siklus batuan

Dalam kurun waktu geologi tersebut telah terjadi siklus
batuan
Batuan adalah material padat yang membentuk permukaan
bumi.
Bagian atas bumi – mantel – kerak dan permukaan beraksi
sebagai sistem daur ulang batuan.
Siklus ini menunjukkan hubungan antara antara batuan beku,
sedimen dan metamorf.
Mineral di dalamnya selalu bergerak secara konstan dan
dibentuk oleh lingkungan. Materi yang membentuk
batuan diangkut dan diubah dari satu jenis ke jenis yang
lain.
Walaupun kerak bumi merupakan bagian dari bumi yang paling tipis, tetapi merupakan bagian yang sangat penting. Kerak bumi merupakan bagian yang padat yang disusun oleh mineral dan batuan. Batuan merupakan agregasi dari mineral. Batuan yang menyusun kerak bumi dapat dikelompokan menjadi 3jenis batuan berdasarkan proses pembentukannya, yaitu batuan beku, batuan sedimen (batuan endapan) dan batuan metamorf (batuan ubahan). Ketiga macarn batuan tersebut membentuk suatu siklus atau perputaran pada proses pembentukannya yang disebut siklus batuan (rock cycles).

Konsep dari siklus; batuan yang dianggap sebagai kerangka dasar dalam geologi fisik, secara langsung diungkapkan oleh James Hutton. Siklus batuan seperti terlihat pada gambar 1.3 memperlihatkan proses proses dan material yang membentuk batuan batuan penyusun kerak bumi. Dengan mempelajari siklus batuan berarti kita mengamati banyak hubungan antara proses proses geologi yang sangat bervariasi, yang mengubah satu jenis batuan menjadi jenis batuan lainnya.
Jenis batuan yang pertama yaitu batuan beku, terbentuk dari proses pendinginan hingga mengalami pembekuan dari magma. Magma merupakan material cair yang panas yang terdapat di dalam bumi. Proses pembekuan magma disebut juga kristalisasi, karena pada proses inilah terbentuknya kristal kristaldari mineral penyusun batuan. Proses ini dapat terbentuk baik di dalam bumi maupun di permukaan bumi bersamaan dengan aktivitas gunung api.
Jika batuan beku tersebut dan batuan batuan lain penyusun kerak bumi tersingkap atau muncul ke permukaan bumi, batuan batuan tersebut akan mengalami proses pelapukan (Weathering). Proses ini disebabkan oleh pengaruh yang terus menerus dari atmosfer dan hidrosfer yang secara perlahan lahan merubah batuan tersebut menjadi bagian bagian yang kecil, dan atau komposisi kimianya. Material-material yang dihasilkan oleh proses tersebut akan mengalami pengikisan (erosi), kemudian mengalami proses pengangkutan (transportasi), dan selanjutnya mengalami proses pengendapan pada cekungan cekungan atau ternpat tempat yang rendah pada permukaan bumi. Proses proses tersebut yang telah disebutkan dilakukan oleh agen (media) geologi, yaitu; gravitasi, air, angin, dan es (salju). Sedangkan material hasil dari proses proses tersebut disebut sedimen. Tempat tempat diendapkannya sedimen antara lain berupa, sungai, lembah, danau dan laut. Bentuk tubuh endapannya, pada umumnya mengikuti bentuk cekungan pengendapannya dan biasanya mendatar (horisontal). Setelah mengalami pengendapan, material sedimen tersebut akan mengalami proses pemadatan yaitu perubahan dari material sedimen lepas menjadi batuan dan disebut batuan sedimen. Proses perubahan tersebut; disebut juga proses litifikasi. Proses litifikasi dapat terjadi karena pembebanan oleh material yang ada di atasnya atau oleh pengisian rongga antar butiran yang disebut proses penyemenan (sementasi).
Selanjutnya apabila batuan yang sudah ada (batuan beku dan batuan sedimen) tertutup di bawah permukaan bumi, batuan tersebut dapat mengalami gaya gaya yang terdapat di dalam bumi yang membentuk pegunungan. Gaya gaya tersebut biasanya diikuti oleh perubahan temperatur dan tekanan yang besar. Akibat perubahan kondisi lingkungan tersebut maka batuan akan mengalami perubahan yang membentuk batuan ubahan atau batuan metamorf. Sedangkan proses perubahan temperatur dan tekanan yang besar sehingga membentuk batuan metamorf disebut dengan proses metamorfisme, Jika perubahan temperatur dan tekanan ini melampaui titik lebur batuan, maka batuan batuan tersebut akan mengalami peleburan (pencairan) sehingga membentuk magma kembali. Selanjutnya siklus batuan akan terulang kembali.
Siklus yang lengkap seperti di atas tidak selalu terjadi demikian. Jalan pintas dalam siklus, tersebut juga sering terjadi. Sebagai contoh batuan beku selain tersingkap di permukaan bumi dan mengalami proses pelapukan dan erosi, dapat juga mengalarni proses metamorfisme jauh di bawah permukaan bumi dan membentuk batuan metamorf. Selain itu batuan metamorf dan sedimen yang sudah terbentuk juga dapat mengalami proses proses di permukaan bumi dan menjadi material rombakan sebagai sumber batuan sedimen.

SIKLUS BATUAN




BATUAN BEKU
Batuan beku adalah batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silikat cair liat, pijar, bersifat mudah bergerak yang dikenal dengan magma. Penggolongan batuan beku dapat didasarkan pada berbagai hal, seperti genesanya, senyawa kimianya, mineraloginya atau tempat terbentuknya.
Batuan beku dapat di bagi menjadi :
Batuan beku ekstrusi : batuan beku sebagai hasil pembekuan magma yang keluar di atas permukaan bumi baik di darat maupun di bawah muka air laut. Pada saat mengalir dipermukaan masa tersebut membeku secara relatif cepat dengan melepas kandungan gasnya. Oleh karena itu sering memperlihatkan struktur aliran dan banyak lubang gasnya (vesikuler). Magma yang keluar di permukaan atau lava biasanya ada 2 jenis : Lava Aa (kental) dan Lava Pahoehoe (cair) .
Batuan beku intrusi : batuan hasil pembekuan magma didalam perut bumi. Ukuran mineralnya kasar, > 1 atau bahkan 5 mm. Ada beberapa bentuk batuan beku intrusi.

PIROKLASTIK
Batuan piroklastik adalah batuan volkanik klastik yang dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunungapi. Material penyusun tersebut terendapkan dan terbatukan / terkonsolidasikan sebelum mengalami transportasi (reworked) oleh air atau es ( Williams, 1982). Pada kenyataanya batuan hasil kegiatan gunungapi dapat berupa aliran lava sebagaimana diklasifikasikan dalam batuan beku atau berupa produk ledakan/eksplosiv dari material yang bersifat padat, cair ataupun gas yang terdapat dalam perut gunung.

SEDIMEN
Pengertian umum mengenai batuan endapan / sedimen adalah batuan yang terbentuk akibat litifikasi bahan rombakan batuan asal atau hasil reaksi kimia maupun hasil kegiatan organisme.. Dimuka bumi ini dibandingkan dengan batuan beku, batuan endapan / sedimen sangatlah sedikit, ± 5 % volume walaupun demikian penyebarannya di muka bumi menempati lebih dari 65 % luasan. Oleh karena itu batuan endapan merupakan lapisan tipis di kulit bumi.
Kenampakan yang paling menonjol dari jenis batuan sedimen adalah perlapisan, struktur internal dan eksternal lapisan, bahan rombakan yang tidak kristalin, mengandung fosil dan masih banyak lagi. Pada Sedimen yang Kristalin, umumnya monomineralik dan tergolong ke dalam batuan Sedimen Non Klastik seperti rijang, kalsit, gipsum dll

METAMORF
Batuan metamorf adalah hasil dari perubahan – perubahan fundamental batuan yang sebelumnya telah ada. Proses metamorf terjadi dalam keadaan padat dengan perubahan kimiawi dalam batas- batas tertentu saja dan meliputi proses – proses rekristalisasi, orientasi dan pembentukan mineral – mineral baru dengan penyusunan kembali elemen – elemen kimia yang sebenarnya telah ada.
Metamorfosa adalah proses rekristalisasi di kedalaman kerak bumi (3 – 20km) yang keseluruhannya atau sebagian besar terjadi dalam keadaan padat, yakni tanpa melalui fasa cair. Proses metamorfosa suatu proses yang tidak mudah untuk dipahami karena sulitnya menyelidiki kondisi di kedalaman dan panjangnya waktu.
Proses perubahan yang terjadi di sekitar muka bumi seperti pelapukan, diagenesa, sementasi sedimen tidak termasuk ke dalam pengertian metamorfosa.

gambar rock cycle

siklus batuan

Sebelumnya kita sudah tahu bahwa di bumi ada tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Ketiga batuan tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi ketiganya juga bisa berubah menjadi batuan lainnya. Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikel-partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan sedimen. Batuan juga bisa melebur atau meleleh menjadi magma dan kemudian kembali menjadi batuan beku. Kesemuanya ini disebut siklus batuan atau ROCK CYCLE.
Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Penyebab pelapukan tersebut ada 3 macam:
1. Pelapukan secara fisika: perubahan suhu dari panas ke dingin akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika tersebut dapat membuat batuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.
2. Pelapukan secara kimia: beberapa jenis larutan kimia dapat bereaksi dengan batuan seperti contohnya larutan HCl akan bereaksi dengan batu gamping. Bahkan air pun dapat bereaksi melarutan beberapa jenis batuan. Salah satu contoh yang nyata adalah “hujan asam” yang sangat mempengaruhi terjadinya pelapukan secara kimia.
3. Pelapukan secara biologi: Selain pelapukan yang terjadi akibat proses fisikan dan kimia, salah satu pelapukan yang dapat terjadi adalah pelapukan secara biologi. Salah satu contohnya adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan dari akar tanaman yang cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan akhirnya dapat memecah batuan menjadi bagian yang lebih kecil lagi.
Setelah batuan mengalami pelapukan, batuan-batuan tersebut akan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya tempat dari partikel-partikel kecil ini disebut erosi. Proses erosi ini dapat terjadi melalui beberapa cara:
1. Akibat grafitasi: akibat adanya grafitasi bumi maka pecahan batuan yang ada bisa langsung jatuh ke permukaan tanah atau menggelinding melalui tebing sampai akhirnya terkumpul di permukaan tanah.
2. Akibat air: air yang melewati pecahan-pecahan kecil batuan yang ada dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat yang lain. Salah satu contoh yang dapat diamati dengan jelas adalah peranan sungai dalam mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ini.
3. Akibat angin: selain air, angin pun dapat mengangkut pecahan-pecahan batuan yang kecil ukurannya seperti halnya yang saat ini terjadi di daerah gurun.
4. Akibat glasier: sungai es atau yang sering disebut glasier seperti yang ada di Alaska sekarang juga mampu memindahkan pecahan-pecahan batuan yang ada.
Pecahan-pecahan batuan yang terbawa akibat erosi tidak dapat terbawa selamanya. Seperti halnya sungai akan bertemu laut, angin akan berkurang tiupannya, dan juga glasier akan meleleh. Akibat semua ini, maka pecahan batuan yang terbawa akan terendapkan. Proses ini yang sering disebut proses pengendapan. Selama proses pengendapan, pecahan batuan akan diendapkan secara berlapis dimana pecahan yang berat akan diendapkan terlebih dahulu baru kemudian diikuti pecahan yang lebih ringan dan seterusnya. Proses pengendapan ini akan membentuk perlapisan pada batuan yang sering kita lihat di batuan sedimen saat ini.
Pada saat perlapisan di batuan sedimen ini terbentuk, tekanan yang ada di perlapisan yang paling bawah akan bertambah akibat pertambahan beban di atasnya. Akibat pertambahan tekanan ini, air yang ada dalam lapisan-lapisan batuan akan tertekan sehingga keluar dari lapisan batuan yang ada. Proses ini sering disebut kompaksi. Pada saat yang bersamaan pula, partikel-partikel yang ada dalam lapisan mulai bersatu. Adanya semen seperti lempung, silika, atau kalsit diantara partikel-partikel yang ada membuat partikel tersebut menyatu membentuk batuan yang lebih keras. Proses ini sering disebut sementasi. Setelah proses kompaksi dan sementasi terjadi pada pecahan batuan yang ada, perlapisan sedimen yang ada sebelumnya berganti menjadi batuan sedimen yang berlapis-lapis. Batuan sedimen seperti batu pasir, batu lempung, dan batu gamping dapat dibedakan dari batuan lainnya melalui adanya perlapisan, butiran-butiran sedimen yang menjadi satu akibat adanya semen, dan juga adanya fosil yang ikut terendapkan saat pecahan batuan dan fosil mengalami proses erosi, kompaksi dan akhirnya tersementasikan bersama-sama.
Pada kerak bumi yang cukup dalam, tekanan dan suhu yang ada sangatlah tinggi. Kondisi tekanan dan suhu yang sangat tinggi seperti ini dapat mengubah mineral yang dalam batuan. Proses ini sering disebut proses metamorfisme. Semua batuan yang ada dapat mengalami proses metamorfisme. Tingkat proses metamorfisme yang terjadi tergantung dari:
1. Apakah batuan yang ada terkena efek tekanan dan atau suhu yang tinggi.
2. Apakah batuan tersebut mengalami perubahan bentuk.
3. Berapa lama batuan yang ada terkena tekanan dan suhu yang tinggi.
Dengan bertambahnya dalam suatu batuan dalam bumi, kemungkinan batuan yang ada melebur kembali menjadi magma sangatlah besar. Ini karena tekanan dan suhu yang sangat tinggi pada kedalaman yang sangat dalam. Akibat densitas dari magma yang terbentuk lebih kecil dari batuan sekitarnya, maka magma tersebut akan mencoba kembali ke permukaan menembus kerak bumi yang ada. Magma juga terbentuk di bawah kerak bumi yaitu di mantle bumi. Magma ini juga akan berusaha menerobos kerak bumi untuk kemudian berkumpul dengan magma yang sudah terbentuk sebelumnya dan selanjutnya berusaha menerobos kerak bumi untuk membentuk batuan beku baik itu plutonik ataupun vulkanik.
Kadang-kadang magma mampu menerobos sampai ke permukaan bumi melalui rekahan atau patahan yang ada di bumi. Pada saat magma mampu menembus permukaan bumi, maka kadang terbentuk ledakan atau sering disebut volcanic eruption. Proses ini sering disebut proses ekstrusif. Batuan yang terbentuk dari magma yang keluar ke permukaan disebut batuan beku ekstrusif. Basalt dan pumice (batu apung) adalah salah satu contoh batuan ekstrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku ekstrusif memperlihatkan cirri-ciri berikut:
1. Butirannya sangatlah kecil. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat cepat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan tidak mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.
2. Umumnya memperlihatkan adanya rongga-rongga yang terbentuk akibat gas yang terkandung dalam batuan atau yang sering disebut “gas bubble”.
Batuan yang meleleh akibat tekanan dan suhu yang sangat tinggi sering membentuk magma chamber dalam kerak bumi. Magma ini bercampur dengan magma yang terbentuk dari mantle. Karena letak magma chamber yang relatif dalam dan tidak mengalami proses ekstrusif, maka magma yang ada mengalami proses pendinginan yang relatif lambat dan membentuk kristal-kristal mineral yang akhirnya membentuk batuan beku intrusif. Batuan beku intrusif dapat tersingkap di permukaan membentuk pluton. Salah satu jenis pluton terbesar yang tersingkap dengan jelas adalah batholit seperti yang ada di Sierra Nevada – USA yang merupakan batholit granit yang sangat besar. Gabbro juga salah satu contoh batuan intrusif. Jenis batuan yang terbentuk akibat proses ini tergantung dari komposisi magma yang ada. Umumnya batuan beku intrusif memperlihatkan cirri-ciri berikut:
1. Butirannya cukup besar. Ini disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat lambat sehingga mineral-mineral yang ada sebagai penyusun batuan mempunyai banyak waktu untuk dapat berkembang.
2. Biasanya mineral-mineral pembentuk batuan beku intrusif memperlihatkan angular interlocking.
Proses-proses inilah semua yang terjadi dimasa lampau, sekarang, dan yang akan datang. Terjadinya proses-proses ini menjaga keseimbangan batuan yang ada di bumi