Batuan: Arti dan Klasifikasi Batuan

Batuan merupakan penyusun utama kerak bumi. Batuan dapat didefinisikan sebagai massa endapan alami yang ada dalam massa padat kerak bumi.

Sebagian besar batuan terbuat dari agregat mineral. Mineral-mineral ini secara khusus disebut sebagai mineral pembentuk batuan. Mineral adalah zat anorganik yang terjadi secara alami (yaitu memiliki dasar yang tidak ­hidup) yang memiliki sifat fisik tertentu, komposisi kimia tertentu, dan struktur atom tertentu.

Banyak mineral memiliki kecenderungan untuk membentuk kristal yang dibatasi oleh permukaan bidang yang tersusun secara teratur dan simetris. Beberapa sifat fisik seperti pembelahan, kekerasan, berat jenis dan warna berguna dalam identifikasi mineral. Biasanya, mineral terdiri dari dua atau lebih dari dua unsur, tetapi beberapa mineral hanya memiliki satu unsur. Misalnya, belerang, grafit, emas, dll. Disebut mineral satu unsur.

Sebagian besar mineralnya adalah oksida, silikat, dan karbonat. Persentase berbagai unsur yang ada di kerak bumi ditunjukkan pada Gambar 1.39.

Berdasarkan asalnya, batuan dapat diklasifikasikan sebagai batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf.

Beberapa Mineral Pembentuk Batuan:

1. Feldspar:

Setengah kerak terdiri dari feldspar. Ini memiliki warna terang dan konstituen utamanya adalah silikon, oksigen, natrium, kalium, kalsium, aluminium. Ini terdiri dari tiga jenis — ortoklas, plagioklas, mikrolin.

2. Kuarsa:

Ini memiliki dua elemen, silikon dan oksigen. Ini memiliki struktur kristal heksagonal. Itu tidak beraturan, putih atau tidak berwarna. Itu retak seperti kaca dan hadir dalam pasir dan granit. Ini digunakan dalam pembuatan radio dan radar,

3. Piroksen:

Ini adalah mineral dengan kilau hijau atau hitam kusam. Kalsium, aluminium, magnesium, besi, silika adalah konstituen utamanya.

4. Amfibi:

Mineral berserat dengan struktur heksagonal yang memiliki penampilan berkilau hijau atau hitam. Konstituen utamanya adalah kalsium, magnesium, besi, aluminium, magnesium, besi, silika.

6. Olivin:

Komponennya adalah magnesium, besi, silika dll. Ini adalah mineral kaca, hijau atau kuning dengan struktur kristal.

7. Apatit:

Senyawa kompleks yang mengandung kalsium fosfat. Warnanya merah, coklat, kuning atau hijau. Fosfor dan fluor berasal darinya.

8. Barit:

Ini adalah barium sulfat dan memiliki warna putih atau coklat. Ini memiliki struktur kristal.

9. Bauksit:

Hidrous oksida aluminium, itu adalah bijih aluminium. Ini non-kristal dan terjadi pada pelet kecil.

10. Kalsit:

Bahan penting dari batu kapur, kapur dan marmer, itu adalah kalsium karbonat. Warnanya putih atau tidak berwarna.

11. Klorit:

Ini adalah magnesium hidro, besi, aluminium silikat. Ini memiliki struktur yang terbelah.

12. Bilah kayu:

Ini adalah merkuri sulfida dan merkuri berasal darinya. Ini memiliki warna kecoklatan.

13. Korundum:

Ini adalah aluminium oksida dan hadir dalam bentuk ruby dan safir. Ini memiliki struktur heksagonal.

14. Dolomit:

Karbonat ganda kalsium dan magnesium, digunakan dalam industri semen dan besi dan baja. Warnanya putih.

15. Galena:

Itu adalah timbal sulfat dan timbal berasal darinya.

16. Gipsum:

Ini adalah kalsium sulfat hidrat dan digunakan dalam industri semen, pupuk dan kimia.

17. Hematit:

Itu adalah bijih besi merah.

18. Kaolinit:

Tanah liat Cina, pada dasarnya adalah aluminium silikat.

19. Magnesit:

Ini adalah magnesium karbonat dan memiliki struktur non-kristal.

20. Magnetit:

Itu adalah bijih hitam (atau oksida besi) dari besi.

21. Pirit:

Itu adalah besi sulfida. Besi dan asam sulfat diperoleh darinya.

Batu magma dingin:

Batuan beku (ignis dalam bahasa latin berarti api) adalah batuan yang terbentuk melalui pemadatan bahan cair (magma) yang berasal dari dalam kerak bumi. Ini terjadi ketika materi cair mendingin saat mencapai permukaan bumi atau di dalam celah dan rongga bumi. Berbagai klasifikasi batuan beku dimungkinkan dengan menerapkan kriteria yang berbeda.

1. Berdasarkan tempat dan waktu yang dibutuhkan untuk mendinginkan bahan cair, batuan beku dapat dibagi menjadi tiga jenis:

1. Batuan Plutonik:

(Setelah Pluto, Dewa Romawi dunia bawah). Kadang-kadang, materi cair tidak mampu mencapai permukaan dan malah mendingin dengan sangat lambat di kedalaman yang sangat dalam. Pendinginan lambat memungkinkan terbentuknya kristal berukuran besar. Granit adalah contoh tipikal. Batuan ini muncul di permukaan hanya setelah terangkat dan gundul.

2. Lava atau Batuan Vulkanik:

(Setelah Vulcan, Dewa Api Romawi). Ini terbentuk oleh pendinginan cepat lava yang dibuang selama letusan gunung berapi. Pendinginan yang cepat mencegah kristalisasi, akibatnya batuan tersebut berbutir halus. Basalt adalah contoh tipikal. Jebakan Deccan di wilayah semenanjung berasal dari basaltik. (Gbr. 1.40)

3. Hypabyssal atau Dyke Rocks:

Batuan ini menempati posisi tengah antara badan plutonik yang terendam dan aliran lava permukaan. Batuan Dyke memiliki struktur semi-kristal. (Gbr. 1.41)

1. Berdasarkan komposisi kimianya, batuan beku dapat dibedakan menjadi empat macam:
2. Basalt, Diorit, dan Tachylite:

Batuan beku berbentuk kristal, semi-kristal, dan kaca ini terdiri dari kapur, silikat ferromagnesium, dan proporsi oksida besi yang berkurang.

2. Batu Silikon:

Ini mengandung lebih banyak silika tetapi lebih sedikit besi, kapur dan magnesium. Tonalit, kuarsa, dan dasit adalah varian kristalin, semikristalin, dan kaca dari jenis ini.

3. Batu Alkali:

Dalam batuan ini, alkali mendominasi dan batuan ini muncul dalam berbagai bentuk—diorit, porfirit, dan andesit.

4. Peridotit:

Ini adalah batu kristal yang terdiri dari ferro-magnesium, silikat dan oksida.

1. Batuan beku dapat terdiri dari dua jenis, jika keberadaan radikal pembentuk asam, silikon, diambil sebagai dasarnya:

1. Batuan Asam:

Ini dicirikan oleh kandungan silika yang tinggi hingga 80 persen, sedangkan sisanya terbagi antara aluminium, alkali, magnesium, natrium, kalium, oksida besi, kapur. Batuan ini merupakan bagian sial dari kerak bumi. Karena kelebihan silikon, magma asam mendingin dengan cepat sehingga tidak mengalir dan menyebar jauh. Pegunungan tinggi terbentuk dari batuan jenis ini. Batuan ini memiliki kandungan mineral yang lebih berat seperti besi dan magnesium, sehingga warnanya pucat dan biasanya mengandung kuarsa dan feldspar. Batuan asam bersifat keras, kompak, masif dan tahan terhadap pelapukan. Granit adalah contoh tipikal.

2. Batu Dasar:

Batuan ini miskin silika (sekitar 40 persen); kandungan magnesia mencapai 40 persen dan 40 persen sisanya tersebar di oksida besi, kapur, aluminium, alkali, kalium, dll. Karena kandungan silika yang rendah, bahan induk dari batuan tersebut mendingin secara perlahan sehingga mengalir dan menyebar jauh. .

Aliran dan pendinginan ini menimbulkan dataran tinggi. Kehadiran unsur-unsur berat memberikan warna gelap pada bebatuan ini. Basalt adalah contoh tipikal, yang lainnya adalah gabro dan dolerit. Tidak terlalu keras, batuan ini relatif mudah lapuk.

1. Berdasarkan teksturnya, batuan beku dapat dibedakan menjadi berbagai jenis (tekstur suatu batuan ditunjukkan oleh ukuran, bentuk dan susunan mineral penyusunnya).
2. Batuan Berbutir Kasar adalah hasil pendinginan magma yang lambat, misalnya granit.
3. Batuan Berbutir Halus dihasilkan oleh pendinginan cepat misalnya basal.
4. Glassy Rocks adalah hasil dari pendinginan yang sangat cepat.
5. Batuan Porfiritik memiliki kristal dengan dua ukuran yang berbeda—kristal besar dikenal sebagai fenokris dan terletak pada massa dasar berbutir halus atau kaca.
6. Ophitic Batuan memiliki tekstur karakteristik lain yang disebut ophitic, yang umum di dolerites.
7. Akhirnya, berdasarkan bentuk yang diperoleh magma cair setelah pendinginan, batuan beku dapat dibagi menjadi beberapa jenis:
8. Batholith:

Ketika magma cair menyebar ke area yang luas memotong berbagai lapisan, itu dikenal sebagai batolit. Kadang-kadang, batolit terlihat di tanah.

2. Lakolit:

Saat magma asam mendingin dengan cepat, ia akan mengeras pada suhu biasa. Dorongan lebih lanjut dari bawah membuatnya tampak seperti kubah. Ini adalah lacolith.

3.Lapolit:

Varian cekung dari batolit.

4. Fakolit:

Ketika magma yang mengeras memperoleh bentuk seperti gelombang, itu disebut fakolit.

5. Lembar:

Ketika magma cair mendingin dalam lapisan horizontal tipis yang sejajar dengan permukaan, itu disebut lembaran.

6. Kusen:

Jika lembarannya tebal, itu disebut ambang.

7. Bos:

Ketika magma cair mendingin dalam lapisan horizontal tipis yang sejajar dengan permukaan, itu disebut lembaran.

8. Tanggul:

Jika sudut yang disebutkan di atas adalah 90 ^s , itu disebut tanggul.

9. Vulkanik:

Leher Lava yang membeku dalam bentuk silinder ditemukan sebagai sumbat di ventilasi gunung berapi dan dikenal sebagai leher vulkanik. (Gbr. 1.42)

Ciri-Ciri Umum Batuan Beku :

1. Semua batuan beku berasal dari magmatik; setiap jenis intrusif memiliki pasangan ekstrusif.
2. Batuan ini terbuat dari kristal dengan berbagai ukuran dan bentuk.
3. Batuan ini kompak, masif, tidak berlapis dan memiliki kekar yang merupakan titik lemah yang terbuka terhadap aksi pelapukan mekanis.
4. Berasal dari kondisi suhu tinggi, batuan beku tidak berfosil.
5. Meskipun pada dasarnya kedap air, batuan beku dapat mengalami pelapukan secara mekanis.

Signifikansi Ekonomi Batuan Beku:

Karena magma adalah sumber utama bijih logam, banyak di antaranya diasosiasikan dengan batuan beku. Mineral bernilai ekonomi tinggi yang ditemukan dalam batuan beku adalah besi magnetik, nikel, tembaga, timah, seng, kromit, mangan, emas, intan, dan platina.

Logam-logam ini sangat berharga dalam industri metalurgi di zaman modern. Amygdales adalah gelembung berbentuk almond yang terbentuk di basal karena keluarnya gas dan diisi dengan mineral. Banyak logam berasal dari mineral mengkristal biasanya mengisi celah di bebatuan. Batuan tua di semenanjung besar India kaya akan mineral atau logam yang mengkristal ini. Banyak batuan beku seperti granit digunakan sebagai bahan bangunan karena warnanya yang indah.

Batuan Sedimen:

Batuan sedimen menutupi 75 persen permukaan bumi tetapi secara volumetrik hanya menempati 5 persen
kerak bumi. Ini menunjukkan bahwa mereka tidak sepenting batuan beku di kedalaman bumi.

Batuan sedimen atau detrital adalah batuan yang terbentuk dari pengendapan bahan padat yang terbawa dalam suspensi oleh bahan pengangkut. Karena sedimentasi disukai oleh air, sebagian besar batuan sedimen telah terbentuk di bawah air. Angin adalah alat transportasi lainnya; loess adalah salah satu contoh pasir halus yang dibawa oleh angin dan diendapkan sebagai batuan sedimen yang dibawa oleh angin, seperti di Tiongkok barat laut dan anak benua India. Campuran tanah liat dan bongkahan yang tidak tercampur yang dikenal sebagai boulder clay atau ‘till’ adalah contoh batuan sedimen yang diendapkan oleh es seperti di dataran Eropa utara. Bahan yang diendapkan di bawah tekanan lapisan di atasnya berubah menjadi batuan sedimen dengan berlalunya waktu.

Batuan sedimen dapat dipelajari dalam berbagai kategori tergantung pada berbagai kriteria.

1. Berdasarkan asal mula sedimen, batuan sedimen dapat terdiri dari enam jenis:

1. Asal Laut:

Batuan ini berasal dari laut dangkal dan termasuk batupasir, lempung, serpih, dan batugamping.

2. Asal Benua:

Ini adalah produk akhir dari proses erosi yang terjadi di permukaan bumi. Batuan ini terbentuk di padang pasir atau daerah pesisir melalui angin; akibatnya partikelnya lebih bulat dan halus. Batuan ini termasuk batupasir, tanah liat, serpih dll.

3. Asal Organik:

Hewan dan tumbuhan menghisap zat terlarut dalam air dan mengeluarkan air melalui proses seperti pernapasan, transpirasi, dll. Dengan kata lain, tubuh tumbuhan dan hewan adalah transformasi dari zat terlarut yang diperoleh dari air. Sedimen yang berasal dari pembusukan tubuh tanaman dan hewan bersifat organik. Batuan ini mengandung karbonat magnesium, kalsium, silika dll.

4. Asal Vulkanik:

Material yang keluar bersama letusan gunung berapi mengandung piroklas, abu, dll. dan didapat baik di darat maupun di laut. Sedimen tersebut mengandung pasir, mineral, batubara dll.

5. Asal Meteorit:

Banyak meteor datang begitu dekat dengan bumi sehingga pecahannya, setelah hancur karena gesekan, teroksidasi dalam bentuk abu halus dan mengendap di permukaan bumi.

1. Klasifikasi batuan sedimen yang paling umum adalah berdasarkan modus operandi pembentukannya.

Mereka dapat dibentuk melalui proses mekanis, kimia atau organik:

1. Batuan Sedimen yang Terbentuk Secara Mekanis:

Batuan ini dibentuk oleh agen mekanis seperti air mengalir, angin, arus laut, es, dll. Beberapa batuan ini memiliki lebih banyak pasir dan partikel berukuran besar, serta keras. Ini disebut batuan arenaceous misalnya batu pasir. Beberapa batuan lain yang terbentuk secara mekanis memiliki lebih banyak tanah liat dan berbutir halus, lebih lunak, kedap air, dan tidak berpori. Ini disebut batuan berlempung dan mudah lapuk dan terkikis misalnya serpih.

2. Batuan Sedimen yang Terbentuk Secara Kimiawi:

Setelah bersentuhan dengan air yang mengalir (bawah tanah atau permukaan), banyak mineral terlarut di dalamnya. Air bermuatan kimia ini sering meninggalkan lapisan bahan kimia ini setelah air menguap. Endapan tersebut terjadi di muara mata air atau danau garam. Stalaktit dan stalagmit adalah endapan kapur yang tersisa dari air yang bercampur kapur saat menguap di gua-gua bawah tanah dan meninggalkan endapan yang naik dari tanah atau menggantung dari atap. (Gbr. 1.43)

Oolite adalah batu kapur granular yang ditemukan cukup luas di North Yorkshire di Inggris. Gypsum adalah sulfat kapur yang biasa ditemukan bersama dengan garam batu. Ironstone adalah besi karbonat yang biasanya ditemukan berasosiasi dengan lapisan batubara.

3. Batuan Sedimen yang Terbentuk Secara Organik:

Batuan ini terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan. Tumbuhan dan hewan ini terkubur di bawah sedimen dan karena panas dan tekanan dari lapisan di atasnya, komposisinya mengalami perubahan. Batubara dan batu kapur adalah contoh yang terkenal. Sisa-sisa tumbuhan menimbulkan batubara dengan kadar yang berbeda tergantung pada proporsi karbon dan tingkat tekanan di atasnya.

Gambut dan lignit (batubara coklat) adalah tahap pertama batubara yang memiliki karbon di bawah 45 persen; varietas bituminous adalah tahap berikutnya dengan 60 persen karbon. Batu kapur terdiri dari cangkang dan kerangka hewan laut mati yang pernah hidup di perairan laut atau danau yang dangkal, hangat, dan jernih. Cangkang kapur dari organisme semacam itu disemen menjadi batuan sedimen kapur yang berasal dari organik.

Organisme kecil seperti karang dan alga mendorong kalsium karbonat dari air laut. Begitulah terumbu karang yang dibangun dari kerangka karang mati yang pernah hidup di laut tropis. Tergantung pada dominasi kandungan kalsium atau kandungan karbon, batuan sedimen dapat berkapur (batu kapur, kapur, dolomit) atau mengandung karbon (batubara).

Karakteristik Utama Batuan Sedimen:

1. Batuan ini terdiri dari beberapa lapisan atau strata yang disusun secara horizontal satu di atas yang lain.
2. Unsur dasar batuan atau sedimen ini berasal dari sumber dan kelompok mineral yang berbeda.
3. Batuan ini dicirikan oleh bekas-bekas yang ditinggalkan oleh arus air dan gelombang serta retakan matahari.
4. Batuan ini memiliki fosil tumbuhan dan hewan. Fosil-fosil tersebut berupa cetakan daun, serangga atau binatang lembu lunak dan potongan tulang, cangkang atau sebagian keras dari makhluk hidup purba.
5. Batuan ini umumnya berpori dan memungkinkan air meresap melaluinya.
6. Batuan sedimen lebih cepat lapuk dan tererosi dibandingkan jenis batuan lainnya.

Penyebaran Batuan Sedimen di India:

Endapan aluvial di dataran Indo-Gangga dan di dataran pantai merupakan akumulasi sedimen. Endapan ini mengandung lempung dan lempung. Varietas batu pasir yang berbeda tersebar di Madhya Pradesh, Rajasthan timur, sebagian Himalaya, Andhra Pradesh, Bihar dan Orissa. Dataran tinggi Vindhyan di India tengah terdiri dari batupasir, serpih, batugamping. Endapan batubara terdapat di DAS Damodar, Mahanadi, Godavari pada endapan sedimen Gondwana.

Signifikansi Ekonomi Batuan Sedimen:

Batuan sedimen tidak sekaya mineral bernilai ekonomi seperti batuan beku, tetapi mineral penting seperti bijih besi hematit, fosfat, batu bangunan, batu bara, minyak bumi dan bahan yang digunakan dalam industri semen ditemukan di batuan sedimen. Pembusukan organisme laut kecil menghasilkan minyak bumi. Minyak bumi terjadi pada struktur yang sesuai saja. Salah satu struktur tersebut adalah adanya lapisan sebelumnya seperti batupasir di antara dua lapisan batuan tahan air seperti serpih.

Pergerakan selanjutnya dihentikan oleh batuan kedap air, dan tekanan membantunya naik di batuan berpori. Jika batuan ditekuk ke atas seperti pada lipatan antiklinal, minyak cenderung naik ke atas, karena lebih ringan dari air. Mineral penting seperti bauksit, mangan, timah berasal dari batuan lain tetapi ditemukan di kerikil dan pasir yang terbawa air. Batuan sedimen juga menghasilkan beberapa tanah terkaya.

Batuan Metamorf:

Temperatur, tekanan, dan fluida aktif secara kimia menginduksi perubahan pada batuan beku dan sedimen. Oleh karena itu, batuan yang terbentuk di bawah aksi tekanan tinggi, suhu tinggi, dan reaksi kimia atau dengan pengelompokan kembali komponen batuan yang terkikis disebut batuan metamorf dan proses yang menghasilkan batuan metamorf disebut metamorfisme.

Penyebab Metamorfosis:

Metamorfosis dapat terjadi karena beberapa penyebab:

1. Gerakan Orogenik (Bangunan Gunung):

Gerakan seperti itu sering terjadi dengan interaksi lipat, bengkok, kusut, dan suhu tinggi. Proses-proses ini memberikan penampilan baru pada batuan yang ada.

2. Aliran Lahar:

Bahan magmatik cair di dalam kerak bumi membawa batuan di sekitarnya di bawah pengaruh tekanan suhu yang kuat dan menyebabkan perubahan di dalamnya.

3. Gaya Geodinamika:

Kekuatan geodinamis yang ada di mana-mana seperti lempeng tektonik juga memainkan peran penting dalam metamorfisme.

4. Aksi Air Bawah Tanah:

Tindakan kimia air bawah tanah menyebabkan perubahan komposisi kimia dan struktur kristal batuan dan berperan dalam metamorfisme.

5. Mineralizer:

Komponen fluida dari bahan magmatik adalah mineralisasi dan termasuk cairan dan uap, seperti uap, klorin, fluor, dan asam borat. Mineraliser ini bekerja pada batuan untuk menyebabkan metamorfisme.

1. Berdasarkan agen metamorfosis, batuan metamorf dapat terdiri dari dua jenis:

1. Metamorfosis Termal:

Perubahan bentuk atau rekristalisasi mineral batuan sedimen dan batuan beku di bawah pengaruh suhu tinggi dikenal sebagai metamorfosis termal. Mungkin ada berbagai sumber magma panas “suhu tinggi”, gas panas, uap dan cairan, panas bumi, dll. Intrusi magmatik yang menyebabkan metamorfosis termal bertanggung jawab atas puncak Gunung Everest yang terdiri dari batu kapur yang bermetamorfosis. Sebagai hasil dari metamorfosis termal, batupasir berubah menjadi kuarsit dan batugamping menjadi marmer.

2. Metamorfosis Dinamis:

Ini mengacu pada pembentukan batuan metamorf di bawah tekanan tekanan. Terkadang tekanan tinggi disertai dengan suhu tinggi dan aksi air yang bermuatan kimia. Kombinasi tekanan terarah dan panas sangat kuat dalam menghasilkan metamorfosis karena mengarah pada rekristalisasi batuan yang kurang lebih lengkap dan produksi struktur baru. Hal ini dikenal sebagai metamorfosis dynamothermal. Di bawah tekanan tinggi, granit diubah menjadi gneiss; tanah liat dan serpih diubah menjadi sekis.

1. Berdasarkan perluasan fisik metamorfosis, batuan metamorf, sekali lagi, dapat terdiri dari dua jenis:
2. Metamorfisme Lokal/Kontak:

Ini terjadi ketika agensi metamorfosis bertindak secara lokal dan hasilnya terbatas.

2. Metamorfosis Regional:

Ketika semua kekuatan panas melalui intrusi, penguburan, dan gerakan bumi bekerja bersama-sama di area yang luas, perubahan batuan yang meluas adalah hasil dari metamorfosis regional.

Beberapa Contoh Metamorfisme:

^Tekanan Granit → Gneiss

Clay, Shale ^Pressure → Schist

Batupasir — ^Panas → Kuarsit

Clay, Shale ^Heat → Slate Heat, Phyllis

Batubara ^Panas → Antrasit, Grafit

Batu Kapur — ^Panas → Marmer

Batuan Metamorf di India:

Gneisses dan sekis umumnya ditemukan di Himalaya, Assam, Benggala Barat, Bihar, Orissa, Madhya Pradesh dan Rajasthan. Kuarsit adalah batuan keras yang ditemukan di Rajasthan, Bihar, Madhya Pradesh,

Tamil Nadu dan daerah sekitar Delhi. Marmer terjadi di dekat Alwar, Ajmer, Jaipur, Jodhpur di Rajasthan dan sebagian Lembah Narmada di Madhya Pradesh. Batu tulis, yang digunakan sebagai bahan atap dan untuk menulis di sekolah, ditemukan di atas Rewari (Haryana), Kangra (Himachal Pradesh) dan sebagian Bihar. Grafit ditemukan di Orissa dan Andhra Pradesh.