BATUAN METAMORF

            Metamorfisme merupakan proses yang menyebabkan perubahan teksture, mineralogi atau kedua-duanya yang terjadi pada batuan dengan limit bawahnya diagenesis dan pelapukan dan limit atasnya adalah melting (peleburan). Proses perubahan teksture yang tidak diiringi oleh perubahan mineraloginya ada 2 macam, yaitu : Cataclastic dan rekristalisasi. Cataclastic adalah proses penghancuran pada batuan, sedangkan rekristalisasi adalah proses penyusunan kembali kristal lattice dan hubungan dalam butir melalui migrasi ion dan deformasi lattice, tanpa disertai penghancuran butiran. Neocristalisasi adalah proses pembentukan mineral baru yang tidak terdapat pada batuan metamorf sebelumnya. Proses serupa terjadi juga selama proses diagenesis. Jadi metamorfisme boleh dikatakan sama dengan diagenesis, tetapi hanya meliputi proses yang terjadi pada permukaan bumi (p dan t rendah).

            Batuan metamorf adalah batuan dengan teksture dan mineral yang menggambarkan cataclastik, rekristalisasi atau neokristalisasi sebagai respon terhadap kondisi yang berbeda dari pembentukan batuan tersebut dan proses diantara diagenesis dan anatexis. Batua asal dari metamorf ini biasa berasal dari batuan beku, batuan sedimen, maupun batuan metamorf itu sendiri tapi dengan derajat yang lebih rendah. Metamofisme, dapat juga terjadi pada temperature and pressures yang lebih tinggi dari 200^oC and 300 MPa.  Batuan yang terkena proses metamorfisme bisa saja berada pada kedalaman jauh dari permukaan bumi seperti yang terjadi pada zona subduksi atau collision. Batas atas dari metamorfisme terjadi pada  pressure and temperature dimana batuan tidak mengalami fasa melting atau peleburan. Jika telah mengalami melting maka tidak dapat lagi disebut sebagai metamorfisme.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Metamorfisme

        Metamorphism terjadi sebab beberapa mineral stabil hanya di bawah kondisi tekanan dan temperature tertentu.  Ketika terjadi perubahan tekanan dan temperatur, terjadi reaksi kimia yang menyebabkan mineral dalam batuan  berubah hingga mencapai kestabilan pada tekanan dan temperature tertentu. 

        Adapun Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Metamorfisme:

• Temperature sepanjang Gradien Geothermal. Temperature juga dapat meningkat terkait dengan intrusi batuan beku.
• Tekanan bertambah seiring dengan bertambahnya, kemudian, kedua-duanya pressure dan temperature akan bervariasi dalam tiap kedalaman.  Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang dihasilkan dari segala arah.  Ada beberapa tipe stress, disebut hydrostatic stress, atau uniform stress.  Jika stress tidak sama dari segala arah, stress seperti ini disebut differential stress. 

 

 

• Jika differential stress ada saat atau selama metamorphism, akan mempengaruhi tekstur batuan yang terbentuk.
• Rounded grains bisa menjadi bentuk sejajar dalam arah maximum stress.
• mineral yang mengkristal atau tumbuh dalam differential bidang stress dapat mempunyai orientasi lebih.  Khususnya, pada minerals silicate (micas: biotite dan muscovite, chlorite, talc, dan serpentine).

Lembaran-Lembaran Silika akan tumbuh dengan lembaran-lembaran yang berorientasi perpendicular pada arah tegasan maksimum (maximum stress). Orientasi dari lembaran silika menyebabkan batuan dapat pecah sepanjang lembaran yang sejajar.  Struktur seperti ini disebut foliasi. 

• ·       Fluid Phase - Setiap ruang antar butiran-butiran mineral  dalam batuan berpotensi mengandung fluida.  Sebagian besar fluida H₂O, tapi dapat juga mengandung mineral yang terlarut.  Fase fluida penting karena reaksi kimia yang melibatkan satu mineral padat berubah jadi mineral padat lain dapat dipercepat oleh penghancurkan ion yang diangkut oleh cairan itu sendiri. Seiring dengan meningkatnya tekanan metamorfisme, ruang pori-pori di mana cairan itu berada akan berkurang.

• Time – Reaksi kimia dalam metamorfisme, selama recrystallization, dan pembentukan mineral-mineral baru berjalan sangat lambat.  Melalui percobaan laboraturium dikatakan bahwa proses metamorfisme dengan waktu yang lebih lama, akan menghasilkan mineral-mineral berbutir besar.  Dengan demikian batuan metamorf coarse grained telah melalui tahap metamorfisme yang lama.  Eksperimen menyatakan bahwa waktunya dilibatkan adalah berjuta-juta tahun.

Tipe Metamorfisme

1)    Berdasarkan area dan volume

·         Metamorfisme local, merupakan metamorfisme pada volume batuan yang relative kecil (kurang dari 100 km²)

·         Metamorfisme regional, merupakan metamorfisme yang terjadi pada volume batuan yang relative besar (ribuan kilometer kubik)

2)      Berdasarkan agen metamorfismenya

·         Metamorfisme kontak, metamorfisme dengan agen utamanya adalah temperature yang terjadi karena intrusi batuan beku terhadap batuan dangkal yang lebih dingin, biasa terjadi pada skala local. Kontak ini disebut juga kontak aurele.

·         Metamorfisme dinamik, merupakan metamorfisme yang terjadi karena deviatorik stress. Tipe ini terjadi pada zona sesar dan daerah yang terkena jadtuah meteoric. Tipe ini terjadi pada daerah yang cukup luas.

·         Metamorfisme static, merupakan metamorfisme yang terjadi akibat lithostatik yang terjadi pada kedalaman yang realtif dalam, seperti pada fore arc basin dan palung.

·         Metamorfisme dinamotermal, merupakam metamorfisme yang paling banyak dijumpai dan terjadi akabat kombinasi tekanan dan temperature.

Klasifikasi Batuan Metamorf (Berdasarkan komposisi kimianya)

            Klasifikasi ini di tinjau dari unsur-unsur kimia yang terkandung di dalam batuan metamorf yang akan mencirikan batuan asalnya. Berdasarkan komposisi kimianya batuan metamorf terbagi menjadi 5 kelompok, yaitu :

• Calcic Metamorphic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang bersifat kalsik (kaya unsur Al), umumnya terdiri atas batulempung dan serpih. Contoh: batusabak dan Phyllite.
• Quartz Feldsphatic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan unsur kuarsa dan feldspar. Contoh : Gneiss
• Calcareous Metamorphic Rocka dalah batuan metamorf yang berasal dari batugamping dan dolomit. Contoh : Marmer
• Basic Metamorphic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan beku basa, semibasa dan menengah, serta tufa dan batuan sedimen yang bersifat napalan dengan kandungan unsur K, Al, Fe, Mg.
• Magnesia Metamorphic Rock adalah batuan metamorf yang berasal dari batuan yang kaya akan Mg. Contoh : serpentit, sekis.

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:

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

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

·         Tekstur phylitic, berbutir sangat halus sampai halus (<0,5 mm), contoh batuannya adalah phylite.

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

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

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

·         Tektur mylonite.

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

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

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

·         Tekstur fibroblastic, tekstur diablastik yang berukuran sama

3)      Tekstur grano blastik

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

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

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

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