FASIES METAMORF

BATUAN METAMORF

Menurut Katili&Marks (1963:90), batuan metamorf adalah batuan yang telah berybah karena bertambahnya tekanan dan temperatur. Sedangkan Grout pada tahun 1932 menyebutkan bahwa batuan metamorf adalah batuan yang mempunyai sifat-sifat nyata yang dihasilkan oleh proses metamorfisme. Perubahan dalam proses metamorfik adalah kristalisasi baru. Jadi, secara umum, batuan metamor adalah batuan yang terbentuk karena adanya perubahan tekstru, struktur dan/atau komposisi kimia akibat adanya proses metamorfisme tanpa melalui fase cair.

Dalam siklus batuan, dapat diketahui bahwa batuan metamorf dapat terbentuk dari batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf itu sendiri. Untuk menjadi batuan metamorf, batuan haruslah mengalami proses metamorfisme, yaitu proses dimana terjadi kenaikan suhu dan/atau temperatur yang sangat tinggi pada batuan. Metamorfisme dapat digolongkan menjadi :

1. Metamorfisme kontak/termal : terjadi pada zona kontak dengan tubuh magma, intrusif maupun ekstrusif yang mempunyai tekanan 1000 – 3000 atm dan temperatur 300° - 800°C.

Gambar 2: metamorfisme di sekitar intrusi batuan beku Gillen, 1982)

Sumber : http://wingmanarrows.files.wordpress.com/2010/07/clip_image006_thumb.jpg?w=630&h=510

2. Metamorfisme dinamik/dislokasi/kinematik/kataklastik : terjadi pada zona sesar, tekanan sangat tinggi.

3. Metamorifisme regional : terjadi pada daerah yang luas akibat orogenesis. Temperatur dan tekanan yang sangat tinggi berlangsung bersamaan dan terjadi di dalam kerak bumi. Proses ini berlangsung di atas zone of weathering and cementation namun berada di bawah zone of remelting. Tekanan pada proses ini berkisar antara 2000 – 13.000 bar dan temperatur berkisar antara 200° - 800°C.

Gambar 3: penampang yang memperlihatkan lokasi batuan metamorf (Gillen, 1982).

Sumber : http://wingmanarrows.files.wordpress.com/2010/07/clip_image008.jpg

Fasies Metamorfisme

Fasies metamorfisme merupakan suatu pengelompokan mineral-mineral metamorfik berdasarkan tekanan dan suhu dalam pembentukannya pada batuan metamorf. Setiap fasies pada batuan metamorf umumnya dinamakan berdasarkan jenis batuan (kumpulan mineral), kesamaan fisik atau kesamaan kimia.

Dalam hubungannya, tekstur dan struktur batuan metamorf sangat dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur dalam proses metamorfisme, dan dalam fasies metamorfisme, tekanan dan temperatur merupakan faktor dominan dimana semakin tinggi derajat metamorfisme, maka struktur akan semakin berfoliasi dan mineral-mineral metamorfik akan semakin kasar dan besar.

Gambar 4: Fasies metamorfisme

Sumber : http://geohazard009.files.wordpress.com/2009/12/metafacies.gif

Tekstur Batuan Metamorf

1. Tekstur Kristaloblastik, merupakan tekstur baru yang terbentuk akibat metamorfisme. Tekstur batuan asal sudah tidak terlihat lagi. Teksur ini terbagi atas :

a. Porfiroblastik : identik dengan porfiritik pada batuan beku. Dapat dijumpai adanya porfiroblast (identik dengan fenokrist pada batuan beku) di dalam suatu massa dasar.

b. Granoblastik : butiran mineral seragam dengan batas mineraltak teratur (sutured).

c. Lepidoblastik : mineral-mineral yang sejajar dan terarah adalah mineral-moneral pipih.

d. Nematoblastik : mineral-mineral yang sejajar dan terarah adalah mineral-mineral prismatik.

e. Idioblastik : mneral-mineral euhedral, identik dengan idiomorf pada batuan beku.

f. Xenoblastik : mineral-mineralnya anhedral, identik dengan xenomorf pada batuan beku.

2. Tekstur sisa/ relict/palimpset, merupakan tekstur batuan metamorf dimana tekstur batuan asalnya masih terlihat sehingga disebut sebagai tekstur sisa. Penamaannya diawali dengan kata ­blasto-

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

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

c. Tekstur Blastopsamit: sama dengan tekstur blastopsefit, namun memiliki ukuran butir pasir.

d. Tekstur Blastopellit: tekstur yang memperlihatkan batuan asal berupa batuan sedimen dengan ukuran butir lempung.

Struktur Batuan Metamorf

Struktur batuan metamorf terbagi menjadi 2 golongan, yaitu struktur foliasi yang menunjukkan adanya penssejajaran mineral dan struktur non-foliasi, dimana tidak terlihat adanya pensejajaran mineral pada batuan metamorf.

1. Struktur Foliasi

a. Schistossic :Struktur yang memperlihatkan pensejajaran mineral-mineral pipih seperti biotit dan muskovit

b. Gneissic : Adanya pensejajaran mineral-mineral granular

c. Slaty Cleavage : terlihat adanya bidang belah dan pensejajaran mineral berukuran lempung.

d. Phylitic : sama dengan slaty cleavage, namun mineral dan pensejajarannya lebih kasar.

2. Struktur Non-foliasi

a. Hornfelsic : memperlihatkan adanya butiran-butiran mineral yang seragam

b. Kataklastic : memperlihatkan adanya hancuran terhadap batuan asal

c. Milonitic : memperlihatkan lineasi dan orientasi mineral yang berbentuk lentikuler dan butiran mineralnya halus.

d. Pilonitic : memperlihatkan lineasi dari belahan permukaan yang berbentuk paralel dan butiran mineralnya lebih kasar daripada milonitik

e. Flaser : seperti kataklastik, namun struktur batuan asal berbentuk lensa yang tertanam dalam masa dasar milonit.

f. Granulose : sama dengan hornfelsic, namun butirannya berukuran beragam.

g. Augen : sama dengan flaser, namunlensa-lensanya terdiri dari feldspar dalam masa dasar yang lebih halus

h. Lineasi : adanya mineral berbentuk fibrous.

Klasifikasi Batuan Metamorf (O’Dunn dan Sill, 1986)

Sumber : http://wingmanarrows.files.wordpress.com/2010/07/clip_image013.jpg

REFERENSI

http://geohazard009.wordpress.com/2009/12/09/batuan-metamorf/ diakses pada tanggal 8 Mei 2011 pukul 21:14 WIB

http://wingmanarrows.wordpress.com/geological/petrologi/batuan-metamorf/ diakses pada tanggal 8 Mei 2011 pukul 21:14 WIB

Soetoto.2001. Geologi. Yogyakarta: Laboratorium Geologi Dinamik Jurusan Teknik Geologi FT-UGM

Yulianto, dkk. 1965. Diktat Praktikum Petrologi. Yogyakarta : Laboratorium Bahan Galian Jurusan Teknik Geologi FT-UGM

           

Fasies metamorf adalah sekelompok batuan yang termetamorfosa pada kondisi yang sama yang dicirikan oleh kumpulan mineral yang tetap. Konsep ini pertama kali diperkenalkan oleh Eskola tahun 1915. Dalam hal ini, Eskola mengemukakan bahwa kumpulan mineral pada batuan  metamorf merupakan karakteristik genetik yang sangat penting sehingga terdapat hubungan antara kelompok mineral dengan komposisi batuan pada tingkat metamorfosa tertentu. Dalam hal ini berarti tiap fasies metamorfik dibatasi oleh tekanan dan temperature tertentu serta dicirikan oleh hubungan teratur antar komposisi kimia dan mineralogi batuan

Gambar diagram fasies metamorf (suhu vs tekanan)

Fasies metamorfisme juga bisa dianggap sebagai hasil dari proses isokimia metamorfisme, yaitu proses metamorfisme yang terjadi tanpa adanya penambahan unsur-unsur kimia yang dalam hal ini komposisi kimianya tetap. Penentuan fasies metamorf dapat dilakukan dengan dua cara yakni dengan cara menentukan mineral penyusun batuan atau dengan menggunakan reaksi metamorf yang dapat diperoleh dari kondisi tekanan dan temperature tertentu dari batuan metamorf.

            Menurut Turner (1960), fasies metamorfisme secara garis besar dapat dibagi menjadi dua bagian yakni fasies metamorfosa kontak dan fasies metamorfosa regional. 
Fasies metamorfosa kontak

Turner (1960) membagi fasies dari metamorfosa kontak berdasarkan penambahan suhu (baik tekanan air konstan maupun berkurang). Metamorfosa kontak disini berarti pengaruh suhu sangat dominan, sedangkan tekanan tidak begitu dominan. Dibagi menjadi 4 fasies yaitu:

a.      Fasies hornfels Albit-Epidot

Fasies ini biasanya berkembang di bagian paling luar dari suatu kontak sehingga proses rekristalisasi dan reaksi metamorfosa seringkali tidak sempurna. Pencirinya adalah adanya struktur relict / sisa yang tidak stabil.

Fasies ini terbentuk pada tekanan dan suhu yang relatif rendah. Penamaan fasies ini didasarkan pada dua kandungan mineral utamanya yakni albit (plagioklas) dan epidot (garnet). Hornfels sendiri adalah nama salah satu batuan metamorf yang khas terbentuk pada zona metamorfisme kontak, dimana batuan asal biasanya berbutir halus.

Dalam Fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut:

1.      Dalam metabasites: 
• albite + epidote + actinolite + klorit + kuarsa 

2.      Dalam metapelites: 
• Muscovite + biotite + klorit + kuarsa

b.      Fasies hornfels hornblende

Fasies ini mempunyai ciri khusus yaitu tidak ditemukan klorit dan muncul untuk pertama kalinya mineral diopsid, andradite, kordierit, hornblende, antofilit, gedrit, dan cumingtonit.

Fasies ini terbentuk pada tekanan yang rendah, tetapi dengan suhu yang sedikit lebih tinggi daripada fasies hornfels albit-epidot. Walaupun penamaannya menggunakan hornblende, namun kemunculan mineral tidak hanya dibatasi oleh mineral itu saja.

Dalam fasies ini dicirikan oleh kemunculan mineral berikut:

1.      Dalam metabasites: 
• hornblende + plagioclase ± diopside, anthophyllite / cummingtonite, kuarsa 

2.      Dalam metapelites: 
• Muscovite + biotite + andalusite + + kuarsa + kordierit plagioclase

3.      Dalam K 2 O-miskin atau batuan meta-sedimen: 
• kordierit + anthophyllite + biotite + + kuarsa plagioclase 

4.      Dalam dolostone kaya Si: 
• dolomit + kalsit + tremolite ± talk

c.       Fasies hornfels piroksen

Fasies ini oleh Winkler (1967) disebut fasies Hornfels K.Feldspar – Kordierit, karena kedua mineral tersebut muncul pertama kalinya di fasies ini.

Fasies ini terbentuk pada suhu yang tinggi dan tekanan yang rendah. Mineral pencirinya adalah orthopiroksen.

Mineral-mineral yang banyak muncul:

1.      Dalam metabasites: 
• orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase ± olivin atau kuarsa 

2.      Dalam metapelites: 
• kordierit + kuarsa + sillimanite + K-feldspar (orthoclase) biotite ± ± garnet 
(Jika suhu di bawah 750 akan ada andalusite bukan sillimanite) 
• kordierit + orthopyroxene + plagioclase ± garnet, spinel

3.      Dalam batuan karbonat:
• kalsit + forsterit ± diopside, periclase 
• diopside + grossular + Wollastonite ± vesuvianite 

d.      Fasies sanadinit

Fasies sanadinit adalah salah satu fasies langka karena kondisi pembentukannya memerlukan suhu yang sangat tinggi, tetapi tekanannya rendah. Oleh karenanya, kondisi ini hanya bisa dicapai di sekitar daerah metamorfosa kontak tetapi dengan syarat suhu tertentu. Karena jika suhu terlalu tinggi, maka batuan bisa melebur.

Mineral-mineral yang sering muncul:

1.      Dalam metapelites: 
• kordierit + mullite + sanidine + tridimit (sering diubah untuk kuarsa) + kuarsa 

2.      Dalam karbonat: 
• Wollastonite + anorthite + diopside 
• monticellite + melilite ± kalsit, diopside (juga tilleyite, spurrite, merwinite, larnite dan langka lainnya Ca - atau Ca - Mg-silikat. 

      Fasies metamorfosa regional

Fasies ini meliputi daerah yang penyebarannya sangat luas dan selalu dalam bentuk sabuk pegunungan (orogenic).

a.      Fasies Zeolit

Fasies Zeolit adalah fasies metamorf tipe regional dengan derajat terendah, dimana jika suhu dan tekanan berkurang maka akan terjadi proses diagenesa. Pada batas diagenesa dan metamorfisme regional, akan terjadi pengaturan kembali mineral lempung, kristalisasi pada kuarsa dan K-feldspar, terombaknya mineral temperature tinggi dan pengendapan karbonat. Bila perubahan ini terjadi pada butiran yang kasar, maka akan memasuki metamorfosa dengan fasies Zeolit.

Mineral yang sering muncul:

1.      Dalam meta-batuan dan greywackes: 
• heulandite + analcime + kuarsa ± mineral lempung 
• laumontite + albite + kuarsa ± klorit 

2.      Dalam meta pelites: 
• Muscovite + klorit + + kuarsa albite 

b.      Fasies Prehnite-pumpellyite

Fasies ini terbentuk dengan kondisi suhu dan tekanan rendah, tetapi sedikit lebih tinggi daripada fasies Zeolit. Penamaan fasies ini berasal dari kandungan dua mineral dominan yang muncul yakni mineral prehnite (a Ca - Al - phyllosilicate) dan pumpellyite (a sorosilicate).

Mineral yang sering muncul:

1.      Dalam meta-batuan dan greywackes: 
• prehnite + pumpellyite + klorit + + kuarsa albite 
• pumpellyite + klorit + epidote + + kuarsa albite 
• pumpellyite + epidote + stilpnomelane + albite Muscovite + + kuarsa 

2.      Dalam metapelites: 
• Muscovite + klorit + + kuarsa albite 

c.       Fasies Greenschist (sekis hijau)

Terbentuk pada Tekanan dan temperatur yang menengah, tetapi temperatur lebih besar daripada tekanan. Fasies ini merupakan salah satu fasies yang penyebarannya sangat luas. Nama fasies ini sendiri diambil dari warna mineral dominan penyusunnya yakni ada klorit dan epidot. Batuan yang termasuk dalam fasies ini bisa batusabak, filit, sekis.

Mineral yang sering muncul:

1.      Dalam metabasites: 
• albite + klorit + epidote ± actinolite, kuarsa 

2.      Dalam metagreywackes: 
• albite + kuarsa + epidote + Muscovite ± stilpnomelane 

3.      Dalam metapelites: 
• Muscovite + klorit + + kuarsa albite 
• Chloritoid + klorit + + kuarsa ± Muscovite paragonite 
• Biotite + Muscovite + klorit + + kuarsa + albite Mn - garnet (spessartine) 

4.      Dalam dolostones kaya-Si: 
• dolomit + kuarsa

d.      Fasies Blueschist (sekis biru)

Terbentuk pada tekanan dan temperatur yang menengah, tetapi temperatur lebih kecil daripada tekanan. Fasies ini merupakan salah satu fasies yang penyebarannya sangat luas. Nama fasies ini sendiri diambil dari warna mineral dominan penyusunnya yakni ada glaukofan, lawsonite, jadeite, dll

Contoh batuan asal yang bisa membentuk fasies ini ialah basal, tuf, greywacke dan rijang.

Mineral-mineral yang sering muncul:

1.      Dalam metabasites: 
• glaucophane + lawsonite + klorit + sphene ± epidote ± phengite ± paragonite, omphacite 

2.      Dalam metagreywackes: 
• kuarsa + jadeite + lawsonite ± phengite, glaucophane, klorit 

3.      Dalam metapelites: 
• phengite + paragonite + carpholite + klorit + kuarsa 

4.      Dalam karbonat-batu (kelereng): 
• aragonite 

e.       Fasies amfibolit

Fasies amfibolit terbentuk pada tekanan menengah dan suhu yang cukup tinggi. Penyebaran fasies ini tidak seluas dari fasies sekis hijau. Batuan yang masuk dalam fasies ini adalah pelitik, batupasir-feldspatik, basal, andesit, batuan silikat-kapur, batupasir kapuran dan serpih amfibolit.

Mineral yang sering muncul:

1.      Dalam Metabasites

hornblende + plagioclase ± epidote, garnet, cummingtonite, diopside, biotite 

2.      Dalam metapelites: 
• biotite Muscovite + + kuarsa + plagioclase ± garnet, staurolite, kyanite / sillimanite

3.      Dalam Si-dolostones: 
• dolomit + kalsit + tremolite ± bedak (tekanan dan temperatur yang lebih rendah) 
• dolomit + kalsit + diopside ± forsterit (tekanan dan temperatur yang lebih tinggi) 

f.       Fasies granulit

Fasies ini terbentuk pada tekanan rendah-menengah, tetapi pada suhu yang tinggi, Fasies ini adalah hasil dari metamorfosa derajat tinggi, metamorfosa yang paling bawah dari kelompok gneissic.

Mineral yang sering muncul:

1.     Dalam metabasites: 
• orthopyroxene + clinopyroxene + hornblende + plagioclase ± biotite 
• orthopyroxene + plagioclase ± clinopyroxene + kuarsa 
• clinopyroxene + plagioclase + garnet ± orthopyroxene (tekanan yang lebih tinggi) 

2.    Dalam metapelites: 
• garnet + kordierit + sillimanite + K-felspar + kuarsa ± biotite 
• sapphirine + orthopyroxene + K-felspar + kuarsa ± osumilite (pada temperatur sangat tinggi)

g.      Fasies eklogit

Fasies metamorf yang paling tinggi, terbentuk pada tekanan yang sangat tinggi dan suhu yang besar jauh di dalam bumi. Batuan ini biasanya sangat keras karena terbentuk pada kedalaman yang besar di dalam bumi.

Mineral yang sering muncul:

1.      Dalam metabasites: 
• omphacite + garnet ± kyanite, kuarsa, hornblende, zoisite 

2.      Dalam metagranodiorite: 
• kuarsa + phengite + jadeite / omphacite + garnet 

3.      Dalam metapelites: 
• phengite + garnet + kyanite + chloritoid (Mg-kaya) + kuarsa 
• phengite + kyanite + bedak + kuarsa ± jadeite 

• Tweet
• Share
• Share
• Share
• Share