Assalammualiakum..
Hari
ini gua mau jelasin dikit mengenai hubungan densitas terhadap kedalaman jenis
batuan dan mineral penyusunnya. Sebelumnya tau gak apa itu densita ??
Kalo
belum tau, ni gua kasih tau biar lu sob jadi tau...hehehe
Densitas
/ kepadatan batuan (ρ) sendiri seperti
yang kita ketahui merupakan perbandingan antara massa terhadap volume suatu
batuan, kita dapat menuliskannya ρ =
dimana m adalah massa batuan dan v adalah
volume batuan dengan satuan berupa gram per sentimeter kubik (g / cm3
).
dimana m adalah massa batuan dan v adalah
volume batuan dengan satuan berupa gram per sentimeter kubik (g / cm3
).
Densitas sendiri dibagi
beberapa jenis yaitu :
1. Densitas Bulk : densitas rata-rata dari suatu
volume batuan. Ex batu pasir
2. Densitas Rata-Rata : materi
matrik padat suatu batuan. Ex densitas matrik karbonat ( tanpa pori)
3. Densitas Individu : merupakan komponen-komponen batuan . ex
densitas mineral kuarsa.
4. Densitas Fluida :
merupakan densitas yang mengisi pori rata-rata. Ex densitas air pori.
Tau gak densitas
memiliki hubungan sangat lekat terhadap jenis batuan dan mineral.Jadi, dimana
batuan dari jenis yang berbeda dapat memiliki nilai kepadatan yang saling
mendekati bahkan beberapa memiliki nilai yang sama, namun di lain sisi batuan
dari jenis yang samajuga dapat memiliki nilai kepadatan yang berbeda akibat
terisi mineral dan void yang berbeda-beda. Densitas batuan secara garis besar
besar memiliki nilai kepadatan antara 2.6-3 gr/cm3 , meskipun
demikian tidak menutup kemungkinan batuan tersebut memiliki nilai kepadatan
dibawah 2,6 gr/cm3 hal ini dikarenakan adanya pengaruh dari jenis
mineral yang terkandung dalam batuan tersebut, jenis, umur batuan, proses
pembentukan batuan serta tingkat kedalaman dari batuan itu sendiri. Berdasarkan hal tersebut maka kita dapat
mengurutkan tingkat densitas batuan : Sedimen, Beku dan Metamorf.
Udah tau kan apa itu
densitas dan hubungan-hubungannya.
Nah sekarang gua akan
bahas masing-masing jenis batuan dan hubungan nya sama densita
Densitas
tu kan di setiap batuan berbda-beda densitasnya, batuan metamorf beda dengan
batuan beku densitasnya dan juga beda dengan batuan sedimen. Sekarang ua
jelasin mengenai batuan sedimen,metamorf dan beku. Simak ya dengan
baik...hehehehe J
SEDIMEN
Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk akibat adanya
hasil pemadatan endapan yang berupa bahan lepas. Menurut Hutton 1875; dalam Sanders, 1981 menyatakan Sedimentary rocks are
rocks which are formed by the “turning to stone” of sediments and that
sediments, in turn, are formed by the breakdown of yet-older rocks. Hampir 70%
batuan di permukaan bumi berupa batuan sedimen, tetapi batuan itu hanya 2% dari
volume seluruh kerak bumi. Ini berarti batuan sedimen tersebar sangat luas di
permukaan bumi, tetapi ketebalannya relatif tipis (Tucker, 1991).
Batuan Sedimen itu
sendiri dibagi menjadi beberapa jenis bedasarkan komposisinya :
-
Siliklastik
-
Karbonat
·
Siliklastik : batuan sedimen detritus
(detrital) dengan penyusun utamanya adalah Silika, ex Kuarsa, Feldspar, Mika.
Kenapa hanya silika penyusun utamanya? Hal ini terjadi akibat batuan ini adalah
batuan pecahan asal yang mendekati batuan metamorf. Cara penamaan batuan ini
berdasarkan ukuran butirnya.
Babcock 2008
·
Karbonat : batuan sedimen dimana penyusun
utama mineralnya adalah kalsit. Dimana mineral kalsit sendiri memiliki tingkat
kekuatan batuan kurang lebih 3 dalam skala mohs. Kita dapat mengetahui apakah
batuan itu bersifat karbonat atau tidak dengan cara menetaskan HCL ke batu
tersebut, dimana mineral dari batuan tersebut akan bereaksi dengan HCL itu
sendiri.
Berdasarkan material penyusun dan
densitas yang ada kita dapat mengetahui bahwa proses pemadatan dan pengompakan
batuan sedimen mulai dari endapan sedimen hingga menjadi sedimen pada suhu 300°c dan tekanan 1-2 kilobar dan
variasi suhu tersebut maka batuan sedimen ada beberapa tingkat kekerasan yaitu:
1. Loose Material
2. Indurated
3. Padat
4. Keras
5. Sangat keras (telah mengalami rekristalisasi)
Metamorf
Kalau
Batuan asal atau batuan induk baik itu berupa batuan sedimen, beku yang telah
mengalami perubahan akibat adanya tekanan yang tinggi (1atm) dan suhu diatas
curie (>650°c). Dalam bukunya an intrepetation (1989) winkler menyatakan
bahwasannya proses-proses metamorfisme itu mengubah mineral-mineral suatu
batuan pada fase padat karena pengaruh/respon terhadap kondisi fisika dan kimia
di dalam kerak bumi yang berbeda dengan sebelumnya.
.
Gambar memperlihatkan batuan asal mengalami metamorfisme tingkat rendah, medium
dan tinggi (O’Dunn dan Sill, 1986)
Secara
garis besar struktur dari batuan metamorf dibagi menjadi 2 yaitu
a. Struktur Foliasi
- Struktur Skistose : struktur yang menampakkan penjalaran
mineral pipih (felspar,biotit) lebih banyak daripada mineral butiran.
- Gneisk : menampakkan penjalaran
mineral granular yang lebih banyak daripada mineral pipih.
- Phylitic : seperti struktur
slatycleavage, Cuma mineral dan penjajarannya mulai kasar.
b. Struktur non-foliasi
- Hornfelsik : butiran-butiran mineralnya
relatif seragam.
- Kataklastik : mulai hancurnya batuan asal.
- Milonilik : Mineral berbentuk
lentikuller dan butirannya halus.
- Pilonitik : Mineralnya relatif kasar
dan mendekati ke struktur fillit.
.
Jenis mineral dan
densitas dari batuan metamorf sendiri pun dapat berbeda akibat perbedaan
tekanan, suhu dan kedalaman batuan itu sendiri dimana bila batuan itu semakin
dalam letaknya maka akan ada kenaikan suhu. Akibat suhu tinggi ini akan dapat
menyebabkan proses rekristalisasi dimana akan terjadi perbedaan ukuran mineral
yang ada meskipun tidak menutup kemungkinan komposisinya sama.
Beku
Batuan
ini terbentuk akibat adanya aktivitas magmatik dimana batuan ini mengalami
proses pembekuan secara intrusif ataupun ekstrusif. Pada batuan beku intrusif
proses pembekuan berada didalam dimana hal ini menyebabkan material-material
mineral penyusunnya bersifat kasar dimana menyebabkan batuan intrusif memilik
tekstur batuan yang kasar. Proses pembekuan pada
batuan intrusif terjadi relatif lebih
lama karena tidak ada faktor eksternal yang mempengaruhi batuan ini. Sementara
pada batuan beku ekstrusif proses pembekuan sudah berada diluar dimana hal ini
menyebabkan material-material mineral penyusunnya bersifat lebih halus dan
memiliki tekstur batuan yang halus juga. Proses pembekuan pada batuan ini
relatif lebih cepat karena ada faktor eksternal seperti perbedahan suhu dimana
di eksternal suhu lebih rendah dari pada di intrusif.
Hubungan antara
densitas, kedalaman, jenis batuan dan mineral penyusun nya dimana pada batuan
intrusif mineral penyusun nya lebih halus dan menyebabkan tingkat densitas yang
lebih besar (padat) hal ini dikarenakan mengecilnya pori-pori pada batuan
tersebut. Sementara pada batuan ekstrusif mineral penyusunnya lebih kasar dan
menyebabkan tingkat densitas yang lebih kecil (kurang padat) hal ini
dikarenakan tingkat pori-pori nya yang lebih besar dari intrusif.
Kesimpulan yang dapat
kita ambil dari beberapa penjelasan diatas yaitu
Dari
penjelasan diatas mengenai hubungan densitas pada batuan dan mineral serta kedalaman dapat disimpulkan bahwa
semakin dalam letak atau posisi batuan maka densitas dari batuan itu akan
semakin besar dimana ini terjadi karena tingkat porositas batuan semakin kecil.
Suhu juga mempengaruhi tingkat penyusunan material mineral dimana semakin
tinggi suhu yang ada maka mineral yang ada akan semakin halus hal ini
dikarenakan letak dari suhu yang tinggi itu berada pada kedalaman yang relatif
dalam, dimana tingkat tekanan yang diberikan akan semakin tinggi. Sementara
pada jenis batuan densitas berpangaruh pada material penyusun mineral, proses
dan tingkat porositas yang ada, dimana material mineral ini akan mengisi
pori-pori yang ada pada batuan sebagai lapisan sement. Nah biar lu pada lebih
jelas beda in nya mending lu pada liat tabel di bawah yang bahas tentang perbedaan
densitas pada mineral dan batuannya.
Tabel
Skala Kekerasan Mineral
Kekerasan
|
Mineral
|
Rumus Kimia
|
1
|
Talc
|
Mg3Si4O10(OH)2
|
2
|
Gypsum
|
CaSO4·2H2O
|
3
|
Calcite
|
CaCO3
|
4
|
Fluorite
|
CaF2
|
5
|
Apatite
|
Ca5(PO4)3(OH,Cl,F)
|
6
|
Orthoclase
|
KAlSi3O8
|
7
|
Quartz
|
SiO2
|
8
|
Topaz
|
Al2SiO4(OH,F)2
|
9
|
Corundum
|
Al2O3
|
10
|
Diamond
|
C
|
Densities of common
geologic materials (data from telford e al.1990)
Material Type
|
Density Range
|
Approximate Average Density
|
Sedimentary rocks
|
||
Alluvium
|
1.96-2.00
|
1.98
|
Clay
|
1.63-2.60
|
2.21
|
Garvel
|
1.70-2.40
|
2.00
|
Loess
|
1.40-1.93
|
1.64
|
Silt
|
1.80-2.20
|
1.93
|
Soil
|
1.20-2.40
|
1.92
|
Sand
|
1.70-2.30
|
2.00
|
Sandstone
|
1.61-2.76
|
2.35
|
Shale
|
1.77-3.20
|
2.40
|
Limestone
|
1.93-2.90
|
2.55
|
Dolomite
|
2.28-2.90
|
2.70
|
Chalk
|
1.53-2.60
|
2.01
|
Halite
|
2.10-2.60
|
2.22
|
Glacier
ice
|
0.88-0.92
|
0.90
|
Igneous rocks
|
||
Rhyolite
|
2.35-2.70
|
2.52
|
Granite
|
2.50-2.81
|
2.64
|
Andesite
|
2.40-2.80
|
2.61
|
Syenite
|
2.60-2.95
|
2.77
|
Basalt
|
2.70-3.30
|
2.99
|
Gabbro
|
2.70-3.50
|
3.03
|
Metamorphic
rocks
|
||
Schist
|
2.39-2.90
|
2.64
|
Gneiss
|
2.59-3.00
|
2.80
|
Phylite
|
2.68-2.80
|
2.74
|
Slate
|
2.70-2.90
|
2.79
|
Granulite
|
2.52-2.73
|
2.65
|
Amphibolite
|
2.90-3.04
|
2.96
|
Eclogite
|
3.20-3.54
|
3.37
|
Sumber
-
Reynolds,John M.1997.An Introduction to
Apllied and Environmental Geophisics.Jhon Wiley and Son Ltd.England
-
Catatan Kuliah Petrology
