PERTAMBANGAN

PERTAMBANGAN

Perilaku Batuan (Mekanika Batuan)

Perilaku Batuan 

Batuan mempunyai perilaku (behaviour) yang berbeda-beda pada saat menerima beban. Perilaku batuan ini dapat ditentukan antara lain dilaboratorium dengan pengujian kuat tekan. Dari hasil pengujian dapat dibuat kurva tegangan-regangan, kurva “creep” dari pengujian dengan tegangan konstan, kurva “creep” dari pengujian dengan regangan konstan. Dengan mengamati kurva-kurva tersebut dapat ditentukan perilaku dari batuan.

Mahasiswa Jurusan Teknik Pertambangan sedang melakukan penelitian tehadap prilaku batuan, Lokasi Parapat, Sumatera Utara.
A.    Elastik.
Perilaku batuan dikatakan elastik (linier maupun non linier) jika tidak terjadi permanen pada saat tegangan dibuat nol.
Gambar 1. Kurva tegangan-regangan dan regangan-waktu untuk Perilaku batuan elastik linier dan elastik non linier

B.    Elasto Plastik
Plastisitas adalah karateristik batuan yang mengijinkan regangan (deformasi) permanen yang besar sebelum batuan tersebut hancur (failure). Perilaku batuan sebenarnya yang diperoleh dari pengujian kuat tekan digambarkan oleh BIENIAWSKI seperti pada Gambar 5. Pada tahap awal
Gambar 2. Kurva tegangan-regangan dan regangan waktu untuk Perilaku batuan elasto plastik
Gambar 3. Kurva tegangan-regangan untuk perilaku batuan Elasto plastik sempurna

Gambar 4. Kurva tegangan-regangan untuk perilaku batuan elastik “fragile”
Untuk menutup “crack”/”fissure” yang terdapat didalam batuan. Sesudah itu kurva menjadi linier sampai batas tertentu yang kita kenal dengan batas elastik (E). Terbentuk “fracture” baru dan perambatannya stabil sehingga kurva tetap linier. Sesudah batas elastik dilewati maka perambatan “fracture’ tidak stabil, kurva tidak linier lagi dan tidak berapa lama kemudian batuan akan hancur. Titik hancur ini menyatakan kekuatan batuan.

Gambar 5. Tahap utama prilaku dari sebuah batu (BIENIAWSKI)
Kekuatan batuan yang diperoleh dari hasil pengujian kuat tekan dilaboratorium sangat dipengaruhi oleh lamanya pengujian tersebut berlangsung. Gambar 6 memperlihatkan bahwa makin lama pengujian berlangsung maka kekuatannya makin rendah, demikian juga dengan nilai modulus deformasinya.
Gambar 6. Pengaruh waktu pengujian terhadap kekuatan dan bentuk kurva tegangan-regangan batuan (BIENIAWSKI)
C. “Creep” Batuan.
Didaerah I dan II pada kurva tegangan-regangan menyatakan tidak ada “creep” dan “creep” stabil (gambar 7). Sehingga didaerah tersebut kestabilannya adalah untuk jangka panjang, karena regangan tidak akan bertambah sampai kapanpun pada kondisi tegangan konstan. Daerah III terjadi “creep” dengan kestabilan semu yang pada saat tertentu akan terjadi “Failure”. Daerah IV terjadi “creep” yang tidak stabil dimana pada beberapa saat saja terjadi “failure”.
Gambar 7. Daerah terjadinya “creep” pada kurva tegangan-regangan dan regangan-waktu



Gambar 8 Daerah terjadinya “relaxation” pada kurva tegangan-regangan dan tegangan-waktu
D.  “Relaxation” Batuan.
Seperti pada “creep” batuan, “relaxation” batuan juga akan terjadi didaerah yang sama pada kurva tegangan-regangan (gambar 8).

E.    Hubungan tegangan dan regangan untuk perilaku batuan elastik linier dan isotrop.
1. Batuan dikenakan tegangan sebesar t1, pada arah (1), sedangkan pada arah (2) dan (3) = 0 (gambar 9)


2. Batuan dikenakan tegangan sebesar t2, pada arah (2).











Gambar 9. Tegangan monoaxial dan triaxial pada batuan

Sedangkan tegangan pada arah (1) dan (3) = 0.

3.    Batuan dikenakan tegangan sebesar 3, pada arah (3), sedangkan tegangan pada arah (1) dan             ( 2)   = 0

4.    Batuan dikenakan tegangan :

i bervariasi dari 1 sampai 3. Jika tidak pada arah prinsipan maka hubungan antara regangan dan tegangan adalah :

Jika tidak pada arah prinsipal maka hubungan antara tegangan dan regangan adalah

F.    Hubungan tegangan dan regangan pada bidang untuk perilaku batuan elastik linier dan isotrop.
Untuk menyederhanakan perhitungan hubungan antara tegangan dan regangan maka dibuat model dua dimensi dimana pada kenyataannya adalah tiga dimensi.
1.    Regangan bidang (plane strain).
2.    Tegangan bidang (plane stress)
3.    “Symetrical revolution”.

1.    Regangan bidang (plane strain).
Misalkan sebuah terowongan yang mempunyai sistem sumbu kartesian x. y dan z dipotong oleh sebuah bidang dengan sumbu x, y (Gambar 4.10)



2.    Tegangan Bidang (Plane Stress).
Pada tegangan bidang maka seluruh tegangan pada salah satu sumbu sama dengan nol.

3.    “Symetrical revolution”.
Gambar 4.12 memperlihatkan jika sebuah benda berbentuk silinder diputar pada sumbunya maka benda tersebut dapat diwakili oleh sebuah bidang. Karena sumbunya merupakan sumbu simetri maka benda tersebut cukup diwakili oleh bidang yang diarsir.

Gambar 11 Tegangan bidang
Gambar 12 Symetrical revolution

Data diatas dapat didownload disini:
Perilaku Batuan - Mekanika Batuan.doc
DOWNLOAD (Normal)
Download Perilaku Batuan - Mekanika Batuan

Download Perilaku Batuan - Mekanika Batuan




Tegangan dan Rengangan.docx :
Klik salah satu tombol dibawah ini untuk download.
G Drive
UpToBox
Normal Download
Fast Download



Tegangan Dan Regangan

Tegangan Dan Regangan

Defenisi Tegangan Dan Regangan
Jika sebuah batang prismatik diberikan tarikan dengan gaya yang terbagi merata di sepanjang ujungnya dengan luas penampang mm (Gambar 1). Regangan (strain, e) dari batang prismatik tersebut adalah pertambahan panjang dari batang prisma dibagi dengan panjang mula-mula Gambar 1 (a). Dapat ditulis sebagai berikut.

Gambar 1. Batang Prismatik Mengalami Tarikan
Dan tegangan (stress, s) pada potongan penampang mm tersebut adalah gaya P dibagikan dengan luas potongan penampang A Gambar 2 (b) yang dapat dituliskan sebagai berikut.


Tegangan pada potongan penampang miring dengan luas penampang A’ terdapat ada dua buah tegangan yaitu tegangan normal (normal stress, sn) yang tegak lurus pada bidang potongan, dan tegangan geser (shear stress, tn) yang sejajar dengan bidang potongan Gambar 1 (c) Tegangan normal dan tegangan geser yang terjadi dapat diuraikan sebagai berikut.

Penjelasan lebih detail silahkan download:
Tegangan dan Rengangan.docx
DOWNLOAD (Normal)
Download Tegangan Dan Regangan

Download Tegangan Dan Regangan




Tegangan dan Rengangan.docx :
Klik salah satu tombol dibawah ini untuk download.
G Drive
UpToBox
Normal Download
Fast Download



Pengertian Mekanika Batuan

BATUAN DAN MEKANIKA BATUAN

Defenisi Batuan
Berbagai defenisi batuan sebagai objek dari mekanika batuan telah diberikan oleh para ahli dengan disiplin ilmu yang saling berhubungan.

1.    Menurut para geologiwan :
  • Batuan adalah susunan mineral dan bahan organis yang bersatu membentuk kulit bumi.
  • Batuan adalah semua material yang membentuk kulit bumi yang dibagi atas (1. Batuan yang terkonsolidasi (consolidated rock), 2. Batuan yang tidak tekonsolidasi (unconsolidated rock).)
2.    Menurut para ahli teknik sipil khususnya para ahli geoteknik :
  • Istilah batuan hanya untuk formasi yang keras dan solid dari kulit bumi.
  • Batuan adalah suatu bahan yang keras dan koheren atau yang telah terkonsolidasi dan tidak dapat digali dengan cara biasa, misalnya dengan cangkul dan belincong.
3.    Menurut Talobre, orang yang pertama kali memperkenalkan mekanika batuan di Perancis pada tahun 1948. Batuan adalah material yang membentuk kulit bumi termasuk fluida yang berada didalamnya (seperti air, minyak, dll).

4.    Menurut ASTM :
Batuan adalah suatu bahan yang terdiri dari mineral padat (solid) berupa massa yang berukuran besar atau pun berupa fragmen-fragmen.

5.    Batuan adalah campuran dari satu atau lebih mineral yang berbeda, tidak mempunyai komposisi kimia tetap.

Dari defenisi diatas dapat disimpulkan bahwa batuan tidak sama dengan tanah. Tanah dikenal sebagai material yang mobile, rapuh dan letaknya dekat dengan permukaan bumi.

Komposisi Batuan.
Kulit bumi, 99% dari beratnya terdiri dari 8 unsur  : O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, H.
Komposisi dominan dari kulit bumi tersebut adalah :

Sio2      = 59,8%
Al2O    = 14,9%
CaO     =   4,9%
MgO    =   3,7%
FeO     = 3,39%
Na2O   = 3,25%
K2O     = 2,98%
H2O     = 2,02%
Fe2O3   = 2,69%

Batuan terdiri dari bagian yang padat baik berupa kristal maupun yang tidak mempunyai bentuk tertentu dan bagian kosong seperti, pori-pori, fissure, crack, joint, dll.

Defenisi Mekanika Batuan.
Defenisi Mekanika batuan telah diberikan oleh beberapa ahli atau komisi-komisi yang bergerak dibidang ilmu-ilmu tersebut.
 
1.    Menurut TALOBRE  :
Mekanika batuan adalah sebuah teknik dan juga sains yang tujuannya adalah mempelajari perilaku (behaviour) batuan ditempat asalnya untuk dapat mengendalikan pekerjaan-pekerjaan yang dibuat pada batuan tersebut (seperti penggalian dibawah tanah, dan lain-lainnya). Untuk mencapai tujuan tersebut, Mekanika batuan merupakan gabungan dari :

Teori + Pengalaman + Pekerjaan/Pengujian diLaboratorium + Pengujian in-situ.
 
Sehingga mekanika batuan tidak sama dengan ilmu geologi yang didefenisikan oleh TALOBRE sebagai sains deskriptif yang mengidentifikasi batuan dan mempelajari sejarah dari batuan.

Demikian juga mekanika batuan tidak sama dengan ilmu geologi terapan. Ilmu geologi terapan banyak mengemukakan problema-problema yang paling sering dihadapi oleh para geologiwan diproyek-proyek seperti proyek bendungan, terowongan. Dengan mencari analogi-analogi, terutama dari proyek-proyek yang sudah dikerjakan dapat menyelesaikan kesulitan-kesulitan yang dihadapi pada proyek yang sedang dikerjakan. Meskipun penyelesaian ini masih secara empiris dan kualitatif.

2.    Menurut Coates, seorang ahli mekanika batuan dari Canada :
  • Mekanika adalah ilmu yang mempelajari efek dari gaya atau tekanan pada sebuah benda. Efek ini bermacam-macam, misalnya percepatan, kecepatan, perpindahan.
  • Mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari efek dari pada gaya terhadap batuan.
Efek utama yang menarik bagi para geologiwan adalah perubahan bentuk. Para ahli geofisika tertarik pada aspek dinamis dari pada perubahan volume dan bentuk yaitu gelombang seismik.

Bagi para insinyur, mekanika batuan adalah :
  • Analisis dari pada beban atau gaya yang dikenakan pada batuan.
  • Analisis dari dampak dalam yang dinyatakan dalam tegangan (stress), regangan (strain) atau enersi yang disimpan.
  • Analisis akibat dari dampak dalam tersebut, yaitu rekahan (fracture), aliran atau deformasi dari batuan.
3.    Menurut “US National Committee on Rock Mechanics (1964).
Mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang perilaku (behavior) batuan baik secara teoritis maupun terapan, merupakan cabang dari ilmu mekanika yang berkenaan dengan sikap batuan terhadap medan-medan gaya pada lingkungannya.

4.    U m u m
Mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari sifat dan perilaku batuan bila terhadapnya dikenakan gaya atau tekanan.


Sifat Batuan
Sifat batuan yang sebenarnya di alam adalah :
1.    Heterogen.
  • Jenis Mineral Pembentuk batuan yang berbeda.
  • Ukuran dan bentuk partikel/butir berbeda didalam batuan.
  • Ukuran, bentuk dan penyebaran void berbeda didalam batuan.
2.    Diskontinu.
Masa batuan dialam tidak kontinu (diskontinu) karena adanya bidang-bidang lemah (crack, joint, fault, fissure) dimana kekerapan, perluasan dan orientasi dari bidang-bidang lemah tersebut tidak kontiniu.
Gambar 1. Asumsi batuan ekivalen untuk mempermudah perhitungan didalam mekanika batuan

3.    Anisotrope.
Karena sifat batuan yang heterogen, diskontinu, anisotrope maka untuk dapat menghitung secara matematis misalnya sebuah lubang bukaan yang disekitarnya terdiri dari batuan, B1, B2, B3, yang mempunyai sifat homogen, kontinu dan isotrop (Gambar 1).

Beberapa Ciri Dari Mekanika Batuan.
  1. Didalam ukuran besar, solid dan massa batuan yang kuat/keras, maka batuan dapat dianggap kontinu.
  2. Bagaimanapun juga karena keadaan alamiah dan lingkungan geologi, maka batuan tidak kontinu (diskontinu) karena adanya kekar, fissure, schistoty, crack, cavities dan diskontinuitas lainnya. Untuk kondisi tertentu, dapat dikatakan bahwa mekanika batuan adalah mekanika diskontinu atau mekanika dari struktur batuan.
  3. Secara mekanika, batuan adalah sistem “Multiple body” (Gambar 1.2).
  4. Analisis mekanika tanah dilakukan pada bidang, sedang analisis mekanika batuan dilakukan pada bidang dan ruang.
  5. Mekanika batuan dikembangkan secara terpisah dari mekanika tanah, tetapi ada beberapa yang tumpang tindih.
  6. Mekanika batuan banyak menggunakan :
  • Teori elastisitas.
  • Teori plastisitas.
  • Dan mempelajari batuan, sistem struktur batuab secara eksperimen.
Gambar 2. Sistem batuan “single body” dan “ Multiple body”
Beberapa Persoalan Dalam Mekanika Batuan.
Beberapa persoalan timbul didalam mekanika batuan dan erat hubungannya dengan aktifitas yang dilakukan oleh manusia pada batuan (Gambar 1.3) seperti persoalan fondasi pada batuan, penggalian batuan dibawah permukaan tanah baik untuk pekerjaan teknik sipil maupun pertambangan, pemakaian batua sebagai bahan bangunan dan sebagainya.
Gambar 3. Beberapa aktifitas manusia pada batuan

Adapun persoalan didalam mekanika batuan antara lain :
  1. Bagaimana reaksi dari batuan ketika diambil untuk dipergunakan ?
  2. Berapa dan bagaimana besarnya daya dukung (bearing capacity) dari batuan dipermukaan dan pada berbagai kedalaman untuk menerima berbagai beban ?
  3. Bagaimana kekuatan geser batuan ?
  4. Bagaimana sikap batuan dibawah beban dinamis ?
  5. Bagaimana pengaruh gempa pada sistem fondasi didalam batuan ?
  6. Bagaimana nilai modulus elastisitas dan Poisson’s ratio dari batuan ?
  7. Bagaimana pengaruh dari bidang-bidang lemah (kekar, bidang perlapisan, schistosity, retakan, rongga dan diskontinuitas lainnya) pada batuan terhadap kekuatannya ?
  8. Metoda pengujian laboratorium apa saja yang paling mendekati kenyataan untuk mengetahui kekuatan fondasi atau sifat batuan dalam mendukung massa batuan ?
  9. Bagaimana memperhitungkan kekar dan sesar dalam perencanaan pekerjaan didalam batuan ?
  10. Bagaimana menanggulangi deformasi yang diakibatkan oleh perbedaan yang bersifat perlahan-lahan (creep) pada batuan ?
  11. Hukum apa saja yang menyangkut aliran plastik (plastic flow) dari batuan?
  12. Bagaimana pengaruh “anisotrope” terhadap distribusi tegangan dalam batuan?
  13. Bagaimana korelasi dari hasil-hasil pengujian kekuatan batuan yang telah dilakukan dilapangan dan dilaboratorium dalam menyiapkan percontoh batuan ?
  14. Bagaimana metoda pengujian yang akan dilaksanakan yang sesuai dengan kondisi lapangan terhadap sifat-sifat batuannya ?
  15. Bagaimana mekanisme keruntuhan/kehancuran dari batian (failure of rock) ?
  16. Dapatkah keadaan tegangan didalam massa batuan dihitung secara tepat, atau bahkan dapat diukur ?
  17. Faktor-faktor apa saja yang menyangkut perencanaan kemiringan lereng dari suatu massa batuan ?
  18. Apakah “roof bolting” pada atap sebuah lubang bukaan dibawah tanah sudah aman sehingga lubang tersebut dapat digunakan sebagai instalasi yang permanen?
Ruang Lingkup Mekanika Batuan.
Secara luas sasaran dari mekanika batuan adalah aplikasinya pada pemecahan persoalan-persoalan geoteknik, yang antara lain adalah :
  1. Menyelenggarakan penyelidikan yang bersifat teknik pada batuan.
  2. Mengembangkan cara pengambilan percontoh batuan secara rasionil dan metoda identifikasi serta klasifikasi batuan.
  3. Mengembangkan peralatan uji batuan yang baik dan metoda standard pengujian untuk kuat tekan serta kuat geser.
  4. Mengumpulkan dan mengklasifikasikan informasi batuan dan sifat-sifat fisiknya dalam dasar ilmu mekanika batuan, teknik fondasi dan teknik bangunan air.
  5. Berdasarkan hasil-hasil pengujian yang dilakukan pada batuan, dapat dipelajari sifat fisik, sifat mekanik (statik dan dinamik), elastisitas, plastisitas, perilaku batuan, dan bentuk kerusakan (failure) dibawah beban statik dan dinamik dari batuan tersebut.
  6. Mempelajari sifat batuan dibawah kondisi thermal dan sistem keairan (water regimen).
  7. Menyangkut struktur statik dan dinamik dari batuan.
  8. Mengembangkan metoda pengukuran dilapangan (Institu dari sifat deformasi statik dan dinamik batuan serta tegangan sisa didalam batuan dibawah kondisi lingkungan yang bermacam-macam seperti pelapukan, “leaching”, seisimik dan tektonik.
  9. Menyelenggarakan penelitian terhadap mekanisme kerusakan/kehancuran batuan.
  10. Mengorganisir penelitian tentang perkuatan batuan dan pengukuran tegangan institu.
  11. Mengganti dengan metoda ilmiah dari perencanaan teknik pada batuan yang banyak menggunakan metoda empiris sebelumnya, sehingga turut memberikan kontribusi terhadap kemajuan disiplin ilmu mekanika batuan.
  12. Merangsang dan menyebarkan ilmu pengetahuan tentang batuan dan mekanika batuan.
  13. Mempergunakan mekanika batuan untuk memecahkan persoalan-persoalan teknik secara praktis.
  14. Mempelajari sikap massa batuan asli dibawah kondisi beban dan kondisi lingkungannya.
  15. Menyangkut struktur statik batuan dan kestabilan batuan sangat penting ditinjau dari sudut keamanan (safety) dan ekonomi.

Proses Pembentukan Batuan Beku

Batuan Beku

Batuan beku adalah merupakan kumpulan (agregate) mineral-mineral silikat dari hasil penghabluran magma yang mendingin (W.T.Huang, 1962).

Magma

Magma adalah larutan silikat pijar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mobile, bersuhu 900oC - 1600oC dari dasar kerak bumi atau dari selubung bumi atas bagian atas. Magma terdiri dari unsur-unsur O, Si, Al, Fe, Mg, Na, Ca, K, senyawa berupa H2O, CO2 dan berupa gas H2S, HCL, CH4, dan CO. Beberapa dari bahan itu berupa volatil (gas) dan yang lainnya adalah non volatil, terutama silikon oksida, Al, Fe, Ca, Mg, K dan Na.

Oksida-oksida tersebut dalam kombinasi tertentu kemudian membentuk mineral-mineral yang sekarang kita jumpai di batuan beku. Bahan-bahan tersebut untuk setiap jenis magma jumlahnya berbeda-beda dan akibatnya batuan beku yang dihasilkan sebagai akibat pembekuan magma akan berlainan pula.
Proses Pembentukan Magma

Bila magma bergerak naik dan mendekati permukaan, maka berarti bahwa keadaan tekanan dan temperatur akan berkurang. Pengurangan suhu menyebabkan bahan-bahan non volatil mengkristal dalam bentuk-bentuk kristal-kristal mineral.

Pada keadaan tertentu magma di dalam bumi dapat naik dan mencapai permukaan bumi melalui rekahan-rekahan atau peledakan gunung api. Magma yang keluar tersebut disebut dengan lava.

Magma tidak sama dengan lava, karena magma masih mengandung gas-gas dan unsur volatil lainnya yang kemudian hilang pada waktu magma mencapai permukaan. Berdasarkan atas komposisi mineral pembentuk batuan bervariasi, maka dapat disimpulkan bahwa magma bervariasi juga.

Pada saat magma mengalami pendinginan akan terjadi kristalisasi dari berbagai mineral utama yang mengikuti suatu urutan atau metode yang umumnya di kenal sebagai Seri Reaksi Bowen.       

Seri Reaksi Bowen

Discontinous Series:
  • Mineral terbentuk secara tidak terus menerus. Pada suhu yang tinggi terbentuk mineral Olivin. Kemudian suhu menurun terus menerus hingga terbentuk mineral Piroksen dimana mineral Olivin sudah tidak terbentuk lagi. Begitu seterusnya sampai terbentuk mineral Biotit.
  • Di dominasi oleh mineral-mineral Mafik (mineral gelap).
Continous Series:
  • Mineral terbentuk secara terus menerus. Pada suhu yang tinggi terbentuk mineral Anortit (Plagioklas Ca). Kemudian suhu terus menerus turun hingga terbentuk mineral Bitownit, tetapi mineral Anortit masih terbentuk. Begitu seterusnya sampai terbentuk mineral Albit.
  • Disebut juga dengan kelompok Plagioklas.
  • Didominasi oleh mineral Felsik (mineral terang).
  • Sampai pada suhu yang rendah, mineral Biotit dan mineral Albit saling bertemu dan terbentuklah kemudian mineral K. Feldspar, Muskovit dan Kuarsa.

Komposisi Mineral Batuan Beku

Menurut W. T. Huang 1962, komposisi mineral pada batuan beku ada tiga kelompok , yaitu :
1. Mineral Utama ( Essential mineral )
Merupakan mineral–mineral yang terbentuk langsung dari kristalisasi magma, berdasarkan warna, densitas ( H. William, 1982 ) dapat dikelompokkan menjadi :
  • Mineral  Felsik, antara lain kwarsa, plagioklas, albit, feldspar.
  • Mineral Mafik, antara lain olivin, piroksin, amphibol, dll.
2. Mineral Sekunder ( Secondary mineral )
Merupakan mineral – mineral tambahan atau mineral ubahan dari mineral utama ( mineral hasil dari hasil kristalisasi magma ) dapat juga hasil dari pelapukan, reaksi kimia atau hasil dari metamorfosisme.
Contoh : kalsit, magnesit, siderit, kaolin, serpentin.

3. Mineral Tambahan
Merupakan mineral – mineral yang terbentuk pada kristal – kristal magma, tetapi kehadirannya dalam jumlah yang sedikit ( kurang dari 50 % ) dan tidak menentukan nama, sifat batuan. Termasuk dalam golongan ini antara lain : hematit, kromit, muskovit, magnetit.

Tekstur Batuan Beku

Tekstur adalah kenampakan atau ciri batuan yang berkaitan dengan hubungan antara komponen batuan baik yang kristalin maupun non kristalin dan dapat mencerminkan cara terdapatnya ataupun cara pembentukan batuan. Hal tersebut di karenakan tekstur batuan beku menunjukan derajat kristalisasi, ukuran butir atau ganularitas dan fabrik (kemas).

1. Drajat Kristalisasi (Degree of cristalliniti)
Mencerminkan proporsi antara komponen kristalin dengan non kristalin (amorf), dibedakan atas:
a.    Holokristalin, bila batuan di susun oleh selurihnya kristal.
b.    Hipokristalin atau merokristalin, bila batuan di susun oleh sebagian kristal dan sebagian gelas.
c.    Holohialin atau hipohialin atau merohialin atau mesohialin, bila batuan di susun oleh seluruhnya gelas.

2. Ukuran butir atau Granularitas
Ukuran butir pada batuan beku di bedakan atas:
a.    Fanerik, bila batuan mempunyai ukuran butir kasar, di bedakan atas:
  • Fanerik sangat kasar, bila diameter berukuran >3 cm
  • Fanerik kasar, bila diameter berukuran 5mm-3 cm
  • Fanerik sedang, bila diameter berukuran 1mm-5mm
  • Fanerik halus, bila diameter berukuran <1mm
b.    Afanitik, bila batuan mempunyai ukuran butir halus hingga tidak dapat di bedakan dengan mata kasar.

3. Fabrik (Kemas)
Merupakan tekstur yang memperlihatkan hubungan geometri antara bentuk dan proporsi butir-butir penyusun batuan.
Secara individu bentuk butir mineral di bedakan atas:
a.    Euhedral, bila mineral di batasi oleh bidang atau bentuk kristal yang sempurna
b.    Subhedral,bila mineral di batasi oleh sebagian bidang atau bentuk kristalnya
c.    Anhedral, bila mineral tidak di batasi oleh bidang atau bentuk kristalnya


Sedangkan fabrik kemas di bedakan atas :
a. Equigranular, bila batuan disusun oleh butiran-butiran mineral yang relatif seragam,  di  bedakan atas :
  • Panidiamorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk euhedral dan ukuran butir relatif seragam.
  • Hipidiamorfik granular, bila batuan di susun oleh mineral yang berbentuk subhedral dan ukuran butir relatif seragam
  • Allotriamorfik granular, bila batuan di susun oleh batuan yang berbentuk anhedral dan ukuran butir relatif seragam
b.  Inequigranular, bila batuan di susun oleh butiran-butiran mineral yang relatif tidak seragam, Seperti :
  • Porfiritik bila kristal/mineral yang berukuran besar (fenokris) tertanam dalam masadasar (matriks) kristal-kristal yang berukuran lebuh halus.
  • Vitroferi, seperti tekstur porfiritik, tetapi masadasarnya berupa gelas.
  •  Gravik, tekstur yang umu pada batuan granitis di mana kwarsa tumbuh bersama dengan K-felspar.
  •  Ofitik, tekstur di mana mineral berukuran besar di inklusi oleh mineral yang berukuran lebih kecil
  • Diabasik, tekstur yang khas pada batuan diabas di mana fenokris plagioklas hadir secara radial.

Struktur Batuan Beku

Secara umum struktur merupakan tekstur dalam skala yang lebih luas yang dapat diamati di lapangan, seperti : struktur aliran lava yang di bedakan atas pillow, ropy, blocky lava maupun sheeting joint dan  columnar joint.

Dalam pelaksanaan praktikum dimana pengamatan batuan hanya dilakukan pada contoh setangan (hand speciement), maka penganmatan struktur akan sangat terbatas seperti :
a.    Struktur masiv, di mana batuan tidak memperlihatkan adanya struktur aliran atau struktur lain.
b.    Xenolit, struktur di mana terdapat fragmen batuan lain atausejenis di dalam Batuan beku.
c.    Struktur rongga yang di bedakan atas :
  • Vesikuler, struktur di mana terdapatnya lubang-lubang gas yang relatif teratur.
  • Scoria, struktur di mana terdapatnya lubang-lubang gas yang tidak teratur.
  • Amikdoloidal, Struktur di mana lubang-lubang gas yang di isi oleh mineral lain.

Klasifikasi Batuan Beku

Berbagai klasifikasi telah ditemukan oleh beberapa ahli sehingga lubang – lubang suatu batuan, pada klasifikasi–klasifikasi lain namanya. Dengan demikian, seorang ahli petrologi harus benar–benar mengerti akan dasar penamaan yang diberikan pada batuan beku antara lain :
1. Klasifikasi berdasarkan tempat terbentuknya:
1.1. Batuan Beku Lelehan (Vulkanic Rock)
Merupakan batuan beku yang berasal dari permukaan dasar magma pada permukaan bumi. Contoh: Andesit, Ryolit, Basalt.

1.2     Batuan Beku Korok (Gang)
Merupakan batuan yang berasal pada daerah antara batuan beku dalam dengan batuan beku lelehan. Tekstur batuan beku korok umumnya hypokristalin.

1.3    Batuan Beku Dalam (Plutonic Rock)
Merupakan batuan yang terbentuk atau berasal dari dalam permukaan bumi, atau magmanya membeku sebelum mencapai permukaan. Umumnya bertekstur holokristalin. Contoh : Granit, Diorit

2. Klasifikasi berdasarkan kandungan silika SiO2
Klasifikasi ini telah lama menjadi standar dalam geologi dan dibagi dalam empat bagian golongan yaitu :
1.    Batuan beku ultra basa, mengandung < 40% SiO2
2.    Batuan beku basa, mengandung 40 – 50% SiO2
3.    Batuan beku intermedier, mengandung 50 – 66% SiO2
4.    Batuan beku asam, mengandung lebih 66% SiO2

Klasifikasi yang dipakai di laboratorium petrologi:
Pengamatan megaskopis terutama dilakukan terhadap komposisi mineral dan kemas maka klasifikasi itu yang dipakai mengikuti klasifikasi yang dikemukakan oleh W.T. Huang 1962 yaitu berdasarkan kandungan kuarsa bebas atau dilika serta alkali feldspar dan plagioklas, serta mineral utama yang lain.

A. Batu Beku Asam
Batuan beku asam terbentuk dari hasil pembentukan magma yang mempunyai kandunga kuarsa lebih dari 10% dan banyak mengandung mineral yang berwarna terang ( felsik ) misalnya : kuarsa, orthoklas, plagioklas.
Contuh batuan:
a.    Fanerik (ukuran butir kasar), terbagi atas:
  • Granit (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
  • Granodiorit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).
b.     Afanitik (ukuran butir halus), terbagi atas:
  • Rhyolitik (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
  • Dasit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).
B. Batuan Beku Intermedier
Batuan beku intermedier merupakan batuan dari hasil pembekuan magma yang mempunyai kandungan kwarsa 52 – 66 %.
Contoh batuan:
a.    Fanerik (ukuran butir kasar), terbagi atas:
  • Syenit (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
  • Diorit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).
b.    Afanitik (ukuran butir halus), terbagi atas:
  • Trakit (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
  • Andesit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).
C. Batuan Beku Basa
Batuan beku basa mempunyai kandungan kwarsa yang amat sedikit bahkan pada beberapa jenis kwarsa jarang hadir. Batuan beku basa mempunyai warna gelap, karena hanya mengandung mineral gelap jadi batuan tersebut dapat mudah dikenali.
Contoh batuan:
a.    Fanerik (ukuran butir kasar), terbagi atas:
  • Gabbro (plagioklas dan piroksen melimpah,olivine mulai hadir).
b.    Afanitik (ukuran butir halus), terbagi atas:
  • Basalt (mempunyai struktur rongga).
  • Diabas (mempunyai struktur diabasik).

D. Batuan Beku Ultra Basa
Batuan beku ultra basa mempunyai kandungan kuarsa yang amat sangat sedikit  (< 40% ) bahkan pada beberapa jenis kwarsa jarang hadir. Batuan beku basa mempunyai warna gelap, karena hanya mengandung mineral gelap jadi batuan tersebut dapat mudah dikenali. Semua batuan beku ultra basa bertekstur fanerik.
Contoh batuan:
  • Serpentin (warna hitam, kilap lemak,mineral utamanya serpentin).
  • Dunit (warna hitam kehijauan, kilap lemak, mineral utamanya olivin).
  • Piroksenit (warna hitam, kilap kaca, mineral utamanya piroksen).
  • Peridotit ( kandungan piroksennya lebih dominan dari pada olivin).

Tahapan Penamaan Batuan Beku

Dasar yang di gunakan untuk penamaan/klasifikasi batuan beku yaitu berdasarkan komposisi mineral penyusun batuan dan berdasarkan tekstur batuan.  Kedua kriteria tersebut tidak hanya berguna untuk pemerian (penamaan) batuan tapi juga untuk asal kejadian batuan. Berdasarkan kedua hal tersebut ada beberapa klasifikasi yang dapat digunakan seperti:

1. Klasifikasi IUGS (International Union of Geologikal Sciences), 1980, dibedakan atas batuan beku berstruktur kasar (fanerik) dan berstruktur halus (Afanitik).

    a. Untuk Tekstur Fanerik.
  • Batuan bertekstur fanerik merupakan batuan beku yang ukuran butirnya dapat di amati dengan mata biasa atau dengan loupe.
  • Penamaan batuan dengan menggunakan diagram segi tiga double (klasifikasi batuan secara umum), dan diagram segi tiga untuk kelompok  batuan ultramafik, gabroik dan anortosit.
  • Dasar penamaan batuan berdasarkan kehadiran mineral kuarsa (Q), Feldspartoid (F) Alkali feldspar(A) dan plagioklas (P).

Cara Penamaan Batuan :
  • Menghitung persentase kehadiran mineral utama, dimana jumlah Q + A + P atau F + A + P harus 100%.
  • Bila jumlah persentase mineral utama tidak 100% maka jumlah mineral utama di hitung kembali untuk di 100%-kan.
  • Plotkan harga persentase mineral utama ke dalam diagram untuk mendapatkan nama batuan.
    b. Untuk Tekstur Afanitik.
Batuan umumnya berukuran halus < 1mm yang tidak dapat di amati oleh  mata biasa ataupun dengan loupe, sehingga persentase kehadiran mineralnya sulit atau tidak dapat ditentukan secara megaskopis. Untuk menetukan persentase dan komposisi mineralnya dapat dibantu dengan melihat warna dari batuan seperti warna terang menunjukan mineral felsik dan warna gelap menunjukan mineral mafik.
Penamaan batuan mengunakan diagram segitiga dan didasarkan pada kehadiran mineral utama kuarsa (Q), Plagioklas (P),dan Alkali feldspar (F). Cara penamaan sama seperti cara penamaan untuk tekstur kasar.

2.     Klasifikasi untuk batuan beku plutonik (Streckeisen, 1974) berdasarkan kehadiran     mineral kuarsa (Q), Plagioklas (P), Alkali feldspar (A), dan Feldspatoid (F)       dengan  mengunakan segitiga rangkap (dobel).

3. Klasifikasi menurut W.T.Huang 1954 berdasarkan pada tekstur dan komposisi batuan beku.

4. Klasifikasi berdasarkan komposisi mineral (dominan).

5. Klasifikasi  berdasarkan komposisi SiO2 dan mineral.
Back To Top