Proses Pencucian batubara

Proses Pencucian Batubara

Pencucian ialah usaha yang dilkakukan untuk memperbaiki kualitas batubara, agar batubara tersebut memenuhi syarat penggunaan tertentu. Termasuk didalamnya pembersihan untuk mengurangi impurities anorganik.Karakteristik batubara dan impurities yang utama ditinjau dari segi pencucian secara mekanis ialah komposisi ukuran yang disebut size consist, perbedaan berat jenis dari material yang dipisahkan, kimia permukaan, friability relatif dari batubara dan impuritiesnya serta kekuatan dan kekerasan.

Ada beberapa cara. Contoh sulfur, sulfur adalah zat kimia kekuningan yang ada sedikit di batubara, pada beberapa batubara yang ditemukan di Ohio, Pennsylvania, West Virginia dan eastern states lainnya, sulfur terdiri dari 3 sampai 10 % dari berat batu bara, beberapa batu bara yang ditemukan di Wyoming, Montana dan negara-negara bagian sebelah barat lainnya sulfur hanya sekitar 1/100ths (lebih kecil dari 1%) dari berat batubara. Penting bahwa sebagian besar sulfur ini dibuang sbelum mencapai cerobong asap.

Satu cara untuk membersihkan batubara adalah dengan cara mudah memecah batubara ke bongkahan yang lebih kecil dan mencucinya. Beberapa sulfur yang ada sebagai bintik kecil di batu bara disebut sebagai "pyritic sulfur " karena ini dikombinasikan dengan besi menjadi bentuk iron pyrite, selain itu dikenal sebagai "fool's gold” dapat dipisahkan dari batubara. Secara khusus pada proses satu kali, bongkahan batubara dimasukkan ke dalam tangki besar yang terisi air , batubara mengambang ke permukaan ketika kotoran sulfur tenggelam. Fasilitas pencucian ini dinamakan "coal preparation plants" yang membersihkan batubara dari pengotor-pengotornya.

Tidak semua sulfur bisa dibersihkan dengan cara ini, bagaimanapun sulfur pada batubara adalah secara kimia benar-benar terikat dengan molekul karbonnya, tipe sulfur ini disebut "organic sulfur," dan pencucian tak akan menghilangkannya. Beberapa proses telah dicoba untuk mencampur batubara dengan bahan kimia yang membebaskan sulfur pergi dari molekul batubara, tetapi kebanyakan proses ini sudah terbukti terlalu mahal, ilmuan masih bekerja untuk mengurangi biaya dari prose pencucian kimia ini.

Kebanyakan pembangkit tenaga listrik modern dan semua fasilitas yang dibangun setelah 1978 — telah diwajibkan untuk mempunyai alat khusus yang dipasang untuk membuang sulfur dari gas hasil pembakaran batubara sebelum gas ini naik menuju cerobong asap. Alat ini sebenarnya adalah "flue gas desulfurization units," tetapi banyak orang menyebutnya "scrubbers" — karena mereka men-scrub (menggosok) sulfur keluar dari asap yang dikeluarkan oleh tungku pembakar batubara.

Dalam pencucian batubara, yang harus dipertimbangkan ialah metode pencucian mana yang akan diterapkan untuk mempersiapakan batubara sesuai keperluan pasar, dan apakah pencucian masih diperlukan, karena pada prinsipnya batubara dapat dijual langsung setelah ditambang. Kenyataannya penjualan langsung setelah ditambang tidak berarti produser memperoleh keuntungan maksimum. Oleh karena itu dalam memutuskan ini perlu dimasukan juga pertimbangan komersial.Untuk menentukan kesesuaian alat yang digunakan dalam mencuci batubara syarat yang diperlukan adalah ukuran butir dari batubara yang akan dicuci, spesifik gravity dan kapasitas produksi yang digunakan. Alat-alat tersebut antara lain dapat dipilih Dense Medium Separation, Concentration Table, Jig dan Flotasi.

Dalam proses pencucian batubara untuk memisahkan dari mineral pengotor, dipakai berbagai jenis peralatan konsentrasi berdasarkan sifat-sifat batubara dari mineral pengotor. Perbedaan tersebut dapat berupa sifat fisik atau mekanik dari butiran tersebut, seperti halnya berat jenis, ukuran, warna, gaya sentripetal, gaya sentrifugal ataupun desain peralatan itu sendiri.

Pencucian batubata dilakukan karena batubara hasil penambangan bukanlah batubara yang bersih, tetapi masih banyak mengandung material pengotor. Pengotor batubara dapat berupa pengotor homogen yang terjadi di alam saat pembentukan batubara itu sendiri, yang disebut dengan Inherent Impurities, maupun pengotor yang dihasilkan dari operasi penambangan itu sendiri, yang disebut extraneous impurities.

Dengan demikian pencucian batubara bertujuan untuk memisahkan dari material pengotornya dalam upaya meningkatkan kualitas batubara sehingga nilai panas berrtambah dan kandungan air serta debu berkurang. Batubara yang terlalu banyak pengotor cenderung akan menurunkan kualitas batubara itu sendiri sehingga tidak dapat diandalkan dalam upaya penjualan ke konsumen. Pada umumnya persyaratan pasar menghendaki kandungan abu tidak lebih dari 10 %, dan pada umumya menghendaki nilai panas yang berkisar antara 6000-6900 kcal/kg.

Batubara dari tambang terbuka dan tambang dalam harus dipisahkan terlebih dahulu dari material pengotornya yang ditimbun terlebih dahulu di Coal Yard. Dengan bantuan Whell Looader, raw coal dimuat ke hopper, umpan dari hopper ini dipisahkan melalui grizzly, sehingga batubara yang memiliki ukuran diatas 75 mm akan dimuat ke Picking Belt yang selanjutnya akan dipisahkan dari material pengotornya melalui hand picking secara manual, sedangkan batubara yang berukuran -75 mm akan dijadikan umpan pencucian.

Macam-Macam Alat Pencucian Batubara

1. Jig

Pencucian dengan alat ini didasarkan pada perbedaan spesific gravity. Proses yang dilakukan Jig ini adalah adanya stratifikasidalam bed sewaktu adanya air hembusan. Kotoran cenderung tenggelam dan batubara bersih akan timbul di atas.

Basic jig, Baum jig sesuai digunakan untuk pencucian batubara ukuran besar, walaupun Baum Jig dapat melakukan pencucian pada batubara ukuran besar tetapi lebih efektif melakukan pencucian pada ukuran 10 – 35 mm dengan spesifik gravity 1,5 –1,6. Modifikasi Baum jig adalah Batac jig yang biasa digunakan untuk batubara ukuran halus.

Untuk batubara ukuran sedang, prinsipnya sama yaitu pulsing (tekanan) air hembusan berasal dari samping atau dari bawah bed. Untuk menambah bed atau mineral keras yang digunakan untuk meningkatkan stratifikasi dan menghindari percampuran kembali, mineral yang digunakan biasanya adalah felspar yang berupa lump silica dengan ukuran 60 mm.

2. Dense Medium Separator (DMS)

Dense medium ini juga dioperasikan berdasarkan perbedaan spercific gravity. Menggunakan medium pemisahan air, yaitu campuran magnetite dan air. Medium campuran ini mempunyai spesific gravity antara batubara dan pengotornya. Slurry magnetite halus dalam air dapat mencapai densitas relatif sekitar 1,8 ukuran batubara yang efektif untuk dilakukan pencucian adalah 0,5 – 150 mm dengan Spesifik gravity 1,3 – 1,9 type dense-medium separator yang digunakan dapat berupa bath cyclone dan cylindrical centrifugal. Untuk cylinder centrifugal separator digunakan untuk pencucian batubara ukuran besar dan sedang.

Dense medium cyclone bekerja karena adanya kecepatan dense medium, batubara dan pengotor oleh gaya centrifugal. Batubara bersih ke luar menuju ke atas dan pengotornya menuju ke bawah. Gambar 2 menunjukkan contoh dense medium bath dan dense medium cyclone. Faktor penting dalam operasi berbagai dense medium sistem didasarkan pada magnetite dan efisiensi recovery magnetite yang digunakan lagi.

3. Hydrocyclone

Hydrocyclone adalah water based cyclone dimana partkel-partikel berat mengumpul dekat dengan dinding cyclone dan kemudian akan ke luar lewat cone bagian bawah. Partikel-partikel yang ringan (partikel bersih) mennuju pusat dan kemudian ke luar lewat vortex finder. Diameter cyclone sangat berpengaruh terhadap efektifitas pemisahan. Kesesuaian ukuran partikel batubara yang akan dicuci adalah 0,5 – 150 cm dengan spesifik gravity 1,3 – 1,5

4. Concentration Tables

Proses konsentrasi table adalah konsentrasi dengan meja miring terdiri dari rib-rib (tulang-tulang) bergerak ke belakang dan maju terus menerus dengan arah yang horisontal. Partikel-partikel batubara bersih (light coal) bergerak ke bawah table, sedangkan partikel-partikel kotor (heavy partical) merupakan partikel yang tidak diinginkan terkumpul dalam rib dan bergerak ke bagian akhir table.

Batubara ukuran halus dapat dicuci dengan alat ini secara murah tetapi kapasitasnya kecil dan hanya efektif untuk melakukan pencucian pada batubara dengan spesific gravity lebih besar 1,5 dengan ukuran partikel batubara yang dicuci 0,5 – 15 mm.

5. Froth Flotation

Froth Flotation merupakan metode pencucian batibara yang banyak digunakan untuk ukuran batubara halus. Froth flotation cell digunakan untuk membedakan karakteristik permukaan batubara. Campuran batubara dan air dikondisikan dengan reagen kimia supaya gelembung udara melekat pada batubara dan mengapung sampai ke permukan, sementara itu partikel-partikel yang tidak diinginkan akan tenggelam. Gelembung udara naik ke atas melalui slurry di dalam cell dan batubara bersih terkumpul dalam gelembung busa berada di atas. Kesesuaian ukuran butir batubara yang dicuci < 0,5 mm dengan spesifik gravity 1,3.

Proses pencucian batubara pada washing plant dapat diuraikan sebagai berikut :

1.    Tahap preparasi

Tahap preparasi umpan (persiapan umpan) pada pencucian perlu dilakukan dengan tujuan :

1. memperoleh ukuran butir yang cocok dengan desain peralatan pencucian
2. supaya kotoran mudah terliberasi dari tubuh batubara.

Dalam tahap preparasi kegiatan yang dilakukan pemisahan Raw Coal kasar (+75 mm) pemisahan raw coal kasar ini terjadi di Chain Conveyor yang dibawahnya di pasang grizzly yang berukuran 75 mm.

2. Tahap Pra pencucian

Tujuan dari tahap ini adalah menghilangkan material pengotor yang melekat pada batubara dan mengurangi batubara yang berukuran -0,5 mm.

Dalam tahap pencucian kegiatan yang dilakukan meliputi :

a.  Prewetting (pembahasan awal)

b.  Descliming

3. Tahap pencucian dan pengurangan kandungan air

Tahap pencucian ini terjadi di dalam baum jig dan hydrocyclone

a. Baum Jig

Batubara pretreatment yang berukuran -75 mm dialirkan ke baum jig melalui lubang umpan (jig fedd sluice). Pada baum jig, umpan mengalami konsentrat gaya berat, sehingga diperoleh tiga macam produk yaitu :

1. Batubara tercuci

Batubara tercuci hasil konsentrasi gaya berat berukuran -75 mm + 0,5 mm diteruskan ke dalam static screen dan double deck vibrating screen untuk dikurangi kandungan airnya, serta dilakukan pemisahan ukuran partikelnya. Double deck vibrating screen mempunyai lubang bukaan sebelah atas 5 mm dan lubang bukaan sebelah bawah 0,5 mm, sehingga terjadi pemisahan ukuran batubra tercuci setelah melewati double deck vibrating screen sebagai berikut :

a). batubara tercuci ukuran -75 mm + 5 mm

batubara tercuci ukuran -75 mm + 5 mm ini diangkut oleh belt conveyor.

b). Batubara tercuci ukuran -5 mm + 0,5 mm

batubara tercuci ukuran -5 mm + 0,5 mm ini dibawa oleh belt conveyor dan selanjutnya bersama produk kasat di bawa ke storage.

c). Batubara tercuci ukuran -0,5 mm

batubara tercuci ukuran -0,5 mm ini ditampung pada dua macam sumuran (sump). Untuk yang lolos dari descliming screen ditampung effluent sump, sedangkan yang lolos dari sizing screen ditampung pada main sump. Batubara yang masuk ke effluent sump, bersama-sama dengan air dipompakan ke effluent cyclone dan yang masuk ke main sump dipompakan ke classifying cyclone untuk kemudian diproses lebih lanjut pada unit pencucian berikutnya.

2. Produk menengah (middling)

Produk menengah dari baum jig diangkut dengan elevator A. dan ditumpahkan ke dalam bak penampung kotoran (discard bin)

3. Batuan pengotor (Discard)

Batuan pengotor dari pengotor produk baum jg diangkut dengan elevator B yang kemudian ditumpahkan ke dalam discard bin. Selanjutnya produk menengah dan produk pengotor ini dibuang ke tempat pembuangan dengan alat angkut truck.

b. Hydrocyclone

Umpan (feed) dari hydrocyclone berasal dari effluent sump dan main sump. Material yang masuk ke dalam hyrocylone tersebut akan mengalami konsentrasi gaya karena adanya gaya sentrifugal yang terjadi di dalam cyclone, sehingga akan menghasilkan produk limpahan atas (overflow) dan produk limpahan bawah (under flow). Limpahan bawah tersebut selanjutnya akan menjadi umpanm pada slurry screen.

Produk limpahan atas dari hydrocyclone selanjutnya diproses pada peralatan sebagai berikut :

1. Head box

Pada head box produk limpahan atas dari cyclone tersebut terbagi lagi menjadi dua macam produk, yaitu produk limpahan atas dari head box yang dipompakan lagi pada lounder untuk dipakai pencucian kembali dan produk limpahan bawah yang selanjutnya dialirkan ke thickener.

2. Bak pengendap (thickener)

Over flow dari cyclone dialirkan ke bak penampungan (thickener). Material yang masuk ke thickener merupakan material pengotoryang telah bercampur membentuk lumpur, walau pada kenyataannya masih banyak produk batubara umuran 0,5 mm yang terbawa bersama kotorannya. Didalam thickener dengan bantuan flocculant terjadi proses pengendapan.

Referensi :

_______, Inspector’s Guidance Manual Coal Preparation Plants. http://www.cdphe.state.co.us/ap/down/coalprep.pdf. Diakses pada tanggal 9 Desember 2008

 

_______, Bagaimana membuat batubara bersih. http://wapedia.mobi/id/Batubarahttp://wapedia.mobi/id/Batubara

           Diakses pada tanggal 9 Desember 2008

 

Rod. Hat, Washed Coal from a Utilization Perspective.

http://www.coalcombustion.com/PDF%20Files/Washed%20Coal%20from%20a%20Utilization%20Perspective03.pdf.  Diakses pada tanggal 9 Desember 2008

TUGAS II

PENCUCIAN BATUBARA

Oleh

Abdul Majid

03053120070

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

2008

struktur geologi

6. Struktur Geologi

6.1 Bukti deformasi kerak bumi

Banyak bukti yang mendukung tentang pergerakan kontinyu pada kerak bumi. Pergerakan itu berskala besar dan berjalan sepanjang waktu geologi. Bukti adanya pergerakan bumi dapat diamati dari bentuknya, misalkan batuan sedimen yang mulanya terbentuk dibawah laut, sekarang tersingkap di pegunungan yang tinggi.

            Gempa bumi juga menunjukkan bukti lain tentang adanya pergerakan di kerak bumi. Selama gempa berlangsung, maka kerak tidak mengalami vibrasi, tetapi sejumlah bagian darinya mengalami perekahanan dan pergeseran (fractured and displaced).

            Banyak formasi batuan mengandung bukti deformasi yang jelas pada skala besar. Setiap deretan pegunungan memperlihatkan tersingkapnya lapisan sedimen yang asalnya diendapkan relatif horizontal dibawah permukaan air laut. Adanya perlapisan batuan yang terlipat memberikan bukti gerak berkelanjutan dari litosfer (lithosphere) dan deformasi yang dihasilkannya (Gambar 6.1).

Tabel 1

(A)

(B)

Gambar 6.1. Bukti deformasi pada kerak bumi. (A) Pergeseran pada struktur pemukuman dikarenakan gempa bumi. (B) Batuan sedimen terdeformasi pada Canadian rockies (Hamblin & Christiansen, 1995).

6.2. Dip dan Strike

Sejumlah kenampakan kerak secara struktural sangatlah besar untuk dilihat dari satu lokasi di permukaan bumi. Bentuk struktur tersebut dikenali hanya dari geometri tubuh batuan yang ditentukan melalui pemetaan geologi (geological mapping).

            Pada singkapan, dua hal mendasar yang diamati adalah strike (jurus) dan dip (kemiringan) yang menggambarkan bidang perlapisan, bidang sesar, rekahan atau kenampakan planar lainnya. Strike adalah arah suatu garis (ditentukan menggunakan kompas dan berpatokan pada arah utara) yang terbentuk karena perpotongan antara bidang horizontal dengan bidang miring, misalkan bidang perlapisan dan bidang sesar. Pengukuran keduanya menentukan orientasi permukaan planar terhadap keruangan. Dip suatu bidang adalah sudut dan arah inklinasi terhadap horizontal. Dip harus diukur tegak lurus terhadap arah strike.

            Konsep strike dan dip dapat mudah dipahami dengan merujuk pada keadaan lapangan dimana singkapan lapisan miring sepanjang pantai terlihat jelas (Gambar 6.2.). Di lapangan, strike dan dip diukur dengan kompas geologi sehingga didapatkan arah dan besar sudut inklinasinya. Simbul penulisan strike dan dip untuk bidang perlapisan adalah garis panjang untuk arah strike dan garis pendek dan tegak lurus terhadap strike adalah arah dip. Adapun besar dip dinyatakan dalam angka.

(A)

(B)

Gambar 6.2. (A) Konsep dip dan strike.  (B) Sikuen lapisan miring yang menggambarkan konfigurasi perlipatan dan hilangnya lapisan bagian atas karena erosi (Hamblin & Christiansen, 1995).

6.3. Lipatan (Folds)

Struktur tiga dimensi yang berukuran mikroskopis hingga ratusan kilometer lebar menunjukkan kenampakan perlipatan, kubah (dome) dan cekungan (basin) besar disebut sebagai lipatan. Perlipatan dapat dilihatdari skala kecil misal skala contoh setangan hingga skala lebih besar seperti pegunungan dan ini hanya terbaik diamati menggunakan foto udara atau dari pemetaan geologi. Lipatan merupakan ekspresi dari ductile deformation dari batuan pada kerak bumi. Lipatan bernilai penting secara ekonomik karena perannya sebagai perangkap minyak dan gas bumi serta mengontrol sejumlah lokasi endapan bijih.

6.3.1. Tatanama Lipatan (Fold Nomenclature)

Tiga jenis lipatan yang umum adalah monoklin (monoclines), antiklin (anticlines) dan sinklin (synclines). Monoklin adalah lipatan sederhana dengan kemiringan (dipping) landai atau hampir horisontal seperti lengkungan seperti tangga (steplike). Antiklin adalah bentuk sederhana dengan lapisan melengkung keatas dan kedua sayap lipatan (limbs) memperlihatkan kemiringan menjauh dari puncak lipatan (fold crest). Batuan pada antiklin bila tererosi secara progresif, maka lapisan yang semakin tua berada pada bagian dalam lipatan. Sinklin adalah lipatan sederhana yang kedua sayap lipatan menuju ke sumbu lipatan. Batuan pada sinklin bila tererosi secara progresif, maka lapisan yang muda berada pada sumbu lipatan (Gambar 6.3).

(A)	(B)
(C)	(D)

Gambar 6.3.  Tatanama lipatan didasarkan pada geometri struktur secara tiga dimensi. (A) monocline. (B) Anticline (C) Syncline. (D) Overtune anticline & syncline (Hamblin & Christiansen, 1995).

Untuk tujuan deskripsi dan analisis, lipatan secara sederhana dapat dibagi beberapa bagian lipatan. Hinge plane adalah bidang imajiner yang membagi lipatan menjadi dua bidang yang sama besar. Lebih presisi lagi, maka hinge plane berada pada pelengkungan maksimum lipatan. Garis yang terbentuk oleh perpotongan hinge plane dan bedding plane disebut hinge. Inklinasi kearah bawah dari hinge disebut sebagai plunge (Gambar 6.4). Dengan demikian, plunging fold adalah suatu lipatan yang hinge-nya telah mengalami inklinasi. Hinge plane seringkali disebut pula sebagai axial plane (bidang sumbu).

Gambar 6.4. Hinge plane suatu lipatan merupakan bidang imajiner yang membagi lipatan menjadi dua bagian sama besar. Garis yang terbentuk akibat perpotongan antara hinge plane dan bedding plane disebut sebagai hinge. Inklinasi kearah bawah dari hinge disebut sebagai plunge (Hamblin & Christiansen, 1995).

            Lipatan digambarkan sebagai lipatan simetri atau lipatan up-right apabila posisi axial plane vertikal dan masing-masing dip dari sayap lipatan memiliki sudut yang sama. Namun bila posisi axial plane tersebut miring, maka menjadi lipatan asimetri. Pada overtuned fold, kedua sayap lipatan memiliki arah yang sama. Lipatan dengan axial plane horizontal disebut sebagai recumbent fold. Overtuned fold dan recumbent fold umumnya dijumpai pada barisan pegunungan yang terbentuk oleh kompresi pada convergent plate boundaries.

            Plunging fold adalah lipatan dengan sumbu lipatan yang memiliki inklinasi. Domes (kubah) dan basins (cekungan) adalah bentuk membundar – oval yang masing-masing sepadan dengan antiklin dan sinklin. Pada dome yang tererosi, maka bagian tertua tersingkap pada bagian pusatnya. Semua lapisan pada dome memperlihatkan dip yang menjauh dari titik pusat. Sebaliknya, semua lapisan pada basin memperlihatkan dip yang menuju masuk ke titik pusat (Gambar 6.5).

(A)

(B)

Gambar 6.5. Diagram blok (A) dome. (B) basin (Monroe & Wicander, 1997).

6.4 Sesar (Faults)

Pergeseran sepanjang sesar di permukaan bumi membentuk sesar. Pada tebing ditepian jalan atau pada dinding lembah memperlihatkan bidang sesar (fault plane) yang jelas. Lapisan yang bergeser dan mengalami offset mudah terlihat. Tiga tipe dasar dari sesar yang dikenali, yakni (1) sesar normal (normal faults), (2) sesar naik (thrust faults) dan sesar mendatar (strike-slip faults).

6.4.1 Sesar Normal

Sesar normal adalah adanya pergeseran vertikal dan batuan diatas bidang sesar (hanging wall) yang bergerak menuruni bidang sesar relatif terhadap footwall. Sesar normal biasanya adalah terinklinasi curam antara 65 – 90^O. Pergerakan vertikal ini menghasilkan cliff atau scrap (gambar 6.6.).

Gambar 6.6. normal fault. Hanging wall bergerak turun terhadap footwall (Hamblin & Christiansen, 1995)

            Sesar normal seringkali memperlihatkan bentuk susunan tangga atau seri fault blocks. Bila ada blok yang turun diantara dua sesar normal disebut graben. Sedangkan, Blok yang terangkat diantara dua sesar normal disebut sebagai Horst.

6.4.2 Sesar Naik (thrust faults dan reverse faults)

Sesar naik dengan sudut kecil dimana hanging wall relatif naik diatas footwall disebut sebagai thrust faults. Geolog membatasi untuk thrust fault memiliki fault dip bersudut kurang dari 45^O. Sedangkan bila bersudu lebih dari 45^O, maka disebut reverse faults. Thrust faults merupakan hasil dari pemendekan kerak bumi dan biasanya berasosiasi dengan perlipatan intensif yang disebabkan kompresi horizontal pada kerak bumi (gambar 6.7.).

Gambar 6.7. Thrust fault. Hanging wall bergerak naik terhadap footwall (Hamblin & Christiansen, 1995).

6.4.3 Sesar mendatar (strike-slip faults)

Sesar mendatar merupakan rekahan dengan sudut yang besar dengan pergeseran secara horizontal dan paralel terhadap strike bidang sesar. Tidak ada atau sedikit pergerakan vertikal sehingga tebing yang tinggi tidak dijumpai sepanjang sesar mendatar. Sesar ini secara topografi diekspresikan oleh kenampakan yang lurus memanjang dan adanya ketidakmenerusan pada jenis bentangalam (landscape) dan pembelokan sungai tiba-tiba (gambar 6.8.).

Gambar 6.8. strike-slip fault. Pergeseran secara horizontal (Hamblin & Christiansen, 1995).

6.5 Rekahan (Joints)

Kenampakan struktural pada batuan yang tersingkap di permukaan bumi seperti simple cracks, fractures dan dikenal sebagai joints. Rekahan tidak terjadi secara random, melainkan sebagai dua set rekahan yang berpotongan pada sudut antara 45 hingga 90 derajat. Rekahan terkait pula dengan sesar dan lipatan.

Rekahan umumnya ditemukan pada batuan yang getas (brittle) seperti batupasir. Rekahan terekspresi dalam, paralel dan mengontrol perkembangan sungai, percabangan sungai dan aktivitas pelarutan.

Rekahan berasosiasi dengan rejim kompresi (compression) dan tarikan (tension). Rekahan dapat bernilai ekonomi tinggi. Rekahan memberikan permeabilitas yang penting bagi migrasi air tanah (groundwater migration) dan akumulasi minyak bumi (petroleum). Jadi, analisis rekahan penting bagi eksplorasi dan pengembangan sumber daya alam. Rekahan juga mengontrol pengendapan emas, perak, tembaga dan endapan bijih lainnya. Larutan hidrotermal yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku bermigrasi sepanjang dinding rekahan (joint walls) membentuk mineral veins.

Pada proyek konstruksi seperti pembuatan bendungan (dam), terkait dengan keberadaan sistem rekahan pada batuan, maka perlu diberikan perhatian ketika membuat perencanaan proyek (project planning) karena terkait dengan kestabilan bendungan.

6.6 Penyebab Deformasi Batuan

Diatas telah dibahas berbagai produk deformasi batuan seperti perlipatan dan penyesaran. Tapi, mengapa deformasi dapat terjadi? Mengapa dijumpai lipatan yang landai sedang ditempat lain terdapat lipatan kompleks? Pendek kata, apakah yang sesungguhnya berperan sebagai pengontol utama bentuk dan jenis deformasi yang dialami batuan?

            Gaya (force) yang mempengaruhi suatu daerah disebut sebagai tegasan (stress). Hal ini dipengaruhi oleh tekanan (pressure). Pengalaman keseharian memperlihatkan pada kita bahwa suatu benda pada bila dikenai tegasan maka akan melengkung dan akan retak atau patah bila tegasan yang mengenainya berlebihan. Itulah yang menjelaskan bahwa tegasan yang berlebihan telah membuatnya terdeformasi dan mempengaruhi resistensi alamiahnya terhadap deformasi. Batuan pun demikian, akan terdeformasi bila merespon tegasan yang mengenainya (gambar 6.9.).

            Semua batuan di bumi telah mengalami berbagai tegasan yang mengenainya. Pada beberapa situasi, tegasan memiliki besaran yang sama pada semua arah, kondisi ini bukanlah karena tegasan langsung (directed stress), kondisi ini dikenal sebagai tekanan hidrostatik (hydrostatic pressure) yang terkait dengan pembebanan yang dalam dari tubuh batuan. Contoh dari tegasan ini adalah tekanan yang kita alami ketika kita menyelam di dalam air.

Gambar 6.9. Besaran dan orientasi tegasan (stress) menentukan bentuk keterakan (strain) atau deformasi yang dialami batuan. Hydrostatic pressure merupakan tegasan yang sama pada semua arah. Tegasan ini memberikan perubahan volume dan atau mineral tetapi tidak mengubah batuan. Directed pressure merupakan tegasanyang terjadi tidak sama besar pada setiap arah. Perubahan tidak pada volumenya melainkan pada bentuknya. Bila tegasan melebihi kuat geser batuan, maka akan menyebabkan deformasi permanen (Hamblin & Christiansen, 1995).

Pada berbagai tatanan tektonik, batuan mengalami tegasan langsung (directed stress) sehingga batuan terdeformasi atau mengalami keterakan (strain) (Gambar 6. 10). Keterakan adalah tingkat perubahan bentuk dan volume yang dialami. Tubuh batuan terubah bentuknya akan mengalami retakan yang membentuk rekahan dan kehilangan kohesi (lose cohesion). Keadaan ini disebut sebagai deformasi getas (brittle deformation). Sebaliknya, bila tubuh batuan mengalami deformasi permanen tanpa disertai dengan terbentuknya rekahan atau kehilangan kohesi dikenal sebagai deformasi lentur (ductile deformation).

Gambar 6.10. Sifat lentur (ductile) vs getas (brittle) batuan dikontrol oleh sejumlah kondisi eksternal. Bila suatu silinder dikenai tegasan, maka silinder yang getas akan terekahkan dan tersesarkan. Sedangkan silinder yang lentur akan melakukan penyesuaian dan rekristalisasi  sebagai respon terhadap tegasan yang mengenainya (Hamblin & Christiansen, 1995).

            Bentuk deformasi yang terjadi sangat bergantung pada besaran tegasan, tingkat tegasan yang mengenainya dan disertai temperatur atau tekanan disekitarnya. Kondisi batuan sangat dikontrol oleh berbagai kondisi eksternal. Contoh, silinder marmer mengalami deformasi di laboratorium dibawah kondisi tekanan terbatas tapi pada temperatur yang sama dan tegasan dengan tingkat perbedaan yang sama. Mulanya semua silinder berukuran sama, tapi setelah dikenai kompresi maka semua mengalami pemendekan. Silinder yang terkena tegasan rendah terjadi pada keadaan yang getas menghasilkan rekahan dan sesar. Sedangkan silinder yang terkena tegasan tinggi pada keadaan yang lentur menyebabkan penyusunnya mengembang dan mengkristal kembali (recystallized) sebagai respon terhadap tegasan yang mengenainya. Temperatur yangmeningkan dapat menyebabkan batuan menjadi lebih lentur.

            Untuk memahami lebih baik tentang struktur batuan, maka perlu memahami orientasi tegasan yang mengenai tubuh batuan (gambar 6.11.). Tegasan kompresi (compressional stress) cenderung untuk menekan tubuh batuan. Tegasan tarikan (tensional stress) atau tarikan (tension) hadir bila tegasan yang mengenai menjauh satu terhadap lainnya dan cenderung menarik tubuh batuan untuk saling terpisah. Tarikan yang mengenai tubuh batuan pada kondisi tegasan hidrostatik, hal ini hampir umum terjadi pada semua tubuh batuan disebut sebagai extension. Kompresi litosfer menyebabkan pemendekan dan penebalan dan hasilnya seperti pada pembentukan lipatan (pada batuan lentur) dan thrust fault pada batuan yang getas. Litosfer yang mengalami ekstension memberikan efek pemanjangan yang diekspresikan pada batuan getas dengan hadirnya sesar normal, sedang pada batuan yang lentur akan membentuk pemanjangan dan penipisan.

(A)

(B)

Gambar 6.11. Regim kompresi dan tarikan menghasilkan struktur batuan yang sangat berbeda. (A) tegasan tarikan menyebabkan tubuh batuan merenggang dan menghasilkan sesar normal yang diturun melalui ductile shear zone. (B) tegasan kompresi menyebabkan pemendekan yang dimanifestasikan dengan sesar naik dan lipatan (Hamblin & Christiansen, 1995).

BATUAN METAMORF

BATUAN BEKU

3. Batuan Beku

Batuan adalah kumpulan dari sejumlah mineral-mineral, klastika butiran batuan dan fossil. Batuan secara genetik dibagi menjadi batuan beku (igneous rocks), batuan sedimen (sedimentary rocks) dan batuan metamorf (metamorphic rocks).

3.1 Magma dan Lava

Proses pembekuan magma yang terjadi di bawah permukaan bumi (plutonism) dan di atas permukaan bumi (volcanisme). Magma adalah peristilahan bagi material pijar dan panas ketika masih di bawah permukaan. Bila magma naik hingga kemudian mengalir sebagai lelehan di permukaan bumi, maka istilahnya tidak magma lagi, melainkan lava.

Naiknya magma ke permukaan dikarenakan perbedaan densitas magma terhadap batuan disekitarnya. Densitas magma yang lebih rendah mendorongnk naik ke permukaan. Seperti penjelasan di atas, magma yang tererupsi keluar permukaan dan kemudian mengalir di permukaan sering disebut sebagai aliran lava (lava flow). Sedangkan yang terlempar ke udara ketika terjadi letusan vulkanik sering disebut sebagai material piroklastik (pyroclastic materials).

            Magma yang naik ke permukaan mengalami proses pendinginan dan pengkristalan membentuk mineral-mineral baru yang apabila mineral tersebut mengikat kuat (interlocking) maka membentuk batuan beku (igneous rocks). Sedangkan magma yang dihempaskan karena letusan gunungapi menghasilkan material piroklastik, seperti debu volkanik (volcanic ash) yang kemudian dapat terkonsolidasi menjadi batuan piroklastik. Naiknya magma menuju permukaan bumi menyebabkan sebagian magma mendingin di bawah permukaan membentuk batuan intrusif (plutonic or intrusive igneous rocks) dan ketika mendingin di permukaan bumi membentuk batuan ekstrusif dan vulkanik (volcanic and extrusive rocks).

Kandungan silika dalam magma merupakan komponen utama. Berdasarkan kandungan silika dalam magma, maka jenis magma dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu mafic, intermediete dan felsic (Tabel 3.1).

            Temperatur magma diukur tidak secara langsung di bawah permukaan bumi. Temperatur yang tercatat merupakan hasil pengukuran dari temperatur lava yang berkisar antara 1000^O hingga 1200^OC, walaupun pernah terekam temperaturnya dapat mencapai 1350^OC di Hawai.

Kebanyakan pengukuran tersebut dilakukan pada gunungapi yang bertipe tidak atau sedikit eksplosive. Karena itulah data temperatur dari magma felsic sukar didapatkan karena gunungapinya bertipe eksplosive. Pengukuran pada gunungapi eksplosif dapat dilakukan menggunakan metode tidak langsung, yakni menggunakan optical pyrometer. Data yang pernah tercatat adalah lebih dari 900^OC pada bagian luar dari kubah lavanya.

     Tabel 3.1. Tipe magma

Tipe Magma	Kandungan Silika (%)
Mafic Intermediete Felsic	45 – 52 53 – 65 > 65

            Berdasarkan viskositas magma, maka dapat diketahui perbedaan tipe aliran antara felsic lava dan mafic lava. Pemahaman terhadap viskositas (viscosity) magma artinya mengetahui bagaimana resistensi magma untuk dapat mengalir.

Sebagai analogi dalam memahami viskositas, berikut ini dicontohkan viskositas pada air dan oli pelumas. Air berviskositas rendah, karenanya mudah mengalir. Sedangkan oli pelumas pada kondisi panas akan mengalir cepat (encer), tetapi pada kondisi dingin akan mengalir dengan lambat (kental).

Contoh di atas bila diterapkan pada magma, maka lava yang panas akan lebih mudah mengalir bila dibandingkan dengan lava yang lebih dingin. Namun, temperatur adalah bukan satu-satunya pengontrol viskositas yang utama. Viskositas magma dikontrol juga oleh kandungan silika.

Pada felsic lava terdapat sejumlah jaringan dari silika tetrahedra yang menahan laju aliran dikarenakan ikatannya yang sangat kuat. Sebaliknya, pada mafic lava memiliki sedikit sekali jaringan silika tetrahedra sehingga aliran lava mudah terjadi. Implikasi dari mengalirnya felsic lava adalah terbentuknya lava yang tebal. Sebaliknya, kecenderungan dari mafic lava yang mengalir dengan lebih cepat adalah terbentuknya lava yang tipis.

3.2  teksture batuan beku (Igneous rock textures)

Tekstur batuan adalah karakteristik dari hubungan antar butir mineral seperti  ukuran, bentuk, dan penyusunan butir mineral yang kesemuanya terkait dengan sejarah pendinginan magma atau lava (Gambar 3.1).

Gambar 3.1. Pengaruh pendinginan magma dan pertumbuhan kristal :
(a) pendinginan cepat yang menghasilkan tekstur berbutir halus,
(b) pendinginan lambat yang menghasilkan tekstur berbutir kasar
(Monroe & Wicander, 1997).

Tekstur batuan beku sangat terkait dengan sejarah pendinginan magma. Dengan demikian, tekstur dapat merekam menjelaskan perubahan energi yang terjadi pada proses pembentukan batuan dan merekam kondisi yang ada ketika suatu batuan terbentuk.

 3.2.1 Tekstur Gelas (glass texture)

Tekstur ini tidak memperlihatkan butiran kristal suatu mineral. Pada contoh setangan (hand spacimen) umumnya memperlihatkan bentuk yang tajam, seperti pecahan gelas dengan rekahan yang concoidal dengan bagian tepi. (Gambar 2). Kenampakan di bawah mikroskop terlihat menyerupai aliran.

            Percobaan labolatorium untuk mengamati pendinginan cepat dari lava sintetik telah memperlihatkan tekstur gelas. Ion-ion yang tersebar secara acak tidak memiliki waktu yang cukup untuk berpindah dan membentuk susunan yang teratur sehingga yang terbentuk adalah struktur amorf dan bukan kristalin.

3.2.2 Tekstur Afanitik (aphanitic texture)

Jika kristal yang tumbuh memerlukan waktu untuk berkumpulnya ion-ion dalam menyusun dirinya, maka batuan kristalin yang terbentuk pasti mengindikasikan pendinginan yang berjalan relatif lebih lambat bila dibandingkan dengan batuan yang tersusun oleh gelas. Gambar 3.2 memperlihatkan tekstur kristalin berbutir halus (fine grained). Tekstur demikian dikenal sebagai tekstur afanitik (aphanitic texture). Istilah aphanitic berasal dari bahasa Yunani, yakni a berarti tidak sedangkan, phanerous berarti dapat terlihat. Dengan demikian, tekstur afanitik dapat diartikan sebagai tekstur yang tidak dapat dilihat, kecuali menggunakan alat bantu, seperti kaca pembesar atau mikroskop.

Gambar 3.2. Aphanitic texture (Monroe & Wicander, 1997).

            Seperti penjelasan di atas, maka tekstur terbentuk karena pendinginan yang relatif cepat, tetapi tidak secepat pendinginan yang menghasilkan tekstur gelas. Pada batuan bertekstur afanitik dan gelas, seringkali muncul lubang-lubang kecil dengan bentuk ellipsoidal atau spherical yang disebut sebagai vesicles. Kenampakan ini dihasilkan dari terjebaknya gas-gas di dalam batuan yang mengeras. Vesicular texture berkembang pada bagian atas aliran lava (Gambar 3.3).

Gambar 3.3. vesicular texture (Monroe & Wicander, 1997).

3.2.3 Tekstur Faneritik (phaneritic texture)

Tekstur batuan beku dengan butiran kristal yang mudah diamati tanpa menggunakan alat bantu mikroskop biasanya terdapat pada batuan berukuran butir relatif kasar dan bentuk butir yang seragam atau sama besar. Kenampakan ini dikenal sebagai tekstur faneritik (phaneritic texture). Tekstur dengan butiran yang seragam (Equigranular texture) menjelaskan sejarah pendinginan yang berjalan relatif lambat (Gambar 3.4).

            Sehubungan dengan pendinginan yang berjalan lambat, maka interpretasi terhadap pendinginan magma harus terjadi jauh di bawah permukaan bumi. Bila batuan bertekstur faneritik muncul di permukaan bumi, maka penjelasannya adalah telah terjadi erosi yang signifikan sehingga memindahkan ribuan meter batuan yang menutupinya.

Gambar 3.4. Phaneritic texture (Monroe & Wicander, 1997).

3.2.4 Tekstur Porfiritik (porphyritic texture)

Pada batuan beku seringkali dijumpai batuan dengan dua ukuran butir yang berbeda. Kristal dengan butiran yang lebih besar biasanya memiliki bentuk kristal yang jelas. Butir kristal tersebut dikenal sebagai fenokris (phenocryst). Sedangkan, kristal dengan butiran yang lebih kecil disebut sebagai matriks (matrix) atau massa dasar (groundmass). Kenampakan tekstur seperti ini disebut sebagai tekstur porfiritik (porphyritic texture). Tekstur ini dapat terjadi pada aphanitic atau phaneritic rocks (Gambar 3.5).

            Tekstur ini menjelaskan tentang terjadinya pentahapan dalam pendinginan magma. Pada tahap awal, pendinginan berjalan lambat sehingga butiran yang berkembang memiliki ukuran yang lebih besar. Selanjutnya kecapatan pendinginan berubah lebih cepat. Akibatnya terbentuk butiran yang berukuran relatif lebih halus.

 

Gambar 3.5. Porphyritic texture (Monroe & Wicander, 1997).

3.2.5 Tekstur Piroklastik (pyroclastic texture)

Tekstur ini terlihat mirip dengan porphyritic dengan quartz sebagai fenokrisnya. Pengamatan di bawah mikroskop memperlihatkan kenampakan yang khas dari pecahan batuan. Pecahan batuan terlihat mengalami pelengkungan dan tertekan serta potongan gelas berbentuk terpilin.

            Tekstur ini dihasilkan ketika letusan eksplosif melemparkan mineral-mineral yang terbentuk lebih awal dan glass ke udara sebagai bentuk percampuran antara pecahan batuan dan debu yang panas. Jika pengendapannya terjadi ketika masih panas, maka kemungkinan materialnya akan saling menyatu (welded) atau akan tersementasi bersama-sama.

            Lava yang pendinginannya berjalan dengan sangat cepat berakibat pada atom-atom yang tidak sempat membentuk susunan yang teratur. Konsekuensi dari pendinginan yang sangat cepat adalah terbentuk gelas alami (natural glass). Contohnya adalah obsidian (Gambar 3.6.)

Gambar 3.6. Obsidian memiliki komposisi berupa gelas alami yang terbentuk karena pendinginan lava yang berjalan sangat cepat (Monroe & Wicander, 1997).

3.3 Klasifikasi Batuan Beku.

Batuan beku dapat diklasifikasi berdasarkan tekstur dan komposisinya. Pada tabel 2 menunjukkan bahwa variasi komposisi dapat dilihat perubahannya secara horizontal, sedangkan variasi tekstur dapat dilihat perubahannya secara vertikal. Penamaan batuan tertera pada tabel tersebut ditulis tebal dengan ukuran beragam. Semakin besar menunjukkan proporsi secara kasar kelimpahan batuan di permukaan bumi. Batuan pada kolom yang sama menunjukkan komposisi yang sama tetapi berbeda tekstur. Batuan pada baris horizontal yang sama menunjukkan tekstur yang sama tetapi memiliki komposisi yang berbeda (lihat gambar 3.7. dan gambar 3.8.).

Gambar 3.7. Klasifikasi batuan beku yang umum digunakan didasarkan pada tekstur dan komposisi (Hamblin & Christiansen, 1995).

            Klasifikasi diatas juga menunjukkan asal mula, genetik dan hubungan antara berbagai jenis variasi batuan. Tekstur menjelaskan tentang sejarah proses pendinginan magma. Kecepatan pendinginan berimplikasi pada pertumbuhan kristal yang terbentuk. sedangkan komposisi menjelaskan informasi tentang asal dan sumber magma. Magma yang kaya besi, magnesium, Ca-plagioclase berkaitan dengan partial melting (peleburan) dari mantel yang terbentuk pada rift system dan berasosiasi dengan mid-oceanic ridges. Batuan yang kaya silika seperti andesite dan rhyolite atau equivalen komposisinya seperti diorite dan granite terbentuk pada converging plate margins atau pada tatanan lainnya seperti rift atau diatas hotspot dimana kerak benua dapat mengalami partial melting.

(A)	(B)
(C)	(D)
(E)	(F)
(G)	Gambar 3.8. Tipe utama batuan beku (A). Granite; (B). Rhyolite; (C). Diorite; (D). Porphyritic Andesite; (E). Gabbro; (F). Porphyritic Basalt; (G). Peridotite (Hamblin & Christiansen, 1995)

3.4 Batuan piroklastik (pyroclastic rocks)

Batuan dengan tekstur piroklastik memiliki sedikit karakteristik yang berbeda dengan batuan beku pada umumnya. Batuan piroklastik secara komposisi sama tetapi secara genetis memiliki makna tertransport akibat aktivitas volkanisme.

            Erupsi volkanik yang eksplosive dari magma andesitik dan magma rhyolitik yang umumnya akan menghasilkan volume material fragmental yang sangat besar yang didorong tinggi ke atmosfer (lihat gambar 3.9. dan gambar 3.10.). Ukuran fragmen berkisar dari debu (berukuran debu) atau ash hingga berukuran lebih dari satu meter.

Gambar 3.9. Gaya eksplosive dari erupsi gunungapi melontarkan material volkanik ke udara. Ash flow merupakan percampuran antara debu volkanik dan gas yang panas bergerak cepat menuruni permukaan lereng (Hamblin & Christiansen, 1997).

(A)	(B)

Gambar 3.10. Batuan piroklastik: (A). Volcanic bombs berupa fragmen lava yang di didorong keatas dalam kondisi cair atau plastis. (B). Tephra adalah istilah umum untuk menunjukkan material piroklastik yang berasal dari gunungapi. Meliputi ash, dush, bombs dan rock fragment. Umumnya memperlihatkan kenampakan yang berlapis di lapangan (Hamblin & Christiansen, 1995).

Tephra, terdiri dari fragmen potongan gelas, fenokris yang pecah-pecah dan fragmen batuan asing. Batuan yang dihasilkan dari akumulasi tephra dikenal sebagai tuff. Walaupun asal volkanik, tuff memiliki karakteristik batuan sedimen dikarenakan fragmennya mengalami suspensi di udara dan umumnya menunjukkan perlapisan seperti batuan sedimen.

3.5  Tubuh Batuan Ekstrusive

Batuan beku ekstrusive terbentuk dari magma yang keluar menuju permukaan bumi melalui erupsi volkanik. Produk batuannya meliputi aliran lava (lava flow) dan debu volkanik (volcanic ash). Basaltic magma adalah rendah silika sehingga relatif encer. Ada dua tipe, yaitu lava aa dan lava pahoehoe.

            Lava aa bergerak lambat dengan ketebalan 3-10m. Alirannya hanya bergerak beberapa meter per jam. Ketika terus bergerak, kerak yang mengeras mengalami hancuran menjadi massa blok menyudut (angular blocks) dan arang kerak (clinkers) yang tidak beraturan. Aliran pahoehoe lebih encer dari aliran aa. Biasanya tidak tebal atau kurang dari satu meter dan bergerak sangat cepat karena viskositasnya rendah. Ketika aliran pohoehoe mengalir, maka lava yang berkembang membentuk kerak gelasan yang tipis yang mana berkerut menjadi permukaan yang menggelembung dan akan terlihat seperti gulungan tali (lihat gambar 3.11.).

(A)	(B)

Gambar 3.11. (A). Aliran lava aa. (B). Aliran lava Pahoehoe (Hamblin & Christiansen, 1995).

            Ketika aliran lava mengalami pendinginan, maka berkembang polygonal cracks (retakan) yang dikenal sebagai struktur columnar joints (gambar 3.12.). Basaltic lava yang menerobos seringkali melalui rekahan pada kerak, yang disebut sebagai fissures. Material jatuhan hasil letusan gunungapi ketika kembali ke permukaan berbentuk sebagai volcanic ash dan secara kolektif dikenal sebagai tephra. Bila berukuran besar disebut sebagai volcanic bomb (lihat gambar 3.10A.). Fragmen besar yang berakumulasi dekat vent (lubang pelepasan) membentuk cinder cone. Ekstrusi basaltic lava kedalam air menghasilkan massa berbentuk ellipsoidal dikenal sebagai pillow lava (lava bantal), biasanya terdapat pada aktivitas volkanisk di dasar laut (lihat gambar 3.13.).

Pada magma kaya silika mengahasilkan andesite dan rhyolite dan batuan intrusi yang berasosiasi dengannya. Magma ini relatif dingin sehingga mekanisme erupsi dan aliran lava sangat berbeda dengan basaltic lava. Seringkali membentuk lava dome pada volcanic vent. Viskositas yang tinggi menyebabkan eksplosivitasnya tinggi dan berbahaya. Biasanya menghasilkan tephra yang sangat banyak. Lapisan tephra yang tebal dan lava yang saling bergantian menghasilkan composite volcano atau stratovolcano yang dicirikan oleh sisi yang terjal dan tinggi disekitar vent. Bagian depresi pada bagian puncak disebut crater. Bila ukurannya lebih besar lagi disebut sebagai caldera.

Gambar 3.12. Devils’s Tower di Wyoming. Vertikal striation adalah bidang rekahanyang dikenal sebagai columnar joints (Monroe & Wicander, 1997).

(A)	(B)

Gambar 3.13. (A) Cinder cone. Struktur internal terdisi dari debu volkanik. Pada bagian volcanic neck terdiri dari lava padat dan fragmental debris. (B) Pillow basalt terbentuk ketika lava keluar dibawah air dan mendinging secara cepat membentuk massa ellipsoidal (Hamblin & Christiansen, 1995).

           

            Letusan Gunungapi Krakatau yang pada tahun 1883 sebagai salah satu letusan terhebat dalam sejarah dunia. Kerucutnya hancur dan debu volkanik yang sangat besar terbawa hingga atmosfer. Eksplosivitas dan penurunan (subsidence) yang mengikutinya menghasilkan caldera dengan diameter 6 km sehingga langsung mengubah konfigurasi pulau tersebut.

3.6 Tubuh Batuan Intrusive

Intrusi batua beku merupakan massa batuan yang terbentuk ketika magma mengalami pendinginan dibawah permukaan bumi. Intrusi biasanya diklasifikasikan berdasarkan ukuran, bentuk dan hubungannya dengan batuan yang lebih tua yang mengelilinginya. Tubuh intrusi batuan beku yang penting adalah batholiths, stocks, dikes, sills dan laccoliths (lihat gambar 3.14.).

Gambar 3.14. Blok diagram menunjukkan berbagai tipe pluton (intrusi batuan beku). Beberapa pluton memotong lapisan batuan samping (discordant) dan ada juga yang paralel dengan lapisan batuan samping (concordant) (Monroe & Wicander, 1997).

            Batholiths adalah massa batuan kristalin berukuran butir kasar, umumnya berkomposisi granitik dan merupakan tubuh batuan terbesar di kerak bumi. Contoh, Idaho batholit tersingkap seluas ~ 41.000 km².

Stocks adalah tubuh intrusi dengan daerah singkapan yang kurang dari 10 km2. Umumnya berkomposisi granitik dengan tekstur porphyritic dengan massa dasar berbutir halus. Kebanyakan terdapat deposit perak, emas, timah, zinc dan tembaga diendapkan pada rekahan dan membentuk veins yang meluas dari stock hingga batuan disekitarnya.

            Dikes adalah bentuk aktivitas batuan beku yang sempit, tabular. Dike terbentuk ketika magma masuk kedalam rekahan disekitar batuan samping kemudian mendingin. Lebar dikes dapat sekitar beberapa centimeter hingga ratusan meter. Dike terbesar diketahui di Zimbabwe dengan panjang 600 km dan lebar rata-rata 10 km.

            Sill adalah bentuk tabular yang paralel dan concordant terhadap perlapisan. Magma yang naik selalu mengikuti daerah yang kurang resisten. Jika jalur yang dilewatinya seperti bidang perlapisan, maka magma akan menerobos diantara lapisan. Sill dapat berukuran centimeter hingga ratusan meter tebalnya dan dapat meluas hingga beberapa kilometer. Sill dapat terlihat seperti aliran lava yang tertimbun yang berada didalam sekuen batuan sedimen. Bagaimanapun sill merupakan intrusi sehingga berbeda dengan lava yang tertimbun oleh sedimen diatasnya. Perhatian harus difokuskan pada daerah kontak untuk mendapatkan bukti-bukti intrusi, seperti ditemukannya alterasi dan rekristalisasi pada batuan disekitarnya dan bukti inclusion berupa block atau potongan batuan samping.

            Laccoliths adalah bentuk lensa dengan bagian dasar datar dan bagian atas yang mengkurva. Biasanya bertekstur porphyritik.