Batuan Piroklastik

BAB III

  BATUAN PIROKLASTIK

3.1 Tinjauan umum Batuan Piroklastik

3.1.1  Pengertian Batuan Piroklastik

Batuan piroklastik atau pyroclastics (berasal dari bahasa Yunani πῦρ, yang berarti api; dan κλαστός, yang berarti rusak) adalah bebatuan clastic semata-mata atau terutama terdiri dari material vulkanik. Mana materi vulkanik telah diangkut dan ulang melalui tindakan mekanis, seperti oleh angin atau air, batu-batuan ini disebut volcaniclastic. Umumnya terkait dengan aktivitas gunung berapi ledakan seperti Plinian atau letusan Krakatau gaya, atau letusan phreatomagmatic piroklastik deposito yang umumnya terbentuk dari udara abu, dan bom lapilli atau blok yang dikeluarkan dari gunung berapi itu sendiri, dicampur dengan negara hancur batu.

Batuan piroklastik dapat terdiri dari berbagai macam ukuran clast; dari agglomerates terbesar, dengan sangat halus dan tuffs abu. Pyroclasts dengan ukuran yang berbeda diklasifikasikan sebagai bom vulkanik, lapilli dan abu vulkanik. Abu dianggap piroklastik karena debu halus terbuat dari batu vulkanik. Salah satu bentuk yang paling spektakuler adalah deposito piroklastik ignimbrites, deposito dibentuk oleh suhu tinggi gas dan abu campuran dari aliran piroklastik acara.

Tiga jenis transportasi dapat dibedakan: aliran piroklastik, aliran piroklastik, dan piroklastik jatuh. Selama letusan Plinian, batu apung dan abu yang terbentuk ketika magma silicic terpecah dalam saluran vulkanik, karena dekompresi dan pertumbuhan gelembung. Pyroclasts kemudian entrained dalam letusan apung membanggakan yang dapat naik beberapa kilometer ke udara dan menyebabkan bahaya penerbangan. Partikel jatuh dari awan letusan bentuk lapisan di tanah (ini jatuh atau tephra piroklastik). Piroklastik kerapatan arus, yang disebut sebagai 'aliran' atau 'gelombang', tergantung pada konsentrasi partikel dan tingkat turbulensi, kadang-kadang disebut bercahaya longsoran. Deposit batu apung yang kaya aliran piroklastik dapat disebut ignimbrites.

Sebuah letusan piroklastik mensyaratkan meludah atau "fountaining" lava, di mana lava akan dilemparkan ke udara bersama abu, bahan piroklastik, dan vulkanik produk sampingan lainnya. Hawaii letusan seperti di Kilauea dapat mengeluarkan gumpalan magma ditangguhkan menjadi gas; ini disebut 'api air mancur'. Pembekuan magma, jika cukup panas mungkin menyatu atas arahan untuk membentuk aliran lahar. Terdiri dari endapan piroklastik yang tidak pyroclasts disemen bersama-sama. Batuan piroklastik (tuff) adalah deposito piroklastik yang telah lithified. Batuan piroklastik adalah batuan yang terbentuk dari letusan gunung api (berasal dari pendinginan dan pembekuan magma) namun seringkali bersifat klastik. Menurut william (1982) batuan piroklastik adalah batuan volkanik yang bertekstur klastik yang dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunung api, dengan material asal yang berbeda, dimana material penyusun tersebut terendapkan dan terkonsolidasi sebelum mengalami transportasi (“rewarking”) oleh air atau es.

3.2 Mineral Penyusun Batuan Piroklastik

Berdasarkan terbentuknya, fragmen piroklast dapat dibagi menjadi:

·         Juvenile pyroclasts : hasil langsung akibat letusan, membeku dipermukaan (fragmen gelas, kristal pirojenik)

·         Cognate pyroclasts : fragmen batuan hasil erupsi terdahulu (dari gunungapi yang sama).

·         Accidental pyroclasts : fragmen batuan berasal dari basement (komposisi berbeda)

Fragmen:

1.      Gelas/ Amorf

2.      Litik

3.      Kristalin

3.2.1 Mineral – Mineral  Alterasi

Alterasi = Metasomatisme

Merupakan perubahan komposisi mineralogy batuan (dalam keadaan padat) karena pengaruh Suhu dan Tekanan yang tinggi dan tidak dalam kondisi isokimia menghasilkan mineral lempung, kuarsa, oksida atau sulfida logam.

Proses alterasi merupakan peristiwa sekunder, tidak selayaknya metamorfisme yang merupakan peristiwa primer. Alterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami pemanasan dan pada struktur tertentu yang memungkinkan masuknya air meteoric untuk dapat mengubah komposisi mineralogy batuan.

 

                           `      Gambar 3.1 Proses terbentuk nya Batu Piroklastik

Beberapa contoh mineral alterasi antara lain:

Ø  Kalkopirit

Ø  Pirit

Ø  Limonit

Ø  Garnierit

Ø  Epidote

Ø  Malakit

Ø  Khlorit

Ø  Orphiment

Ø  Realgar

Ø  Galena

1.      Ash flow (tufls) – fragmental flow.

a.       breksi aliran piroklastik adalah bahan piroklastik yang tersusun atas fragmen runcing – runcing hasil endapan piroklastik ( Fisher, 1960 ).

b.      Ignimbrite adalah suatu batuan yang terbentuk dari aliran abu panas ( MacDonald, 1972).

c.       Welded tuff adalah endapan aliran abu panas yang terelaskan akibat deposisi pada saat masih panas.

2.      Ash fall yaitu primary piroklastik atau bahan yang belum mengalami pergerakan dari tempat semula diendapkan oleh proses jatuhan selama belum mengalami pembatuan/litifikasi ( Fisher, 1960 ).

a.       Agglomerate diartikan sebagai batuan yang terbentukdari hasil konsolidasi material yang mengandung bomb (tuff agglomerate merupakan batuan yang kandungan bomb sabending atau lebih banyak dari abu vulkanik ) ( widiasmoro dkk,1977 ).

b.      Agglutinate merupakan hasil akumulasi fragmen – fragmen pipih yang terelaskan, berasal dari erupsi basaltic yang sangat encer ( tryrell, 1931 ).

c.       Breksi piroklastik adalah batuan yang mengandung block lebih dari 50% ( macDonald,1972 dan Fisher 1958 ).

d.      Tuff pyroclastic brecia adalah batuan yang mengandung block sebanding dengan abu volkanik atau bias juga lebih dominant abu volkanik ( Norton 1917 dan MacDonald, 1972 ).

e.       Lapilistone adalah batuan yang penyusun utamanya berukuran lapili yaitu 2 – 64 mm ( fisher, 1961 ).

f.       Lapili tuff batuan yang kandungan lapili dan abu volkanik sebanding atau lebih dominant abu volkanik ( Fisher, 1961 dan MacDonald, 1972 ).

3.      Nama batuan tidak berkaitan dengan genesanya, misalnya breksi volkanik adalah batuan yang terdiri dari penyusun utama fragmen volkanik yang runcing – runcing, dengan matriks berukuran sekitar 2 mm dengan bermacam – macam komposisi dan tekstur (bisa berupa endapan piroklastik, autoklastik,alloklastik dll), ( Fisher, i958 ).

4.      Breksi volkanik autoklastik terbentuk sebagai akibat letusan gas yang terkandung di dalam lava atau akibat pergerakan lava sebelum mengalami pembatuan.

a.       Breksi aliran terbentuk pada bagian tepi lava aliran akibat pemadatan pada tepi kerak dan gerakan mengalir setelah pendinginan ( Fisher 1960, Wright & owes, 1963, MacDonald, 1972 ).

b.      Breksi letusan terbentuk akibat letusan gas yang terkandung didlam lava sehingga terjadi fragmentasi pada kerak bagian luar lava yang mulai membeku.

5.      Breksi volkanik aloklastik adalah breksi yang terbentuk dari hasil fragmentasi, batuan yang telah ada sebelum mengalami pengerjaan oleh proses volkanisme.

a.       Breksi intrusi yaitu breksi yang mengandung fragmen batuan yang diterobos magma dalam matriks batuan beku ( Harker, 1908 dan Bowes, 1960 ).

b.      Explosion brecia terbentuk dari hancuran batuan karena adanya ledakan volkanik yang terjadi dibawah permukaan ( Wright & bowes, 1960 ).

c.       Tuffisite merupakan material klastik yang dihasilkan dari pelarutan material tufaan oleh gas didalam pipa volkanik ( Fisher, 1961 ).

d.      Tuffisite brecia merupakan breksi yang tersusun atas fragmen batuan yang diintrusi magma dengan tuff sebagai matriks dan mengandung bekas aliran gas didalamnya (Wright & Bowes, 1960).

6.      Breksi volkanik epiklastik.

a.       Breksi laharik merupakan breksi yang dihasilkan dari aliran Lumpur pekat, berupa percampuran antara batuan volkanik berukurn beragam dengan bahan non volkanik (Fisher, 1960 ).

b.      Batupasir tufaan/konglomerat tufaan merupakan batuan sedimen epiklastik yang terangkut juga didalamnya komponen piroklastik misalnya pumis atau shard. 14 .

c.       Batupasir/konglomerat volkanik merupakan batuan epiklastik yang tersusun atas fragmen – fragmen berupa batuan volkanik yang telah mengalami erosi dan pengangkutan yang kemudian terendapkan.

3.3 Endapan priklastik

Pada kenyataannya, batuan hasil letusan gunung api dapat berupa suatu hasil lelehan yang merupakan lava yang telah dibahas dan diklasifakasikan ke dalam batuan beku, serta dapat pula berupa produk ledakan atau eksplosif yang bersifat fragmental dari semua bentuk cair, gas atau padat yang dikeluarkan dengan jalan erupsi. Berdasarkan proses keterbentukan yang dialaminya, batuan piroklastik dibedakan menjadi enam tipe, antara lain :

1. Tipe I

Batuan piroklastik setelah dilemparkan dari pusat volkanik jatuh ke darat yang kering dengan medium udara saja, kemudian mengalami litifikasi membentuk batuan fragmental. Jadi batuan piroklastik ini belum mengalami pengangkutan.

2. Tipe II

Bahan piroklastik setelah dilemparkan dari pusat volkanik ke tempat pengendapannya di daratan yang kering dengan media gas yang dihasilkan dari magma sendiri yang merupakan aliran abu yang merupakan onggokan aliran litifikasi dan membentuk batuan fragmental.

3. Tipe III

Bahan piroklastik setelah dilemparkan dari pusat erupsi yang jatuh ada suatu tubuh perairan (baik darat maupun laut) yang tenang arusnya sangat kecil. Onggokan tersebut belum tercampur dengan material lain dan tidak juga mengalami “re-warking”.

4. Tipe IV

Bahan piroklastik setelah dilemparkan dari pusat eruosi yang jatuh pada suatu tubuh perairan (baik darat maupun laut) yang arusnya aktiv (begerak). Sebelum mengalami litifikasi mengalami ‘re-warking’ dan dapat bercampur dengan batuan lain yang dihasilkan akan mempunyai struktur sedimen biasa.

5. Tipe V

Bahan piroklastik yang telah jatuh sebelum mengalami pelapukan kemudian diangkut dan diendapkan di tempat lain (bisa laut, bisa cekungan di daratan) dengan media air. Hasilnya batuan sedimen dengan asal-usulnya adalah bahanbahan piroklastik, dengan struktur sedimen biasa.

6. Tipe VI

Bahan piroklastik yang telah jatuh sudah mengalami proses-proses litifikasi, kemudian diendapkan kembali ketempat yang lain. Batuan yang dihasilkan adalah batuan sedimen dengan propenan piroklastik (Epiklastik).

3.4 Tektur Batuan Piroklastik

a. Warna Batuan

Warna batuan berkaitan erat dengan komposisi mineral penyusunnya.mineral penyusun batuan tersebut sangat dipengaruhi oleh komposisi magma asalnya  sehingga dari warna dapat diketahui jenis magma pembentuknya, kecuali untuk batuan yang mempunyai tekstur gelasan.

b. Tekstur Batuan

Pengertian tekstur batuan piroklastik mengacu pada kenampakan butir-butir mineral yang ada di dalamnya, yang meliputi Glassy dan Fragmental. Pengamatan tekstur meliputi :

1. Glassy

Glassy adalah tekstur pada batuan piroklastik yang nampak pada batuan tersebut ialah glass.

2. Fragmental

Faragmental ialah tekstur pada batuan piroklastik yang nampak pada batuan tersebut ialah fragmen-fragmen hasil letusan gunung api.

c. Struktur Batuan

Struktur adalah kenampakan hubungan antara bagian-bagian batuan yang berbeda.pengertian struktur pada batuan beku biasanya mengacu pada pengamatan dalam skala besar atau singkapan dilapangan.pada batuan beku struktur yang sering ditemukan adalah:

a.       Masif : bila batuan pejal, tanpa retakan ataupun lubang-lubang gas

b.      Vesikular : dicirikandengan adanya lubang-lubang gas,sturktur ini dibagi lagi menjadi 3 yaitu:

-          Skoriaan : bila lubang-lubang gas tidak saling berhubungan.

-          Pumisan : bila lubang-lubang gas saling berhubungan.

-          Aliran : bila ada kenampakan aliran dari kristal-kristal maupun lubang gas.

c.       Amigdaloidal : bila lubang-lubang gas terisi oleh mineral-mineral sekunder.

d.      Berlapis : bila dalam batuan tersebut terdapat lapisan-lapisan endapan dari fragmen-fragmen letusan gunung api.

d. Derajat Kristalisasi

Derajat kristalisasi mineral dalam batuan beku, terdiri atas 3 yaitu :

·         Holokristalin

Tekstur batuan beku yang kenampakan batuannya terdiri dari keseluruhan mineral yang membentuk kristal, hal ini menunjukkan bahwa proses kristalisasi berlangsung begitu lama sehingga memungkinkan terbentuknya mineral - mineral dengan bentuk kristal yang relatif sempurna.

·         Hipokristalin

Tekstur batuan yang yang kenampakannya terdiri dari sebagaian mineral membentuk kristal dan sebagiannya membentuk gelas, hal ini menunjukkan proses kristalisasi berlangsung relatif lama namun masih memingkinkan terbentuknya mineral dengan bentuk kristal yang kurang.

·         Holohyalin

Tekstur batuan yang kenampakannya terdiri dari mineral yang keseluruhannya berbentuk gelas, hal ini menunjukkan bahwa proses kristalisasi magma berlangsung relatif singkat sehingga tidak memungkinkan pembentukan mineral - mineral dengan bentuk yang sempurna.

e. Ukuran Batuan    

Ukuran batuan yang dihasilkan dari letusan gunung api terbagi menjadi 4, antara lain :

1.      Bomb ( d > 64 mm)

Bomb adalah gumpalan-gumpalan lava yang mempunyai ukuran lebih besar dari 64 mm.

2.      Block (d > 64 mm)

Block adalah batuan piroklastik yang dihasilkan oleh erupsi eksplosif dari fragmen batuan yang sudah memadat lebih dulu dengan ukuran lebih besar dari 64 mm.

3.      Lapili (d = 2 – 64 mm) Lapili berasal dari bahasa latin lapillus, yaitu nama untuk hasil erupsi ekplosif gunung api yang berukuran 2 mm – 64 mm.

4.      Debu / ash (d < 2 mm)

Debu adalah batuan piroklastik yanh berukuran 2 mm – 1/256 mm yang dihasilkan oleh pelelmparan dari magma akibat erupsi ekplosif.

f. Bentuk Batuan Piroklastik

Bentuk batuan dalam batuan piroklastik sama halnya dengan teksturnya, antara lain :

1.      Glassy

Glassy adalah bentuk tekstur pada batuan piroklastik yang nampak pada batuan tersebut ialah glass.

2.      Fragmental

Faragmental ialah bentuk tekstur pada batuan piroklastik yang nampak pada

batuan tersebut ialah fragmen-fragmen hasil letusan gunung api.

3.5.   Struktur Batuan Piroklastik

Struktur batuan piroklastik pada prinsipnya sama dengan struktur batuan beku, seperti struktur skoria, vesikuler, massive maupun amikdoloidal maupun struktur batuan sedimen, yaitu struktur perlapisan graded bedding atau cross bedding.

3.6.Tahap Penamaan Batuan Piroklastik

Klasifikasi penamaan batuan piroklastik secara umum dibedakan atas :

1.      Klasifikasi berdasarkan fragmen piroklastiknya ( Fisher, 1966 dan Schimid, 1981 ) yaitu :

~        Anglomerat, bila batuan disusun oleh fragmen piroklastik dominan berupa bom yang berukuran > 64 mm.

~        Breksi piroklastik, bila batuan disusun oleh fragmen piroklastik dominan berupa blok yang berukuran > 64 mm.

~        Breksi tufa, bila batuan disusun oleh percampuran fragmen piroklastik blok maupun ash.

~        Tufa, bila batuan disusun oleh fragmen piroklastik berupa ash dan lapilli dimana ash lebih dominan.

~        Tufa lapilli, bila batuan disusun oleh fragmen piroklastik berupa lapili dan ash dimana lapilli lebih dominan. Oleh Schimid (1981), tufa lapili disebut juga lapilli.

Size (mm)	Wentworth William 1932	Twen Hofel 1950	Fisher 1961
256 128 64 32 10 8 4 2 0.5 0.250 0.125 0.0825	Blocks = Volcanik breccia  Bomb = anglomerat Lapili = Lapili tuff Coarse ash = Fine ash Fine ash (Fine tuff)	Bombs Lapili Coarse ash Fine ash	Coarse    Blocks                                  and   Fine        Bomb Lapili Coarse ash Fine ash

Tabel 3.1.     Klasifikasi batuan piroklastik oleh Wentworth, william (1932), Twen Hofel (1950), Fisher (1961)

2.      Klasifikasi untuk tufa, berdasarkan pada material penyusun tufa ( W. T. G, 1954 ) dibedakan atas :

~        Tufa gelas, tufa yang dominan disusun oleh material gelas.

~        Tufa kristal, tufa yang dominan disusun oleh material kristal.

~        Tufa litik, tufa yang dominan disusun oleh material litik.

Batuan Piroklastik yang terbentuk melalui ekstrusif mengalami pelapukan, kemudian tererosi dan tertransportasi kedaerah cekungan dan terendapakan membentuk sedimen tufa yang disebut dengan “ Batuan Epiklastik “.

Geologi institut ( 1975 ), Carrozzi mengatakan batuan epiklastik adalah : Batuan yang bahan penyusunnya berasal dari pelapukan batuan Vulkanik, termasuk juga batuan piroklastik serta bahan hasil jatuhan piroklastik yang terangkat sebelum mengalami pelapukan.    

            Gambar 3.2 Klasifikasi Batuan Piroklastik Berdasarkan Fragmen Piroklastik

                                (Fisher, 1966)

 

3.7.Kesimpulan

1.      Batuan piroklastik adalah batuan yang terbentuk dari letusan gunung api (berasal dari pendinginan dan pembekuan magma) namun seringkali bersifat klastik.

2.      Batuan piroklastik dapat terdiri dari berbagai macam ukuran clast; dari agglomerates terbesar, dengan sangat halus dan tuffs abu.

3.      Struktur adalah kenampakan hubungan antara bagian-bagian batuan yang berbeda.pengertian struktur pada batuan beku biasanya mengacu pada pengamatan dalam skala besar atau singkapan dilapangan.pada batuan beku struktur yang sering ditemukan adalah:

a.       Masif : bila batuan pejal, tanpa retakan ataupun lubang-lubang gas

b.      Vesikular : dicirikandengan adanya lubang-lubang gas,sturktur ini dibagi lagi menjadi 3 yaitu:

·         Skoriaan : bila lubang-lubang gas tidak saling berhubungan.

·         Pumisan : bila lubang-lubang gas saling berhubungan.

·         Aliran : bila ada kenampakan aliran dari kristal-kristal mau pun lubang gas.

c.       Amigdaloidal : bila lubang-lubang gas terisi oleh mineral-mineral sekunder.

d.      Berlapis : bila dalam batuan tersebut terdapat lapisan-lapisan

e.       endapan dari fragmen-fragmen letusan gunung api

4.      Scoria adalah jenis batuan tekstur dan bukan batu yang diklasifikasikan oleh mineralogi atau kimia. Terbentuk dari lava yang kaya volatiles atau gas tetapi kurang kental dari lava membentuk batu apung. Ketika batuan cair meningkat dalam pipa vulkanik, gas mulai terbentuk dan mengumpulkan dan gas-gas yang membentuk gelembung besar dalam lava. Batu dipadatkan yang dihasilkan adalah Scoria. Meskipun ruang terbuka di dapat Scoria batu besar umumnya lebih berat daripada air yang tidak seperti kebanyakan batu apung bisa mengapung di atas air.

5.      Lapili stone yang memiliki kenampakan warna yaitu hitam, struktur batuannya massive, dan derajat kristalisasinya hipokristalin dimana komposisi mineral penyusunnya mayoritas adalah glass dan kristal, tekstur pada lapili stone ialah fragmental dengan ukuran batuannya ialah lapili (d= 2 - 64 mm). Sedangkan bentuk dari lapili stone ialah fragmental. Petrogenesa dari lapili stone ini ialah terbentuk didalam permukaan, tetapi mineral ada yang belum membentuk kristal yang utuh. Lapili stone memilki komposisi mineral dalam batuannya, mineralnya ialah plagioklas dan hornblende (amphibol). Masing-masin jumlah dalam % dalam batuannya ialah plagioklase 30% dan amphibol 20%.

6.      Mineral pagioklase kilapnya vitreous, warna yang tampak yaitu putih, kekerasan yang dimiliki oleh mineral hornblande yaitu 6 – 6,5, pecahannya concoidal to uneven, belahannya ialah 2,1 - basal, system kristalnya yaitu monoclinic atau ortorombik, prosentase mineral hornblende pada lapili stone saat pengamatan yaitu mencapai 30%.dari prosentase plagioklase seperti itu dapat di asumsikan bahwa lapili stone tersebut tergolong lapili stone – plagioklase. Mineral plagioklase pada lapilin stone kristalnya masih kurang begitu sempuna, karena hal ini dipengaruhi oleh proses pembentukan dari kristal tersebut yang tidak sempurna.

7.      Mineral Hornblande kilapnya vitreous – dull, warna yang tampak yaitu hitam,kekerasan yang dimiliki oleh mineral hornblande yaitu 5- 6,pecahannya uneven,belahannya hampir tidak dapat terlihat,system kristalnya yaitu monoclinic atau ortorombik,prosentase mineral hornblende pada andesit saat pengamatan yaitu mencapai 40%.dari prosentase hornblende seperti itu dapat di asumsikan bahwa andesit tersebut tergolong andesit – hornblende. . Sangat gelap coklat hornblendes hitam yang mengandung titanium yang biasa disebut basaltik hornblende, dari kenyataan bahwa mereka biasanya merupakan konstituen dari basalt dan batu yang terkait.Common Hornblende adalah konstituen dari banyak batuan beku dan batuan metamorf seperti granit, syenite, diorite, gabbro, basal, andesit, gneiss, dan schist.Ini adalah mineral utama dari amphibolites.