Petrografi Batuan Beku - Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari hasil pembekuan magma/lava atau hasil kristalisasi dari mineral-mineral dalam bentuk agregasi yang saling interlocking. Magma merupakan material silikat yang sangat panas yang terdapat di dalam bumi dengan temperatur berkisar antara 600 C sampai 1500 C. Temperatur magma sangat tergantung pada komposisi kimia, kedalaman, dan tekanan dimana magma terbentuk.
Bahan Penyusun magma berupa gas (volatile) seperti H2O dan CO2, bukan gas (non volatile) yang umumnya terdiri dari Si, O, Al, Fe, Ca, K, Mg, Na dan unsure-unsur sedikit (minor elements) seperti V, Sr, Rb, U dan O, dan lainnya.
Unsur-unsur yang terakhir disebutkan, meskipun jumlahnya sedikit kadang sangat penting artinya. Unsur-unsur tersebut sering juga disebut unsur jejak (trace elements). Karena hampir semua magma berkomposisi silikat, maka penyusun utama magma adalah Si dan O. Proses-proses dalam pembentukan
batuan beku dapat dijelaskan seperti dibawah ini.
Kristalisasi Magma
Karena magma merupakan cairan yang sangat panas, maka ion-ion yang menyusun magma dapat bergerak bebas tak beraturan. Sebaliknya pada saat magma mengalami pendinginan, pergerakan ion-ion tersebut akan menurun dan ion-ion akan mulai mengatur dirinya menyusun bentuk yang teratur. Proses ini disebut kristalisasi.
Pada umumnya material yang menyusun magma tidak membeku pada waktu yang bersamaan. Kecepatan pendinginan magma sangat berpengaruh terhadap ukuran Kristal yang terbentuk. Apabila pendinginan magma berlangsung dengan lambat ion-ion mempunyai kesempatan untuk mengembangkan dirinya, sehingga akan membentuk Kristal yang berukuran besar.
Apabila pendinginan berlangsung sangat cepat maka tidak ada kesempatan bagi ion untuk membentuk Kristal, sehingga hasil pembekuan akan menghasilkan atom yang tak beraturan (hablur), yang dinamakan dengan mineral gelas.
Differensiasi Magma
Merupakan proses pemisahan magma homogen dalam fraksi-fraksi dengan komposisi yang berbeda-beda akibat pengaruh antara lain :
- Migrasi ion-ion atau molekul-molekul di dalam magma.
- Perpindahan gas-gas
Differensiasi magma terjadi selama proses pembekuan magma, dimana Kristal-kristal terbentuk tidak bersamaan, akan terjadi pemisahan-pemisahan antara kristal dengan cairan magma disebut differensiasi kristalisasi.
 |
| Gambar : Proses Differensiasi Magma |
Asimilasi Magma
Merupakan proses reaksi atau pelarutan antara magma dengan batuan sekitarnya (wall rock). Ini umumnya terjadi pada intrusi magma basa terhadap batuan asam, contoh reaksi dari intrusi magma gabbroid dengan batuan granitic menghasilkan batuan beku diorite (intermediet).
 |
| Gambar : Proses Asimilasi Magma |
Komposisi Mineral Batuan Beku
Mineral-mineral yang membentuk batuan beku ditentukan oleh komposisi kimia magma yang membentuknya. Seperti halnya batuan beku yang telah diketahui mempunyai variasi, maka macam magmapun mempunyai variasi yang besar pula. Dari hal tersebut dapat dikatakan bahwa magma yang sama kemungkinan dapat menghasilkan kandungan mineral yang bervariasi.
Berdasarkan sifat dan komposisinya beberapa ahli geologi membedakan beberapa macam magma yaitu :
- Magma asam
- Magma setengah asam (intermediate)
- Magma basa
- Magma ultra basa
Tergantung dari jenis magma inilah antara lain akan dihasilkan macam batuan beku. Magma asam akan menghasilkan batuan asam yang sesuai dengan komposisinya yang berkomposisi granitis dan syenit.
Magma setengah asam (intermediate) akan menghasilkan batuan setengah asam dengan komposisi diorite-andesit. Magma basa membentuk batuan basa dengan komposisi gabro-basalt. Sedangkan magma ultra basa akan menghasilkan batuan berkomposisi sangat basa seperti kelompok batuan peridotit dan serpentinit.
Mineral-mineral yang telah mengkristal dan masih terdapat dalam lingkungan magma cair, akan bereaksi dengan sisa cairan magma dan menghasilkan mineral berikutnya seperti terlihat pada susunan atau urutan proses kristalisasi magma dikenal dengan nama Bowen Reaction Series. Dari skema “Bowen Reaction Series” terlihat ada 3 rangkaian pembentukan mineral dari kristalisasi magma :
Rangkaian 1
Rangkaian pertama terdiri dari mineral-mineral olivine, piroksin, Amphibole, dan biotit. Kelompok ini merupakan kelompok mineral mafic (magnesium-ferum-calcium) atau mineral gelap (dark colour mineral). Rangkaian reaksi ini disebut “rangkaian tak berkesinambungan (Discontinuous Series)” yaitu suatu reaksi yang menghasilkan mineral individu, dimana mineral-mineral yang terbentuk lebih dahulu akan memisahkan diri dari cairan dan membentuk batuan.
Sedangkan sebagian mineral yang turut bergerak dalam larutan magma akan dapat terubah (altered) atau bereaksi kembali dengan cairan dan membentuk mineral lain.Hal ini akan mempengaruhi komposisi larutan selanjutnya.
Rangkaian 2
Rangkaian kedua terdiri dari mineral-mineral feldspar terutama family plagioklas (Anorthit-Bytwonit-Labradorit-Andesit-Oligoklas-Albit) dan family ortoklas. Bagian ini merupakan rangkaian yang berkesinambungan (Continous Series) yaitu mineral yang terbentuk lebih dahulu akan dapat berubah komposisinya secara berlanjut dengan bereaksi kepada sisa cairan magma yang ada.
Dengan demikian suatu mineral yang berkristal belum sempurna akan berlanjut membentuk Kristal dari rangkaian kelompoknya, dengan presentasi komposisi yang berbeda. Perubahan komposisi ini dapat berupa perubahan zona (zoning) atau perubahan berkembang (twinning) ataupun perubahan Kristal tumbuh (crystal growing).
Rangkaian 3
Rangkaian ketiga merupakan rangkaian mineral yang terbentuk kemudian yang tidak tergantung dari mineral-mineral yang telah terbentuk sebelumnya. Mineral-mineral ini hanya terbentuk dari sisa magma dan sangat ditentukan oleh sifat dan komposisi magma tersebut serta kondisi perubahan temperature.
 |
| Gambar : Bowen Reaction Series |
Tekstur Batuan Beku
Tekstur adalah kenampakan hubungan antara komponen dari pada batuan yang dapat merefleksikan sejarah kejadiannya/petrogenesa dari batuan beku. Tekstur tergantung pada beberapa faktor, yaitu:
- Tingkat kristalisasi (Kristalinitas)
- Besar butir (Granularitas)
- Bentuk kristal (Fabric)
- Relasi
Kristalinitas
Kristalinitas adalah derajat kristalisasi dari suatu batuan beku pada waktu terbentuknya batuan tersebut. Kristalinitas dalam fungsinya digunakan untuk menunjukkan berapa banyak yang berbentuk kristal dan yang tidak berbentuk kristal, selain itu juga dapat mencerminkan kecepatan pembekuan magma.
Apabila magma dalam pembekuannya berlangsung lambat maka kristalnya kasar. Sedangkan jika pembekuannya berlangsung cepat maka kristalnya akan halus, akan tetapi jika pendinginannya berlangsung dengan cepat sekali maka kristalnya berbentuk amorf. Kristalinitas dibagi atas:
Holokristalin; yaitu batuan beku seluruhnya tersusun atas kristal – kristal.
 |
| Foto : Kenampakan Holokristalin dalam Sayatan Tipis |
Hipokristalin; yaitu batuan beku yang sebagian disusun oleh massa gelas dan sebagian Kristal.
 |
| Foto : Kenampakan Hipokristalin dalam Sayatan Tipis |
Holohyalin; yaitu batuan beku yang seluruhnya disusun oleh massa gelas.
 |
| Foto : Kenampakan Holohyalin dalam Sayatan Tipis |
Granularitas
Merupakan besar butir pada batuan beku, yang terbagi atas faneritik, porfiritik, dan afanitik. Penjelasannya adalah sebagai berikut:
Faneritik; ukuran kristalnya dapat dibedakan secara megaskopis atau mata biasa.
 |
| Foto : Kenampakan Faneritik dalam Sayatan Tipis |
Porfiritik; adanya mineral yang berukuran besar dalam massa dasar.
 |
| Foto : Kenampakan Porfiritik dalam Sayatan Tipis |
Afanitik; ukuran kristalnya tidak dapat dibedakan secara megaskopis harus dengan bantuan mikroskop.
 |
| Foto : Kenampakan Afanitik dalam Sayatan Tipis |
Bentuk Kristal
Merupakan sifat Kristal dalam batuan. Bentuk kristal ini dapat dibedakan secara dua dimensi dan tiga dimensi. Secara dua dimensi dikenal tiga bentuk Kristal, yaitu:
Euhedral; apabila batas antara mineral merupakan bentuk asli dari bidang Kristal.
 |
| Foto : Kenampakan Euhedral dalam Sayatan Tipis |
Subhedral; apabila sebagian batas mineral sudah tidak terlihat.
 |
| Foto : Kenampakan Subhedral dalam Sayatan Tipis |
Anhedral; apabila mineral sudah tidak mempunyai bidang batas yang asli.
 |
| Foto : Kenampakan Anhedral dalam Sayatan Tipis |
Sedangkan secara tiga dimensi dikenal tiga bentuk kristal, yaitu:
Skeletal; bentuk Kristal tiga dimensinya sama panjang.
 |
| Foto : Kenampakan Skeletal dalam Sayatan Tipis |
Dendritic; bentuk Kristal tiga dimensinya lebih panjang
 |
| Foto : Kenampakan Dendritik dalam Sayatan Tipis |
Embayed; bentuk kristal tidak teratur
 |
| Foto : Kenampakan Embayed dalam Sayatan Tipis |
Relasi
Merupakan hubungan antara Kristal yang satu dengan yang lainnya dalam batuan beku. Dapat dibedakan atas 2 yaitu equigranular dan inequigranular. Equigranular apabila ukuran Kristal yang membentuk batuan berukuran sama besar. Berdasarkan keidealan kristalnya dibedakan atas:
Panidiomorfik, apabila sebagian besar kristalnya terdiri atas Kristal euhedral.
 |
| Foto : Kenampakan Panidiomorfik dalam Sayatan Tipis |
Hipidiomorfik, apabila sebagian besar kristalnya terdiri atas Kristal subhedral.
 |
| Foto : Kenampakan Hipidiomorfik dalam Sayatan Tipis |
Allotriomorfik, apabila sebagian besar kristalnya terdiri atas Kristal anhedral.
 |
| Foto : Kenampakan Allotriomorfik dalam Sayatan Tipis |
Inequigranular, apabila ukuran Kristal yang membentuk batuan beku tidak sama besar. Mineral yang besar disebut fenokris dan yang lain disebut massa dasar. Dapat dibedakan atas beberapa jenis yaitu:
Porfiritik, terdiri atas fenokris – fenokris yang tertanam dalam massa dasar kristalin.
 |
| Foto : Kenampakan Porfiritik dalam Sayatan Tipis |
Vitrofirik, fenokris yang tertanam dalam massa dasar gelas.
 |
| Foto : Kenampakan Vitrofirik dalam Sayatan Tipis |
Poikilitik, adanya mineral – mineral yang berukuran kecil yang letaknya acak dalam suatu mineral.
 |
| Foto : Kenampakan Poikilitik dalam Sayatan Tipis |
Ophitic, apabila plagioklas terbentuk lebih dulu kemudian tumbuh bersama dengan piroksin.
 |
| Foto : Kenampakan Ophitic dalam Sayatan Tipis |
Intersetial, apabila bagian diantara mineral – mineral plagioklas ditempati oleh mineral piroksin.
 |
| Foto : Kenampakan Intersetial dalam Sayatan Tipis |
Trakhitik, menunjukkan kesejajaran mikrolit biasanya dijumpai pada lava.
 |
| Foto : Kenampakan Trakhitik dalam Sayatan Tipis |
Intergrowth, kenampakan lebih dari satu mineral yang saling tumbuh bersama
 |
| Foto : Kenampakan Intergrowth dalam Sayatan Tipis |
Graphic, merupakan pertumbuhan beberapa mineral yang berbentuk seperti paku dan meruncing.
 |
| Foto : Kenampakan Graphic dalam Sayatan Tipis |
Perthit, kenampakan beberapa mineral yang tumbuh bersama antara K-Feldspar dengan plagioklas asam, yang biasanya relative sejajar dengan arah bidang belahan.
 |
| Foto : Kenampakan Perthit dalam Sayatan Tipis |
Mymerkitik, tekstur dimana kuarsa menyerupai jari – jari dengan letaknya yang tidak beraturan.
 |
| Foto : Kenampakan Mymerkitik dalam Sayatan Tipis |
Corona, kenampakan mineral olivine yang lebih awal terbentuk dan dikelilingi oleh piroksin dan hornblende.
 |
| Foto : Kenampakan Corona dalam Sayatan Tipis |
Struktur Batuan Beku
Merupakan kenampakan batuan yang menjelaskan proses dan tempat terbentuknya. Beberapa kenampakan struktur batuan beku secara petrografi antara lain:
Massive, menunjukkan susunan yang kompak dan padat dari mineral – mineral dalam batuan dan tidak ditemukan adanya pori – pori.
 |
| Foto : Kenampakan Struktur Massive dalam Sayatan Tipis |
Vesicle, memperlihatkan lubang – lubang yang menyudut sebagai akibat pelepasan gas – gas pada saat batuan terbentuk.
 |
| Foto : Kenampakan Struktur Vesicle dalam Sayatan Tipis |
Scoria, struktur yang memperlihatkan pori – pori yang sangat banyak dan tidak teratur dalam massa dasar gelas.
 |
| Foto : Kenampakan Struktur Scoria dalam Sayatan Tipis |
Amygdaloidal, struktur yang memperlihatkan lubang – lubang yang telah terisi mineral – mineral sekunder.
 |
| Foto : Kenampakan Struktur Amygdaloidal dalam Sayatan Tipis |
Flow, struktur aliran pada batuan yang dicirikan oleh orientasi mineral – mineral prismatik.
 |
| Foto : Kenampakan Struktur Flow dalam Sayatan Tipis |
Com, memperlihatkan mineral yang memanjang dengan arah yang sama dengan bentuk yang teratur.
 |
| Foto : Kenampakan Struktur Com dalam Sayatan Tipis |
Klasifikasi Batuan Beku
Berdasarkan sifat – sifat kimia dan komposisi mineralnya batuan beku dibagi atas; batuan beku asam, batuan beku intermediate, batuan beku basa dan batuan beku ultrabasa.
Batuan Beku Asam
Batuan beku asam umumnya disusun oleh mineral yang bersifat asam seperti kuarsa, ortoklas, biotit, muskovit, dan hornblende dimana kandungan kuarsa (SiO2) lebih dari 66%. Batuan beku asam dapat ditemukan di lapangan dalam bentuk batolith, Laccolith, Lapolith, dan intrusi besar lainnya.
Batuan beku asam cenderung membentuk suatu tubuh intrusi yang besar karena sifat kekentalan magmanya yang tinggi, sehingga tidak bisa melalui celah-celah yang sempit dalam bentuk dyke atau sill. Contoh batuan beku asam adalah granit dan trakit.
 |
| Foto : Kenampakan Granit dalam Sayatan Tipis |
 |
| Foto : Kenampakan Trakit dalam Sayatan Tipis |
Batuan Beku Intermediet
Batuan beku intermediet umumnya berwarna lebih gelap, batuan ini kebanyakan sebagai laccolith, lapolith, dyke dan sill. Bentuk-bentuk intrusi ini dikontrol oleh kekentalan magmanya yang intermediet. Komposisi jenis-jenis feldsfar sudah mulai adanya perimbangan antara potash feldsfar dan plagioklas. Temperatur pembekuan sekitar 9000C.
Berdasarkan atas perbandingan jenis-jenis mineral feldspar, maka batuan beku intermediet dapat dibagi dalam 2 golongan, yaitu :
- Batuan dengan komposisi potash feldsfar dan plagioklas dalam jumlah yang hampir sama, contohnya granodiorit, monzonit, latit dan dasit.
- Batuan dengan komposisi plagioklas yang lebih dominan dari potash feldsfar, contohnya diorite, tonalii, andesit dan dasit.
Batuan beku intermediet paling banyak memperlihatkan pelapukan spheroidal, karena banyak mengandung mineral feldsfar. Mineral-mineral feldsfar yang mengalami pelapukan tersebut dapat menjadi mineral kaolin. Baik gejala spheroidal maupun kaolinisasi dapat ditemukan pada batuan beku intermediet yang telah mengalami pensesaran.
 |
| Foto : Kenampakan Diorit dalam Sayatan Tipis |
Batuan Beku Basa
Batuan beku basa memperlihatkan warna yang umumnya gelap atau hitam dikarenakan adanya mineral-mineral feromagnesium dan mineral-mineral plagioklas yang bersifat basa. Pada batuan beku basa, kadang ditemukan vesiculasi-vesiculai sebagai bahan-bahan volatile.
Batuan beku ini seiring pula dijumpai dalam bentuk seperti susunan balok atau phoe-phoe, ini khas pada sifat magma yang masih cair. Contoh batuan beku basa adalah gabro dan basal.
 |
| Foto : Kenampakan Gabro dalam Sayatan Tipis |
 |
| Foto : Kenampakan Basal dalam Sayatan Tipis |
Batuan Beku Ultrabasa
Batuan beku ultra basa adalah batuan yang tersusun oleh mineral-mineral ferromagnesium, sehingga kenampakan sangat gelap atau hitam. Oleh karena kondisi pembekuan
batuan beku ultrabasa pada kedalaman dan tekanan yang besar serta urutan kristalisasi dari mineral-mineral penyusunnya, mengkristal pada tingkat temperatur yang relatif sama, tidak ada kebebasan suatu mineral tumbuh dengan baik sehingga itu membentuk kristal/mineral penyusun batuan beku ultrabasa yaitu berbentuk anhedral-subhedral. Contoh batuan beku ultrabasa adalah dunit.
 |
| Foto : Kenampakan Dunit dalam Sayatan Tipis |
