KLASIFIKASI BATUAN BERDASARKAN KANDUNGAN KIMIA SILIKA (SiO2)

 KLASIFIKASI BATUAN BERDASARKAN KANDUNGAN KIMIA SILIKA (SiO2) 

Batuan beku disusun oleh senyawa-senyawa kimia yang membentuk mineral penyusun batuan beku. Salah satu klasifikasi batuan beku dari kimia adalah dari senyawa oksidanya, sepreti SiO₂, TiO₂, AlO₂, Fe₂O₃, FeO, MnO, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, H₂O⁺, P₂O₅, dari persentase setiap senyawa kimia dapat mencerminkan beberapa lingkungan pembentukan meineral.

Analisa kimia batuan dapat dipergunakan untuk penentuan jenis magma asal, pendugaan temperatur pembentukan magma, kedalaman magma asal, dan banyak lagi kegunaan lainya. Dalam analisis kimia batuan beku, diasumsikan bahwa batuan tersebut mempunyai komposisi kimia yang sama dengan magma sebagai pembentukannya. Batuan beku yang telah mengalaimi ubahan atau pelapukan akan mempunyai komposisi kimia yang berbeda. Karena itu batuan yang akan dianalisa haruslah batuan yang sangat segar dan belum mengalami ubahan.  Namun begitu sebagai catatanpengelompokan yang didasarkan kepada susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini disebabkan disamping prosesnya lama dan mahal, karena harus dilakukan melalui analisa kimiawi.

Pembagian batuan beku menurut kandungan SiO₂ (silika) pada tabel di bawah :

Nama Batuan	Kandungan Silika
Batuan Asam	Lebih besar 66 %
Batuan Menengah	52 – 66 %
Batuan basa	45 – 52 %
Batuan Ultra basa	Lebih kecil 45 %

1.      Batuan Beku Asam

Contohnya Granit dan Ryolit

                     

1. Granit

Granit dikelompok ini terdiri dari batuan pluton yang biasa biasa disebut batolit, kenampakan di permukaan bumi sangat besar sedangkan kedalaman dari batuan ini tidak diketahui besarnya. Granit ini berbutir sangat kasar dengan kombinasi warna antara putih dengan abu-abu dengan butiran mineral sangat besar. Tekstur batuan pada dasarnya adalah holokristalin, hipidiomorpik dan equiganular. Penokris yang besar dari ortoklas, kadang-kadang granit kelompok ini memiliki tekstur porpiri. Dalam jumlah yang sangat kecil kita akan mendapatkan xenolit di dalam tubuh granit.

Struktur yang biasa terdapat dibatuan granit ialah struktur foln yang terbagi dalam tiga kelompok, pertama struktur blok yang berbentuk kubus, kedua diakibatkan oleh proses konsolidasi dan ketiga akibat proses pelapukan. Struktur miarolitik ialah rongga berbentuk tidak beraturan yang bisaanya ditumbuhi oleh kristal-kristal yang berbentuk sempurna. Struktur lain yang basa adalah struktur orbikular dan rapakular.

Komposisi mineral dan kimia di dalam batuan granit dibagi menjadi tiga, yaitu:

·     1. Mineral Utama (essential mineral)

Mineral utama ini terdiri dari kuarsa, potasium feldspar dari jenis petoklas dan  mikraklian, plagioklas dari jenis albit-oligoklas dan sedikit sekali andesin, biotit.

·     2. Mineral pengiring ( accessor/mineral)

Dengan bentuk dan jumlah yang sangat kecil,mineral pengiring ini terdiri dari zirkon, apatit, rutil sphen dan oksida besi.

·     3. Mineral skunder (Secondary mineral)

Mineral Skunder terbentuk karena mineral utam, kebanyakan tidak berpindah tempat, didalam tingkat terakhir dari konsolidasi magma yang kemudian diikuti oleh proses pelapukan .

Kandungan  mineralogi dan presentase tiap mineral

Mineral	1	2
Kuarea	10 – 40%	25%
Potasium	80 – 60%	40%
Soda plaglokirs	0 – 359%	26%
Hombende	10 – 35%	1%
Blotit		6%
Magnetit		2%
Limenit		1%

Variasi senyawa kimia pada batuan granit yang didominasi oleh silica. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat tabel di bawah ini.

Komposisi kimia dari batuan granit.

Senyawa Kimia	1	2	3
SiO2	73,86	70,18	72,70
TiO2	0,20	0,39	0,26
AI2 O3	13,75	14,47	13,39
Fe2O3	0,78	1,57	1,25
FeO	1,13	1,78	0,20
MnO	0,05	0,12	0,09
MgO	0,26	0,88	0,30
CaO	0,72	1,99	1,89
Na2O	3,51	3,48	2,00
K2O	5,13	4,11	3,94
H2O+	0,47	0,84	0,01
P2O5	0,14	0,19

2.      Ryolit

Batuan instrusi yang berupa dike kenampakan di lapangan batuan lava ini berupa aliran dengan ketebalan yang bervariasi dan penyebaran yang luas. Sedangkan dike terlihat bertekstur porfiritik atau kacaan, karena peralihan antara tipe plutonik dengan vulkanik.

Tekstur ryolite bertekstur porfiritik yaitu percampuran antara yang kasar (penokris) seperti dari kuarsa feldspar dan homblende dengan masa dasar yang berbentuk halus dari mikrokristalin sampai kacaan. Tekstur aliran dikarenakan perjalanan magma asal ke permukaan bumi dan kemudian menyebar kesegala arah. Tekstursperulitik biasanya diobsidian yang berbentuk sciatut yang melingkar.

Komposisi mineralogy dari penyusun mineral utama terdiri dari kuarsa, potassium feldafar dari jenis ortoklasdan sanidin, plagioklas dari jenis oligloklas sedangkan  mineral feromagnesia dari biotit dan horiblende. Mineral pengiringnya terdiri dari magnetit dan apatit. Sedangkan mineral sekunder terdiri dari hasil alterasi dari feldspar dan mineral/eromagnesia.

Komposisi kimia batuan ryolit

Senyawa kimia
biO2	73,66
TiO2	0,22
Al2O2	13,46
Fe2O3	1,26
FeO	0,75
MnO	0,03
MgO	0,32
CaO	1,13
NaO	2,09
K2O	5,35
H2O	0,78
P2O5	0,07

Hasil analisa ini berasal dari Nockolda (1954), memperlihatkan kandungan dan persentase setiap senyawa oksida dari batuan ryolit secara umum kandungan dan persentase kimia dari batuan instrusi maupun batuan ekstrusi tidak jauh berbeda.

2.      Batuan Beku Intermediet

Contohnya Diorit dan Andesit

                

1.      Diorit

Kelompok diorite ini, bila bertekstur phaneritik disebut diorite dan bila aphanitik disebut andesit kelompok ini berada di tengah antara kelompok batuan asam dan kelompk batuan basa. Sehingga komposisi kimia ataupun mineralogy berada di tengah dari kedua kelompok itu. Diorit terdapat sebagai stok, dike ataupun sill juga sebagian kecil berasosiasi dengan yang besar dari batuan asam atau basal.

Tekstur dari diorite adalah holokistallin, equigrabulur dan phanentik dan banyak pula yang bertekstur porpiritik dengan penokris berbentuk euhedral. Komposisi mineralogy dimana penyusunmineral utama adalah plagioklas dari jenis oligloklas – andesine dan homblende. Bia terdapat mineral augit memberikan arah bahwa batuan itu sedikit bersifat basa, sedangan mineral ortoklas mencerminkan batuan tersebut bersifat asam. Mineral pengiringnya yaitu kuarsa bisa terdapat apuk banyak dan bisa tidak terdapat sama sekali. Tabel dibawah ini memperlihatkan posisi mineral dari batuan kelompok diorite

Komposisi mineralogy dari batuan kelompok diorite

Mineral	Dient kuarsa	Dorit
Kuarsa	20%%	2%
Andesine	56%	64%
Potassium feldspar	6%	3%
Biotit	4%	5%
Amphibi	8%	12%
Pirokam	2%	11%
Magnetit	2	2%

Komposisi kimia dari batuan diorite dan andesit

Senyawa kimia	1	2	3
Sio2	1,86	56,77	55,49
TiO2	1,60	0,84	0,91
Al2O3	16,40	16,67	18,46
Fe2O3	2,73	3,16	1,39
FeO	6,97	4,40	7,07
MnO	0,18	0,13	0,16
MgO	6,12	4,17	8,10
CaO	8,40	6,74	7,47
Na2O	3,36	3,39	4,09
K2O	1,33	2,12	1,60
H2O+	0,80	1,36	2,13
P2O5	0,35	0,25	0,28

2.      Andesit

Andesit banyakterdapat sebagai lava, tetapi juga terjadi sebagai instrusi sekunder, seperti sebagai dike Gunung api di jawa pada umumnya bersifat andesit. Tekstur dari batuan andesit biasanya porpiritik dengan penokris yang euhedral, sedangkan massa dasar biasanya mikrolaristalin sampai kacaan. Tekstur aliran terjadi dari partikel di dalam porpiritik  dimana plagioklas dikelilingi oleh barisan paralel. Komposisi mineralogy dari batuan andesit sama dengan batuan diorite, dimana pada andesit lebih banyak kuarsa dan plagioklas dari jenis andesine Penokris dari plagioklas dan masa dasar dari biotit homblende, piroksen dan mikrolit plagioklas. Komposisi kimia dari batuan andesit tidak banyak berbeda dengan batuan diorite, seperti terlihat pada table diatas Hanya beberapa senyawa terlihat tinggi hal ini disebabkan oleh pengaruh dari magma asal.

3.      Batuan Beku Basa

Contohnya Gabro dan Bassal

                     

1.   Gabro

Gabro dapat terbentuk sebagai lakolit, stok, dike, dan sil, dan biasanya sebagai batuan platonic. Kelompok ini memiliki beberapa nama batuan berdasarkan mineral  yang dikandungnya. Hal ini dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tekstur yang biasa terdapat adalah tekstur equigranular, holokristalin, phanentik, dan pegmatik. Dimana butiran kristal berukuran kasar-kasar. Struktur yang berkembang pada umumnya struktur masif dan sistem join. Struktur aliran terlihat dari mineral feldspar dengan arah liniasi yang sub parallel. Di dalam sayatan tipis ada hal yang menarik dari reaksi rim dan biasa disebut struktur korona. Hal ini di sebabkan perbedaan komposisi mineral yang mengelilingi dari pusat. Suatu contoh inti dari olivine mungkin sekelilingnya dari rim orto piroksin, contoh yang lain inti aupit dan rim semakin keluar dari homblende dan terluar ditempati oleh kiorit.

Komposisi mineralogi dan kimia dari gabro adalah batuan basa dimana persentase silika relative rendah, sedangkan persentase besi, magnesium relative sangat tinggi, dan sodium dan potassium sangat rendah. Mineral plagioklas dan mineral feromagnesa lebih banyak mengandung kalsium dibandingkan dengan kelompok batuan sebelumnya.

Penamaan batuan kelompok berdasarkan kandungan mineralnya

	Labradorit			Plagioklas Bytownit-Anortit
Piroksin	Tanpa olivin	Dengan olivin		Tanpa olivin	Dengan olivin
Augit	Orto gabro	Olivin gabro		Eukrit	Olivin eukrit
Augit dan ortopiroksen	Hipersten gabro	Olivin hipersten gabro
Ortopiroksen	Norit	Olivin norit		Hipersten eukrit	Olivin hipersten eukrit
Tanpa piroksen	(anorthosit)		troksolit	(anorthosit)		Allivalit

Komposisi kimia dari batuan gabro

Senyawa kimia	1	2
Si O2	43,36	48,24
Ti O2	1,32	0,97
AL2 O3	6,84	17,88
Fe O3	2,55	3,16
FeO	7,92	5,90
MnO	0,18	0,13
MgO	3,06	7,51
CO	11,07	10,90
Na2O	2,26	2,55
K3O	0,56	0,89
Fl2O	0,04	1,54
P2 O5	0,24	0,28

Kandungan mineralogy seperti mineral plagioklas dari jenis labrodit, anorditsedangkan yang terbanyak terdapat adalah dari jenis labracont. Mineral fromagresia dari piroksen jenis orto piroksen maupunklino piroksen (augit). Mineral olivine jarang sekali didapatkan dalam keadaan segar. Pada umumnya telah mengalami alterral. Bila terdapat mineral ini didalam batuan gabro maka penamaan batuan tersebut menjadi olivine gabrro. Sebagai mineral penggiring dan seperti magnetit, ilmenit, apatit, biotit, kromit, dan spinel dimana jumlah mineral-mineral tersebut sangat kecil.

2.   Bassal

Batuan aphanitik dari kelompok gabro disebut basal. Basal sebagian besar terbentuk sebagai lava pada saat sekarang. Bentuk yang paling banyak terdapat berupa lembaran di permukaan bumi dan mendomonasi dari batuan beku yang berhubungan dengan sabuk orogenik (orogenic belt). Penyebaran dari lava basal sangat luas sekali bahkan sampai 200.000 mil persegi dan dengan ketebalan maksimum 6000 ft. Suatu contoh sangat baik adalah lava dari gunung di Hawaii, dan contoh di Indonesia adalah lava gunung galunggung. Tekstur yang banyak terdapat pada basal adalah holokristalin, juga terdapat kacaan. Tekstur porpiritik disusun dari Kristal subhedral dan euhedral sebagai fenokris sedangkan sebagai masa dasar dari mikrokristalin dan kacaan. Tekstur aliran terlihat di bawah mikroskop berupa penokris yang dikelilingi oleh mikrokristalin secara teratur. Struktur yang banyak terdapat pada saat sekarang adalah sturktur aliran. Sebagai contoh lava dari gunung di hawai. Permukaan pada aliran lava sering di temukan struktur rongga (versikular). Struktur meniang berbentuk polgoral yang tegak lurus. Dan struktur bantal dari lava dimana pendinginannya terdapat di bawah permukaan air, struktur ini berbentuk lava sub spheroldal.

Komposisi kimiawi dari batuan basal

Senyawa kimia	1	2
Si C2	50,33	49,43
TO2	2,03	1,00
Al2O3	14,01	18,85
Fe2O3	2,88	1,58
FeO	9,00	8,08
MnO	0,18	0,18
MgO	6,84	5,93
CaO	10,42	10,14
Na2O	2,23	3,60
K2O	0,84	0,99
H2O	0,91	0,58
P2O5	0,23	0,20

Komposisi mineral terdiri dari plagioklas dan piroksin dengan atau tanpa olivine Kristal-kristal berbentuk dengan di dalam masa dasar mikrokristalin. Panokris terjadi dari mineral augit, hipersten,hornblende, sedikit liolit, kadang-kadang olivin dan terbanyak plagioklas. Sebgai mineral pengirignya terdiri dari magnetit, ilmenit, sparit. Basal sangat mudah  terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di daerah vulkanik akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetit (mineral bijih) dan mineral bijih dan kaya akan Fe dan Mg, yaitu mineral olivine.

 Fotomikrograp dari gabro yang disusun oleh mineral-mineral plagioklas dari jenis labra. Sedangkan mineral dari homblendo, piroksin dari jenis augit, dan mineral yang khas untuk batuan basa ialah olivine, biasanya mineral olivine mudah sekali terubah menjadi oksida besi dan mineral lainnya. Sebagai mineral ubahannya ialah klorit, oksida besi yang berwarna coklat dan serpantin. Batuan ini bertekstur holokristalin yang equigranular. Batuan norit disusun oleh mineral-minerl hipersten berbentuk subhedral-anhedral, norit, plagioklas klasik. Sebagai mineral pendampingnya dari mineral bijih yaitu magnetit dan pirit yang berbentuk subhedral sampai anhedral. Mineral ubahannya mineral mafik ialah biotit dan klorit sedangkan dari mineral felsik ialah seridit.

4.      Batuan Beku Ultrabasa

Contohnya Peridotit

Peridotit adalah batuan beku ultrabasa plutonik yang terjadi akibat dari pembekuan magma berkomposisi ultrabasa pada kedalaman jauh di bawah permukaan bumi. Dapat diketahui karena dari ukuran kristalnya besar-besar. Batu ini berwarna gelap agak kehijauan karena olivin sebagai mineral mayoritas yang menyusun batuan ini.

            Kunci untuk mengetahui bahwa suatu batuan adalah peridotit yaitu apabila perbandingan komposisi antara mineral olivin dan piroksen pada batuan tersebut adalah sekitar 70% : 30%. Apabila kandungan olivinnya > 90% maka batuan itu sudah di golongkan sebagai Dunite. Batuan Peridotit bernilai ekonomis tinggi karena peridotit adalah batuan induk bijih nikel. Kandungan nikelnya sebesar 0,2%. Unsur nikel tersebut terdapat dalam kisi-kisi kristal mineral dan berdasarkan sifatnya yang fleksibel, tidak berubah bila terkena udara, ketahanannya terhadap oksidasi dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat aslinya pada suhu ekstrim.

Komposisi mineral Peridoti

1.      Olivin 65%

2.      Piroksen 25%

3.      Plagioklas 10%

Pembagian Kimia Batuan Beku (asam & basa) Berdasarkan kandungan kimia oksida

Contohnya pada tabel berikut ini :

OKSIDA	GRANIT	DIORIT	GABRO	PERIDOTIT
SiO2	72,08	51,86	48,36	43,54
TiO2	0,37	1,50	1,32	0,81
Al2O3	13,86	16,40	16,84	3,99
Fe2O3	0,86	2,73	2,55	2,51
FeO	1,72	6,97	7,92	9,8
MnO	0,06	0,18	0,18	0,21
MgO	0,52	6,21	8,06	34,02
CaO	1,33	3,40	11,07	3,46
Na2O	3,08	3,36	2,26	0,56
K2O	0,46	1,33	0,56	0,25
H2O+	0,53	0,80	0,64	0,76
P2O5	0,18	0,35	0,24	0,05

Komposisi kimia dari beberapa jenis batuan beku yang terdapat pada tabel di atas, hanya batuan intrusi saja. Dari sini terlihat perbedaan presentase dari setiap senyawa oksida, salah satu contoh ialah dari oksida SiO2 jumlah terbanyak dimiliki oleh batuan granit dan semakin menurun ke batuan peridotit (batuan ultra basa). Sedangkan MgO dari batuan granit (batuan asam) semakin bertambah kandungannya kearah batuan peridotit (ultra basa).

Kandungan senyawa kimia batuan ekstrusi identik dengan batuan intrusinya, asalkan dalam satu kelompok. Hal ini hanya berbeda tempat terbentuknya saja, sehingga menimbulkan pula perbedaan didalam besar butir dari setiap jenis mineral.

Batuan Intrusi	Batuan Ekstrusi
Granit	Riolit
Syenit	Trahkit
Diorit	Andesit
Tonalit	Dasit
Monsonit	Latit
Gabro	Basal

                Dasar pembagian ini biasanya adalah kandungan oksida tertentu dalam batuan seperti kandungan silika dan kandungan mineral mafik (Thorpe & Brown, 1985).             

Penamaan batuan berdasarkan kandungan mineral mafik pada tabel di bawah:

Nama Batuan	Kandungan Silika
Leucocratic	0 – 33 %
Mesocratic	34 – 66 %
Melanocratic	67 – 100 %

Berdasarkan kandungan kuarsa, alkali feldspar dan feldspatoid :

A. Batuan Felsik                  : Dominan felsik mineral, biasanya berwarna cerah.

B. Batuan Mafik                  : Dominan mineral mafik, biasanya berwarna gelap.

C. Batuan Ultramafik          : 90% terdiri dari mineral mafik.

Komposisi kimia dapat pula digunakan untuk mengetahui beberapa aspek yang sangat erat hubungannya dengan terbentuknya batuan beku, seperti untuk mengetahui jenis magma, tahapan diferensiasi selama perjalanan magma ke permukaan dan kedalaman zona Benioff.