paper pratikum petrografi program studi teknik geologi fakultas

PAPER
PRATIKUM PETROGRAFI
BATUAN METAMORF
Dibuat Oleh:
Fachry Arif Prayogo
L2L 007 021
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
APRIL 2009
I. Pengertian Batuan Metamorf
Batuan metamorf merupaka batuan hasil malihan dari batuan yang
telah ada sebelumnya yang ditunjukkan dengan adanya perubahan
komposisi mineral, tekstur dan struktur batuan yang terjadi pada fase
padat (solid rate) akibat adanya perubahan temperatur, tekanan dan
kondisi kimia di kerak bumi (Ehlers & Blatt, 1982).
Gambar I.1 Siklus Batuan
Batuan
metamorf
adalah
hasil
dari
perubahan-perubahan
fundamental batuan yang sebelimnya telh ada. Panas yang intensif yang
dipancarkan oleh statu massa magma yang sedang mengintrusi
menyebabkan metamorfosa kontak. Metamorfosa regional yang meliputi
daerah yang sangat luas disebabkan oleh efek tekanan dan panas pada
batuan yang terkubur sangat dalam.
Namur perlu dipahami bahwa proses metamorfosa terjadi dalam
keadaan padat, dengan perubahan kimiawi dalam batas-batas tertentu
saja
dan
meliputi
proses-proses
rekristalisasi,
reorientasi
dan
pembentukan mineral-mineral baru dengan penyusunan kembali elemenelemen nimia yang sebelumnya telah ada (Graha, D.S , 1987).
Menurut Turner (1954, lihat Williams ,dkk ; 1954 : 161-162)
menyebutkan bahwa batuan metamorf adalah batuan yang telah
mengalami perubahan mineralogi dan struktur oleh proses metamorfisme
dan terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair.
Jadi,batuan metamorf terjadi karena adanya perubahan yang
disebabkan oleh proses metamorfosa. Proses metamorfosa merupakan
suatu proses pengubahan batuan akibat perubahan tekanan, temperatur
dan adanya aktifitas nimia fluida/gas atau variasi dari ketiga factor
tersebut. Proses metamorfosa merupakan proses isokomia, dimana tidak
terjadi penambahan unsur-unsur kimia pada batuan yang mengalami
metamorfosa. Temperatur berkisar antara 200° C - 800° C , tanpa melalui
fase cair (batuan tetap berada pada fase padat).
(Tim Asisten Pratikum Petrologi,2007)
II. Proses Metamorfisme
Metamorfosa (perubahan bentuk) adalah proses rekristalisasi di
dalam kerak bumi (3 – 20 km ) yang keseluruhannya atau sebagian besar
terjadi dalam keadaan padat ,yakni tanpa melalui fase cair , sehingga
terbentuk struktur dan mineral baru akibat pengaruh temperatur (T) (200°650° C) dan tekanan (P) yang tinggi.
Menurut H.G.F. Winkler ,1967, metamorfisme adalah proses yang
mengubah mineral suatu batuan pada fase padat karena pengaruh
response terhadap kondisi fisika dan kimia tersebut berbeda dengan
kondisi sebelumnya. Proses-proses tersebut tidak termasuk pelapukan
dan diagenesa. Batuan metamorf adalah batuan yangberasal dari batuan
induk , bias batuan beku, batuan sedimen , maupun metamorf sendiri
yang mengalami metamorfosa.
(Danang Endarto, 2000)
Karena sulitnya menyelidiki kondisi di kedalaman dan panjangnya
waktu, proses metamorfosa sulit untuk dipahami. Proses perubahan yang
terjadi di sekitar muka bumi seperti pelapukan, diagenesa, sementasi
sediment, tidak termasuk ke dalam pengertian metamorfosa (Graha, D.S ,
1987).
Agen atau media yang menyababkan proses metamorfisme adalah
panas , tekanan, dan cairan nimia aktif. Ketiga media tersebut dapat
bekerja
bersama-sama
pada
batuan
yang
mengalami
proses
metamorfisme, tetapi derajat metamorfisme dan konstribusi dari tiap agen
tersebut berbeda-beda. Pada proses metamorfisme tingkat rendah,
kondisi temperatur dan tekanan hanya sedikit diatas kondisi proses
pembatuan pada batuan sediment. Sedangkan proses metamorfisme
tingkat tinggi, kondisinya sedikit dibawah kondisi proses peleburan batuan.
Istilah metamorfisme berhubungan dengan proses, perubahan dan
rekasi, juga menyangkut aspek waktu.

Perubahan
P dan T pada kerak dan mantel
o
Perub
ahan sifat-sifat fisika dan kimia batuan metamorf dalam komposisi
tetap disebabkan oleh perubahan tekanan dan temperatur. Yang
menjadi pertanyaan adalah “ mekanisme geologi apa yang
menyebabkan perubahan terhadap tekanan dan temperatur pada
daerah kerak dan mantel?”.
o
Perub
ahan tersebut disebabkan oleh gaya yang bekerja pada batuan,
yaitu aliran atau perpindahan massa dan aliran panas.
o
Huku
m Fourier menyatakan bahwa panas akan berpindah dari tempat
bertemperatur tinggi ke tempat yang bertemperatur rendah. Di bumi
(dalam skala yang besar), panas akan mnegalir dar bagian dalam
bumi yang panas ke permukaan yang lebih dingin.
Aliran
o
panas pada permukaan dihasilkan dari:
A
liran konduksi panas dar dalam bumi
A
liran konveksi pada mantel
A
liran panas akibat peluruhan unsur radioaktif
Aliran
o
panas melalui eleven volume kerak dapat terjadi dibawah kondisi
berikut:
Aliran
1)
panas yang masuk ke dalam volume kerak sama dengan
aliran panas yang keluar dari volume tersebut (geothermal
stabil).
2)
Aliran
panas melalui eleven volume kerak lebih besar dari aliran
panas yang keluar dari volume tersebut. Pemakaian volume
pada volume kerak akan digunakan dalam 2 cara , yaitu untuk
meningkatkan
temperatur
volume
batuan
dan
untuk
membantu reaksi kimia endotermis pada batuan.
3)
Aliran
panas yang masuk ke dalam volume kerak lebih kecil dari
aliran panas yang keluar dari volume tersebut. Kehilangan
panas pada volume batuan disebabkan oleh penurunan
temperatur (batuan dingin). Pada situasi ini reaksi kimia
eksostermis mungkin akan menghasilkan panas tambahan.

Fluida
Gas
&
● Batuan sedimen seperti shale sering mengandung proporsi mineral
hidrous yang besar
● Sedimen yang diendapkan pada lingkungan laut mengandung
mineral yang terhidrasi maksimum
● Penambahan panas pada mineral hidrous (lempung) dari suatu
batuan sedimen selama metamorfisme akan membentuk reaksi
sebagai berikut:
Kumpulan hidrous → sedikit hidrous/anhydrous + H2O
Proses dehidrasi membebaskan H2O
Rekasi umum diatas merupakan suatu gambaran proses dehidrasi
yang terjadi selama metamorfisme. Kenampakan penting dari reaksi
dehidrasi adalah hilangnya H2O.
● Air dalam sistem metamorfik pada temperatur diatas 374°C masih
dalam fase cair atau cairan. Titik kritis H2O adalah pada 374°C dan
217 Bar (21,77 Mpa).
● Fluida metamorfik biasanya didominasi oleh H2O, yang berasal dari
beberapa sumber:
1)
Air meteorit
-
Connate water
-
Ground water
-
Juvenile
2)
Dehidrasi mineral hidrous
3)
Air magmatik (dihasilkan dari proses pembekuan magma)
● Molekul gas yang dijumpai dalam fluida metamorfik meliputi : C2O,
CH4, N2, HCL, HF, dll.
● Fluida dengan densitas rendah yang dihasilkan selama dehidrasi
prograde dipindahkan melalui ruang pori yang saling berhubungan
dan hilang di dalam sistem. Jika laju produksi H2O melebihi laja
perpindahan, maka tekanan pori lokal akan naik. Dalam hal ini
kekuatan mekanik batuan akan melampui dan kerusakan akan
terjadi. Mekanisme ini disebut sebagai pemecahan hidrolik (hidroulic
fracturing), yang akan menghasilkan sistem perpindahan untuk air
terhidrasi.
● Sebagian besar batuan metamorf mungkin bebas fluida selama
periode tanpa reaksi dengan pengecualian fluida terjebak dalam
ruang pori dan menjadi inklusi dalam mineral (fluid inclusion).
Proses metamorfisme, meliputi:
1.
Proses-proses perubahan fisik yang menyangkut struktur
dan tekstur oleh tenaga kristaloblastik (tenaga dari sedimen-sedimen
kimia untuk menyusun susunan sendiri).
Proses-proses perubahan susunan mineralogi , sedangkan
2.
susunan kimiawinya tetap (isokimia) tak ada perubahan komposisi
kimiawi, tapi hanya perubahan ikatan kimia.
Tahap-tahap metamorfisme, meliputi :
1. Rekristalisasi
Proses
ini
dibentuk
oleh
tenaga
kristaloblastik,
disini
terjadi
penyusunan kembali kristal-kristal di mana elemen-elemen kimia yang
sudah ada sebelumnya sudah ada.
2. Reorientasi
Proses ini dibentuk oleh tenaga kristaloblastik, disini pengorientasian
kembali dari susunan kristal-kristal, dan ini akan berpengaruh pada
tekstur dan struktur yang ada.
3. Pembentukan mineral-mineral baru
Proses ini terjadi dengan penyusunan kembali elemen-elemen kimiawi
yang sebelumnya telah ada.
a.
Dalam metamorfosa yang berubah adalah tekstur dan asosiasi
mineral, yang tetap adalah komposisi kimia dan fase padat (tanpa
melalui fase cair).
b.
Teksturnya selalu merefleksikan sejarah pembentukannya.
c.
Ditinjau dari perubahan P & T, dikenal :
Progresive metamorfosa : perubahan dari P & T
1)
rendah ke P & T tinggi
Retrogresive metamorfosa : perubahan dari P & T
2)
tinggi ke P & T rendah.
Kondisi fisik yang mengontrol metamorfosa / mempengaruhi
rekristalisasi dan tekstur.
1) Tekanan :
- Tekanan hidrostatik
- Tekanan searah (stress)
Disini dikenal 2 kelompok mineral, yaitu:
a. Stress mineral: yaitu mineral-mineral yang tahan terhadap
tekanan.
Contoh : staurolit, kinit.
b. Anti stress mineral : yaitu mineral yang jarng dijumpai pad
batuan yang mengalami stress.
Contoh : olivin , andalusit
2) Temperatur : pada umumnya perubahan temperatur juah
lebih
efektif
daripada
perubaa\han
tekanan
dalam
hal
pengaruhnya bagi perubahan mineralogi
Katalisator : berfungsi mempercepat reaksi, terutama pada
metamorfisme bertemperatur rendah.
Ada dua hal yang dapat mempercepat reaksi yaitu:
a. Adanya larutan-larutan kimia yang berjalan antar ruang
butiran.
b. Deformasi batuan, di mana batuan pecah-pecah menjadi
fragmen-fragmen kecil sehingga memudahkan kontak antar
larutan kimia dengan fragmen-fragmen.
3) Fluid
4) Komposisi
(Danang Endarto, 2000)
III. Tipe Metamorfosa
Bucher & Frey (1994) mengemukakan bahwa berdasarkan tatanan
geologinya, metamorfosa dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
III.1 Metamorfosa Regional / dinamothermal
Metamorfosa regional/dinamothermal merupakan metamorfosa
yang terjadi pada daerah yang sangat luas . Metamorfosa ini dibedakan
enjadi tiga, yaitu
1) Metamorfosa Orogenik
Metamorfosa ini terjadi pada daerah sabuk orogenik dimana terjadi
proses deformasi yang menyebabkan rekristalisasi. Umumnya batuan
metamorf
yang
dihasilkan
mempunyai
butiran
mineral
yang
terorientasi dan membentuk sabuk yang melempar dari ratusan
sampai ribuan kilometer. Proses metamorfosa memerlukan waktu
yang sangat lama berkisar antara puluhan juta tahun.
2) Metamorfosa Burial
Metamorfosa ini terjadi oleh akibat tekanan dan temperatur pada
daerah geosinklin yang mengalami sedimentasi intensif, kemudian
terlipat. Proses yang terjadi adalah rekristalisasi da reaksi antara
mineral dengan fluida.
3) Metamorfosa Dasar Samudera (Ocean – Floor)
Metamorfosa ini terjadi oleh akibat perubahan pada kerak samudera
di sekitar punggungan tengah samudera (mid oceanic ridges). Batuan
metamorf yang dihasilkan umumnya berkomposisi basa dan ultra
basa. Adanya pemanasan air laut menyebabkan mudah terjadinya
rekasi kimia antara batuan dan air laut tersebut.
III.2 Metamorfosa Lokal
Metamorfosa lokal merupakan proses metamorfosa yang terjadi
pada daerah yang sempit berkisar antara beberapa meter sampai
kilometer saja. Metamorfosa ini dapat dibedakan menjadi:
1)
Metamorfosa Kontak
Metamorfisme
kontak
terjadi
pada
batuan
yang
mengalami
pemanasan disekitar kontak massa batuan beku intrusif maupun
ekstrusif. Perubahan terjadi karena pengaruh panas dan material
yang dilepaskan oleh magma serta kadang oleh deformasi akibat
gerakan magma. Zona metamorfosa kontak disebut contact aureole .
Proses yang terjadi umumnya berupa rekristalisasi , rekasi antar
mineral,
reaksi
antara
mineral
dan
fluida
serta
penggantian/penambahan material. Batuan yang dihasilkan umumnya
berbutir halus.
2)
Piroetamorfosa / Metamorfosa Optalis / Kaustik/ Thermal
Metamorfosa ini adalah jenis khusus metamorfosa kontak yang
menunjukkan efek hasil temperatur yang tinggi pada kontak batuan
dengan magma pada kondisi volkanik atau quasi volkanik, contohnya
pada xenolith atau pada zona dike.
3)
Metamorfosa Kataklastik/ Dislokasi/Kinematik/ Dinamik
Metamorfosa kataklastik terjadi pada daerah yang mengalami
deformasi intensif, seperti pada patahan. Proses yang terjadi murni
karena gaya mekanis yang mengakibatkan penggerusan dan
granulasi batuan. Batuan yang dihasilkan bersifat non-foliasi dan
dikenal sebagai fault breccia, fault gauge, atau milonit.
4)
Metamorfosa Hidrothermal/Metasomatisme
Metamorfosa hidrothermal terjadi akibat adanya perkolasi fluida atau
gas yang panas pada jaringan antar butir atau pada retakan-retakan
batuan sehingga menyebabkan perubahan komposisi mineral dan
kimia. Perubahan juga dipengaruhi oelh adanya confining pressure.
5)
Metamorfosa Impact
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya tabrakan hypervelovcity sebuah
meteorit . Kisaran waktunya hanya beberapa mikrodetik dan umunya
ditandai dengan terbentuknya mineral coesite dan stishovite.
6)
Metamorfosa Retrograde / Diaropteris
Metamorfosa ini terjadi akibat adanya penurunan temperature
sehingga kumpulan mineral metamorfosa tingkat tinggi berubah
menjadi kumpulan mineral stabil pada temperature yang lebih rendah.
(Tim Asisten Pratikum Petrologi,2007)
Grade of Metamorphism
1. Low grade metamorphism
o Merupakan metamorfisme berderajad rendah, yang terjadi pada
suhu 200-320˚C dan tekanan yang relatif rendah.
o Dicirikan dengan melimpahnya mineral hydrous (kaya H2O dalam
struktur kristalnya) :
-
Clay mineral, klorit, serpentin
-
Biotit (mineral hydrous yang tetap stabil pada high grade
metamorphism), muskovit (Akan hilang pada high grade
metamorphism)
2. High grade metamorphism
o Metamorfisme yang terjadi pada suhu di atas 320˚C dan tekanan
relatif tinggi.
o Seiring meningkatnya suhu, maka keberadaan mineral hidrous
akan berkurang dengan hilangnya H2O.
o Didominasi mineral anhidrous : piroksen, garnet.
(Tri Winarno, 2008)
Gambar III.1 Tipe Metamorfosa
IV. Fasies Metamorfisme
Fasies metamorfisme (oleh Fyfe and Turner, Contrib. Mineral. Petrol., 12,
354-364, 1966) didefinisikan sebagai :
"suatu set atau kumpulan mineral-mineral penyusun batuan metamorf,
berkaitan berulangkali dalam suatu ruang dan waktu, yang seperti itu
konstan dan dapat diramalkan hubungannya antara komposisi mineralnya
(yakni mineral penysuun batuan metamorf) dan komposisi kimia."
Gambar IV.1 Diagram Fasies Metmorfisme
Facies of intermediate pressure
1. Zeolite Facies and Prehnite-Pumpellyite Facies
The characteristic assemblages of these facies are developed only from
fine-grained unstable starting materials such as glassy volcanic rocks,
pyroclastics and greywackes. Diagnostic minerals may also occur in veins
cutting largely unrecrystallized rocks.
•
•
•
Metavolcanics and
greywackes:
Metapelitic rocks:
•
heulandite + analcite + quartz ± clay
minerals
laumontite + albite + quartz ± chlorite
prehnite + pumpellyite + chlorite + albite +
quartz
pumpellyite + chlorite + epidote + albite +
quartz
•
pumpellyite + epidote + stilpnomelane +
muscovite + albite + quartz
•
muscovite + chlorite + albite + quartz
(indistinguishable from greenschist facies)
[assemblage diagrams coming soon]
Turner (1981) also distinguishes a pumpellyite-actinolite facies and a
lawsonite-albite facies, transitional between the prehnite-pumpellyite,
blueschist
and
greenschist
facies,
but
Yardley
considers
these
subdivisions too small to be of general practical use.
2. Greenschist facies
In many metamorphic belts, the diagnostic assemblages of the zeolite and
prehnite-pumpellyite facies are not seen, and the lowest grade rocks can
be allocated to the greenschist facies.
Metabasic rocks
Metagreywackes
•
chlorite + albite + epidote ± actinolite, quartz
•
albite + quartz + epidote + muscovite ±
stilpnomelane
•
•
muscovite + chlorite + albite + quartz
chloritoid + chlorite + muscovite + quartz ±
paragonite
•
biotite + muscovite + chlorite + albite + quartz +
Mn-rich garnet
•
dolomite + quartz
Metapelites
Siliceous
dolomites
3. Amphibolite facies
The following assemblages are characteristic of the intermediate pressure
facies series. For assemblages to be found in a low pressure facies series,
see the hornblende hornfels facies, section 8.
Metabasic
rocks
•
hornblende + plagioclase ± epidote, garnet,
cummingtonite, diopside, biotite
Metapelitic
rocks
•
muscovite + biotite + quartz + plagioclase ±
garnet, staurolite, kyanite/sillimanite
•
dolomite + calcite + tremolite ± talc (lower
amph. f.)
•
dolomite + calcite + diopside and/or forsterite
(upper amph. f.)
Siliceous
dolomites
4. Granulite facies
Forms under conditions of P(H2O) < P(total). The presence of
orthopyroxene in metabasic rocks is diagnostic of this and the pyroxene
hornfels facies.
•
Metabasic
rocks
•
•
orthopyroxene + clinopyroxene + hornblende +
plagioclase ± biotite
orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase ±
quartz
clinopyroxene + plagioclase + garnet ±
orthopyroxene (higher P)
Metapelitic
rocks
•
garnet + cordierite + sillimanite + K-feldspar +
quartz ± biotite
•
sapphirine + orthopyroxene + K-feldspar + quartz
± osumilite (very high T)
Facies of high pressure
5. Blueschist facies
Otherwise known as the glaucophane-lawsonite schist facies, these rocks
are almost entirely restricted to Mesozoic and Tertiary orogenic belts such
as the circum-Pacific belts and the Alpine-Himalayan chain. In high
pressure rocks, potassic white mica contains substantial Fe and Mg in
solid solution, i.e. it is phengite rather than muscovite.
Metabasic rocks
Metagreywackes
Metapelites
Carbonate rocks
•
glaucophane + lawsonite + chlorite ±
phengite/paragonite, omphacite
•
quartz + jadeite + lawsonite ± phengite,
glaucophane, chlorite
•
phengite + paragonite + carpholite + chlorite +
quartz
•
aragonite
6. Eclogite facies
Eclogites sensu stricto are metabasic rocks, occurring in a variety of
associations, e.g. as enclaves or tectonically-incorporated blocks in
blueschists or medium to high grade gneisses, or as nodules brought up in
kimberlite pipes. In certain terrains, however, there are more extensive
regions where most rock types have preserved (albeit imperfectly)
distinctive high-pressure assemblages which can be assigned to the
eclogite facies. Plagioclase is entirely absent.
Metabasic rocks
Metagranodiorite
•
omphacite + garnet ± kyanite, quartz,
hornblende, zoisite
•
quartz + phengite + jadeite/omphacite + garnet
•
phengite + garnet + kyanite + chloritoid (Mgrich) + quartz
•
phengite + kyanite + talc + quartz ± jadeite
Metapelites
Facies of low pressure
Contact metamorphism, and low-pressure facies series of regional
metamorphism
7. Albite-epidote hornfels facies
Likely to be recognized only in the outermost parts of thermal aureoles in
country rocks originally of very low metamorphic grade. This is the lowpressure equivalent of the greenschist facies, and the assemblages are
very similar.
Metabasic
rocks
•
albite + epidote + actinolite + chlorite + quartz
Metapelites
•
muscovite + biotite + chlorite + quartz
8. Hornblende hornfels facies
The low pressure equivalent of the amphibolite facies. The assemblages
described below can also be found in regionally metamorphosed rocks
belonging to the low pressure facies series, metamorphosed at pressures
of up to 4 kbar, i.e. at higher pressures than the arbitrary boundary drawn
between "contact" and "regional" facies on Figure 1.
Metabasic rocks
•
hornblende + plagioclase ± diopside,
anthophyllite/cummingtonite, quartz
•
muscovite + biotite + andalusite +
cordierite + quartz + plagioclase
K2O-poor sediments or
metavolcanics
•
cordierite + anthophyllite + biotite +
plagioclase + quartz
Siliceous dolomites
•
same as amphibolite facies
Metapelites
9. Pyroxene hornfels facies
Hornblende not stable. Developed in the inner parts of high temperature
thermal aureoles, such as those around large basic bodies. Assemblages
similar to granulite facies, but can be developed at P(H2O) = P(total).
Metabasic
rocks
•
orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase ±
olivine or quartz
•
cordierite + quartz + sillimanite + K-feldspar
(orthoclase) ± biotite
•
cordierite + orthopyroxene + plagioclase ± garnet,
spinel
•
calcite + forsterite ± diopside, periclase
•
diopside + grossularite + wollastonite ±
vesuvianite
Metapelites
Calcareous
rocks
10. Sanidinite facies
Rarely found, as the extremely high temperatures required are only
achieved at direct contacts with flowing basic magma, or in completelyimmersed xenoliths.
Metapelitic
rocks
Calcareous
rocks
•
cordierite + mullite + sanidine + tridymite (often
inverted to quartz) + glass
•
•
wollastonite + anorthite + diopside
monticellite + melilite ± calcite, diopside
•
also tilleyite, spurrite, merwinite, larnite and other
rare Ca- or Ca-Mg silicates
The metamorphic grade classification of
Winkler
HGF Winkler introduced this simple subdivision of metamorphic rocks by
grade because he believed that the existing facies scheme violates its own
definition, in that different sets of mineral assemblages representing the
same bulk composition are in many cases grouped into a single "facies".
(Read the discussion in Chapter 6 of Winkler's Petrogenesis of
Metamorphic Rocks.)
The boundaries between "grades" are chosen to correspond to important
discontinuous reactions (which could be recognized in the field as major
isograds), and they correlate approximately with the scheme of
metamorphic facies as follows:
Very Low
Grade:
Zeolite, prehnite-pumpellyite, and blueschist
facies
Low Grade:
Greenschist, Ep-Ab hornfels facies
Medium Grade:
Amphibolite, hornblende hornfels facies
High Grade:
Granulite, pyroxene hornfels, sanidinite facies
V. Sayatan Tipis Batuan Metamorf
Metamorphic Rocks
Slate
Slates are formed from fine-grained sediments such as
mudstone and shale. When these are compressed and
heated a little, tiny new flakes of mica grow, and tend to
line themselves up at right angles to the direction of
compression. Although the individual mica crystals cannot
be seen, the rock breaks along a particular direction, or
cleavage plane. Here you can see the cleavage, and you
can also see that it is not parallel to the original bedding
marked by dark and light bands. Field of view 2.5 mm.
Slate (with folded layer)
This rock originally consisted of alternating layers of silty
material and mud. When it was compressed, the silty
layers folded and the rock as a whole became a slate.
The cleavage is best developed in the finer layers, but
you can see that it cuts right through the folded silty layer
too. Field of view 2.5 mm.
Phyllite
A phyllite is similar to a slate, except that it forms at
higher temperatures. Now the new mica flakes are large
enough to see under the microscope, and form mats of
crystals (pink when seen between crossed polarisers)
lying parallel to each other. In hand specimen this rock
has a glossy sheen, but individual mica crystals cannot be
distinguished with the naked eye. Field of view 2.5 mm,
polarising filters.
Schist (mica schist)
At higher temperatures of metamorphism, new mica
flakes grow larger. If they line up parallel to each other,
they form a schistosity - the rock will split along these
directions. In this schist you can see both brown and
colourless mica flakes. Field of view 1.5 mm.
Schist (garnet mica schist)
In this schist, viewed between crossed polarisers, the
parallel mica flakes show up in bright colours, and large
rounded garnet crystals appear black. Field of view 6 mm,
polarising filters.
Metamorphic minerals
When a sedimentary rock is heated, chemical reactions
between the original minerals (clays, quartz) cause new
metamorphic minerals to appear. Often these grow into
large crystals, which sit in a finer-grained matrix and
sometimes trap many small grains inside them. The large
crystal in the centre is staurolite, a mineral rich in
aluminium and iron. Field of view 3.5 mm.
Amphibolite
This rock was originally a basic igneous rock (basalt or
dolerite). When metamorphosed, the heating and
compression changed the original minerals to hornblende
(green) and feldspar (colourless), and gave the rock a
banding of minerals. Field of view 2 mm.
Schist, folded
This schist has been very strongly crumpled, after it was
first formed as a schist. It shows that metamorphic rocks
can be deformed many times during their lifetime. The
black material outlining the folds is carbon, in the form of
graphite. Field of view 3 mm.
Gneiss (biotite gneiss)
Gneisses are highly metamorphosed rocks that have a
banding or an alignment of minerals, but have little mica
and so do not tend to split along the banding. This gneiss
was formed from a granite during the continental collision
that built the Alps. Field of view 6 mm.
Gneiss (pyroxene gneiss)
This type of gneiss is found in some of the oldest parts of
the Earth's crust. It was formed from an intrusive igneous
rock called tonalite, a variety of granite and an important
rock type in the continental crust. The main minerals are
pyroxene (greenish and pinkish-grey colours) quartz and
feldspar (colourless). Field of view 6 mm.
Hornfels
Rocks close to a large igneous intrusion are heated to
high temperatures but not deformed. Their minerals
change, but they tend not to develop a new banding or
cleavage. This makes a hard, fine-grained rock called a
hornfels. This example, a pyroxene hornfels, was formed
from a basalt lava. The minerals are plagioclase,
pyroxene, and an opaque oxide. Field of view 2.5 mm.
Hornfels
Rocks close to a large igneous intrusion are heated to
high temperatures but not deformed. Their minerals
change, but they tend not to develop a new banding or
cleavage. This makes a hard, fine-grained rock called a
hornfels. This example was a fine-grained sedimentary
rock, and the horizontal banding you can see is the
original sedimentary layering. There are many small mica
flakes, but they do not lie parallel to one another, as they
would in a schist. Field of view 2.5 mm.
Marble
Metamorphosed limestones are called marble. The
calcium carbonate re-forms itself into larger, interlocking
crystals of calcite (e.g. the pearly-coloured crystals in the
centre). The impurities are converted into new
metamorphic minerals. In this case, the larger boldcoloured crystals are forsterite (magnesium silicate, a
variety of olivine). Field of view 6 mm, polarising filters.
[ OESIS Home ]
D.J. Waters, Department of Earth Sciences, June 2004
REFERENSI
Endarto, Danang.2002. Pengantar Geologi Dasar.Surakarta : Universitas
Sebelas Maret.
Tim Asisten Pratikum Petrologi.2007.Panduan Pratikum Petrologi
.Semarang: Teknik Geologi Universitas Diponegoro
Winarno, Tri. 2008. Catatan Kuliah Petrologi : Petrologi Batuan Metamorf .
.Semarang : Teknik Geologi Universitas Diponegoro
www.mc.maricopa.edu/.../StudyAids_main.html
www.werthsciencelab.edu