makalah tentang batuan metamorf

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Siklus batuan menunjukkan kemungkinan batuan untuk berubah bentuk. Batuan yang terkubur sangat dalam mengalami perubahan tekanan dan temperatur. Jika mencapai suhu tertentu, batuan tersebut akan melebur jadi magma. Namun saat belum mencapai titik peleburan kembali menjadi magma, batuan tersebut berubah menjadi batuan metamorf.

Batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami proses metamorfosis. Proses metamorfosis hanya terjadi di dalam bumi. Proses tersebut mengubah tekstur asal batuan, susunan mineral batuan, atau mengubah keduanya sekaligus. Proses ini terjadi dalam solid state, artinya batuan tersebut tidak melebur. Meskipun demikian, penting diingat bahwa fluida (terutam air) memiliki peranan yang penting dalam proses metamorfosis.

Batu gamping termetamorfosis menjadi marmer. Butiran halus kalsit pada batu gamping terkristalisasi menjadi butiran besar. perubahan yang terjadi hanya pada teksturnya. Batu serpih termetamorfosis menjadi mika dengan butir besar. Mineral lempung pada serpih tidak stabil pada temperatur tinggi. Perubahan yang terjadi selain pada teksurnya, juga mencakup pembentukan mineral baru.

B.     Tujuan

Tugas ini disusun untuk memenuhi tugas semester ganjil mata kuliah geologi umum tentang batuan metamorf. Di samping itu, makalah ini dapat menambah pengetahuan bagi para pembaca dan juga dapat mengembangkan kemampuan sehingga mempunyai pandangan luas tentang kedudukan dan peranan batuan metamorf.

C.    Rumusan Masalah

      Makalah ini membahas tentang pengertian batuan metamorf, batas metamorfisme, pengontrol metamorfisme, pengaruh suhu dan tekanan metamorfisme, jenis batuan metamorf, jenis metamorfisme, zona metamorfisme, fasies metamorfisme, dan metasomatisme.

BAB II

BATUAN METAMORF

A.    Pengertian Batuan Metamorf

      Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk dari proses metamorfisme batuan-batuan sebelumnya karena perubahan temperatur dan tekanan. Metamorfisme terjadi pada keadaan padat (padat ke padat) meliputi proses kristalisasi, reorientasi dan pembentukan mineral-mineral baru serta terjadi dalam lingkungan yang sama sekali berbeda dengan lingkungan batuan asalnya terbentuk.

      Banyak mineral yang mempunyai batas-batas kestabilan tertentu yang jika dikenakan tekanan dan temperatur yang melebihi batas tersebut maka akan terjadi penyesuaian dalam batuan dengan membentuk mineral-mineral baru yang stabil. Disamping karena pengaruh tekanan dan temperatur, metamorfisme juga dipengaruhi oleh fluida, dimana fluida (H₂O) dalam jumlah bervariasi di antara butiran mineral atau pori-pori batuan yang pada umumnya mengandung ion terlarut akan mempercepat proses metamorfisme.

      Batuan metamorf disebut juga batuan malihan. Proses metamorfisme atau malihan merupakan himpunan mineral, dan tekstur batuan. Namun dibedakan dengan proses diagenesa dan proses pelapukan yang juga merupakan proses perubahan. Proses metamorfosa berlangsung akibat perubahan suhu dan tekanan yang tinggi, di atas 200 °C dan tekanan 300 Mpa, dalam keadaan padat, sedangkan proses diagenesa berlangsung di bawah suhu 200 °C dan proses pelapukan pada suhu dan tekanan jauh dibawahnya, dalam lingkungan atmosfer. Proses metamorfosa dapat didefenisikan sebagai perubahan himpunan mineral dan tekstur batuan dalam keadaan padat (solid state) pada suhu di atas 200 °C dan tekanan 300 Mpa.

B.     Proses Pembentukan Batuan Metamorf

Berbagai macam proses yang terjadi pada pembentukan batuan metamorf mempengaruhi rupa atau bentuk batuan itu. Salah satunya adalah tekstur. Tekstur pada batuan metamorf disebut dengan mineral metamorf yang terjadi karena kristalnya tumbuh dalam suasana padat oleh karena itu disebut dengan blastos atau blastik/idioblastik.

Pada dasarnya tekstur pada batuan metamorf terbagi menjadi karena proses rekristalisasi yaitu perubahan butiran halus menjadi kasar dan proses reorientasi terbagi ke dalam skistositas atau foliansi terjadi oleh karena mineral yang pipih atau membentang tersusun dalam bidang-bidang tertentu yakni bidang sekistsis. Biang ini dapat searah dengan lapisan sedimen asalnya atau searah dengan sumbu lipatannya. Kristal yang ukurannya besar disebut profiroblastik, contohnya yaitu dalam golongan metamorf dinamik, tak jarang batuan mengalami hancuran yang fragmental sifatnya.

C.    Metamorfisme

      Metamorfisme berarti proses perubahan bentuk. Proses metamorf adalah proses yang menyebabkan perubahan komposisi mineral, tekstur, dan struktur karena suhu dan tekanan serta larutan kimia yang aktif. Hasil akhir metamorfisme adalah metamorf.

1.   Jenis Metamorfisme

a.       Metamorfisme kataklastik (cataclastic metamorphism)

Batuan berbutir kasar, granit, mengalami differensial stress yang kuat. Butiran mineralnya hancur dan juga menjadi halus. Deformasi ini terjadi pada batuan yang bersifat tegas (britle) yang dinamakan metamorfisme kataklastik.

b.      Metamorfisme kontak (contact metamorphism)

Batuan yang terkena intrusi mengalami pemanasan dan termetamorfosa membentuk suatu lapisan di sekitar terobosan yang dinamakan aureole metamorphic (batuan ubahan).

c.       Metamorfisme timbunan (burial metamorphism)

Pengaruh deformasi mekanik kecil sehingga teksturnya mirip dengan batuan asalnya. Metamorfisme timbunan merupakan tahap pertama setelah diagenesa terjadi pada cekungan sediment yang dalam, seperti palung-palung pada batas lempeng.

2.      Zona Metamorfisme

      Garis yang menghubungkan lokasi-lokasi di awal pemunculan mineral indeks dinamakan isograde, dan daerah diantara garis isograde dinamakan zona metamorfisme.

3.      Fasies Metamorfisme

Pennti Eskola dari Finlandia menyatakan bahwa dari komposisi batuan tertentu, himpunan mineral yang mencapai keseimbangan selama metamorfisme di bawah kisaran kondisi fisik tertentu, termasuk fasis metamorfisme yang sama.

4.      Batas Metamorfisme

Batas atas metamorfisme pada kerak ditentukan oleh batas lelehan parsial basah (onse of partial melting). Batas atas metamorfisme adalah kisaran suhu yang bergantung pada banyaknya H₂O yang ada. Bila terdapat sejumlah kecil H₂O, maka lelehan yang terjadipun sedikit dan tetap terperangkap sebagai kantong (pocket) dalam batuan metamorf. Sekelompok batuan gabungan dan sedikit komponen batuan beku akibat lelehan dan batuan metamorf dinamakan migmatit. Bila terjadi sejumlah besar magma karena lelehan parsial basah, akan naik dan menerobos batuan metamorf di atasnya.

5.      Pengontrol Metamorfisme

Pengontrolan metamorfisme tergantung dari komposisi batuan asal dan kondisi metamorfosis. Komposisi kimia batuan asal sangat mempengaruhi pembentukan himpunan mineral baru, demikian pula dengan suhu dan tekanan.

D.    Faktor-faktor yang Mempengaruhi Karakteristik Batuan Metamorf

1.      Komposisi mineral batuan asal

      Metamorfisme menghasilkan himpunan mineral baru akibat meningkatnya suhu dan tekanan. Beberapa mineral tidak dijumpai pada batuan beku atau sediment, hanya terjadi atas pengaruh pengaruh metamorfisme, diantaranya mineral chlorit, serpentin, epidot, tacl dan 3 polymorph Al₂SiO₅, kyanit silimanit, dan andalusit.

2.      Temperatur dan tekanan selama metamorfis

      Batuan apabila dipanaskan akan membentuk mineral-mineral yang baru, yang hasil akhirnya adalah batuan metamorf. Tekanan dalam proses metamorfisme bersifat sebagai stress, mempunyai besaran serta arah. Tekstur batuan metamorf memperlihatkan bahwa batuan ini terbentuk di bawah differensial stress atau tidak sama besar dari segala arah.

a.       Tekstur

      Metamorfisme berlangsung di bawah diferential stress dan hasilnya adalah tekstur yang sejajar. Apabila prosesnya terus berlangsung, mineral-mineral pipih mulai berkembang dan tumbuh berorientasi yang lembaran-lembarannya berarah tegak lurus stress maksimum dan membentuk tekstur planar yang disebut foliasi yang berarti daun. Batuan yang berfoliasi cenderung mudah pecah sebagai lembar-lembar.

Pada pengklasifikasiannya berdasarkan struktur, batuan metamorf diklasifikasikan menjadi 2, yaitu :

a)      Foliasi, struktur planar pada batuan metamorf sebagai akibat dari pengaruh tekanan diferensial (berbeda) pada saat proses metamorfisme.

b)      Non foliasi, struktur batuan metamorf yang tidak memperlihatkan penjajaran mineral-mineral dalam batuan tersebut.

b.      Slaty cleavage

      Batuan metamorf derajat rendah umumnya mempunyai butir besar yang sangat halus sehingga mineral-mineral pipihnya hanya dapat dilihat pada mikroskop, foliasinya disebut slaty cleavage. Batuan metamorf derajat rendah cenderung untuk pecah-pecah menurut belahan-belahan.

c.       Schitositas

      Foliasi batuan metamorf berbutir kasar disebut schitositas (sciostosity) yang terbentuk akibat kesejajaran butiran mineral-mineral besar dan pipih, tidak perlu planar. Batuan bertekstur schitositas cenderung akan terbelah-belah menurut bidang yang bergelombang.

      Batuan berbutir kasar merupakan hasil metamorfisme dalam waktu yang panjang serta suhu dan tekanan yang tinggi. Sebaliknya, batuan berbutir halus waktunya pendek serta suhu dan tekanannya rendah.

3.      Pengaruh cahaya tektonik

      Pembentukan batuan metamorf sangat kompleks. Akibat bergeraknya lempeng-lempemg tektonik dan tumbukan fragmen-fragmen kerak, batuan menjadi terkoyak, tertarik (extend), terlipat, terpanaskan dan berubah. Oleh karena perubahannya dalm keadaan padat, umumnya jejak-jejak bentuk awalnya masih dapat dikenali meskipun telah mengalami perubahan lebih dari sekali. Saat lempeng tektonik bertumbukan terbentuklah batuan metamorf tertentu sepanjang batas lempeng.

4.      Pengaruh fluida

      Pori-pori pada batuan sediment atau batuan beku terisi oleh cairan yang merupakan larutan dari gas-gas, garam, dan mineral yang terdapat pada batuan yang bersangkutan. Pada suhu tinggi, cairan ini lebih bersifat uap yang mempunyai peran penting dalam metamorfisme. Fungsi cairan ini adalah sebagai media transport dari larutan ke mineral atau sebaliknya sehingga mempercepat metamorfisme. Jika tidak ada larutan atau hanya ada sedikit sekali, maka metamorfisme berlangsung lambat karena perpindahannya melalui difusi antar mineral yang padat.

E.     Jenis Batuan Metamorf

a.      Dari lanau mudstone

1.      Serpih (slate)

Baik lanau maupun mudstone umumnya terdiri dari mineral kuarsa, berbagai mineral lempung, kalsit, atau mungkin juga feldspar. Metamorfisme derajat rendah menjadikannya serpih atau slate.

2.      Filit (phyllite)

Peningkatan metamorfisme pada serpih ke derajat menengah, menghasilkan mineral mika berbutir lebih besar dan perubahan himpunan mineral serta membentuk foliasi. Batuannya disebut filit.

3.      Sekis (schist) dan gneiss

Apabila metamorfisme berlangsung terus maka terbentuklah batuan berbutir kasar yang dinamakan sekis. Batuan metamorf ini berderajat tinggi, butir kasar dan berfoliasi tetapi disertai lapisan-lapisan segregasi mineral-mineral, seperti kuarsa dan feldspar dan dinamakan gness.

b.      Dari basalt

1.      Sekis hijau (green schist)

      Bila basalt mengalami metamorfisme dimana H₂O dapat masuk ke dalam batuan, maka terbentuklah himpunan mineral-mineral yang hidrcus. Kenampakannya seperti serpih (slate), akan tetapi berfoliasi seperti filit dan mempunyai warna yang khas, yaitu hijau. Karena mengandung klorit, maka dinamakan sekis hijau.

2.      Amfibolit dan granit (amphibolites and granite)

      Pada amfibolit juga terdapat foliasi, tetapi diabaikan karena pada umumnya tidak ada mineral-mineral mika dan klorit. Pada derajat yang lebih tinggi, amfibol digantikan piroksen dan batuannya yang berfoliasi dinamakan granulit.

F.     Metasomatisme

      Proses  dimana komposisi kimia batuan terubah oleh penambahan atau pelepasan (remofial) ion-ion dinamakan metasomatisme.

G.    Larutan Hidrotermal dan Jebakan Mineral

      Cairan yang  menyebabkan  metasomatisme kaya akan H₂O dan bersuhu 2500 °C atau lebih, dinamakan larutan hidroterma. Jebakan mineral berharga hasil larutan hidrotermal lebih banyak dijumpai dari tipe lainnya. Larutan hidrotermal terjadi dalam beberapa cara salah satunya magma yang terjadi oleh peleburan parsial basah yang mendingin dan mengkristal, air yang menyebabkan peleburan parsial basa di lepaskan.

H.     Tektonik Lempeng, Metamorfisme, Metasomatisme

      Metamorfisme regional terjadi pada batas subduksi lempeng terjadi pada bagian bawah tumpukan tebal sedimen yang terakumulasi pada paparan benua (continental shelf) dan lereng benua (continental shope).

      Adanya sumber daya mineral di bumi adalh berkat kombinasi proses-proses magnetic, metamorfisme, metasomatik, yang semuanya akibat tektonik lempeng.