Batuan Metamorf

2.1.            Pengertian Batuan Metamorf

Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk dari proses metamorfisme batuan-batuan sebelumnya karena perubahan temperatur dan tekanan. Metamorfisme terjadi pada keadaan padat (padat ke padat) meliputi proses kristalisasi, reorientasi dan pembentukan mineral-mineral baru serta terjadi dalam lingkungan yang sama sekali berbeda dengan lingkungan batuan asalnya terbentuk. Banyak mineral yang mempunyai batas-batas kestabilan tertentu yang jika dikenakan tekanan dan temperatur yang melebihi batas tersebut maka akan terjadi penyesuaian dalam batuan dengan membentuk mineral-mineral baru yang stabil. Disamping karena pengaruh tekanan dan temperatur, metamorfisme juga dipengaruhi oleh fluida, dimana fluida (H₂O) dalam jumlah bervariasi di antara butiran mineral atau pori-pori batuan yang pada umumnya mengandung ion terlarut akan mempercepat proses metamorfisme.

2.2.            Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Karakteristik Batuan Metamorf

1.                  Komposisi Mineral Batuan Asal

2.                  Temperatur dan Tekanan Selama Metamorfosis

3.                  Pengaruh Gaya Tektonik

4.                  Pengaruh Fluida

2.1.             

2.2.             

2.3.            Klasifikasi Batuan Metamorf

Batuan metamorf diklasifikasikan berdasakan ada atau tidaknya foliasi. Foliasi adalah struktur planar pada batuan metamorf yang disebabkan oleh pengaruh tekanan diferensial saat proses metamorfosis.

1.      Tidak Terfoliasi

Kelas ini diklasifikasikan lagi menurut komposisi mineralnya, yaitu :

a.                   Marmer terdiri dari butiran kalsit berukuran kasar. Jika batuan asalnya adalah dolomit, namanya menjadi marmer dolomit.

b.                  Kuarsit terdiri dari butiran kuarsa yang terlaskan bersama dan terikat kuat pada temperatur tinggi.

c.                   Hornfels berukuran butir sangat halus. Hornfels mika berasal dari serpih dan hornfels amphibole berasal dari basalt.

2.      Terfoliasi

Kelas ini diklasifikasikan lagi menurut tipe foliasinya. Makin jelas foliasinya, makin tinggi derajat metamorfosisnya (menandakan makin tingginya tekanan/temperatur).

Tabel 2.1 Klasifikasi Tipe Foliasi Batuan Metamorf

Derajat metamorfosis	Struktur	Nama Batuan	Mineral Penciri	Karakter Khas
Makin rendah	Slaty	Slate/Batusabak	Lempung, silika melembar	Butiran sangat halus. Kilap earthy. Mudah membelah menjadi lembaran tipis datar.
	Slaty – Schistose	Phyllite	Mika	Butiran halus. Kilap sutra. Membelah mengikuti permukaan bergelombang.
	Schistose	Schist	Biotit, amfibol muskovit	Berkomposisi mineral melembar dan memanjang dengan susunan mendatar. Variasi mineral yang luas.
	Gneissic	Gneiss	Feldspar, kuarsa, amfibol, biotit	Mineral gelap dan terang terpisah dan membentuk perlapisan atau lenses. Perlapisan mungkin berlipat. Lapisan gelap: biotit, hornblende; lapisan terang: felspar, kuarsa

2.4.            Jenis-jenis Metamorfisme

1.      Metamorfisme Kontak/Termal

Metamorfisme ini faktor dominannya ialah temperatur tinggi. Tekanan confining (tekanan yang pengaruhnya sama besar ke semua permukaan benda) juga berpengaruh, namun tidak signifikan. Kebanyakan terjadi < 10 km di bawah permukaan Bumi. Metemorfisme kontak terjadi pada batuan intrusi jika ada magma yang mengintrusi batuan tersebut. Prosesnya menghasilkan efek yang dikenal dengan sebutan baking effect. Zona kontak ini (disebut aureole) tidak terlalu luas, hanya sekitar 1 – 100 meter. Karena tekanan diferensial (tekanan yang pengaruhnya tidak sama besar ke semua permukaan benda) juga tidak terlalu signifikan, batuan metamorf yang terbentuk biasanya tidak terfoliasi.

2.      Metamorfisme Regional/Dinamotermal

Metamorfisme ini terjadi pada kedalaman yang signifikan yakni > 5 km. Batuan jenis ini merupakan yang paling banyak tersingkap di permukaan. Biasanya pada dasar pegunungan yang bagian atasnya tererosi. Batuan dari proses ini kebanyakan terfoliasi, menandakan tingginya tingkat tekanan diferensial (akibat gaya tekonik). Temperatur saat terjadi proses ini bervariasi, tergantung oleh kedalaman dan kehadiran badan magma. Kehadiran mineral indeks dapat menentukan tingkat tekanan dan temperatur proses rekristalisasi. Contohnya: schisthijau dan batuschist yang mengandung mineral klorit, aktinolit, dan plagioklas kaya sodium, terbentuk pada P & T lebih rendah; sedangkan amphibolit yang mengandung hornblende, plagioklas feldspar, dan terkadang garnet, terbentuk pada P & T lebih tinggi.

2.5.            Struktur dan Tekstur Batuan Metamorf

Struktur merupakan bentuk dari handspecimen atau masa batuan yang lebih besar. Struktur dibedakand ari teksture berdasarkan skalanya diman teksture merupakan bentuk mikroskopis yang sidudun oleh ukuran, bentuk, orientasi, dan hubungan butirnya. Pada batuan metamorf struktur terjadi karena proses deformasi.

Teksture pada batuan metamorf:

a)                  Teksture foliasi, yaitu adanya kesejajaran orientasi mineral yang memperlihatkan adanya perlapisan dan kenampakan kelurusan. Contoh tekstur ini, yaitu:

1.                  Tekstur slaty, butirannya sangat halus (< 0,1 mm), kelurusan pada orientasi planardan subplanar, pecahannya berlembar. Contoh batuannya adalah slate.

2.                  Tekstur phylitic, berbutir sangat halus sampai halus (kurang dari 0,5 mm), contoh batuannya adalah phylite.

3.                  Tekstur schistose, berbutir halus sampai sangat kasar (>1 mm), contoh batuannya adalah schist.

4.                  Tekstur gneissose, berbutir halus sampai sangat kasar, memperlihatkan perlapisan karena adanya perbedaan mineralogi.

5.                  Tekstur foliasi porphyroblastik, berbutir sangat halus sampai sangat kasar dengan ukuran kristal yang besar (porphyroblastik) tertanam didalam matriks berfoliasi berukuran halus

6.                  Tektur mylonite.

b)                 Tekstur diablastik, tekstur yang dicirikan dengan tidak adanya kesejajaran buturan, berorientasi radial sampai acak, contoh tekstur ini adalah:

1.                  Tekstur sheaf, tekstur yang memperlihatkan kelompok butiran yang berdabang.

2.                  Tekstur spherolublastik, yaitu tekstur yang memperlihatkan kelompok butiran yang radial.

3.                  Tekstur fibroblastic, tekstur diablastik yang berukuran sama

c)                  Tekstur grano blastik

1.                  Tekstur homogranular, merupakan tekstur yang memperlihatkan ukuran butir yang hamper sama.

2.                  Tekstur heterogranular, merupakan teksture yang memperlihatkan ukuran butir yang tidak seragam.

3.                  Tekstur heterogranoblastik, merupakan tekstur yang dicirikan oleh kumpulam mineral yang sama taapi dengan ukuran yang beragam.

4.                   Tekstur tekstur nodularblastik, merupakan tekstur yang memiliki nodular yang tersusun oleh mineral kecil dengan satu atau dua mineral dalam matrik yang memiliki komposisi berbeda.

2.6.            Facies Metamorfisme

Facies merupakan suatu pengelompokkan mineral-mineral metamorfik berdasarkan tekanan dan temperatur dalam pembentukannya pada batuan metamorf. Setiap facies pada batuan metamorf pada umumnya dinamakan berdasarkan jenis batuan (kumpulan mineral), kesamaan sifat-sifat fisik atau kimia.

Dalam hubungannya, tekstur dan struktur batuan metamorf sangat dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur dalam proses metamorfisme. Dan dalam facies metamorfisme, tekanan dan temperatur merupakan faktor dominan, dimana semakin tinggi derajat metamorfisme (facies berkembang), struktur akan semakin berfoliasi dan mineral-mineral metamorfik akan semakin tampak kasar dan besar.

Gambar 2.1 Facies Metamorfisme

2.7.            Penamaan dan Klasifikasi Batuan Metamorf

Tatanama batuan metamorf secara umum tidak sesismatik penamaan batuan beku atau sedimen. Kebanyakan nama batuan metamorf didasarkan pada kenampakan struktur  dan teksturnya. Untuk memperjelas banyak dipergunakan kata tambahan yang menunjukkan ciri khusus batuan metamorf tersebut, misalnya keberadaan mineral pencirinya (contohnya sekis klorit) atau nama batuan beku yang mempunyai komposisi  yang sama (contohnya granite gneiss). Beberapa nama batuan juga berdasarkan jenis mineral penyusun utamanya (contohnya kuarsit) atau dapat pula dinamakan berdasarkan fasies metamorfiknya (misalnya granulit).

Selain batuan yang penamaannya berdasarkan struktur, batuan metamorf lainnya yang banyak dikenal antara lain :

a.                   Amphibolit yaitu batuan metamorf dengan besar butir sedang sampai kasar dan mineral utama penyusunnya adalah amfibol(umumnya hornblende) dan plagioklas. Batuan ini dapat menunjukkan schystosity bila mineral prismatiknya terorientasi.

b.                   Eclogit yaitu batuan metamorf dengan besar butir sedang sampai kasar dan mineral penyusun utamanya adalah piroksen ompasit (diopsid kaya sodium dan aluminium) dan garnet kaya pyrope.

c.                    Granulit, yaitu tekstur batuan metamorf dengan tekstur granoblastik yang tersusun oleh mineral utama kuarsa dan felspar serta sedikit piroksen dan garnet. Kuarsa dan garnet yang pipih kadang dapat menunjukkan struktur gneissic.

d.                   Serpentinit, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineralnya hampir semuanya berupa mineral kelompok serpentin. Kadang dijumpai mineral tambahan seperti klorit, talk dan karbonat yang umumnya berwarna hijau.

e.                    Marmer, yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineral karbonat (kalsit atau dolomit) dan umumnya bertekstur granoblastik.

f.                    Skarn, Yaitu marmer yang tidak murni karena mengandung mineral calc-silikat seperti garnet, epidot. Umumnya terjadi karena perubahan komposisi batuan disekitar kontak dengan batuan beku.

g.                    Kuarsit, Yaitu batuan metamorf yang mengandung lebih dari 80% kuarsa.

h.                   Soapstone, Yaitu batuan metamorf dengan komposisi mineral utama talk.

i.                     Rodingit, Yaitu batuan metamorf dengan komposisi calc-silikat  yang terjadi akibat alterasi metasomatik batuan beku basa didekat batuan beku ultrabasa yang  mengalami serpentinitasi