laporan Mineralogi

BAB I

PENGENALAN MINERAL

Mineral adalah suatu bahan alam yang mempunyai sifat-sifat fisik kimia tetap dapat berubah unsur tunggal atau persenyawaan kimia yang tetap, pada umumnya anorganik, homogen, dapat berupa padat, cair dan gas.

            Mineralogi adalah salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai mineral, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan, antara lain mempelajari tentang sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, cara terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaanya.

Mineralogi dibagi menjadi 2 bagian :

1.      Mineralogi fisik adalah yang mempelajari tentang sifat-sifat dari suatu mineral.

2.      Mineralogi kimiawi adalah ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat kimia dari suatu mineral.

I.1. Sifat Fisik Mineral

1.      WARNA (COLOUR)

Warna penting untuk membedakan antara warna untuk mineral akibat pengotoran dan warna asli (tetap) yang berasal dari elemen utama pada mineral tersebut. Warna mineral yang tetap dan tertentu karena elemen-elemen utama pada mineral disebut dengan nama Idiochromatic.

Misal :    Sulfur warna kuning

              Magnetite warna hitam

              Pyrite warna kuning loyang

       Warna akibat adanya campuran atau pengotor dengan unsur lain, sehingga memberikan warna berubah-berubah tergantung dari pengotornya, disebut dengan nama Allochromatic.

Misal : Halite, warna dapat berubah-ubah :

-                 Abu-abu

-                 Biru bervariasi

-                 Kuning

-                 Coklat gelap

-                 Merah muda

Kwarsa tak berwarna, tetapi karena ada campuran/pengotoran, warna berubah-ubah menjadi :

-                 Violet (amethyst)

-                 Merah muda

-                 Coklat-hitam

Kehadiran kelompok ion asing yang dapat memberikan warna tertentu pada mineral disebut dengan nama Chromophores.

Misal :  ion-ion Cu yang terkena proses hidrasi merupakan chromophores dalam mineral Cu sekunder, maka akan memberikan warna hijau dan biru.

Faktor yang dapat mempengaruhi warna :

a.       Komposisi kimia

Misal : Chlorite – hijau .......................... chloro (greek)

Albite – putih.............................. albus (latin)

Warna diatas berdasarkan warna mineral.

b.      Struktur kristal dan ikatan atom

Misal : Intan – tak berwarna – Isometric

Graphite – hitam – hexagonal.

c.       Pengotoran dari Mineral

Misal :  Silika tak berwarna

Jasper – merah

2.      PERAWAKAN KRISTAL (CRYSTAL HABIT)

Apabila dalam pertumbuhannya tidak mengalami gangguan apapun, maka mineral akan mempunyai bentuk kristal yang sempurna. Tetapi bentuk sempurna ini jarang didapatkan karena di alam gangguan-gangguan tersebut selalu ada. Mineral yang dijumpai di alam sering bentuknya tidak berkembang sebagaimana mestinya, sehingga sulit untuk mengelompokan minreral ke dalam sistem kristalografi. Sebagai gantinya dipakai istilah perawakan kristal (crystal habit), bentuk khas mineral ditentukan oleh bidang yang membangunnya, termasuk bentuk dan ukuran relatif bidang-bidang tersebut.

Kita mengenal beberapa perawakan kristal yang terdapat pada jenis mineral tertentu, sehingga perawakan kristal dapat dipakai untuk penentuan jenis mineral, walaupun perawakan kristal bukan merupakan ciri tetap mineral.

Contoh :      

-          Mika selalu menunjukan perawakan kristal mendaun (foliated)

-          Amphibol, selalu menunjukan perawakan kristal meniang (coloumnar)

Perawakan kristal dibedakan menjadi 3 golongan (Richard Pearl, 1975), yaitu :

a.      Elongated Habits

1)      Meniang (coloumnar)

Bentuk kristal prismatik yang menyerupai bentuk tiang. Contohnya Tourmaline, Phyrolusite, Wollastonite.         

2)       Menyerat (fibrous)

Bentuk kristal yang menyerupai serat-serat kecil. Contohnya Asbestos, Gysum, Silimanite, Tremolite, Pyrophylite.

3)      Menjarum (acicular)

Bentuk kristal yang menyerupai jarum-jarum kecil. Contohnya Natrolite, Glaucophane.

4)      Menjaring (raticulate)

Bentuk kristal yang kecil panjang yang tersusun menyerupai jaring. Contohnya Rutile, Cerussite.

5)      Membenang (filiform)

Bentuk kristal kecil-kecil yang menyerupai benang. Contohnya Silver.

6)      Merabut (capillery)

Bentuk kristal kecil-kecil yang menyerupai rambut. Contohnya Cuprite, Bysolite (variasi dari Actinolite).

7)      Mondok (stout, stubby, equant)

Bentuk kristal pendek, gemuk sering terdapat pada kristal-kristal dengan sumbu c lebih pendek dari sumbu lainnya. Contohnya Zircon.

8)      Membintang (stellated)

Bentuk kristal yang tersusun menyerupai bintang. Contohnya Pirofilit.

9)      Menjari (radiated)

Bentuk kristal yang tersusun menyerupai bentuk jari-jari. Contohnya Markasit, Natrolit.

b.       Flattened Habits

1)      Membilah (bladed)

Bentuk kristal yang panjang dan tipis menyerupai bilah kayu, dengan perbandingan antara lebar dengan tebal sangat jauh. Contohnya Kyanite, Glaucophane, Kalaverit.

2)      Memapan (tabular)

Bentuk kristal pipih menyerupai bentuk papan, dimana  lebar dengan tebal tidak terlalu jauh. Contohnya Barite, Hematite, Hyperstheme.

3)      Membata (Blocky)

Bentuk kristal tebal menyerupai bentuk bata, dengan perbandingan antara tebal dan lebar hampir sama. Contohnya Microcline.

4)      Mendaun (foliated)

Bentuk kristal pipih dengan melapis (lammellar) perlapisan yang mudah dikupas/dipisahkan. Contohnya Mica, Talc, Chlorite.

5)      Memencar (divergent)

Bentuk kristal yang tersusun menyerupai bentuk kipas terbuka. Contohnya Gypsum, Millerite.

6)      Membulu (plumose)

Bentuk kristal yang tersusun membentuk tumpukan bulu. Contohnya  Mica.

c.       Rounded Habits

1)      Mendada (mamillary)

Bentuk kristal bulat-bulat menyerupai buah dada (breast like). Contohnya  Malachite, Opal, Hemimorphite.

2)      Membulat (colloform)

Bentuk kristal yang menunjukan permukaan yang bulat-bulat. Contohnya Glauconite, Cobalit, Bismuth, Geothite, Franklinite, Smallite.

3)      Membulat jari (colloform radial)

Bentuk kristal yang membulat dengan struktur dalam memencar menyerupai bentuk jari. Contohnya  Pyolorphyte.

4)      Membutir (granular)

Kelompok kristal kecil-kecil yang berbentuk butiran. Contohnya Olivine, Nicolite, Anhydrite, Cryorite, Chromite, Cordierite, Sodalite, Cinibar, Alunite, Rhodochrosite.

5)      Memisolit (pisolitic)

Kelompok kristal lonjong sebesar kerikil, seperti kacang tanah. Contohnya Opal (variasi hyalite), Gibbsite, Pisolitic Limestone.

6)      Stalaktit (stalactitic)

Bentuk kristal yang membulat dengan litologi gamping. Contohnya Geothite.

7)      Menginjal (reniform)

Bentuk kristal yang menyerupai bentuk ginjal. Contohnya Hematite.

3.      KILAP (LUSTER)

Kilap ditimbulkan oleh cahaya yang dipantulkan dari permukaan sebuah mineral, yang erat hubungannya dengan sifat pemantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi). Intesitas kilap tergantung dari indeks bias mineral, yang apabila semakin besar indeks bias mineral, makin besar pula jumlah cahaya yang dipantulkan.

Nilai ekonomis mineral kadang-kadang ditentukan oleh kilapnya.

Macam-macam kilap :

a.       Kilap Logam (metallic luster)

Mineral-mineral opag yang mempunyai indeks bias sama dengna 3 atau lebih. Contohnya Galena, Native Metal, Sulphide, pyrite.

b.      Kilap Sub-metalik (sub metallic luster)

Terdapat pada mineral yang mempunyai indeks bias antara 2,6 sampai 3.

Contoh : -   Cuprite        (n = 2.85)

-       Cinnabar    (n = 2.90)

-       Hematite     (n = 3.00)

-       Alabandite  (n = 2.70)

c.       Kilap Bukan Logam (non metallic luster)

Mineral-mineral yang mempunyai warna terang dan dapat membiaskan, dengan indeks bias kurang dari 2,5.

Gores mineral-mineral ini biasanya tak berwarna atau berwarna muda.

Macam-macam kilap bukan logam :

1)      Kilap Kaca (vitreous luster)

Kilap yang ditimbulkan oleh permukaan kaca atau gelas. Contohnya Quarts, Carbonates, Sulphates, Spinel, Silicates, Fluorite, Garnet , Leucite, Corondum, Halite yang segar.

2)      Kilap Intan (adamantite luster)

Kilap yang sangat cemerlang yang ditimbulakan oleh intan atau permata. Contohnya Diamond, Cassiterite, Sulfur, Sphalerite, Zircon, Rutile.

3)      a.  Kilap Lemak (greasy luster)

Kilap dengan permukaan yang licin seperti berminyak atau kena lemak, akibat proses oksidasi.

Contoh : -  Nepheline yang sudah teralterasi.

-    Halite yang sudah terkena udara.

                   b. Kilap Lilin (waxy luster)

Merupakan kilap seperti lilin yang khas. Contohnya Sepertine, Ceragyrite.

4)      Kilap Sutera (silky luster)

Kilap yang seperti yang terdapat pada mineral-mineral yang pararel atau berserabut (pararel fibrous structure). Contohnya Asbestos, Selenite (variasi gypsum), Serpentine, Hematite.

5)      Kilap Mutiara (pearly luster)

Kilap yang ditimbulkan oleh mineral transparan yang berbentuk lembaran dan menyerupai mutiara. Contohnya Talc, Mica, Gypsum.

6)      Kilap Tanah (earthy luster)

       Tidak sulit membedakan antara kilap logam dengan kilap bukan logam, perbedaan-perbedaannya jelas sekali. Tetapi dalam membedakan jenis-jenis kilap bukan logam akan sulit sekali. Padahal perbedaan inilah yang sangat penting dalam diskripsi mineral, karena dapat untuk menentukan jenis suatu mineral tertentu.

4.      KEKERASAN (HARDNESS)

Kekerasan mineral diartikan sebagai daya tahan mineral terhadap goresan (scratching).

Penentuan kekerasan realtif mineral ialah dengan jalan menggoreskan permukaan mineral yang rata pada mineral standart dari skala Mohs yang sudah diketahui kekerasannya.

        Tabel I.1 Skala kekerasan Mohs (Michael fransisco 2009)

1.                  Talk	Mg3Si4O10(OH)
2.                  Gypsum	CaSO2 2H2O
3.                  Calcite	CaCO3
4.                  Flourite	CaF2
5.                  Apatite	Ca5(PO4)3F
6.                  Orthoclase	K(AlSi3O8)
7.                  Quartz	SiO2
8.                  Topas	Al2SiO4(FOH)2
9.                  Corundum	Al2O3
10.              Diamond	C

Misal suatu mineral digores dengan Calsite (H=3) ternyata mineral itu tidak tergores, tetapi dapat tergores oleh Flourite (H=4), maka mineral tersbut mempunyai kekerasan antara 3 dan 4.

Dapat pula penentuan kekerasan relatif mineral dengan mempergunakan alat-alat sederhana yang sering terdapat disekitar kita.

Misal :       -                 Kuku jari manusia                   H = 2, 

-          Kawat tembaga                       H = 3

-          Pecahan kaca                           H = 5,5

-          Pisau baja                                H = 5,5

-          Kikir baja                                 H = 6,5

-          Lempeng baja                          H = 7

Bilamana suatu mineral tidak tergores oleh kuku jari manusia tetapi oleh kawat tembaga, maka mineral tersebut mempunyai kekerasan antara 2,5 dan 3.

5.      GORES (STREAK)

Gores adalah merupakan warna asli dari mineral apabila mineral tersebut ditumbuk sampai halus.

Gores ini diperoleh dengan cara menggoreskan mineral pada permukaan keping porselin, tetapi apabila mineral mempunyai kekerasan lebih dari 6, maka dapat dicari dengan cara menumbuk sampai halus menjadi berupa tepung.

Mineral yang berwarna terang biasanya mempunyai gores berwarna putih.

Contoh :                                                 

-Quartz – Putih / tak berwarna

-       Gypsum – putih / tak berwarna

Mineral bukan logam (non metalic mineral) dan berwarna gelap akan memberikan gores yang lebih terang daripada warna mineralnya sendiri.

Contoh : 

-           Leucite – warna abu-abu - gores putih

-          Dolomite – warna kuning sampai merah jambu – gores putih

Mineral yang mempunyai kilap magnetik kadang-kadang mempunyai warna gores yang lebih gelap dari warna mineralnya sendiri.

Contoh :     

-          Pyrite – warna kuning – gores hitam

-          Copper – warna merah tembaga – gores hitam

-          Hematite – warna abu-abu kehitaman – gores merah

Pada beberapa mineral, warna dan gores sering menunjukan warna yang sama.

Contoh :    

-          Cinnabar – warna dan gores merah

-          Magnetite – warna dan gores hitam

-          Lazurite – warna dan gores biru

6.      BELAHAN (CLEAVAGE)

Apabila suatu mineral mendapat tekanan yang melampaui batas elastisitas dan plastisitasnya, maka pada akhirnya mineral akan pecah.

Belahan mineral akan selalu sejajar dengan bidang permukaan kristal yang rata, karena belahan merupakan gambaran dari struktur dalam dari kristal.

Belahan tersebut akan menghasilkan kristal menjadi bagian-bagian yang kecil, yang setiap bagian kristal dibatasi oleh bidang yang rata.

Berdasarkan dari bagus/tidaknya permukaan bidang belahannya, belahan dapat dibagi menjadi :

a.      Sempurna (perfect)

Yaitu apabila mineral mudah terbelah melalui arah belahannya yang merupakan bidang yang rata dan sukar pecah selain melalui bidang belahannya. Contohnya Calcite, Muscovite, Galena, Halite.

b.      Baik (good)

Yaitu apabila mineral mudah terbelah melalui bidang belahannya yang rata, tetapi dapat juga terbelah memotong atau tidak melalui bidang belahannya. Contohnya Feldspar, Hyperstene, Diopsite, Augite, Rhodonite.

c.       Jelas (distinct)

Yaitu apabila bidang belahan mineral dapat terlihat jelas, tetapi mineral tersebut sukar membelah melalui bidang belahannya dan tidak rata. Contohnya Staurolite, Anglesit, Scapolite, Feldspar, Hornblenda, Scheelite.

d.      Tidak Jelas (indistinct)

Yaitu apabila arah belahan mineral masih terlihat tetapi kemungkinan untuk membentuk belahan pecahan sama besar. Contohnya Beryl, Corundum, Platina, Gold, Magnetite.

e.       Tidak Sempurna (imperfect)

Yaitu mineral sudah tidak terlihat arah belahannya, dan mineral akan pecah dengan permukaan yang tidak rata. Contohnya Apatite, Cassiterite, Native Sulphur.

7.      PECAHAN (FRACTURE)

Apabila suatu mineral mendapatkan tekanan yang melampaui batas plastisitas dan elastisitasnya, maka mineral tersebut akan pecah.

Pecahan dapat dibagi :

a.      Choncoidal

Adalah pecahan mineral yang menyerupai pecahan botol atau kulit bawang. Contohnya  Quartz, Obsidian, Cerrusite, Rutile, Anglesite, Zincite.

b.      Hackly

Adalah pecahan mineral seperti runcing-runcing tajam, serat kasar tak beraturan atau seperti bergerigi. Contohnya Copper, Platinum, Silver, Gold.

c.       Even

Adalah pecahan mineral dengan permukaan bidang kecil-kecil dengan ujung pecahan masih mendekati bidang datar. Contohnya Muscovite, Talc, Biotite.

d.      Uneven

Adalah pecahan mineral yang menunjukan permukaan bidang pecahnya kasar dan tidak teratur.

Kebanyakan mineral mempunyai pecahan uneven. Contohnya Calcite, Rutile, Marcasite, Rhodonite, Chromite, Pyrolusite, Orthoclase, Geothine.

e.       Splintery

Adalah pecahan mineral yang hancur menjadi kecil-kecil dan tajam menyerupai benang atau berserabut. Contohnya Flourite, Anhydrite, Antigorite, Serpentine.

f.        Earthy

Adalah pecahan yang hancur seperti tanah. Contohnya Kaoline, Muscovite, Talc.

8.      DAYA TAHAN TERHADAP PUKULAN (TENACITY)

Tenacity adalah suatu daya tahan mineral terhadap pemecahan, pembengkokan, penghancuran, dan pemotongan.

Macam-macam tenacity :

a.      Brittle

Apabila mineral mudah hancur menjadi tepung halus. Contohnya Calcite, Marcasite, Quartz,  Hematite.

b.      Sectile

Apabila mineral mudah terpotong pisau dengan tidak berkurang menjadi tepung. Contohnya Gypsum, Cerargyrite.

c.       Malleable

Apabila mineral ditempa dengan palu akan menjadi pipih. Contohnya Gold, Copper, Silver.

d.      Ductile

(dapat ditarik/diukur seperti kawat). Apabila mineral ditarik dapat bertambah panjang dan apabila dilepaskan maka mineral akan kembali seperti semula. Contohnya Silver, Olivine, Copper, Cerargyrite.

e.       Flexible

Apabila mineral dapat dilengkungkan kemana-mana dengan mudah. Contohnya Talc, Gypsum, Mica.

f.        Elastic

Dapat merenggang bila ditarik, dan kembali seperti semula bila dilepaskan. Contohnya Muscovite, Hematite tipis.

9.      BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY)

Berat jenis adalah angka perbandingan antara berat suatu mineral dibandingkan dengan berat air pada volume yang sama.

                  BJ =

Dalam penentuan berat jenis dipergunakan alat-alat :

a.    Piknometer

b.    Timbangan analitik

c.    Gelas ukur

Cara I :

Dengan menggunakan gelas ukur dan timbangan analitik. Mineral dimasukkan kedalam gelas ukur yang telah diisi air, dan jumlah air telah diketahui dengan pasti.

Besar air yang tumpah atau kenaikan air pada gelas ukur dapat dibaca. Berat jenis dapat diukur dengan berat mineral yang telah ditimbang dibagi dengan volume air yang tumpah.

Misal :

-          Berat mineral = G2

-          Air yang dimasukkan ke dalam gelas ukur = G2

-          Kenaikan setelah mineral dimasukkan ke dalam gelas ukur = G3

BJ =

Cara II :

Dengan mempergunakan alat piknometer dan timbangan analitik.

Misal :

-          Berat piknometer kosong = A

-          Berat piknometer + mineral = B

-          Berat piknometer + air = C

-          Berat piknometer + air + mineral = D

BJ =  =

10.  RASA DAN BAU (TASTE & ODOUR)

Rasa (taste) hanya dipunyai oleh mineral-mineral yang bersifat cair :

a.    Astringet                   : rasa yang umumnya dimiliki oleh sejenis logam

b.    Sweetist astringet      : rasa seperti pada tawas.

c.    Saline                       : rasa yang dimiliki garam

d.   Alkaline                    : rasa seperti pada soda.

e.    Bitter                        : rasa seperti rasa garam pahit.

f.     Cooling                    : rasa seperti rasa sendawa

g.    Sour                          : rasa seperti asam belerang

Melalui gesekan dan penghilangan dari beberapa zat yang bersifat volatile melalui pemanasan atau melalui penambahan suatu asam, maka kadang-kadang bau (odour) akan menjadi ciri-ciri yang khas dari suatu mineral.

·         Alliaceous

Bau seperti bawang proses pereaksian dari arsenopirit akan menimbulkan bau yang khas. Hal ini juga dimiliki oleh senyawa-senyawa arsenite karena proses pemanasan.

·         Horse Radish Odour

Bau dari kuda yang menjadi busuk (biji selenit yang dipanasi).

·         Sulphurous

Bau yang ditimbulkan oleh proses pereaksian pirit atau pemanasan mneral yang mengandung sulfida.

·         Bituminous

Bau seperti bau aspal (bitumen)

·         Fetid

Bau yang ditimbulkan oleh asam sulfida atau bau seperti telor busuk.

·         Argillaceous

Bau seperti lempung basah, seperti serpentine yang mengalami pemanasan. Bau kalau pyragillite dipanasi.

Kadang-kadang raba (feel) merupakan karakter yang penting.

Ada beberapa macam raba, misalnya : Smooth (sepiolite), Greasy (talc).

11.  SIFAT KEMAGNETAN

Semua mineral mempunyai sifat magnetis, meskipun untuk menunjukannya dibutuhkan suatu alat khusus. Sebagian kecil dari mineral dalam keadaan asli (murni) dapat ditarik oleh magnet baja yang kuat dengan mudah. Mineral-mineral tersebut disebut magnetit (Paramagnetite). Misalnya : Magnetite, Pyrotite.

Dalam banyak hal sifat magnetit mungkin berasal dari tenaga induksi bumi, dimana tenaga induksi tersebut dari magnet sangat kuat (besar)

Yang perlu dicatat adalah sifat dari mineral yang diselidiki apakah Paramagnetite (Magnetite) atau Diamagnetit (Non magnetit).

-          Paramagnetite (magnetit) adalah mineral mempunyai gaya tarik terhadap magnet.

-          Diamagnetit (Non magnetit) adalah mineral tersebut mempunyai gaya tolak terhadap magnet.

12.  DERAJAT KETRANSPARANAN

Sifat transparan dari suatu mineral tergantung kepada kemampuan mineral tersebut men-transmit sinar cahaya (berkas cahaya). Sesuai dengan itu, variasi jenis mineral dapat dibedakan atas :

a.      Opaque mineral

Mineral yang tidak tembus cahaya meskipun dalam bentuk helaian yang amat tipis. Mineral-mineral ini permukaannya mempunyai kilauan metalik dan meninggalkan berkas hitam atau hitam. (logam-logam mulia,belerang, ferric oksida, dll).

b.      Transparent mineral

Mineral-mineral yang tembus pandang seperti kaca biasa (batu-batu kristal, dan Iceland spar).

c.       Transculent mineral

Mineral tembus cahaya tetapi tidak tembus pandang seperti kaca frosted (chalsedon, gypsum, dan kadang-kadang juga opal).

d.      Mineral-mineral yang tidak tembus pandang (transparent) dalam bentuk pecahan-pecahan (fragmen) tetapi tembus cahaya pada lapisan yang tipis (feldspar, karbonat-karbonat dan silicon).

BAB II

PENGENALAN BATUAN BEKU

Batuan beku  adalah batuan yang terbentuk langsung dari pembekuan magma. Proses pembekuan tersebut merupakan proses perubahan fase dari cair menjadi padat. Pembekuan magma akan menghasilkan kristal-kristal mineral primer ataupun gelas. Proses pembekuan magma akan sangat berpengaruh terhadap tekstur dan struktur primer batuan sedangkan komposisi batuan sangat dipengaruhi oleh sifat magma sel.

Pada saat penurunan suhu akan melewati tahapan perubahan fase cair ke padat. Apabila pada saat itu terdapat cukup energi pembentukan kristal maka akan terbentuk kristal-kristal mineral berukuran besar sedangkan bila energi pembentukan rendah akan terbentuk kristal yang berukuran halus. Bila pendinginan berlangsung sangat cepat maka kristal tidak terbentuk dan cairan magma membeku menjadi gelas.

Pada batuan beku, mineral yang sering dijumpai dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu :

 1. Mineral asam / felsic minerals

Mineral-mineral ini umumnya berwarna cerah karena tersusun atas silika dan alumni, seperti : kuarsa, ortoklas, plagioklas, muskovit.

2. Mineral basa / mafic minerals

Mineral-mineral ini umumnya berwarna gelap karena tersusun atas unsur-unsur besi, magnesium, kalsium, seperti : olivin, piroksen, hornblende, biotit. Mineral-mineral ini berada pada jalur kiri dari seri Bowen.

Setiap mineral memiliki kondisi tertentu pada saat mengkristal. Mineral-mineral mafik umumnya mengkristal pada suhu yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan mineral felsik. Secara sederhana dapat dilihat pada Bowen Reaction Series.

Gambar II.1 Reaksi Bowen (http ://www.geology.com/bowen reaction series )

Mineral yang terbentuk pertama kali adalah mineral yang sangat labil dan mudah berubah menjadi mineral lain. Mineral yang dibentuk pada temperatur rendah adalah mineral yang relatif stabil. Pada jalur sebelah kiri, yang terbentuk pertama kali adalah olivin sedangkan mineral yang terbentuk terakhir adalah biotit.

Mineral-mineral pada bagian kanan diwakili oleh kelompok plagioklas karena kelompok mineral ini paling banyak dijumpai. Yang terbentuk pertama kali pada suhu tinggi adalah calcic plagioclase (bytownit), sedangkan pada suhu rendah terbentuk alcalic plagioclase (oligoklas). Mineral-mineral sebelah kanan dan kiri bertemu dalam bentuk potasium feldsfar kemudian menerus ke muskovit dan berakhir dalam bentuk kuarsa sebagai mineral yang paling stabil.

II.1 STRUKTUR  BATUAN BEKU
     Berdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku.

1. Struktur batuan beku ekstrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut.

Struktur  ini diantaranya :

a.       Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat   seragam.

b.      Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisan.

c.       Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.

d.      Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.

e.       Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.

f.       Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kuarsa atau zeolit.

g.      Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran.

2. Struktur Batuan Beku Intrusif

Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.

Konkordan

Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh batuan ini yaitu :

a.       Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.

b.      Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini, sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mildengan kedalaman ribuan meter.

c.        Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.

d.      Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometer.

Diskordan

Tubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh batuan ini yaitu :     

a.       Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.    

b.      Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.

c.       Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil.

II.2. TEKSTUR BATUAN BEKU

Magma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda.

Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunya memiliki waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar. Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku dapat dibedakan berdasarkan

1.      Tingkat kristalisasi

a.       Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh Kristal.

b.      Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelas.

c.       Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas.

2.  Ukuran butir

a.       Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.

b.      Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran halus.

3.Bentuk Kristal 

 Ketika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk sempurna sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:

a.       Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurna.

b.      Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurna.

c.       Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna. 

4.  Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnya

a.       Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau bentuk kristal euhedral (sempurna).

b.      Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristalnya berbentuk euhedral dan subhedral.

c.       Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk anhedral.

5.  Berdasarkan keseragaman antar butirnya

a.       Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir sama.

b.      Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak sama.

II.3 KLASIFIKASI BATUAN BEKU

Batuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan mineraloginya.

a. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas :

1.      Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.

2.      Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi.

3.      Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi
Berdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic (gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) seperti Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.

b.   Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya yaitu:

1.      Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%.

2.      Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% - 60%.

3.      Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% - 90%.

4.      Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%.

c.    Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku  diklasifikasikan menjadi empat yaitu:

1.      Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, contohnya Granit, Ryolit.

2.      Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% - 52%. Contohnya : Diorit, Andesit.

3.      Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% - 45%, contohnya Gabbro, Basalt.

4.      Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%.

BAB III

PENGENALAN BATUAN SEDIMEN

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk akibat litifikasi hancuran batuan lain (dentritus) atau terkena hasil proses kimiawi maupun biokimiawi.

Batuan sedimen dibagi 2 macam berdasarkan atas asalanya :

1.      Batuan Sedimen Klastik (tekstur klastik) : batuan sedimen yang tersusun oleh hasil hancuran (fragmen) batuan lain yang sudah ada terlebih dahulu (batuan asal) baik dari batuan beku, sedimen, maupun metamorf. Umumnya telah mengalami transportasi atau perpindahan.

2.      Batuan Sedimen Nonklastik (tekstur nonklastik) : batuan sedimen yang tersusun oleh hasil reaksi tertentu, baik bersifat anorganis, biokimiawi, atau biologis. Umumnya merupakan hasil litifikasi dari koloid, maka akan merupakan massa batuan yang kristalin dan berbutir seragam dan belum mengalami transportasi atau perpindahan.

A.    Cara Pemerian Batuan Sedimen Klastik

Pemerian batuan sedimen klastik didasarkan pada :

1.      Tekstur

2.      Komposisi Mineral

3.      Struktur

1.      Tekstur meliputi :

a.       Ukuran Butir (grain size) dalam pemerian ukuran butir memakai skala yang dibuat oleh Wentworth (1922).

b.      Derajat Pemilahan (sortasi) : keseragaman besar butir dalam batuan sedimen, untuk pemlahan dipakai istilah :

1)      Pemilahan baik (well sortea)

2)      Pemilahan sedang (moderately sorted) dan kecil sama besar.

3)      Pemilahan jelek (poorly sorted) tidak seragam.

c.       Kebundaran (rounding) : nilai dari membulat atau meruncingnya butiran, untuk kebundaran dipakai istilah :

1)      Menyudut (angular)

2)      Menyudut tanggung (subangular)

3)      Membulat tanggung (subrounded)

4)      Membulat (rounded)

5)      Sangat membulat (well rounded)

d.      Kemas : hubungan antar butir dalam material batuan sedimen, ada 2 macam :

1)      Kemas terbuka, hubungan antar butiran materialnya tidak saling bersinggungan.

2)      Kemas tertutup, hubungan antar butiran materialnya saling bersinggungan.

2.      Komposisi mineral dibedakan menjadi :

a.       Fragmen : butiran yagn besar, dapat sebagai butiran mineral, batuan atau fosil.

b.      Matrik : butiran yang ukurannya lebih kecil dari fragmen dan biasanya terletak diantara fragmen.

c.       Semen : bahan pengikat matrik dan fragmen. Ada 3 macam semen yaitu semen Karbonat (Kalsit, Dolomit), semen Silika (Kuarsa), semen Oksida Besi (Siderit).

Tabel III.1 skala Wentworth

(http ://upload.wikimedia.org//wikipedia/commons/0/45/skala_wentworth)

Besar Butir Ø (mm)	Nama Fragmen	Nama Batuan
>256 128<Ø<256 64<Ø<128 32<Ø<64 16<Ø<32 8<Ø<16 4<Ø<8 2<Ø<4	Boulder?bongkah Large couble/berangkal Small couble Very large pebble Large pebble/kerikil Medium pebble Small pebble Granule	Breksi/konglomerat
1<Ø<2 ½<Ø<1 ¼<Ø<1/2 1/8<Ø<1/4 1/16<Ø<1/8	Very coarse sand Coarse sand Medium sand Fine sand Very fine sand	Pasir/batupasir
1/32<Ø<1/16 1/64<Ø<1/32 1/128<Ø<1/64 1/156<Ø<1/128	Coarse silt Medium silt Fine silt Very fine silt	lanau/batulanau
1/512<Ø<1/256 1/1024<Ø<1/512 <1/1024	Clay Medium clay Fine clay	Clay/lempung/batulempung

Struktur : merupakan tekstur dalam dimensi yang lebih besar, dimana umumnya berhubungan dengan unsur-unsur luar. Macam-macam struktur batuan sedimen :

a.       Masif : apabila tidak terlihat struktur dalam atau ketebalan lebih dari 120 cm.

b.      Perlapisan : terjadi karena adanya variasi warna, perbedaan besar butir, perbedaan komposisi mineral ataupun perubahan macam batuan, terdiri atas :

1)      Perlapisan sejajar :  bidang perlapisan sejajar.

2)      Perlapisan pilihan (graded bedding) : bergradai halus ke kasar.

3)      Perlapisan silang siur (current bedding) : perlapisan yang saling berpotongan.

4)      Laminasi (lamination) : perlapisan yang berukuran lebih kecil dari 1 cm.

5)      Gelembur gelombang (ripple mark) :struktur dimana permukaan pada bidang perlapisan nampak bergelombang.

c.       Berfosil : apabila tercirikan oleh kandungan fosil yang memperlihatkan orientasi tertentu.

B.     Cara Pemerian Batuan Sedimen Non Klastik :

didasarkan pada :

1.      Tekstur

2.      Komposisi mineral

3.      Struktur

1.      Tekstur, meliputi :

a.      Amorf (tidak kristalin)

b.      Kristalin, didasarkan pada skala Wentworf (1922)

Tabel III.2 skala Wentworth(Michael Fransisco,2009)

Ukuran Butir (mm)	Nama Butiran
> 2 mm 1/16 – 2 mm 1/256 – 1/16 mm < 1/256 mm	Kasar Sedang Halus Sangat Halus

2.      Komposisi mineral : komposisi mineral sederhana, karena hasil kristalisasi

dari larutan kimia. Contoh : Batugamping (Kalsit, Dolomit), Gypsum (mineral Gypsum), Chert (Kalsedon) dsb.

3.      Struktur, karena terbentuk dari proses kimia ataupun organik, maka struktur ada 3 macam :

a.       Berfosil (fosilliferous) : terdiri dari fosil-fosil yang relatif masih utuh.

b.      Oolitis : fragmen-fragmen klastis diselubungi oleh mineral non klastik (biasanya mineral karbonat), dengan ukuran lebih kecil dari 2mm dan bersifat konsentris.

c.       Pisolitis : seperti oolitis, tapi ukurannya lebih besar dari 2 mm

BAB IV

PENGENALAN BATUAN METAMORF

Proses metamorfosisme adalah proses yang menyebabkan perubahan komposisi mineral, tekstur dan struktur pada batuan karena panas dan tekanan tinggi, serta larutan kimia yang aktif. Hasil akhir dari proses metamorfisme adalah batuan metamorf. Jadi batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk oleh proses metamorfisme pada batuan yang telah ada sebelumnya. Batuan asalnya (yang telah ada sebelumnya) dapat berupa batuan beku, sedimen maupun metamorf.

Komposisi mineral

            Mineral-mineral penyusun batuan metamorf dapat dibedakan menjadi mineral-mineral yang :

1.      Mineral yang berbentuk kubus: kuarsa, feldsfar,kalsit, garnet dan piroksin.

2.      Berbentuk bukan kubus : mika, klorit, amfibol (hornblende), hematit, grafit dan talk.

Susunan mineral (fabrik)

            Dari kenampakan tiga dimensional, fabrik dapat dibedakan menjadi :

1.      Isotropik : susunan butir ke segala arah tampak sama.

2.      Anisotropik : kenampakan susunan butir mineral tidak sama ke segala arah.

Tekstur

            Berdasarkan ukuran butir mineralnya, dapat dibedakan menjadi :

1.      Fanaretik : butiran cukup besar untuk dapat dikenal dengan mata telanjang.

2.      Afanitik : butiran terlalu kecil untuk dapat dikenal dengan mata telanjang.

Struktur

            Struktur dalam batuan metamorf dikenal ada tiga :

1. Granular, bila butiran-butiran mineral yang berhubungan saling mengunci (inter locking).
2. Folias, bila mineral-mineral pipih menbentuk rangkaian permukaan subparalel.
3. Lineasi,  bila mineral-mineral prismatik membentuk kenampakan penjajaran pada   batuan, seperti genggaman pensil.

Di alam, batuan yang hanya mempunyai struktur lineasi sangat jarang, dan sebagian besar selain berlineasi juga berfoliasi. Foliasi mungkin tidak teratur, melengkung atau terlipat bila terdeformasi.

Klasifikasi

            Klasifikasi yang paling sering digunakan adalah berdasarkan keadaan foliasi yang berkembang, dengan komposisi mineral berperan sebagai tambahan. Berdasarkan foliasi, batuan metamorf dibedakan menjadi tiga, yaitu batuan yang :

1.      Berfoliasi sangat kuat; yaitu yang mudah pecah melalui bidang foliasi, biasanya karena melimpahnya mika yang terorientasi. Batuannya adalah :

a.       “Slate” (batusabak). Bersifat afanitik, mempunyai kilap suram pada bidang foliasi. Berkomposisi utama mineral lempung. Batusabak tampak merah bila banyak mengandung hematit, hijau bila klorit, dan umumnya abu-abu sampai hitam bila banyak grafit.

b.       “Phyllite” (fillit). Bersifat afanitik, berbutir lebih kasar dari pada batusabak, dan bidang foliasinya mengkilat karena mika dan klorit yang sudah lebih banyak dari pada batusabak. Batu ini merupakan peralihan dari batusabAk ke skis.

c.       “Schist” (skis). Bersifat faneritik, banyak mengandung mineral pipih yang terorientasi seperti : mika, klorit, grafit, talk.

2.      Berfoliasi rendah : yaitu yang berfoliasi tetapi tidak mudah/tidak dapat pecah melalui bidang foliasi. Orientasi mineral-mineral pipih berselingan dengan mineral-mineral yang tidak pipih yang berbutir sama besar. Batuannya antara  lain

a. Gneiss (gneis). Bersifat faneritik. Berbutir sedang sampai kasar. Komposisinya yang utama : kwarsa, feldsfar, mika dan kadang-kadang hornblede.

3.      Berfoliasi sangat lemah sampai non foliasi: batuan didominasi oleh mineral-mineral berbentuk kubus, mineral-mineral pipih bila ada orientasinya acak. Batuan ada yang granular atau berlineasi. Batuannya antara lain :

a.       Qurtzite (kwarsit). Komposisinya yang sangat utama adalah kwarsa; bila pecah tak rata dan tidak mengelilingi butiran. Non foliasi.

b.       Marble (marmer). Berkomposisi utama kalsit; warnaabu-abu (biasanya) karena grafit (bereaksi positif dengan HCl).

c.        Hornfels. Bersifat afanitik sampai faneritik halus, berkomposisi kwarsa, feldsfar, mika (diketahui melalui pengamatan lapangan).

d.      Granofels. Bersifat faneritik kasar, non foliasi, berkomposisi kwarsa dan feldsfar (yang berbentuk kubus).

e.       Granulit. Bersifat faneritik kasar, non foliasi, berkomposisi piroksin dan garnet disamping kwarsa dan feldsfar.

f.        Serpentinite. Non foliasi sampai lineasi, berwarna hitam, hijau sampai kuning pucat. Komposisi utamanya serpentin.

Selain penamaan-penamaan dasr diatas, penamaan batuan dapat diberi awalan pada nama-nama dasar tersebut seperti :

• Kloritik skis : artinya skis yang banyak mengandung klorit.
• Skis kwarsa : artinya skis yang banyak mengadung kuarsa.

Disamping itu ada beberapa awalan atau akhiran yang perlu diperhatikan (hanya sekedar untuk diketahui).

1.      Blasto- sebagai awalan, menunjukkan adanya tekstur sisa dari batuan asal, seperti:

Blastoporfiritik; menunjukkan adanya tekstur sisa yang porfiritik dalam batuan metamorf.

2.      blastik sebagai akhiran, menunjukkan akhir kristalisasi dalam kondisi padat.

3.      Meta- sebagai awalan yang diikuti oleh nama batuan asal, menunjukkan kenampakan sisa dari tekstur dan komposisi meneralogi yang masih bertahan,

misal:

·         Metaandesit, artinya masih ada kenampakan sisa andesit pada batuan metamorf.

·         Metasedimen, artinya masih ada kenampakan sisa batuan sedimen pada batuan metamorf.

Penamaan batuan

            Penamaan batuan metamorf dapat didasarkan pada foliasi dan komposisi.

1. Penamaan berdasarkan komposisi, misal :

·         Kwarsit	·        Serpentinit	·           Granofel
·         Marmer	·        Granulit

b.      Penamaan berdasarkan foliasi, misal :

·         Skis	·         Slat
·         Filit	·         Gneis

Penamaan dengan foliasi dapat diikuti dengan nama mineral, bila mineral tersebut cukup bnayak, misal :

·         Skis mika : skis yang banyak mika

·         Gneis hornblende : gneis yang banyak mengandung hornblende.

BAB V

PENGENALAN FOSIL

Paleontologi adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari kehidupan geologi masa lalu atau masa purba yang dinyatakan oleh proses pembatuan dari sisa binatang atau tumbuhan purba.

            Sisa yang menunjukan kehidupan tersebut dinamakan fosil. Dalam hal ini masa lalu adalah batasan waktu dalam skala geologi dan untuk dapat dikatakan fosil minimum harus berumur + 10.000 tahun (pra sejarah).

A.    Pengertian fosil

Fosil adalah sisa, bekas, atau jejak organisme yang hidup dimasa lalu dan terawetkan secara alamiah serta tersimpan di dalam batuan sedimen halus, seperti batu gamping, batu lempung, napal dan sebagainya.

Tidak semua hewan atau tumbuhan yang pernah hidup dimasa lalu dapat menjadi fosil. Untuk itu dibutuhkan berbagai syarat pengawetan (preservation), yaitu :

-          Organisme tersebut harus memiliki rangka atau bagian yang kuat sehingga tahan terhadap pelapukan.

-          Begitu organisme mati, segera jatuh pada lingkungan yang tidak ada atau sama sekali terhidar dari proses-proses pembusukan, kemudian terkubur disitu. Sedimen yang lebih halus lebih memenuhi persyaratan supaya terhindar dari pelarutan bila dibandingkan yang berbutir kasar. Sedimen hasil endapan air lebih baik jika dibandingkan dengan endapan darat, karena endapan darat terutama konglomerat menyebabkan organisme yang jatuh disitu mudah dihancurkan oleh media yang bekerja serta proses pelarutan.

-          Organisme yang mati terhindar dari proses oksidasi lingkungan yang terhindar dari proses oksidasi misalnya lingkungan aerob, seperti lingkungan getah, aspal dan sebagainya.

-          Waktu atau setelah mati terhindar dari binatang hidup yang memangsanya.

-          Diawetkan tertimbun oleh lapisan es, misal fosil Mamouth yang masih lengkap (utuh) di daerah Siberia.

B.     Fosil-Fosil Dapat Ditemukan sebagai berikut :

-          Keadaan aslinya

Hal ini jarang sekali dijumpai, salah satu contoh adalah bangkai Mamouth (gajah purba) yang ditemukan utuh di dalam tanah beku di daerah Siberia (1900).

-          Keadaan membantu (petrification)

Disini fosil sudah tidak asli lagi, dimana organisme tersebut telah mengalami perubahan-perubahan fisik dan kimia dalam berbagai cara yaitu :

a.       Mengersik dimana zat aslinya berubah menjadi kersik atau silika (SiO₂).

b.      Zat asli diganti mineral calcite (CaCO₃)

c.       Pritisasi, pergantian oleh pyrit (FeS₂)

-          Tikas atau Kesan (mold, cast)

Fosil cangkang kerang mengalami pelarutan dan meninggalkan bekas dalam batuan sedimen yang berbentuk kerang tersebut, dan disebutkan sebagai tikas luar (mold). Apabila rongga di dalam cangkang tersebut terisi oleh sedimen itu sendiri, maka disebut sebagai inti batu (cast).

-          Jejak Binatang

Dapat juga dianggap sebagai fosil misalnya jejak binatang dinasaurus (reptil raksasa zaman Mesozoik), juga sisa-sisa kotoran binatang.

C.     Berdasarkan pada ukuran serta cara pengamatannya, fosil dapat dibedakan menjadi :

-          Mikro Fosil

Fosil dengan ukuran sangat kecil dan hanya dapat diamati dengan bantuan alat mikroskop atau lensa pembesar.

-          Makro Fosil

Fosil dengan ukuran besar dan dapat langsung diamati dengan mata biasa (tanpa bantuan alat).

D.    Kegunaan Fosil dalam Bidang Geologi

-          Untuk menentukan umur geologi

Fosil adalah sisa suatu kehidupan, sedangkan suatu kehidupan akan berkembang pada waktu tertentu pula. Dengan demikian fosil-fosil tertentu dapat menentukan waktu geologi tertentu.

-          Untuk Menentukan Lingkungan Pengendapan

Fosil hanya dijumpai pada batuan sedimen, baik sedimen darat maupun sedimen laut. Suatu kehidupan akan diendapkan pada batuan tertentu dan pada lingkungan tertentu pula, jadi dengan melihat fosil yang dikandung sedimen, kita dapat mengetahui lingkungan pengendapan batuan tersebut.

-          Untuk Mengadakan Korelasi/Hubungan

Dengan membandingkan fosil yang terdapat disuatu tempat lainnya kita dapat mengadakan kolerasi.

-          Untuk Menentukan Paleografi (geografi masa lampau)

Suatu daerah mempunyai kehidupan/flora, daerah ini menunjukan suatu keadaan geografi tertentu. Jadi fosil yang ada dapatlah diketahui daerah itu pada masa fosil itu hidup.

-          Dapat Mengetahui Evolusi (perkembangan) kehidupan

Kehidupan yang berjalan dari masa ke masa, akan mengalami perkembangan dan perubahan, dengan kita menyusun fosil dari masa ke masa menurut umur geologinya kita dapat mngetahui evolusi daripada kehidupan yang ada pada permukaan bumi ini.

E.     Pengertian Fosil Indeks

Fosil indeks ialah fosil yang dapat perhatian khusus dan mempunyai ciri khas tertentu serta sangat berguna untuk menentukan umur lapisan batuan.

Contoh :

Trilobita                     : fosil penunjuk jaman Kambrium

Graptolit                    : fosil penunjuk jaman Silur

Harysites Walichi      : fosil penunjuk jaman Devon

Calamites                  : fosil penunjuk jaman Karbon

Fussulina                   : fosil penunjuk jaman Perm

Halobia                     : fosil penunjuk jaman Trias

Balemnit                    : fosil penunjuk jaman Yura

Orbitilina                   : fosil penunjuk jaman Kapur

Assilina                      : fosil penunjuk kala Eosen

Lapidocyclina            : fosil penunjuk kala Oligosen

Miogypsina                : fosil penunjuk kala Miosen

F.      Syarat-Syarat bagi Fosil Indeks adalah :

-          Mempunyai umur yang relatif pendek

-          Penyebaran horisontal luas dan vertikal pendek

-          Mudah dikenal

-          Kelas Aves (burung)

Golongan ini ditandai oleh adanya bulu dan berdarah panas.

-          Kelas Mamalia

Golongan ini menguasai dunia (dominan) sejak awal Kenozoikum.

-          Binatang Invertebrata (tak bertulang belakang)

Untuk golongan ini dibagi menjadi beberapa Phylum, Class, Ordo, Family, Genus, dan Species.

-          Phylum Protozoa (bersel satu)

Ordo : Foraminifera

Ordo : Radiolari

-          Phylum Porifera (spons)

Archeocyatus

-          Phylum Coelenterata

Klas : Anthozoa

Klas : Hidrozoa

-          Phylum Brachiopoda (kulit lampu/lamp shelss)

Klas : Inarticulats

Klas : Artikulata

-          Phylum Molusca (siput dan kerang)

Klas : Pelecypoda

Klas : Gastropoda

-          Phylum Arthopoda

Klas : Tribolita

Klas : Crustacea (udang, kepiting)

Klas : Arachninda (laba-laba, kalajengking)

-          Phylum Enchinodermata

Klas : Asteroida (binatang laut)

Klas : Enchinodermata

Klas : Crinodia (jeli laut)

Klas : Plastoida

-          Phylum Bryozoa

Klas : Pylactolacinata

Klas : Gymnolacmata

Secara garis besar fosil tumbuh-tumbuhan dapat digolongkan menjadi :

-          Phylum Tallopita

Contoh adalah  Ganggang, Diatomea, Cendawan

-          Phylum Bryophita

Contoh adalah lumut-lumutan.

-          Phylum Pteridophyta

Contoh adalah pakis-pakisan.

-          Phylum Spermatophyta

Contohnya adalah tumbuh-tumbuhan berbunga.

BAB VI

PENGENALAN PETA TOPOGRAFI

            Peta merupakan gambaran dua dimensi dari suatu objek yang dilihat dari atas yang ukurannya direduksi. Hakekat dari interpretasi peta topografi adalah sebagai pelengkap ilmu geologi dengan latihan teknik penafsiran geologi melalui peta topografi. Pengertian dari peta topografi adalah peta yang menggambarkan bentuk penyebaran dan ukuran dari roman muka bumi yang kurang lebih sesuai dengan daerah yang sebenarnya.

Unsur-unsur yang penting terdapat dalam suatu peta topografi meliputi :

VI.1.Relief

Adalah beda tinggi suatu tempat atau gambaran kenampakan tinggi rendah suatu daerah serta curam landainya sisi-sisi perbukitan. Jadi menunjukan perbedaan tinggi rendahnya permukaan bumi.

Sebagai contoh :  - bukit                       - lembah

-  Daratan                  - lereng

-  Pegunungan

Relief terjadi antara lain karena perbedaan restistensi antara batuan terhadap proses erosi dan pelapukan (eksogen) juga dipengaruhi gejala-gejala asal dalam (endogen) perlipatan, patahan, kegiatan gunung api dan sebagainya. Dalam peta topografi penggambaran relief dengan :

a.    Garis Hachures

Yaitu garis-garis lurus ditarik dari titik tertinggi kearah titik lebih rendah disekitarnya dan ditarik searah dengan lereng. Semakin curam lerengnya maka makin rapat pula garisnya sebaliknya garis renggang jika reliefnya landai.

b.      Shading (bayangan)

Bayangan matahari terhadap “earth feature” dan biasanya dikombinasi dengan peta kontur. Pada daerah yang curam akan memberikan bayangan gelap sebaliknya daerah landai berwarna cerah.

c.       Tintingan (perwarnaan)

Warna-warna tertentu. Semakin tinggi reliefnya warna akan semakin gelap.

d.      Kontur

Yaitu dengan cara menghubungkan titik-titik yang mempunyai ketinggian sama. Peta ini paling penting untuk geologi karena sifatnya kualitatif dan kuantitatif.

VI.2. Draigne

    Draigne pattern pola pengaliran atau pola penyaluran adalah segala macam bentuk-bentuk yang hubungannya dengan penyaluran air baik dipermukaan maupun di bawah permukaan bumi. Sebagai contoh : sungai-sungai danau atau laut dan sebagainya . sungai-sungai itu sendiri   dipermukaan bumi ada yang terpolakan dan tidak terpolakan. Hal ini tergantung dari batuan yang dilaluinya.

    Dalam hal ini pola/pattern didefinisikan sebagai suatu keseragaman di dalam bentuk (shape), ukuran (size), dan penyebarannya/distribusi. Hubungan antara relief, batuan struktur geologi dan drainage dalam macam-macam pola penyaluran :

a. Dendritik

Mencerminkan sedimen yang horisontal atau miring, resistensi batuan seragam kemiringan lereng secara regional kecil. Bentuk pola penyaluran seperti pohon. Contoh pada daerah dengan sedimen lepas, daratan banjir delta, rawa pasang surut kipas-kipas aluvial dll.

b. Parallel

Umumnya mencirikan kemiringan lereng yang sedang curam tetapi juga didapatkan di daerah-daerah dengan morfologi yang parallel dan memanjang. Contoh pada lereng-lereng gunug api. Biasanya akan berkembang menjadi pola dendritik atau trellis.

c.  Trellis

Terdapat pada daerah dengan batuan sedimen yang terlipat, gunug api, daerah dengan rekahan parallel. Contoh pada perlipatan menjadi patahan yang parallel homoklin dan sebagainya.

d. Rectangular

Mengikuti kekar-kekar dan patahan.

e.  Radial

Mencerminkan gunung api kubah (dome). Terdapat pada pola yang sentripetal (kebalikan dari radikal).

f.   Annuler

Mencerminkan struktur kubah yang telah mengalami erosi bagian puncaknya.

VI.3. Culture

Yaitu segala bentuk hasil budi daya manusia, misalnya : perkampungan, jalan, persawahan dan sebagainya. Culture membantu geologi dalam penentuan lokasi. Pada umumnya peta topografi, relief di gambarkan dengan warna cokelat, drainage dengan warna biru dan culture dengan warna hitam.

VI.4. Kelengkapan Peta Topografi

Pada peta topografi yagn baik harus terdapat unsur/keterangan yang dapat digunakan unutk berbagai kegiatan penelitian atau kemiliteran, yaitu :

Gambar VI.1 contoh peta topografi wilayah Lumajang (soft copy Ir Miftahussalam,M.T)

a.     Skala

Merupakan perbandingan jarak horisontal : sebenarnya dengan jarak pada peta perlu diketahui bahwa jarak yang diukur pada peta adalah menunujukan jarak-jarak horisontal. Ada 3 macam skala yang biasa dipakai dalam peta topografi :

1.      Representasive Fraction Scale (skala R.F)

Ditunjukan dengan bilangan pecahan

Contoh : 1 : 10.000

Artinya 1 cm di dalam peta sama dengan 10.000 cm di lapangan sama dengan 100 m di lapangan. Kelemahan dari skala ini bila peta mengalami pemuaian/penciutan  maka skala tidak berlaku lagi.

2.      Graphic Scale (skala grafis)

Yaitu perbandingan jarak horisontal sesunguhnya dengan jarak dalam peta, yang ditunjukan dengan sepotong garis. Skala ini paling baik karena tidak terpengaruh oleh pemuaian maupun penciutan dari peta.

3.      Verbal Scale (skala verbal)

Dinyatakan dalam ukuran panjang.

Contoh : 1 cm = 10 km

               1 cm = 5 km

Skala ini hampir sama dengan skala R.F

Dari ketiga macam skala tersebut di atas, yang umum/paling baik digunakan dalam peta geologi/topografi adalah kombinasi skala grafis dan skala R.F.

2)      Arah Utara Peta

Salah satu kelengkapan peta yang tidak kalah pentingnya adalah arah utara, karena tiap peta yang dapat digunakan dengan baik haruslah diketahui arah utaranya. Arah utara ini berguna untuk penyesuaian antara arah utara peta dengan arah utara jarum kompas.

Ada 3 macam arah utara jarum kompas, yaitu :

1.      Arah utara magnetik (magnetik north : MN)

2.      Grid north

3.      Truc north

3)      Legenda

Pada peta topografi banyak digunakan tanda untuk mewakili bermacam-macam keadaan yang ada di lapangan dan biasanya terletak di bagian bawah dari peta.

4)      Judul Peta

Judul peta merupakan nama daerah yang tercangkup dalam peta dan berguna untuk pencarian peta bila suatu waktu diperlukan.

5)      Converage Diagram

Maksudnya peta tersebut dibuat dengan cara atau metode yang bagaimana hal ini untuk dapat memperkirakan sampai sejauh mana kebaikan/ketelitian peta, misalnya :

-          Dibuat berdasrkan Foto Udara

-          Dibuat berdasarkan pengukuran di lapangan

6)      Indeks Administrasi

Pembagian daerah berdasarkan hukum pemerintahan, hal ini penting untuk memudahkan pengurusan surat ijin untuk melakukan atau mengadakan penelitian/pemetaan.

7)      Indeks Adjoining Sheet

Menunjukan kedudukan peta yang bersangkutan terhadap lembar-lembar peta disekitarnya.

8)      Edisi Peta

Dapat dipakai untuk mengetahui mutu dari pada peta atau mengetahui kapan peta tersebut dicetak atau dibuat.

BAB VII

PENGENALAN GEOLOGI STRUKTUR

Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari tentang bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi. Adapun deformasi batuan adalah perubahan bentuk dan ukuran pada batuan sebagai akibat dari gaya yang bekerja di dalam bumi. Secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk arsitektur batuan sebagai bagian dari kerak bumi serta menjelaskan proses pembentukannya.

Sebagaimana diketahui bahwa batuan-batuan yang tersingkap dimuka bumi maupun yang terekam melalui hasil pengukuran geofisika memperlihatkan bentuk bentuk arsitektur yang bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya. Bentuk arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada umumnya merupakan batuan-batuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Deformasi pada batuan dapat berbentuk lipatan maupun patahan/sesar. Dalam ilmu geologi struktur dikenal berbagai bentuk perlipatan batuan, seperti sinklin dan antiklin. Jenis perlipatan dapat berupa lipatan simetri, asimetri, serta lipatan rebah (recumbent/overtune), sedangkan jenis-jenis patahan adalah patahan normal (normal fault), patahan mendatar (strike slip fault), dan patahan naik (trustfault). 

Proses yang menyebabkan batuan-batuan mengalami deformasi adalah gaya yang bekerja pada batuan batuan tersebut. Sebagaimana kita ketahui bahwa dalam teori “Tektonik Lempeng” dinyatakan bahwa kulit bumi tersusun dari lempeng-lempeng yang saling bergerak satu dengan lainnya.

Pergerakan lempeng-lempeng tersebut dapat berupa pergerakan yang saling mendekat (konvergen), saling menjauh (divergen), dan atau saling berpapasan (transform). Pergerakan lempeng-lempeng inilah yang merupakan sumber asal dari gaya yang bekerja pada batuan kerak bumi. Berbicara mengenai gaya yang bekerja pada batuan, maka mau tidak mau akan berhubungan dengan ilmu mekanika batuan, yaitu suatu ilmu yang mempelajari sifat-sifat fisik batuan yang terkena oleh suatu gaya.    

VII.1.Prinsip Dasar Mekanika Batuan

Mengenal dan menafsirkan tentang asal-usul dan mekanisme pembentukan suatu struktur geologi akan menjadi lebih mudah apabila kita memahami prinsip prinsip dasar mekanika batuan, yaitu tentang konsep gaya, tegasan (stress/compressive), tarikan (strength) dan faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi karakter suatu materi/bahan.

  Gaya  (Force)

a)      Gaya merupakan suatu vektor yang dapat merubah gerak dan arah pergerakan suatu benda.

b)      Gaya dapat bekerja secara seimbang terhadap suatu benda (seperti gaya gravitasi dan elektromagnetik) atau bekerja hanya pada bagian tertentu dari suatu benda  (misalnya gaya-gaya yang bekerja di sepanjang suatu sesar di permukaan bumi).

c)      Gaya gravitasi merupakan gaya utama yang bekerja terhadap semua obyek/materi yang ada di sekeliling kita.

d)      Besaran (magnitud) suatu gaya gravitasi adalah berbanding lurus dengan jumlah materi yang ada, akan tetapi magnitud gaya di permukaan tidak tergantung pada luas kawasan yang terlibat.

e)      Satu gaya dapat diurai menjadi 2 komponen gaya yang bekerja dengan arah tertentu, seperti gambar VII.1 "parallelogram", dimana diagonalnya mewakili jumlah gaya tersebut.

f)       Gaya yang bekerja diatas permukaan dapat dibagi menjadi 2 komponen yaitu: satu tegak lurus dengan bidang permukaan dan satu lagi searah dengan permukaan.

g)      Pada kondisi 3-dimensi, setiap komponen gaya dapat dibagi lagi menjadi dua komponen membentuk sudut tegak lurus antara satu dengan lainnya. Setiap gaya, dapat  dipisahkan menjadi tiga komponen gaya, yaitu komponen gaya X, Y dan Z (lihat Gambar VII. 2).

σx

σy

σR

σ R  :  Resultan Gaya σ x   :   Vektor Gaya X σ y   : Vektor Gaya Y

Gambar VII.1 : Resultan Gaya dari σ _x :       Komponen gaya arah   Xdan  σ _y   : komponen arah gaya Y (Michael Fransisco, 2009)

sy

sx

sy

sx

sz

sz

Gambar VII. 2 : Komponen gaya dalam kondisi 3 dimensi, terdiri dari gaya sejajar sumbu X (σ_x); gaya sejajar sumbu Y  (σ_y ); dan gaya sejajar sumbu Z ( σ_z) (Michael Fransisco, 2009)

Tekanan Litostatik

a)      Tekanan yang terjadi pada suatu benda yang berada di dalam air dikenal sebagai tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik yang dialami oleh suatu benda yang berada di dalam air adalah berbanding lurus dengan berat volume air yang bergerak ke atas atau volume air yang dipindahkannya.

b)      Sebagaimana tekanan hidrostatik suatu benda yang berada di dalam air, maka batuan yang terdapat di dalam bumi juga mendapat tekanan yang sama seperti benda yang berada dalam air, akan tetapi tekanannya jauh lebih besar ketimbang benda yang ada di dalam air, dan hal ini disebabkan karena batuan yang berada di dalam bumi mendapat tekanan yang sangat besar yang dikenal dengan tekanan litostatik. Tekanan litostatik ini menekan kesegala arah dan akan meningkat ke arah dalam bumi.

Tegasan

a)      Tegasan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda. Tegasan juga dapat didefinisikan sebagai suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar.

b)      Tegasan dapat didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada luasan suatu permukaan benda dibagi dengan luas permukaan benda tersebut: Tegasan (P)= Daya (F) / luas (A).

Gaya  Tegangan  (Tensional Force)

a)      Gaya Tegangan merupakan gaya yang dihasilkan oleh tegasan, dan melibatkan perubahan panjang, bentuk (distortion) atau isipadu (dilation) atau ketiga-tiganya.

b)      Bila terdapat perubahan tekanan litostatik, suatu benda (homogen) akan berubah volumenya (dilatasi) tetapi bukan bentuknya. Misalnya, batuan gabro akan mengembang bila gaya hidrostatiknya diturunkan.

c)      Perubahan bentuk biasanya terjadi pada saat gaya terpusat pada suatu benda. Bila suatu benda dikenai gaya, maka biasanya akan dilampaui ketiga fasa, yaitu fasa elastisitas, fasa plastisitas, dan fasa pecah. 

d)     Bahan yang rapuh biasanya pecah sebelum fase plastisitas dilampaui, sementara bahan yang plastis akan mempunyai selang yang besar antara sifat elastis dan sifat untuk pecah. Hubungan ini dalam mekanika batuan ditunjukkan oleh tegasan dan tarikan. 

e)      Kekuatan batuan, biasanya mengacu pada gaya yang diperlukan untuk pecah pada suhu dan tekanan permukaan tertentu.

f)       Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeda-beda, walaupun terdiri dari jenis yang sama. Hal ini dikarenakan kondisi pembentukannya juga berbeda-beda.

g)      Batuan sedimen seperti batupasir, batugamping, batulempung kurang kuat dibandingkan dengan batuan metamorf (kuarsit, marmer, batusabak) dan batuan beku (basalt, andesit, gabro).

VII.2. Mekanisme Sesar

a)      Sesar merupakan retakan yang mempunyai pergerakan searah dengan arah retakan. Ukuran pergerakan ini adalah bersifat relatif, dan kepentingannya juga relatif.

b)      Sesar mempunyai bentuk dan dimensi yang bervariasi. Ukuran dimensi sesar mungkin dapat mencapai ratusan kilometer panjangnya (sesar Semangko) atau hanya beberapa sentimeter saja. Arah singkapan suatu sesar dapat lurus atau berliku-liku.

c)      Sesar boleh hadir sebagai sempadan yang tajam, atau sebagai suatu zona, dengan ketebalan beberapa milimeter hingga beberapa kilometer. 

1.      Anatomi Sesar

a)      Arah pergerakan yang terjadi disepanjang permukaan suatu sesar dikenal sebagai bidang sesar. Apabila bidang sesarnya tidak tegak, maka batuan yang terletak di atasnya dikenali sebagai dinding gantung (hanging wall), sedangkan bagian bawahnya dikenal dengan dinding kaki (footwall).

b)      Ada dua jenis gelinciran sesar, satu komponen tegak (dip-slip) dan satu komponen mendatar (strike-slip). Kombinasi kedua-dua gelinciran dikenal sebagai gelinciran oblik (oblique slip).

c)      Pada permukaan bidang sesar terdapat gores-garis sesar (slicken-side) yang dicirikan oleh permukaan yang licin, pertumbuhan mineral dan tangga-tangga kecil. Arah pergerakan sesar dapat ditentukan dari arah gores garisnya. 

d)     Menurut Anderson (1942) ada tiga kategori utama sesar, yaitu sesar normal atau sesar turun (normal fault), sesar sungkup/sesar naik (thrust fault) dan sesar mendatar (wrench fault atau strike-slip fault).

e)      Sesar mendatar, berdasarkan gerak relatifnya terdapat sesar mendatar dekstral atau sinistral. Sedangkan sesar transform adalah sesar mendatar yang terjadi antara dua lempeng yang saling berpapasan. 

f)       Terdapat juga sesar jenis en echelon, sesar radial, sesar membulat dan sesar sepanjang perlapisan.

2. Kriteria Pensesaran

a)      Sesar yang aktif ditunjukkan oleh rayapan akibat gempa bumi dan pecahan dalam tanah.

b)      Yang tidak aktif dapat dilihat dari peralihan pada kedudukan lapisan, perulangan lapisan, perubahan secara tiba-tiba suatu jenis batuan, kehadiran milonitisasi atau breksiasi, kehadiran struktur seretan (drag-fault), bidang sesar (fault-plane).

VII.3. Jenis Jenis Struktur Geologi

Dalam geologi dikenal 3 jenis struktur yang dijumpai pada batuan sebagai produk dari gaya gaya yang bekerja pada batuan, yaitu: (1). Kekar (fractures) dan Rekahan (cracks); (2). Perlipatan (folding); dan (3). Patahan/Sesar (faulting). Ketiga jenis struktur tersebut dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis unsur struktur, yaitu:

a.Kekar (Fracture)

Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran. Secara umum dicirikan oleh: a). Pemotongan bidang perlapisan batuan; b). Biasanya terisi mineral lain (mineralisasi) seperti kalsit, kuarsa dsb; c) kenampakan breksiasi. Struktur kekar dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakter retakan/rekahan serta arah gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalah sebagai berikut:

1. Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan / rekahan yang membentuk pola saling berpotongan membentuk sudut lancip dengan arah gaya utama. Kekar jenis shear joint umumnya bersifat tertutup.
2. Tension Joint adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya utama, Umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka.
3. Extension Joint (Release Joint) adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka. 

Kekar Gerus (Shear Joint)	Kekar Tensional  (Tensional Joint)

Gambar VII.3 Macam Kekar   (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/41/Fracture_Bjerkaas_with_line.jpg)

b.Lipatan (Fold)

Lipatan adalah deformasi lapisan batuan yang terjadi akibat dari gaya tegasan sehingga batuan bergerak dari kedudukan semula membentuk lengkungan. Berdasarkan bentuk lengkungannya lipatan dapat dibagi dua, yaitu a). Lipatan Sinklin adalah bentuk lipatan yang cekung ke arah atas, sedangkan lipatan antiklin adalah lipatan yang cembung ke arah atas.

Berdasarkan kedudukan garis sumbu dan bentuknya, lipatan dapat dikelompokkan menjadi :

1). Lipatan Paralel adalah lipatan dengan ketebalan lapisan yang tetap.

2). Lipatan Similar adalah lipatan dengan jarak lapisan sejajar dengan sumbu utama.

3). Lipatan harmonik atau disharmonik adalah lipatan berdasarkan menerus atau tidaknya sumbu utama.

4). Lipatan Ptigmatik adalah lipatan terbalik terhadap sumbunya

5). Lipatan chevron adalah lipatan bersudut dengan bidang planar

6). Lipatan isoklin adalah lipatan dengan sayap sejajar

7). Lipatan Klin Bands adalah lipatan bersudut tajam yang dibatasi oleh permukaan planar.

Disamping lipatan tersebut diatas, dijumpai juga berbagai jenis lipatan, seperti Lipatan Seretan (Drag folds) adalah lipatan yang terbentuk sebagai akibat seretan suatu sesar.

c.Patahan/Sesar  (Fault)

Sesar adalah struktur rekahan yang telah mengalami pergeseran. Umumnya disertai oleh struktur yang lain seperti lipatan, rekahan dsb. Adapun di lapangan indikasi suatu sesar / patahan dapat dikenal melalui : a) Gawir sesar atau bidang sesar; b). Breksiasi, gouge, milonit, ; c). Deretan mata air; d). Sumber air panas; e). Penyimpangan / pergeseran kedudukan lapisan; f) Gejala-gejala struktur minor seperti: cermin sesar, gores garis, lipatan dsb.

Berdasarkan pergeserannya, struktur sesar dalam geologi dikenal ada 3 jenis (gambar 6), yaitu: 1). Sesar Mendatar (Strike slip faults) ; 2). Sesar Naik (Thrust faults) ; 3). Sesar Turun (Normal faults).

Gambar VII.4:  Gambar atas adalah blok diagram dari Sesar Naik (Reverse fault), Sesar  Mendatar (Striike slip fault), Sesar Normal (Dip-slip fault dan Oblique-slip fault). (soft copy Ir.Miftahussalam)

1. Sesar Mendatar (Strike Slip Fault) adalah sesar yang pergerakannya sejajar, blok bagian kiri relatif bergeser kearah yang berlawanan dengan blok bagian kanannya. Berdasarkan arah pergerakan sesarnya, sesar mendatar dapat dibagi menjadi 2 (dua) jenis sesar, yaitu: (1). Sesar Mendatar Dextral (sesar mendatar menganan)  dan (2). Sesar Mendatar Sinistral (sesar mendatar mengiri). Sesar Mendatar Dextral adalah sesar

yang arah pergerakannya searah dengan arah perputaran jarum jam sedangkan Sesar Mendatar Sinistral adalah sesar yang arah pergeserannya berlawanan arah dengan arah perputaran jarum jam.  Pergeseran pada sesar mendatar dapat sejajar dengan permukaan sesar atau  pergeseran sesarnya dapat membentuk sudut (dip-slip / oblique). Sedangkan bidang sesarnya sendiri dapat tegak lurus maupun menyudut dengan bidang horisontal. 

Lipatan Antiklin (Anticline folds)
	Lipatan Sinklin (Syncline folds)
Lipatan Rebah (Recumbent folds)	Lipatan Chevron (Chevron folds)
Lipatan Disharmonic	Lipatan Seretan (Drag folds)
Anticlinoria	Lipatan, Lengseran, Patahan

Gambar VII.5: Berbagai bentuk perlipatan

(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/macam lipatan.jpg)

2. Sesar Naik (Thrust Fault) adalah sesar dimana salah satu blok batuan bergeser ke arah atas dan blok bagian lainnya bergeser ke arah bawah disepanjang bidang sesarnya. Pada umumnya bidang sesar naik mempunyai kemiringan lebih kecil dari 45⁰. 

3. Sesar Turun (Normal fault) adalah sesar yang terjadi karena pergeseran blok batuan akibat pengaruh gaya gravitasi. Secara umum, sesar normal terjadi sebagai akibat dari hilangnya pengaruh gaya sehingga batuan menuju ke posisi  seimbang (isostasi). Sesar normal dapat terjadi dari kekar tension, release maupun kekar gerus.

Sesar Naik	Sesar Naik
Sesar Mendatar	Sesar Mendatar
Sesar Normal	Sesar Normal

Gambar VII.6 :  Kenampakan sesar naik, sesar mendatar dan sesar normal di lapangan

(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Fault_Bjerkaas_with_line.jpg)

BAB VIII

PENGENALAN GEOMORFOLOGI

 Geomorfologi adalah ilmu yang mempelajari bentang alam atau bentuk-bentuk roman muka bumi yang terjadi karena adanya kekuatan-kekuatan yang bekerja dari luar dan dalam bumi.

            Proses geomorfik adalah perubahan fisika dan kimia yang memberikan efek bervariasi pada bentuk roman muka bumi. Proses geomorfik dibedakan menjadi :

1.      Proses eksogenik, prsoses yang bekerja pada permukaan bumi dan mempengaruhi bentuk bentang alam yang terjadi. Proses ini didedakan menjadi :

a.       Agradasi, proses pembetukan bentuk-bentuk positif atau pngendapan

b.      Degradasi, proses pembentukan bentuk negative atau merendahkan permukaan tanah. Proses degradasi dari 3 proses utama yaitu; pelapukan, erosi, dan gerakan tanah.

Proses eksogenik yang bekerja dipermukaan bumi dikerjakan oleh agen geomorfik, yaitu media alam yang mengerjakan dan mengangkut material pada permukaan bumi. Agen geomorfik terdiri dari angin, air, dan es. 

2.      Proses endogenik, proses dari dalam bumi meliputi :

a.       Diastropisme, proses deformasi besar-besaran dari dalam bumi. Proses ini dibedakan menjadi:

1)      Epigonetik, yaitu pengangkatan dan penurunan kontinen atau subkontinen,

2)      Orogenik, yaitu proses pembentukan pegungungan.

b.      Volkanisme, proses naik dan munculnya magma di permukaan bumi.

Bentang alam yang dapat terbentuk oleh proses-proses endogenik antara lain :

1)      Pegunungan lipatan, yaitu pegunungan yang terbentuk karena struktur lipatan,

2)      Pegunungan blok atau patahan, yaitu pegunungan yang terbentuk karena sesar turun yang banyak,

3)      Gunung api, merupakan gunung yang terbentuk karena aktivitas volkanisme.

3.      Proses eksternal, proses yang berasal dari luar angasa

            Pelapukan adalah proses yang menyebabkan batuan pecah dan mengalami perubahan komposisi oleh kegiatan agen-agen asal luar seperti angin, hujan, perubahan suhu, tumbuhan, dan bakteri. Pelapukan secara garis besar dibedakan menjadi :

1.      Pelapukan fisik atau mekanik, yaitu perubahan pada batuan yang menyebabkan perubahan volume atau ukuran tanpa merubah komposisinya,

2.      Pelapukan kimia, yaitu perubahan pada batuan yang menyebabkan perubahan komposisi kimia batuan. Penyebab yang utama adalah air hujan.

            Hasil pelapukan batuan adalah tanah(soil). Bentuk-bentuk hasil pelapukan misalnya exfoliation dome(kubah pengelupasan), yaitu bentuk kubah yang terjadi karena pelapukan fisik yang mengelupas dengan bentuk yang hampir seperti bola, berjalan bertahap kedalam membentuk lapisan tipis dengan inti yang bulat.

            Gerakan tanah merupakan pergerakan massa batuan, termasuk didalamnya tanah(soil) . pergerakan tersebut semata-mata karena gaya berat.

            Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya gerakan tanah :

1.      Lereng terlalu terjal

2.      Beban terlalu berat

3.      Batuan tidak kompak atau licin

4.      Batuan retak karena kekar, sesar

5.      Curah hujan yang besar

6.      Gempa bumi

Macam-macam gerakan tanah

1.      Creep atau rayapan, yaitu tanah yang bergerak sangat pelan

2.      Solifluctilon, yaitu campuran material kasar sampai halus yang bergerak karena jenuh air

3.      Fall (jatuhan), yaitu meluncurnya massa batuan karena gravitasi tanpa bidang peluncur

4.      Slide, yaitu pergerakan massa sangat cepat melewati bidang peluncur

5.      Subsidence, yaitu gerakan ke bawah tanpa permukaan bebas.

            Jenis-jenis bentang alam berdasarkan prose-proses yang bekerja di permukaan bumi baik berasal dari luar maupun dalam bumi, terdapat beberapa jenis bentang alam, antara lain :

1.      Bentang alam Vulkanik, bentang alam yang terbentuk karena aktivitas gunug api,

2.      Bentang alam Struktural, bentang alam yang diakibatkan adanya proses tektonik,

3.      Bentang alam Karst, bentang alam yang terbentuk karena adanya proses pelarutan air,

4.      Bentang alam Eolian, bentang alam yang terjadi karena aktivitas angin,

5.      Bentang alam Glasiasi, bentang alam yang terbentuk di daerah salju

6.      Bentang alam Pantai, bentang alam yang terdapat di daerah pantai,

7.      Bentang alam Denudasional, bentang alam yang disebabkan oleh proses kimiawi dan silica.

BAB IX

PENGENALAN FOTO UDARA

Foto udara merupakan foto permukaan bumi (termasuk obyek benda yang berada dipermukaannya), yang diperoleh dari pesawat udara, termasuk disini pesawat terbang, balon, dan satelit. Geologi citra pengindraan jauh (remote sensing geology) adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari geologi dengan mengunakan citra (image) hasil dari pengindraan jarak jauh (remote sensing). Termasuk dalam pengertian ini adalah mempelajari geologi dengan menggunakan foto udara.

      Keuntungan menggunakan citra pengindraan jauh dalam bidang pekerjaan geologi antara lain:

1.      Menghemat biaya,

2.      Penggunaan waktu lebih efisien,

3.      Foto udara memberikan pandangan tiga dimensi secara langsung dari permukaan bumi, sehingga memberikan kenampakan yang lebih baik mengenai kondisi geologi, yaitu mengenai struktur geologi, penyebaran batuan, geomorfologi serta tata guna lahan suatu daerah penelitian,

      Macam-macam Citra Pengindraan Jauh dibagi dua, yaitu citra foto dan citra non foto.

1.          Citra Foto, yaitu citra yang diperoleh dengan menggunakan alat penginderaan berupa kamera. Citra foto dibagi menjadi beberapa macam berdasarkan: spectrum elektromagnetik, kedudukan sumbu kamera, sudut medan pandang kamera dan jumlah lensa atau jumlah kamerannya.

2.          Citra Non Foto, yaitu citra yang diperoleh dengan menggunakan alat penginderaan bukan kamera dan umumnya menggunakan spectrum radar, bagian-bagian spectrum tampak mata dan merah infra thermal. Dalam bidang geologi, citra penginderaan jauh non foto yang umumnya digunakan missal: citra landsat, citra merah infra thermal, citra sir-a, dan citra sir-b.

            Pencitraan Foto Udara, pecintraan suatu daerah yang dilakukan dari dua kedudukan pesawat yang berlainan akan menghasilkan dua foto yang saling bertampalan (overlap). Apabila sepasang foto yang bertampalan (foto pair) tersebut dilihat dengan stereoskop, maka akan tampak cita daerah yang bersangkutan dalam bentuk dimensi. Kenampakan tiga dimensi ini dikenal dengan istilah stereomodel. Stereomodel sangat penting tujuan pemetaan geologi maupun penelitian yang mempergunakan foto udara. Pertampalan depan biasanya dibuat sebesar ±60%. Bila tampalan kurang dari 50%, maka terdapat daerah yang tidak terfoto dua kali. Sehingga tidak dapat terlihat meruang atau tiga dimensi. Bila pertampalan depan lebih dari 60% maka terlalu banyak foto yang dihasilkan untuk suatu daerah tertentu, sehingga terlalu boros dalam pembiayaan pencitraan. Pertampalan samping umumnya dibuat ±20%-30% sehingga tidak ada daerah yang tidak terekam serta fungsinya untuk membuat mosaic.

Faktor-Faktor Interprestasi Foto Udara:

1.      Unsur dasar pengenalan citra, dalah tanda-tanda yang karakteristik untuk benda-benda tertentu, sehingga memungkinkan pengamat mengenal benda tersebut, yang meliputi :

a.       Rona

b.      Tekstur

c.       Pola

d.      Hubungan dengan keadaan sekitarnya

e.       Bentuk

f.       Ukuran

g.      bayangan

2.      Unsur-unsur penafsiran geologi, adalah gejala alam yang terlibat pada foto udara, yang memberikan kemungkinan kepada orang untuk mengetahui keadaan geologi suatu daerah. Gejala alam ini akan memberikan keterangan geologi yang berlainan pada setiap orang, dan penafsiran ini bersifat subyektif. Makanya banyak orang lihat makin banyak yang diungkapkan, dan keterangan geologi makin obyektif. Unsur ini dibagi menjadi

a.       Relief

b.      Pola penyaluran

c.       Tumbuhan penutup

d.      Kebudayaan

Peralatan Interprestasi Foto Udara, yang diperlukan antara lain:

1.      Foto udara, ukuran foto bermacam-macam. Foto udara pankromatik biasanya berukuran 9 x 9 inchi (22,9 x 22,9 cm).

2.      Stereoskop, adalah alat untuk melihat foto yang bertampalan, supaya nampak meruang atau tiga dimensi. Ada beberapa stereoskop yaitu:

a.       Stereoskop Saku

b.      Stereoskop Cermin

c.       Stereoskop Kembar

d.      Interprestoskop

e.       Stereoskop prisma kembar

3.      Alat tulis menulis, dalam pekerjaan interprestasi foto udara, diperlukan beberapa alat tulis menulis, yaitu

a.       Kertas kalkir yang tipis atau plastic transparan ukuran 33 x 33 cm

b.      Kertas HVS dan buku catatan

c.       Penggaris

d.      Pensil

e.       Penghapus

f.       Isolasi atau selotape

g.      Pensil warna atau spidol warna

BAB X

PERALATAN LAPANGAN

Dalam melakukan pekerjaan lapangan seorang geologiwan harus mengetahui alat-alat geologi lapangan. Yang paling utama adalah palu dan kompas. Palu digunakan untuk memecah sampel batuan. Palu geologi ada dua jenis, palu batuan sedimen dan palu batuan beku. Peralatan yang lain adalah tas, peta, pita ukur, lensar pembesar, buku catatan lapangan, penggaris, busur derajat, dan larutan HCl. Peralatan lain yang kadang-kadang diperlukan seperti altimeter, pedometer, dan streoskop saku, dan tidak lupa bekal makanan.

X.1. Kompas geologi

 Kompas geologi ada beberapa model antara lain kompas Brunton (Amerika), kompas Merdian (Swiss), kompas Chaix Universelle (Prancis), dan kompas Silva (Swedia).

Gambar X.1 Kompas geologi brunton dan bagian-bagiannya     (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/02/Kompas_bruton.jpg)

Kompas yang sering dipakai oleh kita adalah kompas Brunton yang lingkaran derajatnya dibagi 0⁰-360⁰ angka 0⁰ pada Nort (N), angka 90⁰ pada East (E), angka 180⁰ pada South (S), dan anka 270⁰ pada West (W) tipe ini disebut tipe azimuth.

1.      Mengatur deklinasi, deklinasi adalah sudut yang terbentuk oleh Utara magnetic (Manetic North) dan Utara sebenarnya (True North), untuk itu kompas harus dikoreksi. Koreksinya adalah putar lingkaran derajat sebesar deklinasi yang ada pada peta tempatkan pada indek pin yang mula-mulanya pada angka mungkin 0⁰.

2.      Menentukan bearing, bearing adalah arah kompas dari satu titik ke titik lainnya. Kompas Brunton, bearing ditunjukan oleh arah sighting arm dan besarnya dapat dibaca pada jarum Utara kompas. Untuk membaca bearing dengan teliti, ada tiga hal yang harus diperhatikan:

1)      Kompas harus dalam keadaan paras

2)      Titik pandang harus terpusat tepat pada objeknya

3)      Jarum kompas harus terletak mendatar

Prosedur pengukuran:

(1)   Kompas dibuka hingga cermin, terbuka dan keluarkan sighting arm

(2)   Pegang kompas sepinggang dan arahkan pada objek

(3)   Masukan objek pada sighting arm yang berhimpit dengan axial line

(4)   Usahakan kompas dalam keadaan level (masukan gelembung air ke bull’s eye)

(5)   Baca jarum Utaranya

3.      Menentukan jurus dan kemiringan bidang, jurus adalah garis yang dibentuk oleh perpotongan bidang mendatar dan permukaan bidang yang diukur, sedangkan kemiringan adalah kecondongan permukaan bidang yang tegak lurus jurus. Pengukur jurus dan kemiringan bidang pada bidang miring curam dan landai berbeda. Pada bidang miring curam caranya:

1)      Letakan kompas yang berisi East (E) pada permukaan bidang yang diukur, diusahakan dalam keadaan level, digaris pada permukaan bidang dan dibaca

2)      Gunakan kompas sebagai klinometer untuk mengukur besarnya kemiringan bidang itu. Tempatkan tepi kompas pada bagian West (W) dengan arah tegak lurus jurus dan putar tuas klinometer sampai keadaan level dan dibaca. Pandai bidang miring landai (±10⁰)

Caranya :

(1)   Carilah jurus bidang yang diukur (garis mendatar pada bidang itu) dengan menggunakan kompas sebagai klinometer, yaitu dengan meletakan arah kemiringan nol pada bidang itu. Beri tanda dengan penggaris pada permukaan bidang itu ditepi kompas dengan pensil. Garis itu adalah bidang yang diukur

(2)   Selanjutnya tempelkan sisi East (E) tepat pada garis itu, baca dan catat angka yang ditunjukan oleh jarum Utara kompas

(3)   Gunakan kompas sebagai klinometer, letakan tepi kompas dengan arah tegak lurus jurus, kemudian putar tuas klinometer sampai keadaan level

4.      Menentukan kedudukan struktur garis, cara pengukurannya sebagai berikut:

1)      Tempatkan tepi buku catatan lapangan atau mapboard sepanjang struktur garis yang diukur, pegang buku secara tegak, kemudian tempelkan pada sisi East (E) kompas pada buku, baca angka yang ditunjukan jatum Utara dan dicatat, ini adalah arah treng struktur garis

2)      Gunakan kompas sebagai klinometer, dengan tempelkan kompas sepanjang struktur, putar tuas klinometer sampai level dan dibaca angka kemiringannya

5.      Mengukur kemiringan lereng, pengukuran besar sudut lereng dapat dilakukan dengan cara:

1)      Buka kompas dengan cermin membuka ±45⁰ terhadap kompas, keluarkan sighting arm dan peep sight ditegakan.

2)      Pegang kompas dalam suatu bidang vertikal, dengan sighting arm kearah mata.

3)      Lihat lewat jendela pembidik (sighting window) dan temukan obyek yang dicari. Apabila ditemukan putar tuas klinometer sampai level. Baca dan tulis yang ditunjukan oleh klinometer, angka tersebut adalah sudut lereng yang diukur.

Gambar X.2 Observasi dan pemeriksaan batuan dilapangan (http://pengantar geologi 2008/Geologi lapangan. upload by Djauhari Noor/www.docstock.com)
Gambar X.2  Pengukuran Jurus dan Kemiringan lapisan  batuan dengan menggunakankompas(http://pengantar geologi 2008/Geologi lapangan. upload by Djauhari Noor/www.docstock.com)
Gambar X.3  Pengukuran dan pencatatan dalam buku catatan lapangan((http://pengantar geologi 2008/Geologi lapangan. upload by Djauhari Noor/www.docstock.com)
Gambar X.4  Penentuan lokasi dari singkapan batuan dilapangan dengan menggunakan GPS(http://pengantar geologi 2008/Geologi lapangan. upload by Djauhari Noor/www.docstock.com)

X.2. Palu geologi

      Palu geologi secara kegunaannya dan jenisnya ada 2 macam palu. Palu yang pertama untuk batuan keras yang disebut batuan beku. Palu untuk batuan beku mempunyai dua mata palu, yang salah satunya tumpul dan lainnya runcing, ini digunakan untuk memecah batuan yang keras. Palu yang kedua untuk batuan yang lunak yang disebut palu sedimen. Mempunyai kenampakan hampir sama digunakan untuk mencongkel batuan yang lunak.

X.3. Peta lapangan

      Peralatan yang sangat perlu setelah kedua alat diatas adalah peta lapangan. Peta yang digunakan biasanya adalah peta topografi yang mempunyai skala 1:25.000 atau 1:50.000

X.4. Peralatan lain

      Adalah tas untuk tempat bekal dan catatan lapangan, lensa pembesar, larutan HCl 0,1 mol, dan alat yang lain yang diperlukan.

XI.2 Saran

            Praktikan merasa lambat dalam menangkap materi yang di jelaskan oleh assisten dosen karena waktu yang tersedia untuk praktikum sangat singkat, jadi praktikan mengharapkan untuk kedepannya kalau bisa waktu praktikum ditambahkan.

DAFTAR PUSTAKA

Ir. Rochmanto, Budy. M,Sc., 2008, Geologi Fisik, Universitas Hasanuddin,

            Makassar

Geologi Dasar (Buku Petunjuk Praktikum). Penerbit: Fakultas Teknik Geologi UPN “Veteran” Yogyakarta.

Mason, B dan Bery, L.G, 1968. Elements of Mineralogy, W.H Freeman and

            Company, San Franscisco, 550p

Poter, A.W.R. dan Robinson, H., 1978, Geology, MacDonal and Evans Ltd,

            Plymouth, England, 283p

Witten, D.G.A. dan Robinson, H., 1983, A. Dictionary of Geology, Penguin

            Books Ltd. Middlesex, England, 516p