Batuan Metamorf: Proses Pembentukan dan Contohnya

Terdapat tiga jenis batuan penyusun litosfer. Ada batuan beku, sedimen, dan metamorf. Kali ini, kita akan membahas tentang batuan metamorf. Batuan ini memiliki nama lain batu malihan. Yuk, kita simak bersama penjelasan di bawah ini!

Pengertian Batuan Metamorf

batuan metamorf
sumber: americangeosciences.org

Batuan metamorf disebut juga batuan malihan. Batuan metamorf terbentuk melalui proses rekristalisasi pada lapisan litosfer dengan kedalaman 3-20 km dari permukaan bumi. Sebagian besar terjadi dalam keadaan padat, yakni tanpa melalui bentuk leleran batuan.

Menurut Allison dkk. (1967), menyebutkan jika batuan metamorf sebagai batuan yang berubah karena pengaruh tekanan dan temperatur yang tinggi. Batuan metamorf berasal dari batuan induk, yaitu batuan beku ataupun batuan sedimen.

Proses metamorfisme kadang-kadang tidak berlangsung sempurna. Sehingga, perubahan yang terjadi pada batuan awal tidak berubah total. Hanya kekompakan pada batuan saja yang bertambah. Proses metamorfisme yang sempurna menjadikan susunan zat batuan asal tidak terlihat lagi.

Pada keadaan perubahan yang sangat mencolok, peningkatan temperatur mendekati titik leleh batuan. Padahal, metamorfosis batuan harus tetap dalam kondisi padat. Apabila sampai mencapai titik lebur batuan maka proses tersebut tidak lagi disebut proses metamorphosis. Namun sudah masuk kategori aktivitas magma.

Proses metamorfosis dapat berlangsung sangat lama hingga jutaan tahun. Semakin lama prosesnya, maka semakin sempurna tingkat metamorfosisnya. Selain faktor waktu, faktor suhu dan tekanan sangat menentukan sempurnanya metamorfosis.

Metamorfosis yang terjadi secara sempurna maka karakteristik batuan asalnya tidak terlihat lagi. Pada metamorfismis yang tak sempurna, perubahan batuan tidak terlihat mencolok. Biasanya hanya kekompakkan saja yang berubah.

Baca juga: Penelitian Geografi Beserta Contohnya

Proses Pembentukan Batuan Metamorf

Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan batuan metamorf.

Temperatur

Perubahan temperatur pada proses pembentukan batuan metamorf disebabkan karena adanya pemanasan akibat intrusi magmatik ataupun perubahan gradien geothermal. Proses pemanasan skala kecil terjadi jika ada gesekan selama proses pembentukan kembali massa batuan.

Tekanan

Tekanan akan bervariasi dalam tiap kedalaman. Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang dibagi perluas bidang tekan. Ada beberapa tipe tekanan, disebut hydrostatic stress atau uniform stress. Jika tekanan tidak sama dari segala arah, tekanan seperti ini disebut differential stress.

Differential stress yang terjadi pada selama proses perubahan, hal ini akan mempengaruhi tekstur batuan. Selanjutnya akan terbentuk lembaran silika Lembaran-lembaran silika akan tumbuh dengan berorientasi tegak-lurus pada arah tegangan maksimum (maximum stress). Adanya silika menyebabkan batuan mudah pecah disepanjang alur lembaran silika. Struktur seperti ini disebut foliasi.

Aktivitas Kimiawi

Aktivitas kimiawi cairan dan gas yang berada pada matriks antar butir batuan mempunyai peranan yang penting dalam pembentukan batuan malihan. Reaksi kimia dalam metamorfisme baik itu saat proses rekristalisasi dan pembentukan mineral baru, berjalan sangat lambat.

Melalui percobaan laboratorium didapatkan jika proses metamorfisme terjadi sangat lama akan menghasilkan mineral berbutir besar. Dengan demikian, batuan metamorf berbutir kasar pembentukannya memalui metamorfisme yang lama. Percobaan telah membuktikan bahwa waktu yang dibutuhkan dalam proses metamorfisme dapat mencapai jutaan tahun.

Media yang menyebabkan proses metamorfisme antara lain panas, tekanan dan cairan kimia aktif. Ketiga media tersebut dapat bekerja bersama-sama pada batuan metamorf. Namun, derajat metamorfisme dan kontribusi dari tiap agen tersebut berbeda-beda.

Ada dua macam tingkat metamorphosis batuan. Proses metamorphosis rendah pada kondisi temperatur dan tekanan sedikit di atas batuan sedimen. Sedangkan pada proses pembentukan batuan malihan tingkat tinggi, kondisinya sedikit dibawah kondisi proses peleburan batuan.

Ciri-ciri Batuan Metamorf

Struktur Batuan Metamorf

Secara umum, struktur batuan metamorf yang sering dijumpai adalah kelompok foliasi dan non foliasi. Struktur foliasi jika terdapat urutan dalam mineral penyusun batuan metamorf. Sedangkan struktur non foliasi, mineral penyusun tidak teratur.

Struktur Foliasi

Susunan mineral pembentuk batuan memperlihatkan bentuk yang sejajar. Ada beberapa jenis foliasi, antara lain:

  1. Struktur Skistose, struktur yang mineralnya berbentuk pipih lebih banyak dibandingkan mineral butiran. Contoh: batu sekis.
  2. Struktur Gneisik, struktur mineralnya berupa granular lebih banyak dibandingkan mineral yang berbentuk pipih. Contoh: batu genes.
  3. Struktur Slatycleavage, struktur mineraloginya sangat halus, banyak mineral lempung. Contoh batu sabak.
  4. Struktur Phylitic, hampir sama dengan struktur slatycleavage, dengan mineral yang agak kasar. Contoh: batu filit.

Struktur Nonfoliasi

Bentuk dan susunan mineral pembentuk batuan memperlihatkan bentuk membutir. Penggolongan strukturnya sebagai berikut:

  1. Struktur Hornfelsik, struktur menampakkan butiran mineral cukup seragam.
  2. Struktur Kataklastik, struktur memperlihatkan adanya penghancuran batuan asal.
  3. Struktur Milonitik, struktur ini menampakkan  orientasi butiran mineral halus.
  4. Struktur Pilonitik, struktur ini memperlihatkan butiran mineral lebih kasar seperti struktur milonitik.
  5. Struktur Flaser, seperti struktur kataklastik, batuan asal berbentuk lensa.
  6. Struktur Augen, mirip struktur flaser, terdapat butir-butir felspar butir halus.
  7. Struktur Granulose, mirip dengan hornfelsik, namun butirannya beragam.
  8. Struktur Liniasi, struktur mineral yang berbentuk jarus atau fibrous.

Tekstur Batuan Metamorf

Jenis tekstur yaitu tekstur reliks dan tekstur kritaloblastik. Tekstur kristaloblastik berdasarkan susunan kristal pada batuan metamorf dan penamaannya diberi akhirnan–blastik. Jika komposisi kristal seragam ukurannya disebut granoblastik. Jika mineral yang ada lebih besar dari rata-rata maka disebut porphiroblastik.

Tekstur batuan metamorf reliks jika mineral batuan asal masih terlihat dengan jelas pada batuan metamorf.

Kandungan Mineral

Almandit, kianit, biotit, klorit, dan silimanit adalah beberapa contoh mineral pembentuk batuan metamorf. Mineral ini berfungsi sebagai pembentuk batuan metamorf. Suhu dan tekanan sangat mempengaruhi mineral yang terdapat di dalam batuan metamorf. Berikut daftar mineral sesuai zona metamofosisnya.

Derajat MetamorfosisNama Mineral
Rendah (low grade metamorfism)Klorit, Biotit
Menengah (medium grade metamorfism)Kianit, Stourolit, Almandit
Tinggi (high grade metamorfism)Silimanit

Kandungan Kimia

  1. Pelitik: barasal dari pelitik (aluminium) sedimen. misal: lempung, serpih, dan mudstone.
  2. Quartz feldspar: berasal dari batuan yang banyak kuarsa dan feldspar. Misalnya: batu pasir, batuan beku asam.
  3. Celcaceorus: berasal dari sedimen batu kapur atau karts seperti dolomite, batu gamping tidak murni mengandung kuarsa dan mineral-mineral lempung.
  4. Magnesium: berasal dari batuan yang kaya Mg misalnya seperti serpentine, chlorite atau batuan kaya Mg dan Fe.

Baca juga: Teori Pengembangan Wilayah

Klasifikasi Batuan Metamorf

batuan metamorf
sumber: mineralseducationcoalition.org

Batuan metamorf merupakan batuan yang terbentuk akibat alterasi fisik dan kimia dari batuan induk. Hasil perubahannya meliputi tekstur, struktur dan komposisi mineral yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan.

Soetoto (1981) mengklasifikasikan batuan metamorf sebagai berikut:

  1. Metamorfosis termal/kontak, terjadi pada zona-zona kontak dengan tubuh magma, intrusi maupun ekstrusi dengan tekanan 1000-3000 atmosfer dan suhu 300°- 800° C.
  2. Metamorfosis dinamik: terjadi pada zona-zona yang mengalami dislokasi misal di daerah patahan dan sesar.
  3. Metamorfosis regional: terjadi pada zona yang sangat luas akibat gerak-gerak orogenesa (pembentukan pegunungan).

Berikut pengelompokkan batuan metamorf berdasarkan cara terbentuknya:

Batuan Metamorf Geothermal

Yaitu batuan metamorf yang terbentuk karena adanya pengaruh panas bumi sendiri, tanpa pengaruh diastropisme/tektonisme. Pada kedalaman sekitar 3000 m, temperatur diperkirakan mencapai 1000 C.

Pada temperatur tertentu, beberapa mineral akan melebur kemudian mengkristal kembali menjadi krital-kristal baru yang lebih besar. Hal ini banyak dijumpai pada batuan sedimen sebagai batuan induk dari metamorfosis.

Contoh proses metamorphosis batuan pada batuan kapur. Proses kristalisasi dapat ditemui pada batu kapur yang memiliki kristal halus berubah menjadi batu marbel yang memiliki kristal besar.

Batuan Metamorf Dinamo

Proses perubahan mineral satu ke mineral lainnya disebabkan karena tekanan tinggi dihasilkan oleh gerak diatropisme. Metamorphosis ini banyak dijumpai di daerah patahan dan lipatan.

Contohnya adalah batu Mudstone (batu kapur) menjadi slak atau batu tulis.

Batuan Metamorf Kontak

Batuan metamorf kontak terjadi karena pengaruh instrusi magma yang panas. Semakin jauh dari pusat intrusi, semakin berkurang derajat metamorfosisnya karena temperatur semakin rendah. Pada zona metamorphosis banyak dijumpai mineral bahan galian yang letaknya relatif teratur di sekitar daerah intrusi.

Contohnya, batu muscovite di tempat yang agak jauh dari zona intrusi. Batuan Chlinit-biolit di daerah agak sedang. Dan batu Cordiorit (gabungan silikat-besi-magnesium-aluminium kompleks) paling dekat dengan zona instrusi magma.

Batuan Metamorf Hydrothermal dan Pneumatolisis

Perubahan tang terjadi karena pengaruh air panas baik yang berasal dari magma maupun dari air tanah yang mengalami pemanasan disebut hidrothermal. Sedangkan bila pemanasan berupa gas disebut pneumatolisis.

Contoh, tambang tembaga di Montanan (AS). Di sana terdapat batuan granit yang terpengaruh hidrotermal menghasilkan endapan biji tembaga.

Contoh Batuan Metamorf

Batu Sabak

Batu sabak biasa digunakan untuk batu tulis (jaman dulu) dan untuk bahan bangunan atau kerajinan. Batu ini berwarna hijau tua atau hitam. Batu ini mudah dipotong-potong menjadi lempeng yang tipis.

Batuan ini berasal dari metamorfosis shale dan lempung. Komposisi sebagian besar terdiri atas quartz dan muscovite. Terbentuk pada derajat metamorfosis rendah dengan struktur foliasi dan ukuran butiran sangat halus.

Batu Marmer

Nama lain batu marmer adalah batu pualam. Berasal dari metamorfosis batu gamping namun memiliki warna yang lebih bervariasi. Komposisi mineralnya adalah kalsit dan dolomit. Memiliki rentang metamorfosis yang cukup lebar, karena dihasilkan dari metamorfosis tingkat rendah sampa tinggi. Memiliki ciri khas yaitu teksturnya mirip gula pasir, kadang-kadang bercampur dengan fosil, dan bereaksi dengan asam klorida.

Batu Gneiss

Biasanya digunakan untuk bahan kerajinan. Memiliki warna putih dengan campuran abu-abu. Kegunaan batu ganes adalah untuk bahan kerajinan. Struktur batuan adalah foliasi dengan warna khas abu-abu. Komposisi batuan terdiri atas kuarsa, mika, amphibole, dan feldspar dengan metamorfosis tinggi.

Batu Kuarsit

Batu ini berasal dari batu pasir yang mengalami metamorfosis karena suhu tinggi. Warna batu mulai dari coklat, merah, dan kuning. Biasanya digunakan untuk konstruksi jalan. Komposisi utama adalah mineral kuarsa, sehingga batunya lebih keras dibandingkan gelas.

Batu Sekis

Batu sekis berfungsi untuk komponen industri elektronika. Warna hitam, ungu, atau hijau. Komposisi mineral adalah mika dan mineral pendukungnya adalah grafit. Struktur batuan adalah foliasi tipe schistose dengan derajat metamorfosis menengah sampai tinggi.

Batu Milonit

Batu ini memiliki butiran halus berwarna abu, bir, hitam, dan bisa dibelah. Biasanya digunakan dalam pembuatan kerajinan. Terbentuk karena proses metamorfosis dinamo dengan derajat metamorfosis tinggi. Komposisi mineral berbeda-beda dengan struktur non foliasi.

Batu Hornfels

Batu ini berasal dari batu shale dan claystone yang berubah karena instrusi magma dan temperatur. Ditemukan di dekat dengan sumber panas magma, seperti batolit, sill, dike, dll. Ciri utamanya adalah teksturnya rata dengan warna abu, biru, dan hitam. Termasuk terjadi karena metamorfosis kontak.

Batu Filit

Batu filit merupakan batuan yang tersusun atas mineral mika dan kuarsa. Terbentuk dari batuan slate. Warna batu merah dan hijau. Struktur batu foliasi dengan bentuk gelombang sehingga jika mengalami pembelahan, membelah mengikuti pola gelombang batuan.

Batu Serpentinit

Komposisi mineral batuan adalah serpentine. Proses pembentukannya cukup rumit yang disebut dengan proses serpentinisasi. Berasal dari batuan beku basal. Warna hijau terang dan gelap. Batuannya mengkilap dan berminyak. Biasa digunakan untuk perhiasan.

Baca juga: Materi Tata Ruang Geografi

Demikian penjelasan tentang pembentukan batuan malihan dan contoh batuan malihan. Semoga bisa berguna untuk menambah wawasan dan pengetahuanmu ya!


sumber:

Gatot Harmanto. (2016). Geografi untuk SMA/MA Kelas X. Bandung: Penerbit Yrama Widya.

Nandi. (2010). Handout Geologi Lingkungan: Batuan, Mineral, dan Batu Bara. Bandung: UPI

Artikel Terbaru

Avatar

Anava

Seseorang yang menyukai pengetahuan dengan moto hidup ingin bertumbuh bersama lingkungan sekitar. Dia sekarang seorang pendidik, pengajar, dan pembelajar yang sudah lebih dari 8 tahun di bidang pendidikan. Mata Pelajaran Geografi dan Biologi sedang selami saat ini.

Tulis Komentar Anda

Your email address will not be published. Required fields are marked *