Instrusi Magma

Diposting pada

Pengertian Magma

Magma adalah cairan atau larutan silikat pejar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mudah bergerak (mobile), bersuhu antara 700-1300C (sekitar 1200-2400 derajat Fahrenheit) dan berasal atau terbentuk pada kerak bumi bagian bawah hingga selubung bagian atas dan bersifat asam atau basa.  Secara fisika, magma merupakan sistem berkomponen ganda (multi compoent system) dengan fase cair dan sejumlah kristal yang mengapung di dalamnya sebagai komponen utama, dan pada keadaan tertentu juga berfase gas.

instrusi-magma

Magma merupakan larutan silikat pijar yang panas mengandung sulfide, oksida, dan volatile (gas), sumber magma terletak jauh di bawah bumi, pada lapisan mantel, yaitu pada kedalaman 1200-2900 km, dari sumbernya itu kemudian magma mengalir dan berkumpul pada suatu tempat yang dikenal sebagai dapur magma, yang terletak pada kedalaman lebih dari 60 km. Suhu magma berkisar antara 700 – 1100C, sifatnya yang sangat panas dan cair menyebabkan magma memiliki tekanan hidrostatis yang sangat kuat sehingga terus bergerak menerobos untuk berusaha ke luar ke atas permukaan bumi.


Komposisi Magma

Komposisi kimiawi magma terdiri dari :

  • Senyawa-senyawa yang bersifat non volatile (senyawa yang tidak mudah menguap) dan merupakan senyawa oksida dalam magma. Jumlahnya sekitar 99% dari seluruh isi magma , sehingga merupakan mayor element, terdiri dari SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5.
  • Senyawa volatil (senyawa yang mudah menguap) yang banyak pengaruhnya terhadap magma, terdiri dari fraksi-fraksi gas CH4, CO2, HCl, H2S, SO2 dsb.
  • Unsur-unsur lain yang disebut unsur jejak (trace element) dan merupakan minor element seperti Rb, Ba, Sr, Ni, Li, Cr, S dan Pb.

Kristalisasi Magma

Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan, melt (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas. Kristalisasi juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, di mana terjadi perpindahan massa dari suat zat terlarut (solute) dari cairan larutan ke fase kristal padat.

Proses Kristalisasi Magma terjadi karena magma merupakan cairan yang panas, maka ion-ion yang menyusun magma akan bergerak bebas tak beraturan. Sebaliknya pada saat magma mengalami pendinginan, pergerakan ion-ion yang tidak beraturan ini akan menurun, dan ion-ion akan mulai mengatur dirinya menyusun bentuk yang teratur. Proses inilah yang disebut kristalisasi.

Pada proses ini yang merupakan kebalikan dari proses pencairan, ion-ion akan saling mengikat satu dengan yang lainnya dan melepaskan kebebasan untuk bergerak. Ion-ion tersebut akan membentuk ikatan kimia dan membentuk kristal yang teratur. Pada umumnya material yang menyusun magma tidak membeku pada waktu yang bersamaan.Kecepatan pendinginan magma akan sangat berpengaruh terhadap proses kristalisasi, terutama pada ukuran kristal.

  1. Kristalisasi dari larutan ( solution ) : merupakan proses kristalisasi yang umum dijumpai di bidang Teknik Kimia : pembuatan produk-produk kristal senyawa anorganik maupun organic seperti urea, gula pasir, sodium glutamat, asam sitrat, garam dapur, tawas, fero sulfat dll.
  2. Kristalisasi dari lelehan ( melt ) : dikembangkan khususnya untuk pembuatan silicon single kristal yang selanjutnya dibuat silicon waver yang merupakan bahan dasar pembutan chip-chip integrated circuit ( IC ). Proses Prilling ataupun granulasi sering dimasukkan dalam tipe kristalisasi ini.
  3. Kristalisasi dari fasa Uap : adalah proses sublimasi-desublimasi dimana suatu senyawa dalam fasa uap disublimasikan membentuk kristal. Dalam industri prosesnya bisa meliputi beberapa tahapan untuk.
Baca Juga :  Pengertian Lava

Seri Reaksi Bowen

Deret Bowen menggambarkan secara umum urutan kristalisasi suatu mineral sesuai dengan penurunan suhu [bagian kiri] dan perbedaan kandungan magma [bagian kanan], dengan asumsi dasar bahwa semua magma berasal dari magma induk yang bersifat basa.

Bagan serial ini kemudian dibagi menjadi dua cabang; kontinyu dan diskontinyu.


  • Continuous Branch [deret kontinyu]

Deret ini dibangun dari mineral feldspar plagioklas. Dalam deret kontinyu, mineral awal akan turut serta dalam pembentukan mineral selanjutnya. Dari bagan, plagioklas kaya kalsium akan terbentuk lebih dahulu, kemudian seiring penurunan suhu, plagioklas itu akan bereaksi dengan sisa larutan magma yang pada akhirnya membentuk plagioklas kaya sodium. Demikian seterusnya reaksi ini berlangsung hingga semua kalsium dan sodium habis dipergunakan. Karena mineral awal terus ikut bereaksi dan bereaksi, maka sangat sulit sekali ditemukan plagioklas kaya kalsium di alam bebas.

Bila pendinginan terjadi terlalu cepat, akan terbentuk zooning pada plagioklas [plagioklas kaya kalsium dikelilingi plagioklas kaya sodium].


  • Discontinuous Branch [deret diskontinyu]

Deret ini dibangun dari mineral ferro-magnesian sillicates. Dalam deret diskontinyu, satu mineral akan berubah menjadi mineral lain pada suhu tertentu dengan melakukan melakukan reaksi terhadap sisa larutan magma. Bowen menemukan bahwa pada suhu tertentu, akan terbentuk olivin, yang jika diteruskan akan bereaksi kemudian dengan sisa magma, membentuk pyroxene. Jika pendinginan dlanjutkan, akan dikonversi ke pyroxene,dan kemudian biotite [sesuai skema]. Deret ini berakhir ketika biotite telah mengkristal, yang berarti semua besi dan magnesium dalam larutan magma telah habis dipergunakan untuk membentuk mineral.

Bila pendinginan terjadi terlalu cepat dan mineral yang telah ada tidak sempat bereaksi seluruhnya dengan sisa magma, akan terbentuk rim [selubung] yang tersusun oleh mineral yang terbentuk setelahnya.


Evolusi Magma

Magma pada perjalanannya dapat mengalami perubahan atau disebut dengan evolusi magma. Proses perubahan inilah yang menyebabkan magma berubah menjadi magma yang bersifat lain oleh proses-proses sebagai berikut :

  1. Hibridasi : Pembentukan magma baru karena pencampuran dua magma yang berlainan jenisnya.
  2. Sinteksis : Pembentukan magma baru karena proses asimilasi dengan bantuan samping
  3. Anteksis : Proses pembentukan magma dari peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar.

Dari magma dengan kondisi tertentu ini selanjutnya mengalami differensiasi magma. Diferensiasi magma ini meliputi semua proses yang mengubah magma dari keadaan awal yang homogen dalam skala besar menjadi masa batuan beku dengan komposisi yang bervariasi.


  • Golongan Magma (Diferensiasi Magma)

Penggolongan Magma (Diferensiasi magma) adalah suatu tahapan pemisahan atau pengelompokan magma dimana material-material yang memiliki kesamaan sifat fisika maupun kimia akan mengelompok dan membentuk suatu kumpulan mineral tersendiri yang nantinya akan mengubah komposisi magma sesuai penggolongannya berdasarkan kandungan magma. Proses ini dipengaruhi banyak hal. Tekanan, suhu, kandungan gas serta komposisi kimia magma itu sendiri dan kehadiran pencampuran magma lain atau batuan lain juga mempengaruhi proses diferensiasi magma ini. Secara umum, proses diferensiasi magma terbagi menjadi :

  • Fraksinasi (Fractional Crystallization)

Proses ini merupakan suatu proses pemisahan kristal-kristal dari larutan magma karena proses kristalisasi perjalan tidak seimbang atau kristal-kristal tersebut pada saat pendinginan tidak dapat mengubah perkembangan. Komposisi larutan magma yang baru ini terjadi sebagai akibat dari adanya perubahan temperatur dan tekanan yang mencolok serta tiba-tiba.

  • Crystal Settling/gravitational settling

Proses ini meliputi pengendapan kristal oleh gravitasi dari kristal-kristal berat yang mengandung unsur Ca, Mg, Fe yang akan memperluas magma pada bagian dasar magma chamber. Disini, mineral-mineral silikat berat akan berada di bawah. Dan akibat dari pengendapan ini, akan terbentuk suatu lapisan magma yang nantinya akan menjadi tekstur kumulat atau tekstur berlapis pada batuan beku.

Baca Juga :  Advokat Adalah

  • Liquid Immisbility

Larutan magma yang memiliki suhu rendah akan pecah menjadi larutan yang masing-masing akan membentuk suatu bahan yang heterogen.


  • Crystal Flotation

Pengembangan kristal ringan dari sodium dan potassium akan naik ke bagian atas magma karena memiliki densitas yang lebih rendah dari larutan kemudian akan mengambang dan membentuk lapisan pada bagian atas magma.


  • Vesiculation

Vesiculation merupakan suatu proses dimana magma yang mengandung komponen seperti CO2, SO2, S2, Cl2, dan H2O sewaktu-waktu naik ke permukaan sebagai gelembung-gelembung gas dan membawa komponen-komponen sodium (Na) dan potassium (K).


  • Asimilasi magma

Proses ini dapat terjadi pada saat terdapat material asing dalam tubuh magma seperti adanya batuan disekitar magma yang kemudian bercampur, meleleh dan bereaksi dengan magma induk dan kemudian akan mengubah komposisi magma.


Sifat-sifat Fisik Magma


  • Viskositas dan Densitas Magma

Viskositas dan densitas magma adalah sifat fisika  magma dan sebagai parameter yang signifikan untuk  memahami proses aktivitas gunung api. Viskositas  magma  mengontrol  mobilitas  magma,  densitas  mengontrol  arah gerakan relatif antara magma dan material padat (batuan fragmen dan kristal). Magma yang mempunyai viskositas rendah, seperti magma basalti, dapat membentuk lava yang sangat panjang dengan aliran yang cepat. Sebaliknya, magma riolitis yang cukup kental sangat terbatas mengalir. Karena  kentalnya magma riolitis, maka gelembung gas di perangkap oleh magma, mengalami ekspansi, dan dapat menyebabkan erupsi yang eksplosif.

Viskositas merupakan sifat suatu cairan atau gas yang berhubungan dengan hambatan alir gas/cairan  itu  sendiri  akibat  adanya  gaya-gaya  antar  partikel yang  mengalir.  Viskositas  magma  didefinisikan  sebagai perbandingan antara shear stress dan strain rate. Lava akan mengalir pada saat shear stress lebih besar  dari  yield  strength.  Viskositas  bergantung pada komposisi/kandungan kristal, gelembung, gas  (H2O), serta temperatur dan tekanan.

Densitas  ukuran  kepekatan  atau  kemampatan suatu zat merupakan perbandingan antara massa dan volume zat itu sendiri. Magma terdiri atas cairan si-lika, dan material lainnya, seperti kristal, gelembung gas, dan fragmen batuan. Cairan silika mengandung rantai panjang dan cincin polimer Si-O tetrahedra, bersama-sama kation (seperti Ca2+, Mg2+, Fe2+) dan anion (misal OH-, F-, Cl-, S-) yang terletak secara acak, berada dalam tetrahedra (Gambar 3). Densitas rangkaian Si-O, yang merupakan fungsi komposisi, tekanan, dan temperatur, mengontrol sifat-sifat fisika cairan, seperti densitas dan viskositas.

Baca Juga :  Chauvinisme Adalah

Densitas cair-an  silika  berbeda  dengan  densitas  magma,  karena cairan silika tidak mengandung kristal, gelembung, dan fragmen. Batuan ini akan memengaruhi densitas magma. Densitas cairan silika mempunyai rentang antara 2850 kg/m3 untuk basaltik sampai 2350 kg/m3 untuk riolit.

  1. b) Suhu Magma

              Suhu magma secara umum (seperti yang ada di luar inti bumi atau lapisan outer core) yang mencapai 5000 derajat celcius, meski jika berada di udara terbuka, suhunya bisa turun hingga 1300 derajat celcius

 Secara khusus suhu magma berdasarkan jenisnya sebagai berikut :

  • Suhu magma Basaltik atau gabbroic – 1000-1200oC,
  • Andesitik atau dioritik – 800-1000oC,
  • Rhyolitic atau granit – 650-800oC,
  • Magma Jenis Batu Vulkanik Pemadatan Batu Komposisi Kimia Konten Suhu Gas Basaltik Basalt Gabbro 45-55% SiO2, tinggi Fe, Mg, Ca, rendah K, Na 1000-1200oC,
  • RendahAndesit Diorit 55-65% SiO2, menengah di Fe, Mg, Ca, Na, K 800 – 1000 oC,
  • Menenga Rhyolite Granit 65-75% SiO2, rendah Fe, Mg, Ca, tinggi di K, Na 650-800 o

Sifat Kimia Magma


  • Magma Asam

 Magma asam, yaitu magma yang banyak mengandung silika (SiO2), biasanya berwarna terang, seperti granit dan diorit.

Magma yang bersifat asam biasanya lebih kental dan sulit membeku, mengakibatkan terbentuknya batuan dengan komposisi kristal yang perfect atau sempurna. Hal ini disebabkan karena pada saat terjadinya pendinginan yang lambat maka kristalnya memiliki cukup waktu untuk membentuk dirinya.


  • Magma Basa

Magma basa, yaitu magma yang sedikit mengandung Silika (SiO2) dan berwarna lebih gelap karena mengandung mineral yang berwarna lebih tua, seperti gabro dan basalt.

Magma yang bersifat basa biasanya lebih encer dari pada magma asam, hal ini disebabkan karena magma basa memiliki viskositas yang tinggi sehingga proses pendinginannya atau pembekuannya lebih cepat dibandingkan dengan magma asam. Dikarenakan proses pembekuannya yang begitu cepat maka kristal yang terbentuk akan kecil – kecil bahkan ada juga yang tidak memiliki kristal sama sekali.


Klasifikasi Magma

Magma secara umum dapat dibedakan menjadi tiga tipe magma, yaitu:

  1. Magma Basa atau Magma Basaltik (Basaltic magma)
  2. Magma Intermediet atau Magma Andesitik (Andesitic magma).
  3. Magma Asam atau Magma Riolitik (Rhyolitic magma)

Demikianlah artikel dari dunia.pendidikan.co.id mengenai Instrusi Magma : Pengertian, Kompsisi, Kristalisasi, Seri, Reaksi, Evolusi, Klasifikasi, semoga artikel ini bermanfaat bagi anda semuanya.