Densitas Batuan

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 ).

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