Home / Geografi / siklus batuan

Siklus Batuan

  • 7 min read

Penulis : Febbiyanti Satyabudhi – Universitas Indonesia, Geografi, 2019

Pengertian Siklus Batuan

Siklus batuan secara sederhana didefinisikan sebagai suatu proses dalam pembentukan batuan, batuan yang terbentuk dalam proses yang panjang bahkan bisa hingga jutaan tahun.

Lapisan kerak bumi terluar terdiri atas pegunungan, lantai samudra, tebing, dan lembah, yang semua itu terbuat dari batuan.

Selama jutaan tahun, batuan melalui proses: pecah menjadi lebih kecil, tersimpan di suatu tempat, dipadatkan bersama dan ditekan ke dalam bumi lalu batuan meleleh atau terdeformasi oleh panas dan tekanan secara intens lalu terangkat lagi ke permukaan bumi. Semua proses ini terkombinasi membentuk siklus batuan.

Siklus Batuan
Gambar 1 Siklus Batuan

Jenis batuan

Siklus batuan menunjukkan asal jenis batuan dan bagaimana proses geologi membentuk dari satu jenis ke jenis yang lain, dan tidak pernah berakhir siklusnya. Berdasarkan cara pembentukan batuan terdapat tiga jenis batuan, yaitu:

Batuan Beku

Batuan beku berasal dari magma yang meleleh kemudian megkristal. Magma tersebut menghasilkan mantel dan kerak bumi atau bagian dari lelehan batuan yang padat.

Karena tubuh magma lebih panas dari pada batu sekitarnya, magma membuat jalan ke permukaan bumi, seperti erupsi. Erupsi gunung api bisa menghasilkan aliran lava yang luas.

Batuan beku yang terbentuk ketika lava membeku disebut batuan beku eksklusif (vulkanik).

Sedangkan, magma yang tidak dapat mencapai permukaan bumi, mengkristal di dalam menghasilkan batuan beku intrusi (plutonik). Meskipun batuan ini mengkristal di dalam, banyak terlihat di permukaan bumi karena pengangkatan (uplift) dan erosi (erosion).

Proses pendinginan yang cepat memengaruhi ukuran dan susunan kristal, disebut sebagai tekstur. Pendinginan yang cepat menghasilkan bentuk kristal yang kecil dan yang lambat mengasilkan kristal yang besar.

Batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi atau dalam kerak bumi atas memiliki tekstur yang baik (aphanitik), butirannya kecil dan tidak dapat dilihat oleh mata telanjang. Aphanitik memiliki ruang dalam batuannya karena gelembung gas yang terperangkap saat lava menjadi solid (bertekstur versikular).

Sedangkan, magma yang mengkristal di dalam permukaan bumi akan terbentuk batuan beku bertekstur kasar (phaneritik). Mineral ini dapat dikenali oleh mata telanjang.

Pendinginan magma yang mengandung silikat secara cepat menghasilkan tekstur glassy (seperti kaca), struktur kristalnya rapi, contohnya obsidian. Namun, saat erupsi gunung api yang menyembur ke atmosfer, membentuk batu apung yang memiliki rongga.

Contoh Batuan Beku
Gambar 2 Contoh Batuan Beku

Phorpiritik, memiliki kristal yang besar, terbentuk ketika mineral mulai mengkristal dan tumbuh menjadi besar sebelum yang lain terbentuk. Kemudian magma mengisi kristal yang besar ini saat berada di lingkungan baru dan mendingin dengan cepat.

Batuan beku berasal dari variasi komposisi mineral yang luas. Seperti yang N.L Bowen tunjukkan bahwa mineral dengan titik pelelehan yang tinggi seperti olivin mengkristal lebih dahulu, sementara mineral yang titik pelelehannya rendah seperti potasium feldspar dan kuarsa mengkristal kemudian.

Batuan beku yang mengkristal di akhir adalah kuarsa, feldspar potasium, dan feldspar plagioklas yang kaya sodium dan memiliki komposisi granit. Sementara, batuan yang memiliki komposisi amphibole dan feldspar plagioklas intermediet mengandung andesit.

Batuan beku yang komposisinya piroksen dan feldspar plagioklas yang kaya akan kalsium mengandung komposisi basaltik. Sedangkan yang komposisinya terbentuk di awal seperti olivin, dan piroksen, memiliki komposisi ultramafik.

Berikut adalah tabel klasifikasi batuan beku berdasarkan tekstur dan komposisi mineralnya.

komposisi mineral

Batuan Sedimen

Batuan sedimen terbentuk ketika hasil pelapukan diangkut ke lokasi baru di tempat penyimpanan dan secepatnya dilitifikasi menjadi batuan padat. Pelapukan ini bisa terjadi secara mekanik maupun kimiawi.

Batuan melapuk secara mekanik akan menjadi semakin kecil. Kemudian terjadi pelapukan kimia yang menjadikan batuan semakin kecil lagi dengan mengubah struktur kimia dari mineral melalui pemindahan dan/atau penambahan elemen.

Berikut adalah contoh dari pelapukan kimiawi komponen feldspar potasium dari granit:

contoh dari pelapukan kimiawi komponen feldspar potasium dari granit

Batuan sedimen dibagi menjadi 2 yaitu pertama, batuan detrital (berasal dari erosi dan akumulasi fragmen batuan, sedimen, atau material lain).

Detritus dapat juga berasal dari organik dan anorganik. Detrital organik terbentuk ketika tumbuhan atau binatang membusuk dalam tanah, tertekan dan menjadi batu, contohnya batu bara. Sedangkan detrital anorganik terbentuk karena dari pecahan batu yang lain, bukan benda hidup seperti batu pasir. Batu pasir terbentuk dari lapisan sedimen berpasir yang terkompaksi dan terlitifikasi.

Berikut adalah nama sedimen berdasarkan ukurannya.

Ukuran (milimeter)

Nama Partikel

Nama Sedimen

>256

64-256

4-64

2-4

Batu Besar

Cobble

Batu Kerikil

Butiran

Batu Kerikil

1/16 – 2

Pasir

Pasir

1/256 – 1/16

<1/256

Endapan lumpur

Tanah Liat

Lumpur

Kedua, batuan sedimen kimia, dapat ditemukan di banyak tempat, laut, gurun dan goa.

Banyak Limestone terbentuk di dasar laut dari presipitasi kalsium karbonat dan sisa dari hewan laut, juga kerang. Jika limestone ditemukan di daratan, maka dapat diasumsikan bahwa area tersebut dahulu kala merupakan laut bawah.

Formasi goa juga merupakan batuan sedimen yang terbentuk ketika air melewati batuan dasar dan mengambil ion kalsium karbonat kemudian air tersebut membuat jalan ke goa, air tersebut menguap dan meninggalkan kalsium karbonat pada atap dan membentuk stalagtit, atau pada lantai goa yang membentuk stalagmit.

Butiran-butiran batuan sedimen banyak terakumulasi (terkumpul) di danau, pantai, dan endapan pasir yang lain. Perantara erosi seperti air mengalir, angin, ombak, dan es memindahkan hasil pelapukan ke tempat lain dengan cepat kemudian menyatu dan hancur, disebut sebagai sedimen.

Sedimen yang mengalami litifikasi, melalui kompaksi atau sementasi sebagai lapisan sedimen perkolasi air dengan zat cair dan secara berangsur-angsur tersementasi bersama, sehingga terbentuklah batuan sedimen. Seperti shale, batu pasir dan konglomerat. Namun, beberapa batuan sedimen tidak terkompaksi atau tersementasi tetapi terbentuk massa yang memadat dari kristal yang tumbuh, contohnya batu garam.

Contoh Batuan Sedimen
Gambar 3 Contoh Batuan Sedimen

Batuan Metamorf

Kata “metamorfosis” merupakan istilah yang mengindikasikan sebuah perubahan dari satu hal ke hal lain. Bahkan batuan yang substansinya terlihat konstan dapat berubah dari satu jenis ke jenis yang lain.

Batuan dapat mengalami perubahan ke bentuk batuan baru yang berbeda pada batuan metamorf. Batuan metamorf, berasal dari batu sedimen maupun beku atau bahkan batuan metamorf lain, kemudian melalui beberapa proses hingga menjadi batuan metamorf.

Proses tersebut adalah panas dan tekanan yang tinggi, serta bersinggungan dengan cairan gas yang kaya mineral. Kondisi ini sering ditemukan di dalam kerak atau lempeng bumi yang bertubrukan.

Meskipun batuan metamorf terbentuk pada kerak bumi, batuan metamorf banyak ditemukan di permukaan bumi, hal ini terjadi karena proses geologi, yaitu pengangkatan (uplift) dan erosi batuan dan tanah. Di muka bumi, batuan metamorf juga mengalami pelapukan dan terpecah kemudian menjadi endapan sedimen.

Kemudian endapan sedimen ini mengalami tekanan menjadi batu sedimen, dan akan mulai menjadi siklus baru. Selain menjadi batu sedimen, batuan metamorf yang terkena magma dapat mencapai muka bumi melalui erupsi dan intrusi, menjadi batuan beku.

Berikut adalah contoh perubahan batuan beku dan sedimen menjadi metamorf.

Batuan Metamorf
Gambar 4 Contoh Batuan Metamorf

Contoh Soal Latihan

1. Mengapa batuan metamorf yang seharusnya ada di dalam muka bumi (di wilayah tubrukan lempeng) dapat muncul di permukaan bumi, misalnya marmer dapat digali dengan mudah oleh manusia?

Jawab

Sama seperti batuan beku intrusi, batu metamorf yang telah mengalami pemanasan dan tekanan yang tinggi dapat muncul ke permukaan karena terjadi proses pengangkatan dan erosi.

2. Apakah fosil termasuk jenis batuan?

Jawab

Tidak, fosil bukanlah batuan. Fosil hanya terperangkap dalam endapan sedimen jutaan tahun yang lalu oleh proses sedimentasi dan tekanan. Biasanya fosil ditemukan di dalam batuan sedimen.

3. Apakah batubara termasuk ke dalam jenis batuan?

Jawab

Ya, batubara merupakan jenis batuan sedimen yang terbentuk jutaan tahun lalu dari tanaman yang terkompres dan termasuk jenis batuan detritus organik. Batubara Bitumin merupakan batuan sedimen non foliasi, sedangkan batubara antrasit merupakan batuan metamorf non foliasi.

Baca juga :