Klasifikasi Normatif Batuan Beku dari Daerah Istimewa Yogyakarta

advertisement
JURNAL APLIKASI FISIKA
VOLUME 6 NOMOR 2
AGUSTUS 2010
Klasifikasi Normatif Batuan Beku dari Daerah Istimewa Yogyakarta
dengan Menggunakan Software K-Ware Magma
Jahidin
Program Studi Fisika FMIPA Universitas Haluoleo, Kendari
E-mail : [email protected], [email protected], [email protected]
Abstrak
Telah dilakukan serangkaian penelitian untuk mendapatkan klasifikasi normatif berstandar IUGS
(International Union of Geological Sciences) pada 12 situs batuan beku dari Daerah Istimewa Yogyakarta.
Klasifikasi dilakukan berdasarkan mineralogi QAPF normatif (Quartz, Alkali feldspar, Plagioklas, dan
Feldspathoid) yang diperoleh dari analisis data komposisi kimia batuan dengan menggunakan software Kware Magma. Sampel-sampel batuan beku yang digunakan terdiri dari situs Watu Adeg (WTA), Gunung
Suru (GSR), Purwoharjo (PWH), Gunung Skopiah (SKP), Gunung Ijo (GIJ), Parangtritis A (PRA), Kali
Songgo (KSG), Kali Buko (KLB), Gunung Pawon (GPW), Parangtritis B (PRB), Kali Widoro (WDR), dan
Tegal Redjo (TGR). Selanjutnya, hasil klasifikasi ini dibandingkan dengan hasil klasifikasi berdasarkan
analisis petrografi dan analisis komposisi kimia yang berdasarkan kandungan K 2O-SiO2 batuan. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa 12 situs batuan beku adalah batuan beku vulkanik yang terdiri dari batuan
andesit (situs WTA, GIJ, PRA, dan WDR), andesit kuarsa (situs GSR dan SKP), trakiandesit (situs PWH),
basalt tholeitik (situs KSG, KLB, dan PRB), dan trakiandesit basaltik (situs GPW dan TGR). Hasil
klasifikasi pada analisis petrografi dan analisis kandungan K2O-SiO2 menunjukkan bahwa sebagian batuan
konsisten dengan jenis batuan pada hasil klasifikasi mineralogi QAPF normatif. Akan tetapi berbeda dalam
hal penamaan (nomenclature) batuan. Klasifikasi berdasarkan mineralogi QAPF normatif batuan beku
bersifat lebih kuantitatif dan sesuai dengan standar IUGS.
Kata kunci : batuan beku, software K-ware Magma, klasifikasi normatif.
sukar dilakukan terutama batuan vulkanik
yang berbutir sangat halus (glassy). Batuanbatuan seperti ini hanya dapat diklasifikasi
berdasarkan persen komposisi kimia ataupun
mineral normatif batuan [1].
Klasifikasi batuan beku secara
normatif yang merupakan klasifikasi secara
kuantitatif adalah klasifikasi batuan berstandar
IUGS (International Union Geological
Science). Klasifikasi ini berdasarkan pada
kuantitas beberapa komposisi kimia dan persen
mineralogi QAPF normatif (Quartz, Alkali
feldspar, Plagioklas, dan Feldspathoid) yang
terkandung dalam batuan. Klasifikasi batuan
beku berstandar IUGS perlu dilakukan untuk
menciptakan keseragaman dalam penamaan
batuan.
Batuan beku dari Daerah Istimewa
Yogyakarta adalah bagian dari batuan beku
yang terdapat di Zona Pegunugan Selatan.
Batuan ini juga sudah diklasifikasi berdasarkan
komposisi kimia oleh peneliti sebelumnya,
1. Pendahuluan
Di alam batuan beku memiliki
keanekaragaman jenis. Karena itu, klasifikasi
dan penamaan terhadap batuan beku perlu
dilakukan demi kemudahan dalam pengenalan
dan pemanfaatannya. Klasifikasi batuan beku
dapat
dilakukan
berdasarkan
tekstur,
mineralogi, dan komposisi kimia. Klasifikasi
batuan berdasarkan tekstur dan komposisi
mineral
merupakan
klasifikasi
secara
kualitatif, sedangkan klasifikasi berdasarkan
persen komposisi kimia merupakan klasifiskasi
secara kuantitatif.
Klasifikasi berdasarkan tekstur dan
mineralogi batuan biasanya dilakukan melalui
analisis petrografi sayatan tipis batuan (thin
section) di bawah mikoroskop petrografi.
Identifikasi tekstur dan komposisi mineral
dengan analisis petrografi membutuhkan
ketelitian yang tinggi dan relatif mudah
dilakukan untuk pengelompokan batuan beku
plutonik, tetapi untuk batuan vulkanik sedikit
111
112 JAF, Vol. 6 No. 2 (2010), 111-115
tetapi komposisi kimia yang digunakan
hanyalah kandungan K2O-SiO2 batuan. Oleh
karena itu, perlu dilakukan klasifikasi secara
normatif sebagai validasi terhadap klasifikasi
batuan beku dari Daerah Istimewa Yogyakarta
yang ada dan sebagai sumber informasi dalam
pemanfaatan lebih jauh batuan tersebut
terutama
yang
berkaitan
dengan
mineraloginya.
Pada penelitian ini dilaporkan hasil
klasifikasi normatif batuan beku dari Daerah
Istimewa Yogyakarta dengan menggunakan
software K-ware Magma. Hasil klasifikasi
yang diperoleh dibandingkan dengan hasil
klasifikasi
yang
lain
untuk
dilihat
perbedaannya yang siginifikan.
2. Metode Penelitian
Sampel batuan beku dari Daerah Istimewa
Yogyakarta yang diklasifikasi secara normatif
terdiri dari 12 situs batuan berbeda. Deskripsi
batuan beku tersebut ditunjukkan dalam tabel
1.
Tabel 1. Deskripsi 12 Sampel Batuan Beku [2],[3]
No.
Lokasi
Nama
Situs
Koordinat Geografis
Umur Absolut
1.
Watu Adeg
WTA
07o 47.548’ S; 110o 21.905’ E
56.3 ± 3.8 Ma
Bentuk
Singkapan
(Outcrop)
Lava
o
o
2.
Gunung Suru
GSR
07 51’45.0” S; 110 04’33.5” E
25.35 ± 0.65 Ma
Lava
3.
Purwoharjo
PWH
07o 41.399’ S; 110o 11.176’ E
11.35 ± 4.96 Ma
Lava
4.
5.
Gunung Skopiah
Gunung Ijo
SKP
GIJ
o
o
47.42 ± 3.19 Ma
Intrusi
o
o
25.98 ± 0.55 Ma
Neck
o
o
07 46.841’ S; 110 06.041’ E
07 48.331’ S; 110 04.951’ E
6.
Parangtritis A
PRA
08 01.330’ S; 110 19.942’ E
26.40 ± 0.83 Ma
Dike
7.
Kali Songgo
KSG
07o 44.301’ S; 110o 11.840’ E
28.31 ± 3.46 Ma
Dike
o
29.63 ± 2.26 Ma
Lava
o
o
75.87 ± 4.06 Ma
Dike
o
o
8.
9.
Kali Buko
Gunung Pawon
KLB
GPW
o
07 49’25.0” S; 110 05’16.1” E
07 46.949’ S; 110 05.928’ E
10.
Parangtritis B
PRB
08 01.330’ S; 110 19.942’ E
26.55 ± 1.07 Ma
Dike
11.
Kali Widoro
WDR
07o 52.300’ S; 110o 34.920’ E
6.69 ± 6.89 Ma
Lava
12.
Tegal Redjo
TGR
07o 08’10.58” S; 110o 06’10.0” E
Keduabelas situs batuan beku tersebut
diklasifikasi
secara
normatif
dengan
menggunakan software K-ware Magma versi
2.49.0123 (gambar 1). Prinsip klasifikasi
dengan software ini (gambar 2) membutuhkan
input data yang terdiri dari data komposisi
kimia batuan (data komposisi kimia tertera
dalam software), ukuran rata-rata butir
kristal/pori, persentase volume kristal,
temperatur, dan tekanan. Data komposisi kimia
batuan digunakan untuk perhitungan mineral
normatif yang selanjutnya dikelompokkan ke
dalam mineral felsik QAPF sehingga diperoleh
klasifikasi normatif batuan. Sementara ukuran
rata-rata butir kristal/pori, persentase volume
kristal, temperatur, dan tekanan diperlukan
Intrusi
dalam perhitungan densitas batuan sehingga
diperoleh kelompok tekstur batuan.
Gambar 1. Layar software K-ware Magma [4].
Klasifikasi Normatif Batuan Beku dari Daerah Istimewa Yogyakarta …………………..(Jahidin)
Data temperatur,
tekanan, persentase
volume kristal, dan
ukuran butir kristal/pori
Perhitungan
densitas
Data Komposisi Kimia
Perhitungan mineral
normatif berdasarkan
CIPW norm
Pengelompokkan
ke dalam mineral felsik
QAPF
Tekstur batuan
Klasifikasi normatif atau
klasifikasi IUGS (International Union of Geological
Science) berdasarkan mineralogi QAPF normatif
Gambar 2. Diagram prinsip klasifikasi normatif
batuan beku dengan software K-ware Magma.
Data komposisi kimia batuan yang
digunakan dalam penelitian ini bersumber dari
hasil penelitian sebelumnya untuk situs PRA,
PRB, GSR, KSG, KLB, dan GIJ, serta
diperoleh dari hasil komunikasi personal
dengan Khumaidi S. (2007) untuk situs WTA,
PWH, GPW, WDR, TGR, dan SKP. Data
kimia batuan dari hasil penelitian sebelumnya
diukur dengan menggunakan metode AAS
(Atomic
Absorption
Spectrometry)
di
Laboratoire de Petrologie, Brest, Prancis,
sedangkan data kimia yang diperoleh dari hasil
komunikasi personal diukur menggunakan
analisis XRF (X-Ray Fluorescence) di Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi
Bandung (P3G). [3]
Ukuran
butir
kristal/pori
dan
persentase volume kristal sampel batuan beku
dilakukan melalui analisis semi kuantitatif
fotomikrograf sayatan tipis batuan (thin
section) dengan menggunakan mikroskop
polarisasi, nikon optiphot-2 di Laboratorium
Fisika Mineral, Pusat Penelitian GeoteknikLIPI Bandung.
Nilai temperatur diperoleh melalui
prediksi berdasarkan jenis magma asal batuan
beku
dengan
menganalisis
persentase
komposisi silika (SiO2) batuan. Sementara
nilai tekanan yang digunakan adalah nilai
standar yang sudah ditentukan dalam software
K-ware Magma.
113
3. Hasil Pembahasan
Dengan menggunakan input data
komposisi kimia batuan, ukuran butir
kristal/pori dan persentase volume kristal
batuan, serta temperatur dan tekanan melalui
software K-ware Magma, diperoleh hasil
klasifikasi normatif dari 12 situs batuan beku
di Daerah Istimewa Yogyakarta sebagaimana
terlihat dalam tabel 1. Sebagai pembanding,
juga diperlihatkan hasil klasifikasi melalui
analisis petrografi batuan (tekstur dan
komposisi mineral) yang mengacu pada tabel
klasifikasi batuan beku menurut R.B. Travis
(1955) [5] dan berdasarkan kandungan K2OSiO2 dengan menggunakan diagram K2O-SiO2
pada beberapa situs batuan [3].
Berdasarkan tabel 2, dapat dilihat
bahwa klasifikasi mineralogi QAPF normatif
pada 12 situs batuan beku keseluruhan
tergolong sebagai batuan beku vulkanik
dimana sebagian besar terdiri dari batuan
vulkanik intermediat dan yang lainnya batuan
mafik. Hasil klasifikasi batuan beku situs
WTA, GIJ, PRA, dan WDR merupakan batuan
intermediat jenis andesit. Batuan intermediat
jenis andesit kuarsa terdapat pada situs GSR
dan SKP, jenis trakiandesit terdapat pada situs
PWH. dan batuan intermediat jenis trakiandesit
basaltik terdapat pada situs GPW dan TGR.
Sementara situs KSG, KLB, PRB termasuk
dalam batuan mafik jenis basalt tholeitik.
Penamaan atau hasil klasifikasi 12 situs batuan
beku ini sesuai dengan standar IUGS dengan
berdasarkan persentase kelimpahan kelompok
mineral kuarsa (Q), alkali feldspar (A), dan
plagioklas (P) yang dimiliki oleh batuan [6].
Pada klasifikasi dengan analisis
petrografi yang mengacu pada klasifikasi
batuan beku menurut Russel B. Travis, telah
membagi batuan beku ke dalam batuan beku
vulkanik maupun plutonik. Sebagian besar
merupakan jenis batuan andesit dan yang
lainnya jenis basalt serta diorit. Hasil yang
diperoleh dalam klasifikasi ini sebagian (situs
GSR, SKP, GIJ, PRA, dan WDR) memiliki
konsistensi (kesesuaian jenis batuan) dengan
klasifikasi mineralogi QAPF normatif, hanya
saja berbeda dalam penamaan. Penamaan dari
sebagian situs-situs batuan berdasarkan
klasifikasi ini tidak direkomendasikan dengan
114 JAF, Vol. 6 No. 2 (2010), 111-115
IUGS. Pada beberapa situs, didapatkan jenis
batuan yang berbeda dengan hasil klasifikasi
mineralogi QAPF normatif seperti situs WTA,
PWH, KSG, KLB, GPW, PRB, dan TGR.
Tabel 2. Hasil Klasifikasi 12 Situs Batuan Beku
No. Situs Klasifikasi berdasarkan
Klasifikasi berdasarkan
analisis petrografi (tekstur
kandungan K2O dan
dan komposisi mineral)
SiO2
1.
WTA
Porfiri basalt
Andesit kalk-alkalin
2.
GSR
Porfiri andesit hornblende
medium K
3.
PWH
Porfiri andesit
4.
SKP
Porfiri andesit
Andesit basaltik kalk5.
GIJ
Porfiri andesit hornblende
alkalin medium K
Andesit basaltik kalk6.
PRA
Porfiri andesit piroksen
alkalin medium K
Basalt kalk-alkalin
7.
KSG
Porfiri diorit
medium K
Basalt kalk-alkalin
8.
KLB
Porfiri diorit
medium K
9.
GPW
Porfiri andesit piroksen
Andesit basaltik kalk10. PRB
Porfiri andesit piroksen
alkalin medium K
11. WDR
Porfiri andesit
12. TGR
Diorit
Dalam
klasifikasi
berdasarkan
kandungan K2O-SiO2 telah mengklasifikasikan
6 situs batuan beku ke dalam beberapa hasil
klasifikasi. Sebagian hasil klasifikasi ini juga
memiliki
konsistensi
dengan
analisis
mineralogi QAPF normatif (situs GSR, GIJ,
PRA, KSG, dan KLB) dan yang lainnya
inkosistensi (situs PRB). Semua situs batuan
dikelompokkan dalam batuan vulkanik.
Tambahan penamaan batuan didasarkan pada
sifat kalk-alkalin batuan dengan persentase
massa K2O berada pada range medium, namun
penamaan ini tidak sesuai dengan stnadar
IUGS.
4. Kesimpulan
Klasifikasi mineralogi QAPF normatif
(klasifikasi normatif) pada 12 situs batuan
beku di Daerah Istimewa Yogyakarta
diperoleh bahwa keseluruhan batuan tergolong
sebagai batuan beku vulkanik dimana sebagian
besar terdiri dari batuan vulkanik intermediat
(andesit, andesit kuarsa, trakiandesit, dan
trakiandesit basaltik) dan yang lainnya batuan
mafik (basalt tholeitik).
Klasifikasi berdasarkan
mineralogi QAPF normatif
(Klasifikasi Normatif)
Andesit
Andesit kuarsa
Trakiandesit
Andesit kuarsa
Andesit
Andesit
Basalt tholeitik
Basalt tholeitik
Trakiandesit basaltik
Basalt tholeitik
Andesit
Trakiandesit basaltik
Dalam penamaan batuan beku
berdasarkan prinsip IUGS, bila persentase
mineral-mineral mafik (seperti : olivin,
ortopiroksen, klinopiroksen, dan hornblende) <
90%, maka penamaan (nomenclature) batuan
harus didasarkan pada kelimpahan mineralmineral QAPF (Quartz, Alkali feldspar,
Plagioklas, Feldspathoid). Mineral mafik yang
kurang dari 90% tidak menentukan penamaan
batuan beku. Dalam klasifikasi analisis
petrografi yang mengacu pada tabel R.B.
Travis (1955), tinjauan klasifikasi didasarkan
pada kehadiran beberapa mineral mafik serta
penyesuaiannya dengan tekstur batuan yang
sudah ada. Kehadiran atau ketidakhadiran
mineral kuarsa dan alkali feldspar dalam
batuan kadangkala tidak diperhitungkan,
padahal
mineral-mineral
ini
turut
mempengaruhi
dalam
pengklasifikasian
batuan. Dengan demikian klasifikasi dengan
menggunakan analisis petrografi yang merujuk
pada tabel R.B. Travis tahun 1955 sudah tidak
sesuai dengan standar IUGS, cenderung
bersifat kualitatif, dan kadangkala dapat
Klasifikasi Normatif Batuan Beku dari Daerah Istimewa Yogyakarta …………………..(Jahidin)
menimbulkan penamaan batuan yang bersifat
subyektif.
Klasifikasi batuan berdasarkan analisis
kandungan K2O-SiO2 menunjukkan hasil
klasifikasi batuan yang tidak kompleks karena
hanya membagi batuan ke dalam jenis basalt,
andesit basaltik, dan andesit dengan
berdasarkan pada kuantitas SiO2 dan K2O
batuan, tanpa melibatkan komposisi kimia
yang lain, seperti Na2O. Penamaan batuan juga
mengindikasikan kekhasan sifat senyawa
kimia yang terdapat dalam diagram dan tidak
direkomendasikan dalam penamaan batuan
berdasarkan standar IUGS.
Klasifikasi batuan beku berdasarkan
mineralogi QAPF normatif dengan software
K-ware Magma bersifat lebih kuantitatif dan
sesuai dengan standar IUGS (International
Union of Geological Sciences).
Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih disampaikan kepada
Bapak Prof. Dr. Satria Bijaksana, atas
bimbingannya sehingga tulisan ini layak
disebut sebagai karya ilmiah. Juga diucapkan
terima kasih kepada pihak Laboratorium Fisika
Mineral, Pusat Penelitian Geoteknik-LIPI
Bandung yang telah membantu dalam
memperoleh data ukuran rata-rata butir
115
kristal/pori dan persentase volume kristal
batuan. Akhirnya diucapkan pula terima kasih
kepada Bapak Khumaidi S. atas bantuannya
dalam penyediaan sebagian data komposisi
kimia batuan
Daftar Pustaka
[1]. Mottana, A., Crespi, R., and Liborio, G.,
Simon & Schuster’s Guide to Rocks and
Minerals, Simon & Schuster Inc., New York,
(1977)
[2]. Ngkoimani, L., Magnetisasi pada Batuan
Andesit
serta
Implikasinya
Terhadap
Paleomagnetisme dan Evolusi Tektonik Pulau
Jawa, Institut Teknologi Bandung, (2005).
[3]. Soeria-Atmadja, R., Maury, R.C., Bellon, H.,
Pringgoprawiro, H., and Polve, M., Tertiary
Magmatic Belts in Java, Journal of Southeast
Asian Earth Sciences, Vol. 9, No. 12, (1994).
[4]. http://www.ees1.lanl.gov/Wohletz/Magma.htm
, Diakses 11 Desember 2007.
[5]. USBR, 2001, Engineering Geology Field
Manual, 2nd Edition, U.S. Department of The
Interior, Bureau of Reclamation.
[6]. Le Maitre, R.W., Streckeisen, A., Zanettin, B.,
Le Bas, M.J., Bonin, B., Bateman, P.,
Bellieni, G., Dudek, A., Efremova, S., Keller,
J., Lameyre, J., and Sabine, P.A., Igneous
Rocks : A classification and glossary of terms
: 2nd Edition, Cambridge University Press,
Cambridge, (2002).
Download