Batuan Beku : Struktur dan Tekstur

                          BATUAN BEKU: STRUKTUR DAN TEKSTUR

Magma terbentuk dalam mantel dan kerak bawah (lower crust). Keluar ke permukaan karena memiliki berat jenislebih ringan (lebih tidak padat) or less denserdari batuan sekitarnya. Magma dapat mengalami kritasilasi secara parsial (sebagian) ataupun secara keseluruhan pada kedalaman yang bervariasi dalam kerak, atau dapat mengalami kristalisasi dekat permukaan bumi. Atau secara sederhana produk dari kristalisasi magma adalah batuan beku. Ketika magma mendekati permukaan dan berhenti kemudian, akan membentuk batuan volkanik. Sementara yang terbentuk di kedalaman dan mengalami kristalisasi disana akan membentuk batuan plutonik.
Asal mula dari batuan dengan mengetahui proses kristalisasinya selama erupsi volkanik berlangsung dapat mudah dipahami melalui hubungan-hubungan yang umum dijumpai. Sebagai contoh geologist dapat memahami proses yang terjadi saat kristalisasi tanpa perlu harus mengamati langsung bagaimana magma itu mengkristal membentuk batuan. Cukup dari data singkapan batuan beku yang sudah terbentuk untuk dilakukan pengamatan lebih lanjut. Tapi banyak pertanyaan akan muncul. Bagaimana batuan beku ini dapat dikenali? Bagaimana membedakan satu jenis batuan beku dan lainnya?? Dan bagaimana proses kristalisasi terjadi?

Jawaban untuk pertanyaaan ini dapat diperoleh melalui: (1) observasi lapangan dari hasil erupsi volkanik yang telah ada (present is the key to the past), (2) pengamtan lapangan terhadapciri yang hadir dari batuan beku yang ada, (3) studi laboratorium terhadap mineralogi dan tekstur dari batuan beku, (4) analisis kimia dari batuan beku, (5) studi laboratorium dari proses kimia dan perilaku kristalisasi saat melt (kondisi leburan dimana seluruh fase kristal masih cair), (6)aplikasi dari pemikiran induktif dan deduktif.

Batuan beku diketahui, dideskripsi, diberi nama, dan diklasifikasi berdasarakan struktur, tekstur, dan komposisi. Komposisi termasuk kedalam komposisi mineral dan kimia. Tekstur adalah karakter fisik dari batuan, termasuk ukuran, bentuk orientasi, dan distribusi dari butir dan hubungan antar butir. Struktur adalah ciri (feature) yang hadir pada batuan, yang lebih besar dari grain, holes, fracture, atau kesluruhan massa dari batuan. Tekstur dan struktur dari batuan beku berguna untuk membedakan batuan beku dan batuan lainnya.

PENGENALAN BATUAN BEKU

Pengenalan batuan beku secara umum dimulai dilapangan. Terdapat struktur batuan yang dikenali dilapangan dapat menjadi petunjuk proses petrogenesis. Juga dilapangan, lup digunakan untuk mengamtai mineral dantekstru batuan. Setelahnya, studi laboratoriaum, termasuk pengamatan mineral dan tekstur melalui analsis dengan mikroskop petrografi dan elektron, memudahkan pemahaman yang lebih besar lagi untuk tiap jenis batuan yang diamati.

STRUKTUR BATUAN BEKU

Berdasarkan strukturnya batuan beku dibagi kedalam dua kelompok utama yaitu tipe batuan beku ekstrusif dan intrusif.Struktur ekstrusif dibentuk ketika magma dipaksa keluar ke permukaan. Struktur intrusif merupakan struktur yang terbentuk dibawah permukaan.

1.       STRUKTUR EKSTRUSIF

Struktur ekstrusif dibagi kedalam tiga kelompok utama: major, intermediet, dan minor (besar, sedang kecil)- pengelompokan ini dibagi berdasarkan ukuran dari struktur ekstrusif yang hadir dilapangan.Sebagai contohuntuk strukur yang major salah satunya dikenal ada lava plateu dan basaltic plain, memiliki bentuk tabular dan mengandung poor-silica (miskin silaca karena basaltik)merupakan batuan volkanik.

Lava plateu keterdaptannya sangat luas dan banyak dimuka bumi, umurnya pun sangat tua sekali dari prekambrian sampai kenozoik. Contohnya di Parana Brazil berumur jurasik hingga kapur awal.Lava plateu secara primer terdiri material hasil aliran lava, hasil solidifiasi masa dari fluida basaltik yang mengalir melewati permukaan dan mengalami kristalisasi. Secaras khas, lava flow ini dipasok oleh magma yang keluar ke permukaan melalui sistem rekahan yang hadir, mengalir cukup jauh, dan terakumulasi membentuk layer gundukan magma. Hanya sedikit dari batuan piroklastik yang berisi fragmen dari batuan volkanik terbentuk dari hasil erupsi eksplosif membentuk plateu seperti pada lava plateu.

Adapun basaltic plain berbeda dengan plateu karena terbetnuk dari hasil unit aliran lava ganda yang tererupsi dari satu (lubang erupsi), yang menutupi pusat erupsi (Greeley, 1982). Pusat ini dinamakan shield cone, yaitu dataran yang berbentuk kerucut hasildari akumulasi lava yang mengandung jumlah minor dari interlayer (lapisan lapisan) material piroklastik.

Menutupi area yang sama, namun memiliki volume yang lebih kecil dinamakan pyroclastic sheet. Pyroclastic sheet adalah akumulasi dari material volkanik (piroklastik) kaya silika, atau material piroklastik yang terlontar keluar hasil erupsi eksplosif. Partikel partikel pada endapanini dikenal dengan ash falls terkadang dapat terjadi melalui proses aliran piroklastik (dikenal dengan nuee ardentee)-hasil pergerakan awan panas yang sangat cepat. Masa batuan yang terbentuk dari hasil aliran piroklastik ini dikenal dengan ignimbrite atau ash flow. Ignimbrit terdiri dari butiran halus (<2 mm) dari material piroklastik yang disebut ash, yang cerah khas mengalami kompaksi karena berat material yang berada diatasnya dan secara lokal kadang mengalami pemaanggangan (welded) akibat panas yang hadir saat aliran. Pyroclastic sheet dapat hadir dalam satu unit unggal karena mengalami pendingian pada satu waktu (single cooling unit) atau memiliki set unit ketebalan karena mengalami sejarah pendinginan yang komplek (composite cooling unit).

Composite cone, atau stratovolkano, sesuai namanya berisi layer dari material piroklastik dan lava. Memiliki lereng yang curam dan membentuk cone (kerucut) gunung api. Batuan yang mengisi composite cone terdiri dari kelompok silica poor (basalt), batuan intermediet (contohnya andesit), hingga batuan tipe asam kaya silica (ryolith). Contoh endapanya diantaranya di cascade range California banyak dijumpai di island arc.

Caldera merupakan depresi circular yang besar hasil dari erupsi yang diikuti dengan collapse dari suatu struktur volcanic (Howell Williams, 1941). Uplift yang terjadi setelahnya di pusat dome dapat terjadi, dan caldera tipe ini dikenal dengan resurgent caldera, contohnya di Crater lake, Oregon, New mexico atau gunung Krakatau Indonesia. Adapun Crater (kawah) juga merupakan depresi, tapi merpakan hasil dari aktivitas erupsi langusng dari suatu gunung api tapi namun tidak diikuti dengan collaps. Dari ukurannya crater lebih kecil dari caldera, dengan radius kurang dari 1 km.

Pyroclastic cone, juga dikenal dengan istilah cinder cone, bentuknya lebih kecil, dan memiliki sayap yang curam tersusun oleh sebagian besar piroklast (material piroklastik) dari berbagai ukuran, dengan atau sedikit atau tanpa lava. Kerucut kecil ini berasosiasi dengan volkanik arc atau terisolasi, local volcanic terrane.

Volcanic dome,lebih kecil, dengan struktur sayap yang curam seperti cangkir yang terbalik atau kerucut. Terbentuk dari hasil intrusi, ekstrusi, atau keduanya dari magma yang bersifat siliceous dan kental. Dome ini biasanya berasosiasi dengan gunung api utama.

Lava flow bentuknya tabular hingga lobate, dibagi dua untuk jenis lava basalt yangberada di hotspot continental(contohnya di hawai) pahoehoe lava dan aa lava. Pahohoe cenderung lebih bertekstur halus sedangkan aa lava lebih kasar. Dibawah flow surface, pendinginan yang terjadi secara mendadak dapat membentuk struktur columnar joint.Ketika lava keluar dan melewati batuan atau tanah hasil erosi maka akan membentuk suatu zona seperti bata merah dari material teroksidasi yang dikenal dengan baked zone.

Fragmen aliran lava  yang telah membeku seelumnya dapat lepas dan masuk ke dalam aliran lava baru dan struktru ini dikenal dengan autolith. Sedangkan batuan asing yang masuk ke dalam sebagai ingklusi disebut xenolith. Gas yang yang keluar bebas dari aliran lava akan meninggalkan lubang yang disebut vesicle. Jika vesicle ini kemudian diisi oleh mineral sekunder seperti kuarsa, kalsit, atau zeolit maka disebut amygdule. Inklusi, vesicle, atau butir mineral yang membentuk suatu arah yang liniear searah denga liran lava memiliki struktur flow banding.

Magma terfragmentasi membentuk klastika volkanik (piroklastik) melewati beberapa proses meliputi: (1) menurunya tekanan dalam magma ketika magma keluar, (2) separasi gas dari melt (peleburan), (3) formasi dari gelembung (formation of bubble) dan (4) transformasi eksplosif dari bubbly magma membentuk campuran fragmen gas yang tererupsi dari vent (Sugioka dan Brusik 1995; Papale 1999). Material volkaniklastik, terfragmentasi saat erupsi, dinamakan pyroclast dan dibagi kedalam tiga kelompok berdasarkan ukurannya (Schmid, 1981). Mengingat bahwa abu (ash) merupakan meterial yang sangat kecil < 2 mm. istilah lapili adalah pyroclast berukuran 2.0-64 mm untuk diameternya. Bombs merupakan bagian yang masih cair sebagian pada saat transportasi dan membentuk ukuran akumulasi yang lebih besar dari ash.

Sementara batuan yang terdiri dari block dinamakan breksi, hadir dalam kondisi telah padat (solid state) sehingga terkadang telah terbentuk didalam dan terlontar keluar biasanya hasil gerusan country rock (batuan volkanik samping yang sudah ada sebelumnya) ataupun dari hasil pembekuan magma didalam yang ikut terlontar keluar.

Struktur	Dimensi dan kisaran	volume
Struktur mayor (besar)
Lava plateu dan basaltic plain	T = < 10-3– 12, A = ?-2x106	6 x 104 – 6.5 x 105
Pyroclastic sheet	T =<10-3 – 2.5, A=20-2.05x105	<10-105
Shield cone (shield volcano)	T = <0.1-4.2, R=<1-100	<103-4x104
Composite cone (stratovolcano)	T=<1-3.7,R=<1-20	1-870
Caldera (termasuk cauldron)	A=8-12000, R=1.5-6.2	-
Struktur intermediet (ukuran menengah)
Pyroclastic sheet (single cooling unit)	T = <10-3 – 1.8 A = <1->105	10-3-8300
Pyroclastic cone (cinder cone)	T= 0.01 – 0.46, R = 0.05-1.5	1.5 x 10-4 – 3.25
Lava flow	T = 10-4 – 0.24, A = <0.1-18000	<0.1-1200
Dome	T=<10-2- 0.8	3 x 10-6-4
Struktur kecil (minor)
Kawah (crater)	Bomb	xenolith
Lithopysae	Autolith
Lava flow	Spatter cone and hornito
Pressure ridge	Pyroclastic sheet
Lava tube	Squeeze up
Columnar joint	Baked zone
Flow banding	Vesiculated flow top

Tabel klasifikasi struktur pada batuan vokanik ekstrusif berdasarkan ukurannya dilapangan.

2.       STRUKTUR INTRUSIF

Seperti halnya struktur ekstrusif struktur intrusif juga dibagi ke dalam struktur mayor, intermediet, dan minor. Pembagian ini juga sama berdasarkan dimensi dan persebarannya. Untuk struktur pada kelompok intermediet samapi major seringkali dsebut dengan istilah pluton (tubuh raksasa batuan intrusi plutonik), oleh karenanya batuan intrusif seringkali disebut sebagai batuan plutonik. Dan seringkali secara khas berasosiasi dengan batuan bertekstur ‘granitik’.

Batholith dan lopolith merupakan dua jenis struktur intrusif yang paling besar, dapat mencapai 100 km2 luasnya. Semetnara batuan plutonik dengan luas tubuh kurang dari 100 km2 dinamakan stock.

Pada literatur terdahulu, batholith seringkali digambarkan memiliki tepi yang curam, tubuh silinder dengan kedalaman yang cukup dalam. Dan tidak memiliki dasar. Sementara penelitian terbaru menggambarkan batholith itu merupakan tubuh intrusi berbentuk lensa raksasa. Tapi apapun bentuknya batolith tetap merupakan jenis intrusi plutonik paling besar.

Terlepas dari perdebatan ukuran dan bentuk batolith dan stock Buddington (1959) memberikan klasifikasi mengenai pluton berdasarkan kedalaman keterbentukannya. Yaitu Epizonal (shallow), mesozonal (intermediet), dan Catazonal (deep).

feature	epizone	mesozone	Catazone
Depth of emplacement (km)	0-6.5(-10)	(6.5-)8-14-(-16)	(9-)11-19
Field criteria
contacts	Typically discordant	variable	Concordant
Homogenity of body	Homogenous to complete	composite	Homogenous to composite
Roof pendants	common	common	Uncommon
foliation	Absent or local at contacts	Common	Common and parallel to regional trends
Association with volcanic rocks	Common	Inderect, but present locally	none
Local deformation at contact	common	Present in some cases	Absent
Size of pluton	Small to moderate	Small to large	Small to large
Contact metamorphism	Very common	Uncomon	Absent
Chilled margin	Commont	absent	absent
Associated dikes	Aplitic, phorphytic, lamprophyric	Aplitic, pegmatitic	Migmatitic
Miarolitic cavities	Present	absent	absent
Asociated migmatites	none	mnor	Common
Interpretive criteria
Surrounding metamorphic facies	Nonte to greenschist facies	Greenschist to amphibolite facies	Amphibolite to granulite facies
Temperature in country rocks (°C)	0-450	250-500	450-700
Typical age	Cenozoic	Mesozoic-paleozoic	Paleozoic or older

Epizonal kehadirannya cenderung konkordant (memotong batuan disekitarnya), sementara catazonal cenderung sejajar dan melensa dan mesozonal dapat bervariasi.Jika terjadi kontak dari pluton epizonal akan membentuk pola chilled margin (atau tepi yang bertekstur halus akibat pendinginan yang terjadi sat kontak batuan pluton dan batuan tepi yang lebih dingin). Sementara pada catazonal hal ini jarang terjadi karena terbentuk dikondisi yang dalam dan temperatur dan tekanan yang besarnya sama dengan batuan samping. Istilah struktur roof pendant merupakan massa batuan yang menggantung diatas pluton (batuan ini merupakan batuan samping yang menjadi atap (roof) dari pluton) saat erosi terjadi batuan roof ini masih tersisa dan membentuk struktur roof pendant ini.

Struktur miarolitic cavity merupakan suatu rongga dalam batuan yang terisi pertumbuhan mineral lain. Biasanya hadir dalam batuan ekstrusif dekat permukaan dalam hal ini untuk kasus intrusif tentu epizonal lah yang paling mungkin banyak kehadiran struktur ini sementara pada catazonal jarang. Biasanya miarolitic cavity ini lebih cenderng ke tekstur daripada struktur.

Untuk struktur struktur berbentuk alignment (kelurusan) atau fabric mengacu kepada suatu struktur yang terjadi akibat adanya kelurusan-kelurusan susunan komponen mineral atau batuan. Kelurusan dari xenolith yang terbentuk pada suatu pluton dan membentuk pola arch (melengkung) maka disebut schlieren dome dan arch. Biasanya banyak pada mesozonal pluton.

Lopolith merupakan struktur tubh batuan beku intrusif dengan bentuk atap yang melengkung (cekung). Meskipun struktur ini tidak umum dijumpai tapi merekamenarik diplajari khususnya untuk komposisi batuan yang basa dan ultrabasa karena alasan ekonomis (entah apa yah).

Laccolith, phacolith, dan sill merupakan struktur konkordan (sejajar dengan lapisan batuan) dengan ukuran yang sedang. Laccolith lebih pendek dan lebih tebal dari sill dan memiliki cembungan yang lebih menjorok keatas mendorong layer diatasnya. Phacolith merupakan intrusi yang lenticular (membentuk lensa) yang berada pada sumbu lipatan (Gilbert 1980). Dike merupakan (pluton berbentuk tabular) yang memanjang dari atas ke bawah, Gilbert menginterpretasuikannya sebagai asal muasal magma pembawa laccolith, namun saat ini pernyataan ini masih kontroversi dan pelru bukti lanjut.

Dike merupakan tipe intrusi dikordan. Hadir dalam berbagai bentuk dan komposisi dan dapat simple (terbentuk dari satu kali intrusi), multiple (dua kali intrusi), atau composite (beberapa kali intrusi dengan tipe magmayang berbeda).

Ring dike dan cone sheet merupakan jenis dike yang khas. Ring dike seringkali berukuran besar dan vertikal dan memiliki bentuk silinder. Dike ini, berada diatas dapur magma, umumnya berasosiasi dengan cauldron collapse.

Dike menjadi conduit (saluran) bagi migrasi magma ke permukaan. Erosi yang terjadi akan membentuk volcanic neck. Funnel merupakan tubuh batuan plutonik padat yang membentuk layering dengan dip ke dalam, hampir mirip seperti cone sheet. Cupole merupakan kenampakan menyerupai stock dari batuan plutonik yang terpisah dari batuan plutonik yang lebih besar oleh country rock dan dipercaya masih memiliki hubungan (masih nyambung sama)dengan batuan plutonik yang lebih besar. Schlieren (juga dikenal dengan layer aliran) merupakan bentuk tubuh intrusi tabular, tersebar, memiliki konsentrasi mineral tertentu yang membentuk disk (lengkung seperti disk) dalam massa batuan beku (balk, 1937), namun batasnyanya juga tersebar, schlieran dapat terlihat akibat konsentrasi dari mineral lebih melimpah dalam mengisi bentuk disknya itu. Ketika magma bergerak schlieren terorientasi memanjang paralel denganaliran, khsusunya ketika terkonsentrasi dekat dengan batas pluton.

Struktur yang lebih kecil termasuk variasi dalam tabel dibawah ini. Struktur apophysis bentuknya pendek, dike yang tidak teratur yang meluas dari puton margin ke country rock (batuan samping yang diterobos). Vein, merupakan struktur yang ada pada batuan yang telah mengalami retakan akibat deformasi dan terisi mineral (fracture filling). Istilah xenolith dan autolith mengacu kepada inklusi batuan dalam batuan. Dimana xenolith merupakan tubh kecil dari material yang dijumpai dalam batuan plutonik (terkadang dikenal juga dengan accidental inclusions). Adapun autolith terkadang disebut cognate inclusion (inklusi seasal) yaitu terbentuk ketika suatu magma tersolidifikasi namun kemudian runtuh sebagian tubuhnya masuk ke cairan magma yang belum mengalami kristalisasi dan jika tidak melebur terbentuklah autolith.

Foliasi, lineasi, dan layering merupakan struktur yang dapat mencirikan batuan pada beberapa tubuh intrusi. Foliasi merupakan suatu struktur planar yang dapat membentuk karakter akumulasi mineral menyerupai daun yang terbentuk dari hasil aliran, kompaksi, atau deformasi yang menjadi fungsi dari keluiusan paralel yang dibentuk baik mendatar (seperti lembaran) maupun menjarum (acicular). (Peerson et al 1998). Lineasi merupakan ciri yang hadir dari kelurusan paralel dari mienral lurus yang memotohng ciri planar yang ada.

Layer juga hadir dalam batuan beku layer ini bentuknya berlembar membentuk distribusi komposisi mineral, tekstrut, atau keduanya (irvine 1982). Secara khas layer berkembang pada magma silika rendah saat pendinginan terjadi dan tingkat kristalisasi yang cukup lambat memungkinkan krstal tenggelam atau mengembang pada cairan sisa. Ciri layering yang tidak berhubungan dengan intrusi dinamakan bands (Itvine 1982). Berbagai jenis dari batuan beku, termasuk flow band dalam batuan volkanik dan beberapa orbicular dan comb-layer structre dalam batuan plutonik.

Major
Batolith	Lopolith
Stock	Roof pendant
Intermediet
Stock	Sill
Dike	Laccolith
Cone sheet	Phacolith
Pipe (neck, vent)	Bysmalith
Funnel	Roof pendant
Cupola	Schlieren dome/arch
Minor
Dike	Schilieren
Apophysis	Xenolith
Vein	Autolith
Sill	Layering
foliation	lineation

TEKSTUR BATUAN BEKU

Magma adalah larutan kompleks, karena menurunnya temperatur, perubahan tekanan, atau perubahan komposisi, larutan ini akan mengkristalisasi, atau membeku dengan cepat tanpa membentuk kristal. Produk akhir dari kristalissasi atau solidifikasi adalah batuan yang terdiri dari interlocking crystals (kristal-kristal yang saling mengunci satu sama lain) yang dikelilingi oleh atau tanpa gelas. Jika magma terfragmentasi melalui erupsi ekslosif gas akan dibebaskan bersama, kristal, gelas, dan batuan dapat terakumulasi dan terlitifiakasi membentuk batuan. Apapun sejarahnya material2 erupsi dapat berupa: gelas, kristal, fragmen gelas, kristal , atau batuan. Karakteristik dan hubungan dari material ini dapat berupa: hubungan ukuran butir, bentuk butir, orientasi butir, hubungan batas butir (kontak butir), dan kristalinitas batuan- dan semua hubungan-hubungan ini dikenal dengan tekstur batuan.

Batuan beku dengan susunan butir berupa interlocking crystal memiliki tekstur kristalin, sementara yang tersusun dari fragmen klastik atau lebih khusus lagi akan membentuk tekstur piroklastik (maka dikenal sebagai batuan piroklastik meski sumbernya sama dengan batuan beku). Kristalinitas dan dominasi ukuran butir dalam batuan beku secara tekstrual dibagi menjadi: holokristalin (semua butir tersusun dari kristal), tekstur holohyalin dimana semuanya tersusun dari gelas. Dan tekstur kombinasi antara keduanya dikenal dengan tekstur hipokristalin. Sementara dari ukuran butirnya dikenal tekstur afanitik untuk akumulasi butir penyusun yang halus dan faneritik untuk akumulasi butir yang kasar, sementara kombinasi keduanya dikenal dengan tekstur porfiritik.

Sementara untuk ukuran butir yang sangat kasar dikenal tekstur pegmatitik (>3 cm), terkadang banyak dijumpai pada batuan siliceous (granitioid) (pluton yang sangat asam sekali). Istilah fenokris ditujukan kepada butir mineral yang besar dan groundmass untuk butir kecil (matrik) yang mengelilinginya pada batuan beku.

Batuan volkanik yang miskin fenokris dapat disebut memiliki tekstur aphyric sementara yang kaya fenokris bertekstur phyric. Pada tekstru mikroskopis, baik fenokris amupun groundmass sifatnya afanitik. Jika fenokrisnya faneritik namun groundmassnya afanitik maka teksturnya disebut afanitik-porfiritik. Jika kedua groundmass dan fenokris sifatnya faneritik (besar dan mudah diidentifikasi keduanya) maka teksturnya disebut faneritik-porfiritik.

Bentuk kristal juga memiliki istilah deskriptif dan tekstur tersendiri seperti tekstur idiomorfphic-granular dimana dominasi butir kristal penyusunnya adalah euhedral. Hipidiomorfik dominan disusun oleh kristal subhedral. Dan alotriomorfik granular adalah istilah tekstur batuan yang disusun oleh dominan kristal anhedral.Sementara tekstur dengan bentuk akumulasi kristal khusus, orientasi tertentu, dan interelasi, atau ciri internal memiliki nama tersendiri.

Dalam banyak kasus, pengamatan detil dari tekstur volkanik tidak dapat diamati tanpa bantuan mikroskop. Beberapa tekstur volkanik seperti: sferulitik, votrofirik, intersertal, intergranular, subofitik, dan ofitik merupakan tekstur tekstur yang dapat diamati dibawah mikroskop. Tekstur vitrofirik merupakan tekstur yang hadir berupa fenokris yang tertanam dalam glassy groundmass (groundmass gelas). Pada batuan porfiritik dimana plagioklas menjadi jumlah yang dominan dari batuan, dengan sisanya berupa gelas dan kristal kecil darei material lain maka dinamakan bertekstur intersertal. Jika feldspar feldspar ini memiliki lineasi (kelurusan) tertentu maka dikenal dengan tekstru trachytic. Tekstru intergranular merupakan tekstru holokristalin yang mana terdapat butir augit dalam mineral lain yang hadir mengisi celah dari plagioklas misalnya. Pada tekstru supopfitik, augit dan plagioklas memiliki ukuran yang sama,  dengan augit meliputi sebagian dari plagioklas, pada tekstur ofitik piroksen memperluas ukuran dari plagioklas, sehingga banyak latice (kisi) lplagioklas menutupi utiran piroksen.

Lepasnya gas dari magma mendekati permukaan dan tererupsi membentuk tekstur dan struktur yang unik. Jika gas-gas yang keluar ini meninggalkan jejak berupa rongga maka dinamakan bertekstru vesikular.. dan bila rongga ini terisi mineral maka dikenal tekstur/struktur amigdaloidal. Tekstur pumiceous merupakan tekstur pada batuapung (pumice) dimana batuan ringan yang ikut terbawa gas  yang mencoba bebas melalui rongga batuan volkanik.

Tekstrur poikilitik merupakan kristal besar (oikocryst) yang secara tidak teratur mentupi kristal kecil atu mineral lain. Tekstru ini khas pada batuan plutonik biasanya granit. Tekstur ofitik, dijumapi pada batuan plutonik dan volkanik, merupakan salah satu tipe tipe dari tekstur poikilitik. Tekstru grafik merupakan tekstru yang sama dengan poikilitik dimana butiran yang lebih besar mentupi bturan kecil, yang hadir dalam batuan granitoid pegmatitik, terdiri dari kristal yang besar dari alkali feldspar.

Jika terdapat tekstur kuarsa yang tumbuh didalam sodic plagioklas maka teksturnya dikenal dengan myrmektic. Tekstru yang sama juga ada berupa feldspar dalam alkali feldspar dikenal dengan graphyric. Baik grafirik maupun myrmektik keduanya merupakan jenis tekstur dari symplectic, merupakan istilah tekstur yang umum dijumpai berupa wormy (seperti cacing) atau pertumbuhan yang tidak teratur dari satu mineral dalam inieral lain. Tekstru serate merupakan suatu tekstru yang terdiri dari butiran berbagai ukuran, yang menggradasi satu sama lain.

Tekstur dalam batuan plutonik bersilika rendah (< 53% SiO2) termasuk ophitic, subophitic, diabasic, dan berbagai tekstur kumulasi. Tekstru diabasik merupakan serti tiga tekstur dari ofitik, subofitik dan diabasik. Pada tekstur diabasik dimana buriran kasar dari plagioklas kisinya diisi oleh augit atau mineral lain berbutir kecil. Tekstur kumulat merupakan tekstur yang ada dalam batuan beku yang mencirikan framework kristal mineral bersentuhan satu sama lain. Material yang terakumulasi ini terkadang terpanggang oleh postcumulus material atau cairan magma yang datang terakhir dan mengisi akumulasi mineral yang sudah ada.

Tekstur lainnya dijumpai pada batuan plutonik seperti zoning dalam satu butir. Yang paling umum adala tekstur zoning. Banyak mineral seperti plagioklas, klinopiroksen, dan garnet memioliki zoning, tekstru corona (reaction rim)merupakan tekstru reaksi antar suatu mineral dengan cairan tepi yang kontak dengannya. Jika suatu mineral tumbuh diantara yang lainnya maka tekstur/strukturnya dikenal dengan epitaxial. Tekstru rapikivi, merupakan jenis tekstru pada batuan granitoid, merupakan tekstru yang dicirikan oleh butiran alkali feldspar yang ditutupi tepinya oleh plagioklas.

ASAL MULA TEKSTUR PADA BATUAN BEKU

Karena batuan beku terbentuk dari magma, tekstur pada batuan beku dikontrol oleh proses yang terjadi selama proses kristalisasi dari saat melt. Diagram fase digunakan untuk menunjukan jenis-jenis mineral (fase) yang muncul selama proses kristalisasi. Proses proses ini adalah proses kimia dan fisika.

Ketika material mendingin akan melewati tiga tahapan: 1. Tahap dimana seluruh material dalam kondisi melt (melebur/ fase cair), 2. Tahap dimanan kristal dan melt (larutan magma/fase cair tadi) hadir bersama, 3. Tahap dimana semua material telah padat (solid). Pada diagram sistem albit-anortit terdapat dua separasi fase yaitu fase dimana semuanya masih berupa liquid (melt) dan zona pada diagramnya dinamakan liquidus, fase semua mineral telah terbentuk (plagioklas) dinamakan fase solidus, dan zona antara campuran kristal dan melt.

Proses yang paling utama yang akanmembentuk struktur kristal dikenal dengan nucleation (nukleasi) proses ini melibatkan perilaku ikatan atomtertentu yang akan membentuk struktur dari kristal. Fase liquid lebih dianggap sebagai ketidak beraturan dari suatu fase padat, dan nuclei (pembentuk dari nukleasi) dibentuk dan dihancurkan secara konstan melalui pergerakan acak dari atom dalam liquid. Kristalisasi dari melt, nukleasilah yang akan mengawali dari semua proses pembentukan kristal, karena ketika suatu struktur dari hasil proses nukleasi ini terbentuk maka energi yang dibutuhkan akan semakin kecil karena permukaan untuk nukelasi baru telah terbentuk. Sejarah dan dinamki proses kristalisasi dari batuan dapat diketahui lebih lanjut melalui analisis CSD (Crystal Size Distribution) (Marsh 1988). Dimana kristalisasi akan menggambarkan perpindahan energi dari energi tinggi ke rendah.

Dimanapun struktur permukaan telah dibentuk dan akan ada energi yang berinteraksi dengan permukaan tersebut dikenal dengan surface-free energy. Untuk membentuk krsital, energi harus digunakan untuk membentuk batas permukaan baru. Seperti biasa nuclei akan dibentuk lebih dahulu terus bernucleasi membentuk nuclei yang lain dan nucleasi terus berlanjut hingga antar nuclei membentuk struktur permukaanbaru yang lebih kuat. Nucleasi yang terjadidapat bersifat homogen, dimana nuclei tumbuh spontan dalam melt, dan memerlukan energi yang besar sedangkan nukleasi jenis lain dikenal dengan nukleasi heterogen dimana ada pengotor lain yang mengisi struktur permukaan yang sudah ada sebelumnya dan memerlukan energi yang lebih rendah karena tidak memerulukan energi untuk menciptakan permukaan baru.

Nukleasi dikontrol oleh komposisi dari melt, struktur melt, temperatur melt, dan cooling rate. Untuk komposisi dari melt contohnya olivin tidak akan terbentuk dalam melt yang tidak mengandung Fe atau Mg).

Struktur dari melt berhubugan dengan kimia dari melt, hingga tempertur maksimummelt akan terbentuk (masih dalam fase cair) jika struktur melt menyisakan krstal, pertumbuhan kristal akan semakin mudah, terjadi karena nukleasi heterogen. Masuknya gelas silika murni akan membentuk jaringan omplek dari tetraherdar SiO4. Pertambahan berbagai ion ke dalam melt (sperti OH, Ca, Mg) akan merusak struktur ini. Sama juga dengan suhu yang terlalu tinggi dapat merusak struktur dari nuclei dalam cairan. Berkurangnnya kemungkinan menahan tetap terjadinya nukelasi heterogen, Lofgren (1983) berpendapat bahwa nuclei kristal yang melt pada temperatur lebih rendah dapat terbentuk dalam melt dari mineral dengan temperatur melting tinggi. Karenanya, dia menyarankan bahwa nukleasi heterogen dapat menjadi faktor dominan pembentuk tekstur batuan beku. Rupanya, jumlah waktu dari melt akan mempengaruhi berapa banyak nuclei yang dapat dirusak secara teoritis, jika nuclei dirusak, nukleasi homogen akan menjadi sangat penting dalam perkembangan tekstur. Pada kenyataannya, nuclei sisa dari melt yang disebutkan Lofgren (1983) dan Marh (1998) atau jika tubuh magma mujlai mengkristal pada tepinya (melalui nucleasi heterogen di dinding, bawah, atau atap), maka nukleasi heterogen menjadi pengontrol proses keterbentukan tekstur. Suatu waktu beberapa kristal telah terbentuk, nukleasi heterogen juga dapat hadir pada tepi kristal yang sudah lebih dulu terbentuk, khususnya jika saturasi lokal dari rekasi kimia komponen tertentu terjadi dekat dengan kristal.

Ketika suatu nuclei terbetntuk, pertumbuhan kristal dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor: 1. Komposisi melt, 2. Jenis dan densitas dari kehadiran nuclei, 3. Temperatur dari melt ketika kristalisasi dimulai (dapat saja bukan temperatur likuidus), 4. Cooling rate, 5. Difusi spesies kimia melalui melt, 6. Rekasi yang terjadi antara muka kristal dan cairan melt, 7. Heat flow pada daerah tempat tumbuhnya kristal. Ingat bahwa tekstur2 ini diamati berdasarkan ukuran, bentuk (morfologi), orientasi dan hubungan batas dari kristal dan kristalinitas dari seluruh batuan. Yang mana tiap faktor ini menentukan karakter masing-masing.

Kristalinitas ditentukan oleh komposisi dan faktor temperatur (1,3,4). Magma kaya silika (ryolitik, granitik) cenderung akan lebih viskous (kental), dan lebih tebal (seperti madu yang lebih tebal dari air), viskositas yang tinggi akan mengurangi kemampuan atom untuk bermigrasi saat melt, atau berdifusi, ke dalam nucleous atau menumbuhkan kristal. Magma silika rendah (basal, gabbro) memiliki viskositas lebih rendah, memudahkan tingkat difusi yang lebih besar. Sama halnya dengan, tingkat pendingingan yang tinggi juga tetap tidak memudahkan material bermigrasi membentuk nuclei atau menumbuhkan muka kristal. Faktanya, melting dapat mendingin sangat cepat membentuk material padat (gelas).

Viskositas tinggi dan pendinginan yang cepat berkombinasi memebentuk erupsi magma silka tinggi untuk membentuk tekstur gelas (glassy texture) pada batuan volkanik dan produknya dikenal dengan obsidian.

Kebanyakan obsidian, dibandingkan gelas pada umumnya terdiri dari mikrolite, atau kristal kristal yang sangat kecil dalam matrik gelas. Sama dengan tekstur hipokristalin hadir dalam batuan volkanik yang lain, sebagai tekstur porfiritik. Kehadiran tekstur dalam ukuran butir yang bervariasi tidak lepas dari perhatian terhadap faktor faktor yang mengontrol ukuran butirnya (Marsh 1998).

Hypokristalin dan tekstur porfiritik yang lain memiliki atribut sejarah pendinginan dua tahap. Pertama akan membentuk fenokris, diikuti dengan pendinginan yang membentuk groundmass tentu saja dengan suhu yang leibih rendah dan penurunan temperatur yang lebih cepat.

Mengeneralisasi kurva densitas nukleasi ditunjkan oleh gambar 2.25 merupakan faktor yang penting dalam pertumbuhan kristal konsep undercooling(faktor 3). Mungkin saja melt mendingin dibawah temperatur liquidus. Kristal mulai terbentuk, setelah masa inkubasi, karena kesetimbangan distabilkan lagi. Perbedaan temperatur antara temperatur kristalisasi dan temperatur likuiuds dinamakan undercooling (atau terkadang juga disebut supercooling) dan dintunjukan dengan simbul ΔT (T liquidus-T crystal growth). Pada gambar 2.25a pendinginan melt menuju ΔT1 akan secara relatif menurunkan densitas nukleasi (jumlah nuclei/unit volume) (garis putus putus). Karena tingkat pertumbuhan dari bebrapa krstal akan cepat dan menjadi besar. Dan hasilnya berupa tekstur pegmatitik.seperti pada contoh kedua, anggap melt mendingin dari ΔT2, pada ΔT2 akan membentuk tinggakat pertumbuhan yang besar sampai menengah (hipidiomorfik granular, medium-fine grainde texture). Pada kondisi undercooled ΔT3 akan membentuk densitas nuklei yang tinggi namun growth ratenya rendah. Hasil dari tekstur akan bersifat afantitik atau fine grained.

Sebagaimana conto yang ditunjukan pada paragraf awal dair bagian ini, mengenali ukuran dari kristal yang terbentuk bukan emrupakan fngsi dari tingkat pendinginan sebagaimana sering dianggap demikian. Tapi tingkat nukleasi, densitasnya, memegang kontrol paling dominan (Swanson 1977). Meskipun pendinginan yanglambat pada kedalaman dapat menghasilkan kristal yang besar, kombinasi dari densitas nukleasi yang rendah (misalnya <1000 nuclei per cm3) dan pertumbuhan kristal yang tinggi (3 mm sampai 19 m/ day) dapat menghasilkan formasi kristal yang besar. Beberapa kristal dapat terbentuk pada periode ang singkat. Beberapa pegmatiti, faktanya, memiliki morfologi yang menunjukan pertumbuhan yang sangat cepat.

Secara eksperimental Swanson (1977) telah membuat kurva yang menghubngkan pertumbuhan kristal dengan densitas nukleasi antara beberapa mineral (kuarsa, plagioklas, dan alkali feldspar). Perhatikan kurvanya pada suhu 120°C akan membentuk tekstur porfiritik selama satu tahap proses pendinginan. Untuk alkali felkspar pada ΔT, densitas nukleasi relatif rendah tapi pertumbuhannya tinggi dan membentuk kristal yang besar. Pada plagioklas baik growth ratenyamaupun densitas nukleasi adalah sedang, sehingga ukuran kristalnya akan berkembang dalam ukuran sedang. Dan kristal kuarsa yang kecil juga akan terbentuk pada waktu yang sama. Batuan yang akan dihasilkan akan memilki bentuk yang fenokris berupa alkali feldspar dengan matrik berupa plagioklas dan kuarsa.

Dapat disimpulkan bahwa, berbagai jenis cooling rates, densitas nuleasi, dan growth rate, dan collin ghistory dapat menghasilkan berbagai jenis ukuran butir, umumnya,, tiap jeis butir hadir hadir dalam berbagai ukuran. Pada batuan dengan ukuran butir yang besar, butir yang dihasilkan akan panjang, pendinginan yang lambat dan kristalisasi atau dari rapid growth dari beberapa nuclei pada saat undercooling yang kecil. Tekstur porfiritik dapat terbentuk dari sejarah kristalisasi single atau multistage.

Pengaruh dari komposisi terhadap morfologi yang dihasilkan tidak terlalu banyak tqapi Lofgren dan Donaldson (1975) mengajukan bahwa cooling rate yang tetap, akanmerubah komposisi dari melt dari poor silica (gabbroic) ke hihg silica (granitic) menyebabkan perubhan dari bentuk kristalyang tabular menjadi bercabang (tabular ke brancing). Penelitian mereka juga mendemonstrasikanspengaruh dari cooling rate. Cooling rate yang rendah membentuk kristal yang tabular, sama halnya dengan undercooling yang kecil. Dengan meningkatnya cooling rate, morfologi bervariasi dari memanjang hingga agak bercabang sampai membentuk bentuk yang benar benar bercabang (Lofgren 1983) membentuk range tekstur basal dari spherulitik hingga ophitic, karena densitas dan jenis lokasi nukleasi heterogen, dan dia juga berargumen (1980m 1983) bahwa fenomena nukleasi merupakan faktor kritis dalam perkembangan tekstur.

Range dari tekstur batuan beku sangat bergantung dari variasi hubungan nukleasi dan pertumbuhan kristal, sebagai konsekuensi dari pemahaman tekstur memerlukan penelitian yang dikombinasikan proses kristalisasi.

• Tweet
• Share
• Share
• Share
• Share