disebut juga gang, merupakan salah satu badan intrusi yang dibandingkan dengan batholit, berdimensi kecil. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya sejajar, memotong struktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya.
  
• 
  Jenjang Volkanik, adalah pipa gunung api di bawah kawah yang mengalirkan magma ke kepundan. Kemudaia setelah batuan yang menutupi di sekitarnya tererosi, maka batuan beku yang bentuknya kurang lebih silindris dan menonjol dari topografi disekitarnya.
  

Bentuk-bentuk yang sejajar dengan struktur batuan di sekitarnya disebut konkordan diantaranya adalah sill, lakolit dan lopolit.

• 
  Sill, adalah intrusi batuan beku yang konkordan atau sejajar terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya. Berbentuk tabular dan sisi-sisinya sejajar.
  
• 
  Lakolit, sejenis dengan sill. Yang membedakan adalah bentuk bagian atasnya, batuan yang diterobosnya melengkung atau cembung ke atas, membentuk kubah landai. Sedangkan, bagian bawahnya mirip dengan Sill. Akibat proses-proses geologi, baik oleh gaya endogen, maupun gaya eksogen, batuan beku dapt tersingka di permukaan.
  
• 
  Lopolit, bentuknya mirip dengan lakolit hanya saja bagian atas dan bawahnya cekung ke atas.
  

Batuan beku dalam selain mempunyai berbagai bentuk tubuh intrusi, juga terdapat jenis batuan berbeda, berdasarkan pada komposisi mineral pembentuknya. Batuan-batuan beku luar secara tekstur digolongkan ke dalam kelompok batuan beku fanerik.

BATUAN BEKU LUAR

Magma yang mencapai permukaan bumi, keluar melalui rekahan atau lubang kepundan gunung api sebagai erupsi, mendingin dengan cepat dan membeku menjadi batuan ekstrusif. Keluarnya magma di permukaan bumi melalui rekahan disebut sebagai fissure eruption. Pada umumnya magma basaltis yang viskositasnya rendah dapat mengalir di sekitar rekahannya, menjadi hamparan lava basalt yang disebut plateau basalt. Erupsi yang keluar melalui lubang kepundan gunung api dinamakan erupsi sentral. Magma dapat mengalir melaui lereng, sebagai aliran lava atau ikut tersembur ke atas bersama gas-gas sebagai piroklastik. Lava terdapat dalam berbagai bentuk dan jenis tergantung apda komposisi magmanya dan tempat terbentuknya.

Apabila magma membeku di bawah permukaan air terbentuklah lava bantal (pillow lava), dinamakan demikian karena pembentukannya di bawah tekanan air.

Dalam klasifikasi batuan beku batuan beku luar terklasifikasi ke dalam kelompok batuan beku afanitik.

KLASIFIKASI BATUAN BEKU

Pengelompokan atau klasifikasi batuan beku secara sederhana didasarkan atas tekstur dan komposisi mineralnya. Keragaman tekstur batuan beku diakibatkan oleh sejarah pendinginan magma, sedangkan komposisi mineral bergantung pada kandungan unsure kimia magma induk dan lingkungan krsitalisasinya.

Tekstur Batuan Beku

Beberapa tekstur batuan beku yang umum adalah:

1. Gelas (Glassy), tidak berbutir atau tidak memiliki Kristal (amorf)

2. Afanitik (fine grained texture), bebrutir sangat halus  hanya dapat dilihat dengan mikroskop

3. Fanerik (coarse grained texture), berbutir cukup besar sehingga komponen mineral pembentuknya dapat dibedakan secara megaskopis.

4. Porfiritik, merupakan tekstur yang khusus di mana terdapat campuran antara butiran-butian kasar di dalam massa dengan butiran-butiran yang lebih halus. Butiran besar yang bentuknya relative sempurna disebut Fenokrist sedangkan butiran halus di sekitar fenokrist disebut massadasar.

Secara ringkas, klasifikasi batuan beku dapat dinyatakan sebagai berikut:

BATUAN METAMORF

Batuan metamorf adalah jenis batuan yang secara genetis terebntuk oleh perubahan secara fisik dari komposisi mineralnya serta perubahan tekstru dan strukturnya akibat pengaruh tekanan (P) dan temperature (T) yang cukup tinggi. Kondisi-kondisi yang harus terpenuhi dalam pembentukan batuan metamorf adalah:

Terjadi dalam suasana padat

Bersifat isokimia

Terbentuknya mineral baru yang merupakan mineral khas metamorfosa

Terbentuknya tekstur dan struktur baru.

Proses metamorfosa diakibatkan oleh dua factor utama yaitu Tekanan dan Temperatur (P dan T). Panas dari intrusi magma adalah sumber utama yang menyebabkan metamorfosa. Tekanan terjadi diakibatkan oleh beban perlapisan diatas (lithostatic pressure) atau tekanan diferensial sebagai hasil berbagai stress misalnya tektonik stress (differential stress). Fluida yang berasal dari batuan sedimen dan magma dapat mempercepat reaksi kima yang berlangsung pada saat proses metamorfosa yang dapat menyebabkan pembentukan mineral baru. Metamorfosis dapat terjadi di setiap kondisi tektonik, tetapi yang paling umum dijumpai pada daerah kovergensi lempeng.

Jenis-jenis metamorfosa adalah:

Metamorfosa kontak  dominan pengaruh suhu

Metamorfosa dinamik  dominan pengaruh tekanan

Metamorfosa Regional  kedua-duanya (P dan T) berpengaruh

Fasies metamorfosis dicirikan oleh mineral atau himpunan mineral yang mencirikan sebaran T dan P tertentu. Mineral-mineral itu disebut sebagai mineral index. Beberapa contoh mineral index antara lain:

Staurolite: intermediate  high-grade metamorphism

Actinolite: low  intermediate metamorphism

Kyanite: intermediate  high-grade

Silimanite: high grade metamorphism

Zeolite: low grade metamorphism

Epidote: contact metamorphism

Pada prinsipnya batuan metamorfosa diklasifikasikan berdasarkan struktur. Struktur foliasi terjadi akibat orientasi dari mineral, sedangkan non-foliasi yang tidak memperlihatkan orientasi mineral. Foliasi merujuk kepada kesejajaran dan segregasi mineral-mineral pada batuan metamorf yang inequigranular.

Batuan metamorf befoliasi membentuk urutan berdasarkan besar butir dan atau berdasarkan perkembangan foliasi. Urut-urutannya adalah: slate  phyllite  schist  gneiss. Selain menunjukkan besar butir dan derajat foliasi urut-urutan ini juga menunjukkan kandungan mika yang semakin banyak dari kiri ke kanan. Salah satu ciri khas batuan metamorf yang dapat teridentifikasi adalah kenampakkan kilap mika.

Sedangkan, untuk batuan metamorf non-foliasi contohnya adalah marmer, kuarsit dan hornfels.

Sementara itu, untuk tekstur mineral pada batuan metamorfosa dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Lepidoblastik : terdiri dari mineral-mineral tabular/pipih, misalnya mineral mika (muskovit, biotit)

Nematoblastik : terdiri dari mineral-mineral prismatik, misalnya mineral plagioklas, k-felspar, piroksen

Granoblastik : terdiri dari mineral-mineral granular (equidimensional), dengan batas-batas sutura (tidak teratur), dengan bentuk mineral anhedral, misalnya kuarsa.

Tekstur Homeoblastik : bila terdiri dari satu tekstur saja, misalnya lepidoblastik saja.

Tekstur Hetereoblastik : bila terdiri lebih dari satu tekstur, misalnya lepidoblastik dan granoblastik



BATUAN PIROKLASTIK

Berdasarkan kata pembentuknya:

Pyro  pijar

Klastik  fragmen

Dapat disimpulkan bahwa batuan piroklastik adalah suatu batuan yang terbentuk dari hasil langsung letusan gunung api (direct blast) yang kemudian terendapkan pada permukaan sesuai dengan keadaan permukaannya (endapan piroklastik) dan lalu mengalami litifikasi untuk menjadi batuan piroklastik.

Mekanisme pengendapan piroklast adalah sebagai berikut:

Pyroclastic Flow Deposits

Macam :

– block & ash flows

-scoria flows

-pumice / ash flows

Distribusi / penyebaran : di lembah / depresi; struktur : perlapisan (graded bedding, paralel laminasi); tekstur : sortasi buruk, terdiri dari kristal, litik, dan gelas (pumis); bagian bawah : pyroclastic surge deposits

Pyroclastic Fall Deposits

Pyroclastic Surge Deposits

Partikel, gas dan air vulkanik konsentrasi rendah yang mengalir dalam mekanisme turbulensi sebagai sebuah gravity flow (runtuhan). Macam-macamnya adalah base, ground dan ash cloud. Strukturnya cross-bedding dengan sortasi yang buruk.

Klasifikasi batuan piroklastik berdasrkan ukurannya (Schmid, 1981)

Ukuran	Piroklas	Endapan piroklastik
		Tefra (tak terkonsolidasi)	Batuanpiroklastik (terkonsolidasi)
> 64 mm	Bom, blok	Lapisan bom / blok Tefra bom atau blok	Aglomerat, breksi piroklastik
2 – 64 mm	lapili	Lapisan lapili atau Tefra lapili	Batulapili (lapillistone)
1/16 – 2 mm	Abu/debu kasar	Abu kasar	Tuf kasar
< 1/16 mm	Abu/debu halus	Abu/debu halus	tuf halus

Berdasarkan terbentuknya, fragmen piroklast dapat dibagi menjadi:

Juvenile pyroclasts : hasil langsung akibat letusan, membeku dipermukaan (fragmen gelas, kristal pirojenik)

Cognate pyroclasts : fragmen batuan hasil erupsi terdahulu (dari gunungapi yang sama)

Accidental pyroclasts : fragmen batuan berasal dari basement (komposisi berbeda)

Fragmen:

1. Gelas/ Amorf

2. Litik

3. Kristalin

MINERAL-MINERAL ALTERASI

Alterasi = Metasomatisme

Merupakan perubahan komposisi mineralogy batuan (dalam keadaan padat) karena pengaruh Suhu dan Tekanan yang tinggi dan tidak dalam kondisi isokimia menghasilkan mineral lempung, kuarsa, oksida atau sulfida logam.

Proses alterasi merupakan peristiwa sekunder, tidak selayaknya metamorfisme yang merupakan peristiwa primer. Alterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami pemanasan dan pada struktur tertentu yang memungkinkan masuknya air meteoric untuk dapat mengubah komposisi mineralogy batuan.

Beberapa contoh mineral alterasi antara lain:

Kalkopirit

Pirit

Limonit

Garnierit

Epidote

Malakit

Khlorit

Orphiment

Realgar

Galena

BATUAN SEDIMEN

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari pecahan atau hasil abrasi dari sedimen, batuan beku, metamorf yang tertransport dan terendapkan kemudian terlithifikasi.

Ada dua tipe sedimen yaitu: detritus dan kimiawi. Detritus terdiri dari partikel-2 padat hasil dari pelapukan mekanis. Sedimen kimiawi terdiri dari mineral sebagai hasil kristalisasi larutan dengan proses inorganik atau aktivitas organisme. Partikel sedimen diklasifikasikan menurut ukuran butir, gravel (termasuk bolder, cobble dan pebble), pasir, lanau, dan lempung. Transportasi dari sedimen menyebabkan pembundaran dengan cara abrasi dan pemilahan (sorting). Nilai kebundaran dan sorting sangat tergantung pada ukuran butir, jarak transportasi dan proses pengendapan. Proses litifikasi dari sedimen menjadi batuan sedimen terjadi melalui kompaksi dan sementasi.

Batuan sedimen dapat dibagi menjadi 3 golongan:

1. Batuan sedimen klastik  terbentuk dari fragmen batuan lain ataupun mineral

2. Batuan sedimen kimiawi  terbentuk karena penguapan, evaporasi

3. Batuan sedimen organic  terbentuk dari sisa-sisa kehidupan hewan/ tumbuhan

Klasifikasi batuan sedimen klastik adalah berdasarkan besar butirnya, oleh karenanya digunakan skala Wentworth. Sedangkan untuk klasifikasi batuan sedimen kimiawi dilakukan berdasarkan matriks maupun fragmennya dengan klasifikasi dari Dunham, Embry-Klovan.

6. PROSES PELAPUKAN

Pelapukan adalah proses pegrusakan atau penghancuran kulit bumi oleh tenaga eksogen. Pelapukan di setiap daerah berbeda beda tergantung unsur unsur dari daerah tersebut. Misalnya di daerah tropis yang pengaruh suhu dan air sangat dominan, tebal pelapukan dapat mencapai seratus meter, sedangkan daerah sub tropis pelapukannya hanya beberapa meter saja.

Menurut proses terjadinya pelapukan dapat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu:
- pelapukan fisik atau mekanik
- pelapukan organis
- pelapukan kimiawi

Penjelasan ketiga jenis tersebut adalah:

a.Pelapukan fisik dan mekanik.
Pada proses ini batuan akan mengalami perubahan fisik baik bentuk maupun ukuranya.
Batuan yang besar menjadi kecil dan yang kecil menjadi halus. Pelapukan ini di sebut juga pelapukan mekanik sebab prosesnya berlangsung secara mekanik.

Penyebab terjadinya pelapukan mekanik yaitu:

1.Adanya perbedaan temperatur yang tinggi.
Peristiwa ini terutama terjadi di daerah yang beriklim kontinental atau beriklim Gurun di daerah gurun temperatur pada siang hari dapat mencapai 50 Celcius. Pada siang hari bersuhu tinggi atau panas. Batuan menjadi mengembang, pada malam hari saat udara menjadi dingin, batuan mengerut. Apabila hal itu terjadi secara terus menerus dapat mengakibatkan batuan pecah atau retak-retak.
Perhatikan gambar !
2.Adapun pembekuan air di dalam batuan
Jika air membeku maka volumenya akan mengembang. Pengembangan ini menimbulkan tekanan, karena tekanan ini batu- batuan menjadi rusak atau pecah pecah. Pelapukan ini terjadi di daerah yang beriklim sedang dengan pembekuan hebat.
3.Berubahnya air garam menjadi kristal.
Jika air tanah mengandung garam, maka pada siang hari airnya menguapdan garam akan mengkristal. Kristal garam ini tajam sekali dan dapat merusak batuan pegunungan di sekitarnya, terutama batuan karang di daerah pantai.

Salah satu bentuk bumi yang mengalami proses pelapukan mekanik

b.Pelapukan organik
Penyebabnya adalah proses organisme yaitu binatang tumbuhan dan manusia, binatang yang dapat melakukan pelapukan antara lain cacing tanah, serangga.
Dibatu-batu karang daerah pantai sering terdapat lubang-lubang yang dibuat oleh binatang.
Pengaruh yang disebabkan oleh tumbuh tumbuhan ini dapat bersifat mekanik atau kimiawi. Pengaruh sifat mekanik yaitu berkembangnya akar tumbuh-tumbuhan di dalam tanah yang dapat merusak tanah disekitarnya. Pengaruh zat kimiawi yaitu berupa zat asam yang dikeluarkan oleh akar- akar serat makanan menghisap garam makanan. Zat asam ini merusak batuan sehingga garam-garaman mudah diserap oleh akar. Manusia juga berperan dalam pelapukan melalui aktifitas penebangan pohon, pembangunan maupun penambangan.
c.Pelapukan kimiawi
Pada pelapukan ini batu batuan mengalami perubahan kimiawi yang umumnya berupa pelarutan. Pelapukan kimiawi tampak jelas terjadi pada pegunungan kapur (Karst). Pelapukan ini berlangsung dengan batuan air dan suhu yang tinggi. Air yang banyak mengandung CO2 (Zat asam arang) dapat dengan mudah melarutkan batu kapur (CACO2). Peristiwa ini merupakan pelarutan dan dapat menimbulkan gejala karst.
Di Indonesia pelapukan yang banyak terjadi adalah pelapukan kimiawi. Hal ini karena di Indonesia banyak turun hujan. Air hujan inilah yang memudahkan terjadinya pelapukan kimiawi.
Gejala atau bentuk - bentuk alam yang terjadi di daerah karst diantaranya:
a.Dolina
Dolina adalah lubang lubang yang berbanuk corong. Dolina dapat terjadi karena erosi (pelarutan) atau karena runtuhan. Dolina terdapat hampir di semua bagian pegunungan kapur di Jawa bagian selatan, yaitu di pegunungan seribu.
b.Gua dan sungai di dalam Tanah
Di dalam tanah kapur mula-mula terdapat celah atau retakan. Retakan akan semakin besar dan membentuk gua-gua atau lubang-lubang, karena pengaruh larutan.Jika lubang-lubang itu berhubungan, akan terbentuklah sungai-sungai di dalam tanah.
c.Stalaktit adalah kerucut kerucut kapur yang bergantungan pada atap gua. Terbentuk tetesan air kapur dari atas gua. Stalakmit adalah kerucut-kerucut kapur yang berdiri pada dasar gua. Contohnnya stalaktit dan stalakmit di Gua tabuhan dan gua Gong di Pacitan, jawa Timur serta Gua jatijajar di Kebumen, Jawa Tengah.
Perhatikan gambar !
Stalaktit yang di atas stalaknit yang di bawah
7. FAKTOR PENYEBAB TERJADINYA EROSI

Begitu besarnya bahaya erosi yang pada akhirnya merugikan kehidupan manusia, oleh karena itu beberapa ahli membagi faktor-faktor yang menjadi penyebab erosi dan berupaya untuk menanggulanginya. Menurut (Rahim, 2000) bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi erosi adalah

1. 
   Energi, yang meliputi hujan, air limpasan, angin, kemiringan dan panjang lereng,
   
2. 
   Ketahanan; erodibilitas tanah (ditentukan oleh sifat fisik dan kimia tanah), dan
   
3. 
   Proteksi, penutupan tanah baik oleh vegetasi atau lainnya serta ada atau tidaknya tindakan konservasi.
   

Morgan (1979) dalam Nasiah (2000) menyatakan bahwa kemampuan mengerosi, agen erosi, kepekaan erosi dari tanah, kemiringan lereng, dan keadaan alami dari tanaman penutup tanah merupakan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap erosi tanah.
Erosi adalah akibat interaksi kerja antara faktor-faktor iklim, topografi, tumbuh-tumbuhan (vegetasi), dan manusia terhadap tanah (Arsyad, 1989) yang dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

E = f ( i.r.v.t.m )

Dimana :
E=Erosi

I=Iklim
v=Vegetasi
m=Manusia
f=fungsi
r=Topografi
t=Tanah

a.Iklim
Iklim merupakan faktor terpenting dalam masalah erosi sehubungan dengan fungsinya. Sebagai agen pemecah dan transpor. Faktor iklim yang mempengaruhi erosi adalah hujan (Arsyad 1989). Banyaknya curah hujan, intensitas dan distribusi hujan menentukan dispersi hujan tehadap tanah, jumlah dan kecepatan permukaaan serta besarnya kerusakan erosi. Angin adalah faktor lain yang menentukan kecepatan jatuh butir hujan. Angin selain sebagai agen transport dalam erosi di beberapa kawasan juga bersama-sama dengan temperatur, kelambaban dan penyinaran matahari berpengaruh terhadap evapotranspirasi, sehingga mengurangi kandungan air dalam tanah yang berarti memperbesar kembali kapasitas infiltrasi tanah.

b.Topografi
Kemiringan dan panjang lereng adalah dua faktor yang menentukan karakteristik topografi suatu daerah aliran sungai. Kedua faktor tersebut penting untuk terjadinya erosi karena faktor-faktor tersebut menentukan besarnya kecepatan dan volume air larian (Asdak, 1995). Unsur lain yang berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman dan arah lereng (Arsyad, 1989).
Panjang lereng dihitung mulai dari titik pangkal aliran permukaan sampai suatu titik dimana air masuk ke dalam saluran atau sungai, atau dimana kemiringan lereng berkurang sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran air berubah. Air yang mengalir di permukaan tanah akan terkumpul di ujung lereng. Dengan demikian berarti lebih banyak air yang mengalir dan semakin besar kecepatannya di bagian bawah lereng dari pada bagian atas.