Batuan Metamorf
1. Pengertian Batuan Metamorf
a. Pengertian umum
Kata “metamorfosa” berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metamorphism” dimana “meta” yang artinya “berubah” dan “morph” yang artinya “bentuk”. Dengan demikian pengertian “metamorfosa” dalam geologi adalah merujuk pada perubahan dari kelompok mineral dan tekstur batuan yang terjadi dalam suatu batuan yang mengalami tekanan dan temperatur yang berbeda dengan tekanan dan temperatur saat batuan tersebut pertama kalinya terbentuk. Secara umum batuan metamorf dibagi dalam dua kelompok yang didasarkan atas strukturnya, yaitu:
1) Foliasi/Banded : mempunyai kenampakan seperti perlapisan akibat adanya penjajaran mineral.
2) Non-Foliasi : tidak mempunyai kenampakan seperti perlapisan akibat adanya penjajaran mineral.
b. Pengertian menurut para ahli
1) Menurut Grovi (1931) perubahan dalam batuan metamorf adalah hasil rekristalisasi dan dari rekristalisasi tersebut akan terbentuk kristal-kristal baru, begitupula pada teksturnya.
2) Menurut H. G. F. Winkler (1967), metamorfisme adalah proses yang mengubah mineral suatu batuan pada fase padat karena pengaruh terhadap kondisi fisika dan kimia dalam kerak bumi, dimana kondisi tersebut berbeda dengan sebelumnya. Proses tersebut tidak termasuk pelapukan dan diagenesa.
3) Turner (1954), batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan mineralogik dan struktur proses metamorfisme dan terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair.
4) Menurut Ehlers and Blatt (1982), batuan metamorf merupakan batuan hasil malihan dari batuanyang 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.
c. Pendapat Pribadi
Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk dari proses metamorfisme batuan sebelumnya.
2. Tekstur Batuan Metamorf
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 foliasi terjadi oleh karena mineral yang pipih atau membentang tersusun dalam bidang-bidang tertentu yakni sekistsis. Biang ini dapat searah dengan lapisan sedimen asalnya atau searah dengan sumbu lipatannya. Kristal yang ukurannya besar disebut porfiroblastik.
Lepidoblastik adalah jenis sekistoblastik membidangnya mineral pipih (mika), sedangkan Nematoblastik membidangnya mineral prismatik (aktinolit). Pada batuan metamorfosa termal (batu induk) butirnya mengacak arahnya dan disebut Genestositas batuannya disebut Gneisan.
Dalam golongan batuan hasil metamorfosa dinamo thermal tidak jarang batuan mengalami kehancuran menjadi fragmental sifatnya. Untuk itu istilah tekstur katalistik dipergunakan bila komponen batuan asalnya masih ada yang tersidik. Tekstur flaser adalah bila komponen batuan asal yang masih tersidik berukuran kasar berbentuk lensa tersebar pada matrik yang termasuk dan melebar. Tekstur milonit adalah istilah untuk tekstur yang sangat teremuk dan berbubuk, berfoliasi mengandung Kristal asal yang membundar.
Mineral atau tekstur batuan asal yang masih tersimpan dalam batuan metamorfosa dinamakan mineral relik atau struktur relik. Melalui mineral ini sebagian daur geologi batuan dapat ditelusuri kembali.
Batuan polimetamorfosa ialah batuan metamorfosa yang sebelumnya juga batuan metamorfosa. Bila derajat metamorfosa meningkat, jika dibandingkan dengan derajat metamorfosa yang baru. Artinya kondisi P dan T-nya meningkat jika dibandingkan dengan derajat metamorfosa sebelumnya, maka dinyatakan metamorfosa negatif, sebaliknya metamorfosa retrogresif. Disini mineral-mineral metamorfosa sebelumnya yang halus mungkin terkungkung dalam Porfiroblas batuan metamorfosa yang baru dan teksturnya dinyatakan poikiloblastik. Kadang-kadang mineral yang halus itu tersusun dalam garis-garis lengkung atau berbentuk huruf S dan istilah teksturnya ialah Helistik.
Orientasi terpilih (preferred aricution) adalah istilah umum yang menyatakan paralelisme Kristal yang pipih atau memanjang, tetapi juga sumbu kristal tertentu terhadap skistositas atau liniasi batuan. Dalam penggolongan tekstur pada batuan metamorf didasarkan atas beberapa faktor sebagai berikut:
a. Besar Butir
Besar butir dari batuan metamorfosa meningkat dengan meningkatnya derajat metamorfosa. Hal ini disebabkan oleh energi permukaan butir yang lebih kasar menjadi lebih kecil, sehingga daya larutnya semakin rendah (kecil) pula. Dalam hubungan ini energi bebas yang berlebih, mengakibatkan kelarutan yang lebih besar cenderung untuk merangsang butir-butir halus mengalami rekristalisasi mengisi butiran kasar yang lebih stabil. Metamorfosa kontak pada umumnya lebih halus daripada metamorfosa regional. Sekaligus ia memiliki temperatur atau derajat metamorfosa. Mungkin faktor-faktor yang merugikan berpengaruh pada ukuran butir metamorf yang sama antara lain :
1) Panjang waktu reaksi dan pertumbuhan Kristal.
2) Kecepatan reaksi.
3) Kecepatan nucleation, khususnya pada kejadian naiknya temperatur pada metamorfosa kontak. Hal ini mengakibatkan terbentuknya jumlah butiran yang meningkat dan karenanya butiran itu cenderung halus.
4) Kadar air yang berhubungan dengan tekanan selama rekristalisasi. Hal ini mungkin berkaitan dengan kecepatan nucleation dan difusi.
5) Ukuran butir batuan asal, pada lanau, serpih, lempung yang halus akan bereaksi tinggi, dan dengan demikian akan cepat membentuk butir kasar pada metamorfosa. Butiran kuarsa dan feldspar yang kasar kurang reaktif dan tetap halus ukurannya.
6) Porfiroblastik yang umum dalam batuan pelitik ialah, garnet, staurolit, kianit, andalusit, kordierit. Mineral yang jarang sebagai porfiroblas dalam batuan pelitik adalah, kalsit, muskovit, biotit, kuarsa dan feldspar.
Mineral yang tidak profiroblas itu memiliki susunan kimia dan struktur Kristal yang mirip dengan mineral batuan asal. Mungkin dengan ini mereka lebih mudah mengalami nucleation sebaliknya mineral porfiroblas itu sendiri atas tetrahedral SiO3 atau cincin tetahedra (Si6O12), yang jauh berbeda dengan struktur asalnya yaitu Si4O10 atau framework SiO2, sehingga mengakibatkan sukarnya nucleation dan pertumbuhan selanjutnya.
b. Ukuran Bentuk Individu Kristal
1) Fanerit : butiran Kristal masih dapat dilihat dengan mata.
2) Afanit : butiran Kristal tidak dapat dilihat dengan mata.
c. Sifat Pertumbuhan Kristal
Rekristalisasi terjadi dalam keadaan padat. Setiap Kristal yang tumbuh harus mempunyai daya desak. Daya tumbuh yang tinggi. Tekstur sangat khas disebabkan oleh P dan T tinggi. Setiap tekstur yang terbentuk pada saat metamorfosa disebut tekstur kristaloblastik Tekstur biasa (yang terbentuk sebelum metamorfosa) – diberi awalan blasto. Contoh : Blastoporifiritik.
d. Urutan Kristalisasi (Crystaloblastic Series)
Mineral tersusun menurut kemampuannya dalam mendesak mineral di sekitarnya. Jika kenampakan mendesaknya kuat, maka cenderung akan tumbuh sempurna (euhedral).
1) Golongan 1 : Rutile – Titanit – Magnetit
2) Golongan 2 : Turmalin – Kyanit - Autorolit – Garnet
3) Golongan 3 : Epidot – Zolsit – Forsirit
4) Golongan 4 : Piroksin – Ampibol – Wolastonit
5) Golongan 5 : Mika – Klorit – Talk
6) Golongan 6 : Klasit – Dolomit
7) Golongan 7 : Kordierit – Skapelit – Feldspar
8) Golongan 8 : Kuarsa (dijumpai dalam bentuk anhedral)
e. Bentuk Individual Kristal
1) Euhedral : bila Kristal dibatasi oleh bidang permukaan Kristal itu sendiri.
2) Subhedral : bila Kristal dibatasi sebagian oleh bidang permukaannya sendiri dan sebagian oleh bidang permukaan Kristal di sekitarnya.
3) Anhedral : bila Kristal dibatasi seluruhnya oleh bidang permukaan Kristal lain disekitarnya.
4) Idioblastik : bila mineralnya didominasi oleh Kristal berbentuk euhedral.
5) Hypidioblastik : bila mineralnya didominasi oleh Kristal berbentuk subhedral.
6) Xenoblastik : bila mineralnya didominasi oleh Kristal berbentuk anhedral.
f. Bentuk Mineral
Tekstur pada batuan metamorf berdasarkan bentuk mineral digolongkan sebagai berikut.
1) Tekstur kristaloblastik
Tekstur ini terjadi pada saat tumbuhnya mineral dalam suasana padat (tekstur batuan asalnya tidak Nampak lagi) dan bukan mengkristal dalam suasana cair. Karena itu Kristal yang terjadi disebut blastos. Kristaloblastik, yaitu mineral-mineral batuan asal sudah mengalami kristalisasi kembali seluruhnya pada waktu terjadi metamorfosisme. Tekstur kristaloblastik terdiri atas :
a) Lapidoblastik
Lapidoblastik adalah tekstur batuan metamorf yang didominasi oleh mineral-mineral pipih yang memperlihatkan orientasi sejajar, seperti mineral-mineral biotit, muskovit.
b) Granoblastik
Granoblastik adalah tekstur pada batuan metamorf yang terdiri atas mineral-mineral yang membentuk butiran yang seragam, seperti kuarsit, kalsit, dan garnet.
c) Nematoblastik
Nematoblastik adalah terdiri atas mineral-mineral berbentuk prismatic menjarum yang memperlihatkan orientasi sejajar, seperti mineral Amphibol dan Piroksen.
d) Porfiroblastik
Porfiroblastik adalah tekstur pada batuan metamorf dimana suatu Kristal besar (fenoris) tertanam dalam masa dasar yang relative halus, yang identic dengan porfiritik pada batuan beku.
e) Idioblastik
Idioblastik adalah tekstur pada batuan metamorf dimana bentuk mineral-mineral penyusunnya euhedral.
f) Xenoblastik
Xenoblastik adalah tekstur pada batuan metamorf dimana bentuk mineral-mineral penyusunnya berbentuk anhedral.
2) Tekstur palimpsest (tekstur sisa)
Tekstur palimpsest merupakan tekstur sisa dari batuan asal yang dijumpai pada batuan metamorf. Tekstur palimpsest terdiri atas :
a) Blastoporfiritik
Blastoporfiritik yaitu suatu tekstur sisa dari batuan asal yang bertekstur porfiritik.
b) Blastopseftit
Blastopseftit yaitu suatu tekstur sisa dari batuan sedimen yang ukuran butirannya lebih besar dari pasir (psephite).
c) Blastopsamit
Blastopsamit yaitu suatu tekstur yang sama dengan blastopsefit, hanya saja disini ukuran butirnya sama dengan pasir (psamite).
d) Blastopollite
Blastopollite yaitu suatu tekstur sisa dari batuan sedimen yang berukuran butir lempung (pellite).
g. Tekstur Khusus yang Umumnya Akan Tampak pada Pengamatan Petrografi
1) Porfiroblastik
Terdapat beberapa mineral yang ukurannya lebih besar dari mineral lainnya. Kristal yang lebih besar tersebut sering disebut porphyroblasts.
2) Poikiloblastik/ sieve texture
Tekstur porfiroblastik dengan porphyroblasts tampak melingkupi beberapa Kristal yang lebih kecil.
3) Mortar Texture
Fragmen mineral yang lebih besar terdapat pada massa dasar material yang berasal dari Kristal yang sama yang terkena pemecahan (crushing).
4) Decussate Texture
Tekstur kristaloblastik batuan polimineralik yang tidak menunjukkan keteraturan orientasi.
5) Saccharoidal Texture
Tekstur yang kenampakannya seperti gula pasir.
3. Struktur Batuan Metamorf
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 terdiri atas ; foliasi dan nonfoliasi, keterangannya sebagai berikut.
a. Foliasi
Foliasi adalah struktur paralel yang ditimbulkan oleh mineral-mineral pipih sebagai akibat proses metamorfosa. Foliasi ini meskipun tak sempurna dapat diperlihatkan oleh mineral-mineral prismatik yang menunjukkan orientasi tertentu. Foliasi merujuk kepada kesejajaran dan segregasi mineral-mineral pada batuan metamorf yang inequigranular. Batuan metamorf berfoliasi 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 kenampakan kilap mika.
1) Mineral pipih misalnya biotit, muskovit.
2) Mineral prismatik misalnya hornblende, piroksen.
Foliasi dihasilkan oleh :
1) Metamorfosa regional
2) Metamorfosa kataklastik
b. Non Foliasi
Non foliasi adalah struktur yang dibentuk oleh mineral yang equidimensional, dimana terdiri dari butiran-butiran (granular). Dapat dijumpai pada Hornfels. Non foliasi dihasilkan oleh : metamorfosa thermal/ contact. Sedangkan, untuk batuan metamorf non foliasi contohnya adalah marmer, kuarsit, dan hornfels.
c. Struktur Foliasi
Struktur foliasi, yaitu struktur yang ditunjukkan oleh adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf. Struktur ini diklasifikasikan lagi menurut tipe foliasinya. Makin jelas foliasinya, makin tinggi derajat metamorfosisnya (menandakan makin tingginya tekanan / temperatur). Struktur ini meliputi sebagai berikut.
1) Struktur claty cleavage
Struktur slaty cleavage adalah peralihan dari sedimen yang berubah ke metamorf, merupakan derajat rendah dari lempung. Mineral-mineralnya berukuran halus dan kesan kesejajarannya halus sekali, dengan memperlihatkan belahan-belahan yang rapa di mana mulai terdapat daun-daun mika halus.
2) Struktur filitik (phylitic)
Struktur pilitik adalah struktur yang hampir mirip dengan struktur slaty cleavage, hanya mineral dan kesejajarannya sudah mulai agak kasar. Derajat metamorfosa lebih tinggi dari slate (batu sabak), dimana daun-daun mika dan klorit sudah cukup besar, berkilap sutera pada pecahan-pecahannya. Nama batuannya disebut Phillit (filit).
3) Struktur skistosa (schistosity)
Struktur skistosa adalah suatu struktur dimana mineral pipih (biotit, muskovit, feldspar) lebih dominan dibanding mineral butiran. Struktur ini biasanya dihasilkan oleh proses metamorfosa regional, yang sangat khas berupa kepingan-kepingan yang jelas dari mineral-mineral pipih seperti mika, talk, klorit dan mineral-mineral yang bersifat serabut. Derajat metamorfosa lebih tinggi dari filit, karena mulai adanya mineral-mineral lain disamping mika. Kenampakan belahannya lebih jelas dari filit sehingga lebih mudah dibelah. Nama batuannya disebut sekis (schist).
4) Struktur gneistosa (gneissic)
Struktur gneistosa adalah struktur dimana jumlah mineral-mineral granular relative lebih banyak dari mineral-mineral pipih, mempunyai sifat banded dan mewakili metamorfosa regional derajat tinggi. Struktur ini terdiri atas mineral-mineral yang mengingatkan pada batuan beku seperti kuarsa, feldspar, dan mafic minerals.
d. Struktur Nonfoliasi
Struktur nonfoliasi adalah struktur yang tidak memperlihatkan adanya penjajaran mineral penyusun batuan metamorf. Yang termasuk dalam struktur nonfoliasi sebagai berikut.
1) Struktur hornfelsik
Struktur hornfelsik ini dicirikan adanya butiran-butiran yang seragam, berbentuk pada bagian dalam daerah kontak sekitar tubuh batuan beku. Pada umumnya struktur ini merupakan rekristalisasi batuan asal, tidak ada foliasi, tetapi batuan halus dan padat.
2) Struktur milonitik
Struktur milonitik adalah struktur yang berkembang karena adanya penghancuran batuan asal yang mengalami metamorfosa dynamo, batuan berbutir halus dan liniasinya ditunjukkan oleh adanya orientasi mineral yang berbentuk lentikuler, terkadang masih menyimpang lensa batuan asalnya.
3) Struktur kataklastik
Struktur kataklastik adalah struktur ini hamper sama dengan struktur milonit hanya butirannya yang lebih kasar.
4) Struktur pilonitik
Struktur pilonitik adalah struktur yang menyerupai milonit tetapi butirannya relative lebih kasar dan strukturnya mendekati tipe filitik.
5) Struktur flaser
Struktur flaser adalah struktur kataklastik dimana struktur batuan asal yang berbentuk lensa tertanam pada masa dasar milonit.
6) Struktur augen
Struktur augen ini seperti struktur flase, hanya lensa-lensanya atas butirbutir feldspar dalam masa dasar yang lebih halus.
7) Struktur granulosa
Struktur granulosa ini hamper sama dengan hornfelsik, hanya butirannya mempunyai ukuran yang tidak sama besar.
8) Struktur liniasi
Struktur ini diperlihatkan oleh adanya kumpulan mineral yang berbentuk seperti jarum (fibrous).
4. Komposisi Mineral Batuan Metamorf
Pada hakikatnya komposis batuan metamorf dapat dibagi dalam dua golongan, sebagai berikut.
a. Mineral Stress
Mineral stress adalah suatu mineral yang stabil dalam kondisi tekanan dimana mineral ini dapat berbentuk pipih atau tabular, prismatik, mineral ini akan tumbuh tegak lurus terhadap arah gaya. Contoh mineral stress :
1) Mika : Zeolite, Tremolit
2) Actinolite, Glaukofan, Hornblenda, Chlorite
3) Serpentin, Epidote, Silimanit, Staurolit, Kyanit, Antapolit.
b. Mineral Antistress
Mineral antistress adalah suatu mineral yang terbentuk bukan karena kondisi tekanan, melainkan biasanya berbentuk equidimensional. Contoh mineral anti stress :
1) Kwarsa
2) Kalsit
3) Feldspar
4) Kordierite
5) Garnnet
Selain mineral stress dan anti stress ada juga mineral yang khas dijumpai pada batuan metamorf, mineral tersebut sebagai berikut.
a. Mineral Khas dari Metamorfosa Regional
Contoh :
1) Mineral Staurolite
2) Talc
3) Andalusite
4) Staurolite
5) Silimanit
6) Kyanit
b. Mineral Khas dari Metaorfosa Thermal
Contoh :
1) Mineral graphite
2) Mineral corundum
3) Garnet
c. Mineral Khas yang Dihasilkan dari Proses Efek Larutan Kimia
Contoh :
1) Mineral Chlorite
2) Mineral Wollastonite
3) Epidote
d. Mineral Khas dari Metamorfosa Regional yang menunjukkan Derajat Metamorfosa
1) Metamorfosa derajat rendah dijumpainya mineral : Kalsit , biotit
2) Metamorfosa derajat menengah dijumpainya mineral : Alamandin , Kyanit
3) Metamorfosa derajat tinggi dijumpainya mineral : Silimanite ( HGF. Winkler , 1965 ).
5. Contoh Batuan Metamorf
a. Slate
Slate merupakan batuan metamorf terbentuk dari proses metamorfosisme batuan sedimen Shale atau Mudstone (batu lempung) pada temperatur dan suhu yang rendah. Memiliki struktur foliasi (slaty cleavage) dan tersusun atas butir-butir yang sangat halus (very fine grained).
b. Filit
Merupakan batuan metamorf yang umumnya tersusun atas kuarsa, sericite mica dan klorit. Terbentuk dari kelanjutan proses metamorfosisme dari Slate.
c. Gneiss
Merupakan batuan yang terbentuk dari hasil metamorfosisme batuan beku dalam temperatur dan tekanan yang tinggi. Dalam Gneiss dapat diperoleh rekristalisasi dan foliasi dari kuarsa, feldspar, mika dan amphibole.
d. Sekis
Schist (sekis) adalah batuan metamorf yang mengandung lapisan mika, grafit, horndlende. Mineral pada batuan ini umumnya terpisah menjadi berkasberkas bergelombang yang diperlihatkan dengan kristal yang mengkilap.
e. Marmer
Terbentuk ketika batu gamping mendapat tekanan dan panas sehingga mengalami perubahan dan rekristalisasi kalsit. Utamanya tersusun dari kalsium karbonat. Marmer bersifat padat, kompak dan tanpa foliasi.
f. Kuarsit
Adalah salah satu batuan metamorf yang keras dan kuat. Terbentuk ketika batu pasir (sandstone) mendapat tekanan dan temperatur yang tinggi. Ketika batupasir bermetamorfosis menjadi kuarsit, butir-butir kuarsa mengalami rekristalisasi, dan biasanya tekstur dan struktur asal pada batupasir terhapus oleh proses metamorfosis.
g. Milonit
Milonit merupakan batuan metamorf. Terbentuk oleh rekristalisasi dinamis mineralmineral pokok yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir-butir batuan. Butir-butir batuan ini lebih halus dan dapat dibelah seperti schistose.
h. Filonit
Merupakan batuan metamorf dengan derajat metamorfisme lebih tinggi dari Slate. Umumnya terbentuk dari proses metamorfisme Shale dan Mudstone. Filonit mirip dengan milonit, namun memiliki ukuran butiran yang lebih kasar dibanding milonit dan tidak memiliki orientasi. Selain itu, filonit merupakan milonit yang kaya akan filosilikat (klorit atau mika)
i. Serpentinit
Serpentinit, batuan yang terdiri atas satu atau lebih mineral serpentine dimana mineral ini dibentuk oleh proses serpentinisasi (serpentinization). Serpentinisasi adalah proses proses metamorfosis temperatur rendah yang menyertakan tekanan dan air, sedikit silica mafic dan batuan ultramafic teroksidasi dan ter-hidrolize dengan air menjadi serpentinit.
j. Hornfels
Hornfels terbentuk ketika shale dan claystone mengalami metamorfosis oleh temperatur dan intrusi beku, terbentuk di dekat dengan sumber panas seperti dapur magma, dike, sil. Hornfels bersifat padat tanpa foliasi.
Post a Comment
Post a Comment