Batuan Beku

Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, “api”) adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Magma ini dapat berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada, baik di mantel ataupun kerak bumi. Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari proses-proses berikut: kenaikan temperatur, penurunan tekanan, atau perubahan komposisi. Lebih dari 700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar terbentuk di bawah permukaan kerak bumi.

2.2.1   Struktur Batuan Beku

Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku

1.         Struktur batuan beku ekstrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagia struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini diantaranya:

a.         Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.

b.         Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan

c.         Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.

d.         Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.

e.         Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.

f.          Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kuarsa atau zeolit

g.         Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran

2.         Struktur Batuan Beku Intrusif

Gambar 1.1 Struktur Batuan Beku Intrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.

1.            Konkordan

Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh batuan ini yaitu :

a.         Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.

b.         Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini, sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mil dengan kedalaman ribuan meter.

c.         Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.

d.         Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer

2.        Diskordan

Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh batuan ini yaitu:

a.         Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.

b.         Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.

c.         Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil

2.2.2   Tekstur Batuan Beku

Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda.

Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunya memiliki waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar. Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku dapat dibedakan berdasarkan :

1.         Tingkat kristalisasi

a) Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristal
b) Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelas
c) Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas

2.         Ukuran butir

a) Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.

b) Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran halus.

3.         Bentuk Kristal

Ketika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk sempurna sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:

a) Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurna

b) Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurna

c) Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna.

Gambar 1.2 Bentuk-Bentuk Intrusi

4.         Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnya

a)         Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau bentuk kristal euhedral (sempurna)

b)         Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristalnya berbentuk euhedral dan subhedral.

c)         Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk anhedral.

5.         Berdasarkan keseragaman antar butirnya

a)         Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir sama
b)         Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak sama

2.2.3   Klasifikasi Batuan Beku

Gambar 1.3 Bagan Klasifikasi Batuan beku

Batuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan mineraloginya.

a. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas :

1. Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.
2. Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi

3. Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi
Berdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic (gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) seperti Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.

b. Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya yaitu:

1. Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%

2. Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% - 60%

3. Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% - 90%

4. Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%

c. Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku diklasifikasikan menjadi empat yaitu:

1. Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, contohnya Granit, Ryolit.
2. Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% - 52%. Contohnya Diorit, Andesit

3. Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% - 45%, contohnya Gabbro, Basalt
4. Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%

2.2.4   Pengelompokan Batuan Beku

Untuk membedakan berbagai jenis batuan beku yang terdapat di Bumi, dilakukan berbagai cara pengelompokan terhadap batuan beku (gambar). Pengelompokan yang didasarkan kepada susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini disebabkan disamping prosesnya lama dan mahal, karena harus dilakukan melalui analisa kimiawi. Dan yang sering digunakan adalah yang didasarkan kepada tekstur dipadukan dengan susunan mineral, dimana keduanya dapat dilihat dengan kasat mata.

Pada gambar di atas diperlihatkan pengelompokan batuan beku dalam bagan, berdasarkan susunan mineralogi. Gabro adalah batuan beku dalam dimana sebagian besar mineral-mineralnya adalah olivine dan piroksin. Sedangkan Felsparnya terdiri dari felspar plagioklas Ca. Teksturnya kasar atau phanerik, karena mempunyai waktu pendinginan yang cukup lama didalam litosfir. Kalau dia membeku lebih cepat karena mencapai permukaan bumi, maka batuan beku yang terjadi adalah basalt dengan tekstur halus. Jadi Gabro dan Basalt keduanya mempunyai susunan mineral yang sama, tetapi teksturnya berbeda. Demikian pula dengan Granit dan Rhyolit, atau Diorit dan Andesit. Granit dan Diorit mempunyai tekstur yang kasar, sedangkan Rhyolit dan Andesit, halus. Basalt dan Andesit adalah batuan beku yang banyak dikeluarkan gunung-berapi, sebagai hasil pembekuan lava.

Para ahli teknik Sipil akan sangat tertarik untuk mempelajari batuan, disamping fungsinya sebagai bahan bangunan, juga karena perannya sebagai batuan dasar atau pondasi. Karena itu kepada mereka dianjurkan untuk dapat mengenal beberapa jenis batuan beku yang utama di lapangan. Untuk memperoleh data tentang sifat batuan yang diperlukan oleh para ahli Teknik Sipil, umumnya dilakukan pengujian lapangan dan studi petrografi (mikroskopis). Data tersebut diperlukan dalam kaitannya untuk penambangan, konstruksi bawah permukaan atau untuk menentukan cara-cara membuat bukaan.

Batuan beku juga dapat dikelompokan berdasarkan bentuk-bentuknya didalam kerak Bumi. Pada saat magma menerobos litosfir dalam perjalanannya menuju permukaan Bumi, ia dapat menempati tempatnya didalam kerak dengan cara memotong struktur batuan yang telah ada, atau mengikuti arah dari struktur batuan. Yang memotong struktur disebut bentuk-bentuk diskordan, sedangkan yang mengikuti struktur disebut konkordan.