Batuan Metamorf

BATUAN METAMORF

Batuan Metamorf adalah batuan yang terbentuk dari proses metamorfisme, dimana terjadi perubahan atau altereasi physical (struktur, tekstur) dan chemical dari suatu batuan pada temperatur dan tekanan tinggi di dalam kerak bumi.

Proses metamorfisme adalah perubahan batuan yang sudah ada menjadi batuan metamorf karena perubahan tekanan dan temperature yang besar. Batuan metamorf dapat berasal dari batuan beku, batuan sedimen , maupun batuan metamorf yang sudah ada. Kata metamorf sendiri artinya adalah perubahan bentuk. Media atau agen yang menyebabkan terjadinya proses metamorfisme adalah panas, tekanan, dan cairan kimia aktif. Sedangkan perubahan yang terjadi pada batuannya adalah sifat fisik dan komposisi mineral. Proses metamorfisme terjadi apabila kondisi lingkungan batuan mengalami perubahan yang tidak sama dengan kondisi pada waktu batuan tersebut terbentuk, sehingga batuan menjadi tidak stabil. Untuk mendapatkan kestabilannya kembali pada kondisi yang baru, maka batuan mengalami perubahan. Perubahan tersebut terjadi pada kondisi tekanan dan temperatur yang beberapa kilometer di bawah permukaan bumi.

# Klasifikasi Batuan Metamorf #

Klasifikasi Batuan Metamorf Menurut Pembentukannya

Batuan beku dan sedimen dibentuk akibat interaksi dari proses kimia, fisika, biologi dan kondisi-kondisinya di dalam bumi serta di permukaannya. Bumi merupakan sistim yang dinamis, sehingga pada saat pembentukannya, batuan-batuan mungkin mengalami keadaan yang baru dari kondisi-kondisi yang dapat menyebabkan perubahan yang luas di dalam tekstur dan mineraloginya. Perubahan-perubahan tersebut terjadi pada tekanan dan temperatur di atas diagenesa dan di bawah pelelehan, maka akan menunjukkan sebagai proses metamorfisme.

Suatu batuan mungkin mengalami beberapa perubahan lingkungan sesuai dengan waktu, yang dapat menghasilkan batuan polimetamorfik. Sifat-sifat yang mendasar dari perubahan metamorfik adalah batuan tersebut terjadi selama batuan berada dalam kondisi padat. Perubahan komposisi di dalam batuan kurang berarti pada tahap ini, perubahan tersebut adalah isokimia yang terdiri dari distribusi ulang elemen-elemen lokal dan volatil diantara mineral-mineral yang sangat reaktif.

Pendekatan umum untuk mengambarkan batas antara diagenesa dan metamorfisme adalah menentukan batas terbawah dari metamorfisme sebagai kenampakan pertama dari mineral yang tidak terbentuk secara normal di dalam sedimen-sedimen permukaan, seperti epidot dan muskovit. Walaupun hal ini dapat dihasilkan dalam batas yang lebih basah. Sebagai contoh, metamorfisme shale yang menyebabkan reaksi kaolinit dengan konstituen lain untuk menghasilkan muskovit. Reaksi ini tidak menempati pada temperatur tertentu tetapi terjadi antara 200°C – 350°C yang tergantung pada pH dan kandungan potasium dari material-material disekitarnya.

Mineral-mineral lain yang dipertimbangkan terbentuk pada awal metamorfisme adalah laumonit, lawsonit, albit, paragonit atau piropilit. Masing-masing terbentuk pada temperatur yang berbeda di bawah kondisi yang berbeda, tetapi secara umum terjadi kira-kira pada 150°C atau dikehendaki lebih tinggi. Di bawah permukaan, temperatur di sekitarnya 150°C disertai oleh tekanan lithostatik kira-kira 500 bar.

Batas atas metamorfisme diambil sebagai titik dimana kelihatan terjadi pelelehan batuan. Di sini kita mempunyai satu variabel, sebagai variasi temperatur pelelehan sebagai fungsi dari tipe batuan, tekanan lithostatik dan tekanan uap. Satu kisaran dari 650°C – 800°C menutup sebagian besar kondisi tersebut. Batas atas dari metamorfisme dapat ditentukan oleh kejadian dari batuan yang disebut migmatit. Batuan ini menunjukkan kombinasi dari kenampakan tekstur, beberapa darinya muncul menjadi batuan beku dan batuan metamorf yang lain.

Berdasarkan tingkat malihannya, batuan metamorf dibagi menjadi dua yaitu

1.      Metamorfisme tingkat rendah (low-grade metamorphism)

2.      Metamorfisme tingkat tinggi (high-grade metamorphism).

Pada batuan metamorf tingkat rendah jejak kenampakan batuan asal masih bisa diamati dan penamaannya menggunakan awalan meta (-sedimen, -beku), sedangkan pada batuan metamorf tingkat tinggi jejak batuan asal sudah tidak nampak, malihan tertinggi membentuk migmatit (batuan yang sebagian bertekstur malihan dan sebagian lagi bertekstur beku atau igneous).

Pembentukan batuan metamorf selain didasarkan pada tingkat malihannya juga didasarkan pada penyebabnya. Berdasarkan penyebabnya batuan metamorf dibagi menjadi tiga yaitu

1.      Metamorfisme kontak/ termal, pengaruh T dominan,

2.      Metamorfisme dinamo/ kataklastik/dislokasi/kinematik, pengaruh P dominan,

3.      Metamorfisme regional, terpengaruh P & T, serta daerah luas.

Metamorfisme kontak terjadi pada zona kontak atau sentuhan langsung dengan tubuh magma (intrusi) dengan lebar antara 2 – 3 km. Metamorfisme dislokasi terjadi pada daerah sesar besar/ utama yaitu pada lokasi dimana masa batuan tersebut mengalami penggerusan. Sedangkan metamorfisme regional terjadi pada kulit bumi bagian dalam dan lebih intensif bilamana diikuti juga oleh orogenesa. penyebaran tubuh batuan metamorf ini luas sekali mencapai ribuan kilometer.

Klasifikasi Batuan Metamorf Menurut  Strukturnya

Secara umum struktur yang dijumpai di dalam batuan metamorf dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu struktur foliasi dan struktur non foliasi. Struktur foliasi ditunjukkan oleh adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf, sedang struktur non foliasi tidak memperlihatkan adanya penjajaran mineral-mineral penyusun batuan metamorf.

Struktur Foliasi

a.       Struktur Skistose: struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral pipih (biotit, muskovit, felspar) lebih banyak dibanding mineral butiran.

b.      Struktur Gneisik: struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral granular, jumlah mineral granular relatif lebih banyak dibanding mineral pipih.

c.       Struktur Slatycleavage: sama dengan struktur skistose, kesan kesejajaran mineraloginya sangat halus (dalam mineral lempung).

d.      Struktur Phylitic: sama dengan struktur slatycleavage, hanya mineral dan kesejajarannya sudah mulai agak kasar.

Struktur Non Foliasi

a.       Struktur Hornfelsik: struktur yang memperlihatkan butiran-butiran mineral relatif seragam.

b.      Struktur Kataklastik: struktur yang memperlihatkan adanya penghancuran terhadap batuan asal.

c.       Struktur Milonitik: struktur yang memperlihatkan liniasi oleh adanya orientasi mineral yang berbentuk lentikuler dan butiran mineralnya halus.

d.      Struktur Pilonitik: struktur yang memperlihatkan liniasi dari belahan permukaan yang berbentuk paralel dan butiran mineralnya lebih kasar dibanding struktur milonitik, malah mendekati tipe struktur filit.

e.       Struktur Flaser: sama struktur kataklastik, namun struktur batuan asal berbentuk lensa yang tertanam pada masa dasar milonit.

f.       Struktur Augen: sama struktur flaser, hanya lensa-lensanya terdiri dari butir-butir felspar dalam masa dasar yang lebih halus.

g.      Struktur Granulose: sama dengan hornfelsik, hanya butirannya mempunyai ukuran beragam.

h.      Struktur Liniasi: struktur yang memperlihatkan adanya mineral yang berbentuk jarus atau fibrous. 

Klasifikasi Batuan Metamorf Menurut Teksturnya

Tekstur yang berkembang selama proses metamorfisme secara tipikal penamaanya mengikuti kata-kata yang mempunyai akhiran -blastik. Contohnya, batuan metamorf yang berkomposisi kristal-kristal berukuran seragam disebut dengan granoblastik.

Secara umum satu atau lebih mineral yang hadir berbeda lebih besar dari rata-rata, kristal yang lebih besar tersebut dinamakan porphiroblast. Porphiroblast dalam pemeriksaan sekilas mungkin membingungkan dengan fenokris (pada batuan beku), tetapi biasanya mereka dapat dibedakan dari sifat mineraloginya dan foliasi alami yang umum dari matrik.

Pengujian mikroskopik porphiroblast sering menampakkan butiran-butiran dari material matrik, dalam hal ini disebut poikiloblast. Poikiloblast biasanya dianggap terbentuk oleh pertumbuhan kristal yang lebih besar disekeliling sisa-sisa mineral terdahulu, tetapi kemungkinan poikiloblast dapat diakibatkan dengan cara pertumbuhan sederhana pada laju yang lebih cepat daripada mineral-mineral matriknya, dan yang melingkupinya termasuk material yang menunjukkan (karena bentuknya, orientasi atau penyebarannya) arah kenampakkan mula-mula dalam batuan (seperti skistosity atau perlapisan asal), dalam hal ini porphiroblast atau poikiloblast dikatakan mempunyai tekstur helicitik. Kadangkala batuan metamorf terdiri dari kumpulan butiran-butiran yang berbentuk melensa atau elipsoida; bentuk dari kumpulan-kumpulan ini disebut augen (German untuk “mata”), dan umumnya hasil dari kataklastik (penghancuran, pembutiran, dan rotasi). Sisa kumpulan ini dihasilkan dalam butiran matrik. Istilah umum untuk agregat adalah porphyroklast.

Tekstur Kristaloblastik

Tekstur batuan metamorf yang dicirikan dengan tekstur batuan asal sudah tidak kelihatan lagi atau memperlihatkan kenampakan yang sama sekali baru.

a.    Tekstur Porfiroblastik: sama dengan tekstur porfiritik (batuan beku), hanya kristal besarnya disebut porfiroblast.

b.   Tekstur Granoblastik: tekstur yang memperlihatkan butir-butir mineral seragam.

c.    Tekstur Lepidoblastik: tekstur yang memperlihatkan susunan mineral saling sejajar dan berarah dengan bentuk mineral pipih.

d.   Tekstur Nematoblastik: tekstur yang memperlihatkan adanya mineral-mineral prismatik yang sejajar dan terarah.

e.    Tekstur Idioblastik: tekstur yang memperlihatkan mineral-mineral berbentuk euhedral.

f.    Tekstur Xenoblastik: sama dengan tekstur idoblastik, namun mineralnya berbentuk anhedral.

Tekstur palimpset

Tekstur batuan metamorf yang dicirikan dengan tekstur sisa dari batuan asal masih bisa diamati.

a.    Tekstur Blastoporfiritik: tekstur yang memperlihatkan batuan asal yang porfiritik.

b.   Tekstur Blastopsefit: tekstur yang memperlihatkan batuan asal sedimen yang ukuran butirnya lebih besar dari pasir.

c.    Tekstur Blastopsamit: sama dengan tekstur blastopsefit, hanya ukuran butirnya sama dengan pasir.

d.   Tekstur Blastopellit: tekstur yang memperlihatkan batuan asal sedimen yang ukuran butirnya lempung.

Klasifikasi Batuan Metamorf Menurut Komposisinya

Pertumbuhan dari mineral-mineral baru atau rekristalisasi dari mineral yang ada sebelumnya sebagai akibat perubahan tekanan dan atau temperatur menghasilkan pembentukan kristal lain yang baik, sedang atau perkembangan sisi muka yang jelek kristal ini dinamakan idioblastik, hypidioblastik, atau xenoblastik. Secara umum batuan metamorf disusun oleh mineral-mineral tertentu, namun secara khusus mineral penyusun batuan metamorf dikelompokkan menjadi dua yaitu

1.      Mineral Stress

Mineral Stress adalah mineral yang stabil dalam kondisi tekanan, dapat berbentuk pipih/tabular, prismatik dan tumbuh tegak lurus terhadap arah gaya/stress meliputi: mika, tremolit-aktinolit, hornblende, serpentin, silimanit, kianit, seolit, glaukopan, klorit, epidot, staurolit dan antolit.

2.      Mineral Anti Stress

Mineral Anti Stress adalah mineral yang terbentuk dalam kondisi tekanan, biasanya berbentuk equidimensional, meliputi: kuarsa, felspar, garnet, kalsit dan kordierit.

# Jenis-Jenis Batuan Metamorf #

Jenis-jenis Batuan Metamorf sebagai berikut:

·         Metamorfisme kontak/termal

Metamorfisme oleh temperatur tinggi pada intrusi magma atau ekstrusi lava.

·         Metamorfisme regional

Metamorfisme oleh kenaikan tekanan dan temperatur yang sedang, dan terjadi pada daerah yang luas. 

·         Metamorfisme Dinamik

Metamorfisme akibat tekanan diferensial yang tinggi akibat pergerakan patahan lempeng.

# Contoh Batuan Metamorf dan Ciri-ciri Batuan Metamorf #

Contoh Batuan Metamorf dan Ciri-ciri Batuan Metamorf sebagai berikut:

1.   Gneiss (ganes)

Merupakan batuan yang terbentuk dari hasil metamorfosisme batuan beku dalam temperatur dan tekanan yang tinggi. Ciri-cirinya yaitu kuarsa dan feldspar nampak berselang-seling dengan lapisan tipis kaya amphibole dan mika.

2.   Sekis

Schist (sekis) adalah batuan metamorf yang mengandung lapisan mika, grafit, horndlende. Ciri-cirinya yaitu foliasi yang kadang bergelombang, terkadang terdapat kristal garnet.

3.   Marmer

Terbentuk ketika batu gamping mendapat tekanan dan panas sehingga mengalami perubahan dan rekristalisasi kalsit. Ciri-cirinya yaitu tekstur berupa butiran seperti gula, terkadang terdapat fosil, bereaksi dengan HCl.

4.   Kuarsit

Adalah salah satu batuan metamorf yang keras dan kuat. Terbentuk ketika batu pasir (sandstone) mendapat tekanan dan temperatur yang tinggi. Ciri-cirinya yaitu lebih keras dibanding glass.

5.   Milonit

Milonit merupakan batuan metamorf kompak. Terbentuk oleh rekristalisasi dinamis mineral-mineral pokok yang mengakibatkan pengurangan ukuran butir-butir batuan. Ciri-cirinya yaitu dapat dibelah-belah.

6.   Serpinit

Serpentinisasi adalah proses metamorfosis temperatur rendah yang menyertakan tekanan dan air, sedikit silica mafic dan batuan ultramafic teroksidasi dan ter-hidrolize dengan air menjadi serpentinit. Ciri-cirinya yaitu kilap berminyak dan lebih keras dibanding kuku jari.

7.   Hornfels

Hornfels terbentuk ketika shale dan claystone mengalami metamorfosis oleh temperatur dan intrusi beku, terbentuk di dekat dengan sumber panas seperti dapur magma, dike, sil. Ciri-cirinya yaitu  lebih keras dari pada glass, tekstur merata.

8.   Sekismika

Sekismika dihasilkan oleh metamorfosa regional dengan tingkat lebih tinggi dibandingkan phyllite, mempunyai foliasi dan kristalin. Ummnya berbutir lebih kasar dari slate dan phyllite tetapi lebih halus dari gneias. Foliasi tersebut terbentuk oleh kristal-kristal berbentuk lempeng (play) dan kristal-kristal prismatik. Ciri-cirinya yaitu umumnya berbutir lebih kasar dari slate dan phyllite tetapi lebih halus dari gneias.

9.   Filit

Filit berkaitan dengan perkembangan aktivitas metamorfik yaitu baliknya temperatur atau bertambah besarnya rekristalisasi maka slate berubah menjadi filit. Filit secara dominan tersusun dari mineral-mineral kelompok mika seperti mika, maricite, dan chlorite. Ciri-cirinya yaitu lebih kasar daripada slate.

10.  Sabak

Sabak merupakan batuan berbutir halus dan homogen, mempunyai achistosity planar, tergantung pada pelapisannya. Ciri-cirinya yaitu berbutir sangat halus dan hanya dapat dideterminasi dengan mikroskop.