1. Siklus Batuan

Mata kuliah
: Sifat Magnetik Batuan
Tugas 1
1. Buat siklus batuan serta jelaskan!
2. Jelaskan jenis-jenis batuan serta contoh menggunakan gambar!
3. Jelaskan deret bowen beserta gambar!
4. Jelaskan perbedaan antara porositas dan permeabilitas!
5. Jelaskan stress dan strain pada batuan!
1. Siklus Batuan
Gambar siklus batuan.
Sumber: http://4.bp.blogspot.com/-H7BQywH3owI/T1qxcy3C2EI/AAAAAAAAAh4/Ki7mM48C_Q/s1600/siklus-batuan1.jpg
Penjelasan Siklus Batuan :
Semua batuan pada mulanya dari magma yang keluar melalui puncak gunung berapi. Magma
yang sudah mencapai permukaan bumi akan membeku. Magma yang membeku kemudian
menjadi batuan beku. Secara umum batuan beku mempunyai ciri-ciri homogen dan kompak, tidak
ada pelapisan, dan umumnya tidak mengandung fosil.
Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan.
Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:
1. Pelapukan secara fisika: perubahan suhu dari panas ke dingin
akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat
rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses
fisika tersebut dapat membuat batuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.
2. Pelapukan secara kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan
seperti contohnya larutan HCl akan bereaksi dengan batu gamping. Bahkan air pun
dapat bereaksi melarutan beberapa jenis batuan. Salah satu contoh yang nyata adalah
“hujan asam” yang sangat mempengaruhi terjadinya pelapukan secara kimia.
3. Pelapukan secara biologi: Selain pelapukan yang terjadi akibat proses fisikan dan
kimia, salah satu pelapukan yang dapat terjadi adalah pelapukan secara biologi. Salah
satu contohnya adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman
yang cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahanrekahan di batuan dan akhirnya dapat memecah batuan menjadi bagian yang lebih
kecil lagi.
Selanjutnya hancuran batuan tersebut tersangkut oleh air, angin atau hewan ke tempat lain
untuk diendapkan. Hancuran batuan yang diendapkan disebut batuan endapan atau batuan
sedimen.
Pembentukan batuan sedimen itu merupakan suatu siklus tersendiri, dalam urutan sebagai berikut :
Pelapukan > Erosi > Transportasi > Deposisi > Litifikasi (Kompaksi, Sementasi).
Batuan Sedimen adalah batuan yang terbentuk karena adanya proses pengendapan. Batirbutir batuan sedimen berasal dari berbagai macam batuan melalui proses pelapukan, baik
oleh angin maupun air. Proses pembentukan batuan sedimen disebut diagenesis batuan
sedimen yang menyatakan perubahan bentuk dari bahan deposit menjadi batuan endapan.
Ada beberapa macam batuan sedimen, yaitu batuan sedimen klastik, sedimen kimiawi dan
sedimen organik. Sedimen klastik berupa campuran hancuran batuan beku yang terlitifikasi
(terendapkan), contohnya breksi, konglomerat dan batu pasir. Sedimen kimiawi berupa
endapan dari suatu pelarutan, contohnya batu kapur dan batu giok. Sedimen organic berupa
endapan sisa sisa hewan dan tumbuhan laut contohnya batu gamping dan koral
Baik batuan sedimen atau beku dapat berubah bentuk dalam waktu yang sangat lama. Batuanbatuan tersebut mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimiawi sehingga menjadi batuan
yang berbeda dari batuan induknya, akibat adanya tekanan dan suhu yang tinggi. Terbagi
menjadi Batuan Metamorf Kontak, batuan metamorf karena suhu tinggi, contohnya adalah batu
kapur (kalsit) yang berubah menjadi marmer, atau batuan kuarsa menjadi kuarsit. Batuan Metamorf
Regional, batuan metamorf karena tekanan tinggi, contohnya skist, filit, gneiss, slatycleavage
Baik batuan sedimen atau beku dapat berubah bentuk dalam waktu yang sangat lama karena
adanya perubahan temperatur dan tekanan. Batuan yang berubah bentuk disebut batuan
malihan atau batuan metamorf. Semua batuan ini akan kembali menjadi magma lagi karena
proses subsduksi lempeng yang membawanya menuju astenosfer kembali.
Proses-proses inilah semua yang terjadi dimasa lampau, sekarang, dan yang akan datang.
Terjadinya proses-proses ini menjaga keseimbangan batuan yang ada di bumi.
2. jenis-jenis batuan
Batuan beku
Berdasarkan tempat pembekuannya, batuan beku dibagi menjadi :
1.
Batuan Beku Dalam ; adalah batuan beku yang terbentuk jauh di bawah permukaan
bumi, pada kedalaman 15 – 50 km. Karena tempat pembekuannya dekat dengan astenofer,
pendinginan magmanya sangat lambat serta, contoh : Granit, Rhyolite.
2. Batuan Beku Gang, terbentuk di bagian celah/gang dari kerak bumi, sebelum sampai ke
permukaan bumi. Proses pembekuan magma ini agak cepat sehingga membentuk batuan
yang mempunyai cristal yang kurang sempurna. contoh : Andesit, Diorite.
3.
Batuan Beku Luar, hádala batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi. Magma
yang keluar dari bumi mengalami proses pendinginan dan pembekuan Sangat cepat sehingga
tidak menghasilkan cristal batuan. Contohnya riolit dan basalt. contoh : Basalt, Gabro
Gambar beberapa batuan beku
Sumber:
http://1.bp.blogspot.com/-
jkplJ7Vzxkk/T1qu8exAvjI/AAAAAAAAAho/oOE7MlTO8_4/s1600/batuanbeku.jpg
Batuan sedimen
Gambar beberapa batuan sedimen
Sumber: http://3.bp.blogspot.com/-IRZkc6WjTs/T1q4Po_Zp8I/AAAAAAAAAiw/yV_UWcoBUWA/s1600/sedimen1.jp
g
Batuan metamorf
Gambar beberapa batuan metamorf
Sumber:
http://2.bp.blogspot.com/PKsaONWmNn8/T1q3gKiTMhI/AAAAAAAAAig/_bRVi7iOA9M/s1600/metamorf.jpg
3. Deret Bowen
Dalam gambar berikut diperlihatkan urutan penghabluran (pembentukan mineral) dalam
proses pendinginan dan penghabluran lelehan silikat. Mineral-mineral yang mempunyai
berat-jenis tinggi karena kandungan Fe dan Mg seperti olivine, piroksen, akan menghablur
paling awal dalam keadaan suhu tinggi, dan kemudian disusul oleh amphibole dan biotite.
Disebelah kanannya kelompok mineral felspar, akan diawali dengan jenis felspar calcium
(Ca-Felspar) dan diikuti oleh felspar kalium (K-Felspar). Akibatnya pada suatu keadaan
tertentu, kita akan mendapatkan suatu bentuk dimana hublur-hablur padat dikelilingi oleh
lelehan.
Deret Bowen
Urutan Kristalisasi Mineral dari Magma
Sumber gambar : http://csmres.jmu.edu/geollab/fichter/RockMin/RockMin.html
Bentuk-bentuk dan ukuran dari hablur yang terjadi, sangat ditentukan oleh derajat kecepatan
dari pendinginan magma. Pada proses pendinginan yang lambat, hablur yang terbentuk akan
mempunyai bentuk yang sempurna dengan ukuran yang besar-besar. Sebaliknya, apabila
pendinginan itu berlangsung cepat, maka ion-ion didalamnya akan dengan segera menyusun
diri dan membentuk hablur-hablur yang berukuran kecil-kecil, kadang berukuran
mikroskopis. Bentuk pola susunan hablur-hablur mineral yang nampak pada batuan beku
tersebut dinamakan tekstur batuan.
Disamping derajat kecepatan pendinginan, susunan mineralogi dari magma serta kadar gas
yang dikandungnya, juga turut menentukan dalam proses penghablurannya. Mengingat
magma dalam aspek-aspek tersebut diatas sangat berbeda, maka batuan beku yang terbentuk
juga sangat beragam dalam susunan mineralogi dan kenampakan fisiknya. Meskipun
demikian, batuan beku tetap dapat dikelompokan berdasarkan cara-cara pembentukan seta
susunan mineraloginya.
4. Porositas dan Permeabilitas
Porositas
Porositas adalah salah satu sifat batuan yang menyatakan ketersediaan ruang bagi
hidrokarbon dalam suatu batuan. Dalam bahasa matematis, porositas dinyatakan dalam
persen perbadingan antara volume pori dibanding dengan volume batuan. Porositas ini sangat
penting di dunia perminyakan karena secara tidak langsung menyatakan cadangan
hidrokarbon yang terkandung dalam sebuah reservoir.
Berdasarkan sumber dari buku Amyx, porositas terbagi menjadi dua kategori. Ada yang
disebut dengan “Original Porosity” dan “Induced Porosity”. Original porosity (atau primary
porosity) diartikan sebagai porositas yang terbentuk saat pembentukan batuan tersebut
berlangsung. Sedangkan Induced porosity (atau secondary porosity) diartikan sebagai
porositas yang terbentuk setelah batuan tersebut terbentuk.
Contoh induced porosity adalah rekahan (fracture) yang bisa terbentuk karena proses
tektonik. Kemudian ada juga vugs (gerowong) yang terbentuk pada batuan karbonat karena
larut oleh air/asam.
Permeabilitas
Permeabilitas merupakan efisiensi batuan untuk menyalurkan air. Permeabilitas primer
adalah kemampuan batuan untuk menyalurkan air melalui pori-pori atau ruangan
intergranuler yang sudah ada sejak pembentukannya dan saling berhubungan. Permeabilitas
sekunder bila penyaluran air itu melewati ruangan-ruangan yang timbul kemudian, seperti
joint, bedding, fault, misalnya akibat gerakan tektonik.
5. Stress dan Strain
Stress
Pengaruh tegasan terhadap batuan tergantung pada cara bekerja atau sifat tegasannya dan
sifat fisik batuan yang terkena tegasan. Ada dua bentuk stress :
1. Stress uniform akan menekan dengan besaran yang sama dari segala arah. Dalam batuan
dinamakanconfining stress karena setiap tubuh batuan dalam litosfir dibatasi oleh batuan
lain di sekitarnya dan ditekan secara merata (uniform) oleh berat batuan di atasnya.
2. Stress diferensial menekan tidak dari semua jurusan dengan besaran yang sama. Dalam
sistem ortogonal dapat diuraikan menjadi stress utama, yang maksimum, yang menengah,
dan yang paling kecil besarannya. Biasanya differential stress ini yang mendeformasi
batuan dan dikenal 3 jenis diferrential stress, yaitu tensional stress, compressional stress
dan shear stress.
Gambar 1. Deformasi batuan akibat berbagai bentuk stress. Panah menunjukkan arah tegasan
utama (maximum stress).
Sumber: http://primaedu.files.wordpress.com/2011/08/macam-stress2.png
Strain (regangan)
Regangan merupakan canggaan yang dihasilkan oleh tegasan, dan melibatkan perubahan
panjang, bentuk (distortion) atau isipadu (dilation) atau ketiga-tiganya. Bila terdapat
perubahan tekanan litostatik, jasad isotropik (homogen) berubah isipadunya tetapi bukan
bentuknya. Misalnya, batuan gabro akan mengembang bila daya hidrostatik diturunkan.
Perubahan bentuk biasanya berlaku semasa terdapat daya yang terarah. Bila jasad dikenakan
dengan daya terarah, ia biasanya melalui tiga fasa canggaan, iaitu fasa elastik, plastik dan
pecah. Bahan rapuh biasanya pecah sebelum fasa plastik, sementara bahan mulur mempunyai
selang yang besar antara had elastik dan had pecah. Perhubungan ini ditunjukkan oleh bentuk
tegasan dan regangan. Kekuatan batuan, biasanya dirujuk kepada daya yang diperlukan untuk
memecahkannya pada suhu dan tekanan permukaan. Pada keadaan ini kebanyakan batuan
bersifat rapuh. Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeza-beza, walaupun terdiri
daripada jenis yang sama. Ini adalah kerana keadaan pembentukannya adalah berbeda-beda.
Walau bagaimanapun secara am, batuan sedimen (batu pasir, batu kapur, batu lumpur)
kurang kuat berbanding dengan batuan metamorf (kuarzit) dan batuan igneus basik (basalt,
felsit).Struktur primer seperti fosil, bentuk bantal, lobang organisma dan pebel boleh
digunakan sebagai petunjuk keregangan. Pertumbuhan serabut kuarza dan kalsit dalam
rongga sesar atau kekar juga petunjuk yang baik.