LITIFIKASI, DIAGENESA, KOMPAKSI, SEMENTASI, REKRISTALISASI

Litifikasi (lithification berasal dari kata kerja to lithify, yang berarti menjadi batu) adalah proses dimana sedimen urai (unconsolidated) perlahan-lahan berubah menjadi batuan sedimen. Selama litifikasi terjadi perubahan keseluruhan secara kimia, biologi, dan fisika yang mempengaruhi sedimen sejak diendapkan. Selama dan setelah proses litifikasi disebut Diagenesa (diagenesis). Perubahan diagenesa yang utama dan sederhana adalah kompaksi dan sementasi serta rekristalisasi.

Kompaksi, beban akumulasi sedimen atau material lain menyebabkan hubungan antar butir menjadi lebih lekat dan air yang dikandung dalam ruang pori-pori antar butir terdesak keluar. Dengan demikian volume batuan sedimen yang terbentuk menjadi lebih kecil, namun sangat kompak.

Sementasi, dengan keluarnya air dari ruang pori-pori, material yang terlarut didalamnya mengendap dan merekat (menyemen) butiran sedimen. Material semennya dapat merupakan karbonat (CaCO₃), silica (SiO₃), oksida (besi) atau mineral lempung. Proses ini menyebabkan porositas sedimen menjadi lebih kecil dari material semula.

Reristalisasi, saat sedimen terakumulasi, mineral yang kurang stabil mengkristal kembali atau terjadi rekristalisasi, menjadi yang lebih stabil. Proses ini umumnya terjadi pada batu gamping terumbu yang porous. Mineral aragonite (bahan struktur koral hidup), lama-kelamaan berekristalisasi menjadi bentuk polimorfnya, kalsit.

Setelah mengalami perubahan tersebut sedimen menjadi batuan yang bersifat keras dan kompak dari yang semula urai dan lunak.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

GRADIENT SUHU BUMI

Sejak bumi mulai terbentuk, secara teoritis suhunya akan menurun. Dari gumpalan awan gas yang pijar menjadi batuan yang padat, seperti yang kini kita jumpai di permukaan. Namun bagaimanakah keadaan suhu ke bagian bawah permukaan kita ini. Dari data hasil pemboran dalam diketahui bahwa makin ke dalam maka suhunya akan semakin naik. Kenaikan suhu atau gradient temperature, atau gradient geothermal ini tidaklah sama pada setiap tempat, setiap turun 1 km suhu akan naik antara 15⁰C sampai 75⁰C.

PENGERTIAN POLYMORF

Setiap mineral mempunyai satu struktur Kristal. Beberapa senyawa dapat membentuk dua atau lebih mineral, karena ion-ionnya dapat bergabung membentuk lebih dari satu macam struktur Kristal. Contohnya senyawa CaCO₃, membentuk dua macam mineral, yaitu kalsit dan aragonite. Kalsit merupakan mineral dalam batu gamping dan batu marmer, sedangkan aragonite biasanya terdapat dalam cangkang kepiting, kerang dan siput. Kalsit dan aragonite mempunyai komposisi sama namun struktur kristalnya sama sekali berbeda. Suatu senyawa yang mempunyai dua atau lebih struktur Kristal dinamakan polymorph.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

DEFINISI MINERALOID

Bahan padat yang tidak mempunyai struktur dalam, atau amorf, tidak dapat dikatakan sebagai mineral, meskipun beberapa criterianya terpenuhi. Material padat alamiah yang tidak memenuhi sebagian atau seluruh criteria mineral dikelompokkan dalam kelompok mineraloid. Misalnya gelas alamiah (natural glass) dan resins, keduanya mempunyai komposisi yang bervariasi dan amorf. Opal, meskipun mempunyai komposisi yang relative tetap namun amorf.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

DEFINISI MINERALOID

Bahan padat yang tidak mempunyai struktur dalam, atau amorf, tidak dapat dikatakan sebagai mineral, meskipun beberapa criterianya terpenuhi. Material padat alamiah yang tidak memenuhi sebagian atau seluruh criteria mineral dikelompokkan dalam kelompok mineraloid. Misalnya gelas alamiah (natural glass) dan resins, keduanya mempunyai komposisi yang bervariasi dan amorf. Opal, meskipun mempunyai komposisi yang relative tetap namun amorf.

DEFINISI MINERAL

Mineral adalah senyawa anorganik yang terbentuk secara alamiah, padat, mempunyai komposisi dan struktur-dalam tertentu.

Contohnya mineral adalah intan, karena terbentuk di alam, padat mempunyai komposisi tertentu yaitu karbon yang atom-atomnya terkemas membentuk struktur Kristal tertentu. Sedangkan batubara, meskipun komposisi utamanya karbon juga, tetapi terdapat unsure-unsur lain di dalamnya yang menunjukkan ketidakseragaman antara batubara di daerah satu dengan daerah lainnya. Jadi batubara bukanlah mineral melainkan batuan.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

GANGUE

Mineral bijih seperti sphalerit, galena, kalkopyrit tidaklah mengandung mineral logam ekonomis tertentu sebesar 100%, namun di dalamnya mengandung mineral yang tidak memiliki nilai ekonomis yang disebut gangue seperti kuarsa, feldspar, mika, kalsit, dolomite dll. Dalam proses ekstraksi bijih yaitu memisahkan mineral logam dengan gangue dihasilkan timbunan limbah (tailing).

DIATOME

Diatome, merupakan tumbuhan sillisious yang juga berukuran mikro. Bentuknya bermacam-macam, ada yang seperti batang, membulat dan melingkar. hidupnya terapung di permukaan laut, dan terkonsentrasi dalam jumlah sangat besar. Setiap tumbuhan mengandung setetes kecil minyak, yang mungkin menjadi bahan baku minyak bumi. Batuan yang terdiri dari sisa tumbuhan ini bertekstur dan penampilannya seperti tanah (earthy), bersifat lepas, halus, berwarna putih berserbuk, mirip dengan kapur.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

FOSIL dan PROSES FOSILISASI

Sisa-sisa organisme atau tumbuhan yang terawetkan ini dinamakan fossil, sedangkan proses pembentukan fosil disebut fossilisasi.

Fossilisasi dapat terjadi melalui beberapa proses yaitu:

1. penggantian (replacement), penggantian mineral pada bagian yang keras dari organisme seperti cangkang. Misalnya cangkang suatu organisme yang semula terdiri dari kalsium karbonat (CaCO₃) digantikan oleh silica.

2. petrifaction, bagian lunak dari batang tumbuhan diganti oleh presipitasi mineral yang terlarut dalam air sedimen.

3. karbonisasi, daun atau material tumbuhan yang jatuh ke dalam lumpur rawa, terhindar dari oksidasi. Dan pada saat diagenesa, material itu diubah menjadi cetakan karbon dengan tidak mengubah bentuk asalnya.

4. pencetakan, pada saat diagenesa, sisa binatang atau tumbuhan terlarut, sehingga terjadilah rongga, seperti cetakan (mold) yang bentuk dan besarnya sesuai atau sama dengan benda salinya. Apabila rongga ini terisi oleh mineral maka terbentuklah hasil cetakan (cast) binatang atau tumbuhan tersebut.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

SUHU BUMI

Suhu permukaan bumi dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari yang diterimanya. Harganya rata-rata 10²¹ kalori per tahun. Suhu muka bumi itu berlain-lain harganya dan tergantung pada berbagai macam factor seperti bentuk muka bumi di suatu tempat (relief), vegetasi musim, bentangan daratan dan lautan, dan sebagainya. Di bawah permukaan bumi terdapat suatu zona yang memiliki suhu tetap setiap tahunnya. Zona tersebut ditentukan oleh harga ekstrem suhu permukaan dan daya hantar panas batuan, namun zona ini hanya sampai beberapa puluh meter di bawah permukaan.

Di bawah zona tersebut suhu dalam bumi meningkat berangsur-angsur kea rah kedalaman. Suhu tersebut berasal dari pancaran dari dalam bumi itu sendiri. Mungkin berasal dari zat-zat radioaktif atau mungkin pula berasal lain sebab. Gejala peningkatan suhu yang berangsur ke pedalaman yang dinyatakan dalam derajat setiap turun 100 meter disebut gradient geothermal. Harganya sekitar 3⁰C setiap turun 100 meter, jika dekat gunung api aktif atau padam dapat mencapai 1⁰C setiap turun 4.5 meter.

Banyak pula factor yang mempengaruhi gradient geothermal ini, seperti konduktifitas termal batuan, pengaruh air permukaan dan bawah permukaan, kadar mineral zat radioaktif dalam batuan dan sebagainya. Isogeoterma adalah garis yang menghubungkan titik-titik kedalaman yang sama suhunya di bagian kerak bumi. Untuk hubungan daerah tersebut tak jarang menunjukkan persesuaiannya dengan struktur geologinya.

Suhu bumi yang tertinggi terdapat di bagian perut bumi atau pusat bumi. Awalnya suhunya diperkirakan 2000⁰C sampai 20.000⁰C, tetapi para ahli sekarang biasanya memperkirakan suhunya sekitar 2000⁰C sampai 4000⁰C.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

UKURAN BUMI

Eratostenes (275-195 SM) yang tinggal di Alexandria berhasil menghitung keliling bumi hingga mendekati kebenaran, ia memperhatikan sinar matahari pada tengah hari di pertengahan musim panas di kota Syene, yang jatuh tepat di dasar sumur. Sedangkan di Alexandria yang berjarak 5.000 stad pada saat yang sama bayangan jarum gnomon (jam matahari) memperlihatkan besarnya 1/50 dari seluruh lingkaran. Sudut ini dinamakan sudut APS (Alexandria, Pusat Bumi, Syene), maka dengan demikian ia menyimpulkan bahwa keliling bumi haruslah 50 kali 5.000 stad atau 250.000 stad. Jika 1 stad kurang lebih sama dengan 157 m maka keliling bumi adalah sekitar 39.250 km.

Bentuk bumi tidaklah sebulat seperti yang diduga semula. Pengukuran panjang garis bujur (meridian) di beberapa garis lintang bumi menunjukkan bahwa jari-jari poler (kutub), sehingga bumi agak menggembung di daerah katulistiwa. PAda tahun 1617 Snellius melakukan pengukuran dengan metoda segitiga. Dan sejak ditentukannya satuan meter pada tahun 1719, maka keliling bumi sekitar 40.000 km. Harga rata-rata jari-jari bumi di khatulistiwa ialah 6.378,38 km, sedangkan di kutub 6.356,91 km dengan permukaan seluas 510.100.934 km².

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

KOMPAS GEOLOGI

Dalam aktivitas lapangan bagi geologist tentunya dibutuhkan skill dan berbagai peralatan demi kelancaran aktivitas tersebut. Salah satunya ialah Kompas Geologi, yang tidak hanya sebagai alat penunjuk arah saja tetapi juga dapat digunakan untuk mengukur kemiringan lereng atau batuan, mengukur ketinggian suatu unsur geologi dengan cara mencari sudut elevasinya, mengukur kedudukan struktur.

Bagian utama Kompas Geologi

1. Jarum kompas/magnet, kedua ujung dari jarum kompas selalu menunjuk ke arah kutub utara dan kutup selatan magnetic bumi.

2. Lingkaran pembagian derajat, pembagian derajat yang dikenal ada dua yaitu kompas azimuth dan kompas kwardan.

3. Klinometer, merupakan rangkaian alat yang gunanya untuk mengukur besarnya kemiringan bidang.

4. Pengukur horizontal, ada dua berupa sebuah nivo bulat dan tabung yang bergandengan dengan klinometer berisi air dengan satu gelembung.

5. Pengatur Arah

Bagian penyusun inti

1. Adjusting screw, berupa skrup sebagai penggerak lingkaran pembagian derajat.

2. Axial line, Merupakan garis sumbu penyearah objek.

3. Bull’s eye level (mata sapi), nivo bulat pengukur horizontal kompas.

4. Klinometer level, sama seperti mata sapi namun bentuknya berupa tabung.

5. Kompas needle, merupakan jarum kompas penunjuk arah utara selatan kutub magnet bumi.

BENCANA GUNUNG BERAPI

Erupsi gunung berapi termasuk sering terjadi, hamper 50 kali setiap tahun. Erupsi gunung basaltis pada umumnya tidak berbahaya, tetapi erupsi tefra dari gunung api strato andesitic atau riolitik dapat bahkan sering menmbulkan bencana.

Bencana yang dapat ditimbulkan dari letusan gunung berapi antara lain:

1. Aliran cepat piroklastik panas, dan hembusan lateral searah dapat menghanguskan penduduk sebelum sempat lari menyelamatkan diri.

2. Tefra dan gas beracun panas dapat menimbun penduduk atau mati lemas oleh gas beracun.

3. Tefra dapat menimbulkan bencana walaupun erupsi sudah sejak lama reda. Hujan menjadikan tumpukan tefra pada lereng yang terjal tidak stabil dan meluncur dengan cepat ke bawah lereng, sebagai aliran lumpur, menyapu dan menimbun semua yang dilaluinya. Aliran lumpur campur aduk ini dinamakan lahar dingin.

4. Dapat juga membentuk aliran yang disebut lahar panas, yaitu jika material panas bercampur air danau kawah tersembur ke atas dan jatuh ke bawah lereng.

5. Erupsi gunung api bawah laut menyebabkan gelombang laut yang sangat besar, menimbulkan tsunami, seperti yang pernah terjadi di Krakatau.

6. Hamparan tefra menutupi daerah pertanian sehingga menyebabkan kurang pangan dan bahaya kelaparan.

MANFAAT FOSIL

Fosil merupakan kunci yang menentukan mengenai lingkungan masa lalu. Binatang dan tumbuhan hidup di daerah yang memiliki keadaan (iklim) yang berbeda-beda. Dengan menggunakan keadaan iklim dari binatang dan tumbuhan pada zaman modern sebagai bandingan dan penerapan Prinsip Uniformtarianisme, dapat diperkirakan keadaan iklim pada saat hidupnya tumbuhan dan binatang serupa pada zaman dahulu. Misalnya dari fosil tumbuhan dapat diperkirakan curah hujan dan suhu di darat zaman dahulu, dan dari fosil mikro organisme yang terapung dapat menunjukkan keadaan suhu dan salinitas air laut.

Fosil juga merupakan dasar utama dalam menentukan umur relatif suatu lapisan dan komponen yang sangat penting dalam menyusun sejarah bumi yang sudah berumur 600 juta tahun.

Penemuan ilmu pengetahuan mengenai fosil sangat berarti bagi penunjuk waktu (time indicator) dalam geologi.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

BAHAYA GEMPA BUMI

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

Akibat goncangan gempa bumi ada enam hal yang utama, dua yang pertama merupakan akibat goncangan permukaan tanah dan pensesaran yang mengakibatkan efek secara langsung. Empat lainnya merupakan pengaruh adanya goncangan yang mengakibatkan kerusakan secara tidak langsung.

1. Bergeraknya tanah akibat gempa, terutama gelombang permukaan, di lapisan-lapisan batuan di permukaan dan regolith. goncangannya dapat merusak bahkan kadang-kadang menghancurkan bangunan.

2. Bila permukaan tanah tersesarkan, bangunan-bangunan akan terbelah, jalan terputus dan segala sesuatu yang dilalui atau di atas sesar akan terbelah.

3. Yang lebih sering merusak dari tanah yang bergerak adalah kebakaran. Goncangan menumpahkan kompor, mematahkan saluran gas, memutuskan kabel listrik, sehingga terjadi kebakaran. Celakanya lagi pipa hydrant juga patah, sehingga system pemadam kebakaran tidak berfungsi.

4. Pada daerah yang berlereng curam, terjadi regolith meluncur ke bawah, tebing-tebing ambruk dan longsor, menghancurkan rumah, jalan dan struktur bangunan lainnya.

5. Goncangan mendadak dan gangguan terhadap sedimen dan regolith yang jenuh air dapat mengubah tanah yang padat menjadi seperti massa cair quicksand. Prosesnya dinamakan liquefaction, yang menyebabkan amblesnya bangunan.

6. Terakhir adalah gelombang laut seismic atau tsunami yang berasal dari bahasa Jepang yang berarti gelombang pelabuhan.

TEKSTUR BATUAN SEDIMEN

Salah satu cara mudah untuk mempelajari dan mengenali batuan sedimen adalah dengan melihat teksturnya. Tekstur batuan sedimen seringkali merupakan karakteristik yang berkaitan dengan endapan, menyangkut besar, bentuk, tatanan, dan kemasan komponen-komponen utamanya. Dua kelompok utama dalam klasifikasi adalah material yang diendapkan dari bahan yang ditransport sebagai zat padat dan sebagai larutan atau dalam larutan. Yang pertama sebagai batuan sedimen klastik dan keduanya adalah batuan sedimen non-klastik. Kedua macam batuan ini menunjukkan tekstur batuan yang sama sekali berbeda.

TEKSTUR BATUAN SEDIMEN KLASTIK

Tekstur batuan sedimen klastik sangat dipengaruhi oleh fragmen-fragmen pembentuknya, besar dan bentuk butir, serta hubungan antar butir. Dari yang berbutir seragam sampai yang beraneka ragam ukuran. Keseragaman besar butir dinyatakan dalam pemilahan (sorting). Untuk tatanan fragmen dalam batuan sedimen klastik, dinyakan sebagai kemas (fabric). Bila butiran dalam sedimen saling bersentuhan dikatakan memiliki kemas tertutup, dan jika tidak saling bersinggungan, terpisah oleh partikel lebih halus dikatakan kemas terbuka.

TEKSTUR BATUAN NONKLASTIK

Tekstur yang terjadi merupakan hasil pengendapan melalui proses kimia. Tekstur kristalin berkembang akibat agregat Kristal-kristal yang saling mengunci. Kristal-kristalnya dapat kecil, menengah atau besar-besar bahkan campuran berbagai ukuran sebagai halnya batuan beku porfiritik. Kristalnya menunjukkan bentuk-bentuk tertentu, misalnya berdimensi sama, berserat atau scaly. Dan tidak mudah untuk membedakan mana yang terbentuk oleh reaksi kimia organic dan mana yang diendapkan melalui reaksi akibat organisme.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

PENELITIAN FOSIL dalam GEOLOGI

Orang-orang yang mula-mula memperhatikan kehadiran fosil dalam batuan adalah William Smith (1769-1839), seorang surveyor dari Inggris. Ia mencermati singkapan-singkapan batuan yang masih segar pada quarry, kupasan jalan (road cut) dan parit galian (excavation). Dalam urutan formasi yang terdiri dari selang seling batu pasir dan serpih, dijumpainya lapisan batu serpih yang sangat mirip, tetapi fosil yang dikandungnya tidak sama. Tiap lapisan serpih mengandung himpunan fosil tersendiri. Kegiatan yang menyamakan fosil dan urutan batuan dinamakan korelasi. Smith mengembangkan suatu metoda dimana dia dapat memprediksi lokasi dan sifat batuan di bawah permukaan.

Setelah Smith mengemukakan bahwa himpunan fosil di Inggris berubah secara sistematis dari lapisan yang tua ke lapisan yang muda, maka peneliti-peneliti lain di dunia menjumpai hal yang sama.

Sejak penemuan ini maka berkembanglah ilmu yang mempelajari fosil, yaitu paleontology. Kemudian diketahui bahwa jasad sebelum menjadi fosil, hidup pada masa tertentu, sehingga fosil tersebut merupakan penunjuk untuk masa yang itu. Fosil tertentu yang mempunyai penyebaran geografis yang luas dan masa hidupnya pendek, dinamakan fosil penunjuk atau fosil indeks (indeks fossil).

Untuk dapat mengidentifikasi lapisan batuan di berbagai tempat yang terpisah, mungkin sangat jauh, apakah terbentuk pada masa yang sama, dapat mempergunakan fosil pada diagram dalam.

Apabila tidak dapat dijumpai fosil indeks yang sama, maka dipergunakan kesamaaan himpunan fosil yang terkandung dalam lapisan batuan tersebut.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

PSEUDOMORFOSIS (bentuk semu) atau KRISTAL SEMU

Adakalanya, mineral membentuk suatu bentuk Kristal yang sangat aneh. Bentuk itu termasuk ke dalam system yang sama sekali lain dengan system hablur yang sehararusnya. Bentuk itu memang hanya semu saja, dan terjadi apabila mineral itu (kadang suatu campuran mineral berbutir halus, misalnya berbutir batu pasir) mengisi suatu ruangan yang sebelumnya ditempati oleh mineral lain. Umpamanya saja, pertama-tama dalam pengendapan terdapat sekelompok Kristal kalsit, yang kemudian hanyut karena adanya pelarutan, maka tertinggallah rongga yang merupakan cetakan kelompok Kristal kalsit tadi. kemudian rongga itu diisi oleh mineral lain misalnya kuarsa, sehingga kuarsa itu mendapatkan bentuk kalsit. Pembentukan Kristal semacam ini dinamakan pseudomorfosis dari kuarsa kepada kalsit. Biasanya hal ini dapat dikenal karena bidang-bidangnya terasa agak kasar seperti amplas, sedangkan bidang kristal yang sesungguhnya terasa licin, atau mungkin bergelombang seperti rusuk, tetapi selalu dalam satu arah.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

JENIS METAMORFISME

Berdasarkan kenampakan hasil metamorfisme pada batuan, prosesnya dapat dikelompokkan menjadi deformasi mekanik (mechanical deformation) dan rekristalisasi kimia (chemical recrystalisation). Deformasi mekanik akan cenderung menghancurkan, menggerus, dan membentuk foliasi. Rekristalisasi kimia merupakan proses perubahan komposisi mineral serta pembentukan mineral-mineral baru, dimana H₂O dan CO₂ terlepas akibat terjadinya kenaikan suhu.

Perbedaan jenis metamorfisme mencerminkan perbedaan tingkat atau derajat kedua prose situ. Adapun metamorfisme dibagi menjadi 4 berdasarkan penyebab utamanya yaitu bisa akibat suhu dan atau tekanan tinggi:

1. Metamorfisme Kataklastik (Cataclastic metamorphism)

2. Metamorfisme Kontak (Contact metamorphism)

3. Metamorfisme Timbunan (Burial metamorphism)

4. Metamorfisme Regional (Regional metamorphism)

METAMORFISME KATAKLASTIK (Cataclastic metamorphism)

Terkadang proses deformasi mekanik pada metamorfisme dapat berlangsung tanpa disertai rekristalisasi kimia. Meskipun jarang terjadi, walaupun terjadi sifatnya hanya setempat saja. Misalnya batuan yang berbutir kasar seperti granit jika mengalami diferensial stress yang kuat, butirannya akan hancur menjadi lebih halus.

Apabila ini terjadi pada batuan yang bersifat regas (britle) mengalami stress namun tidak hancur dan berlanjut pada proses metamorfisme maka butiran dan fragmen batuannya akan menjadi lonjong (elongated), dan berkembanglah foliasi.

METAMORFISME KONTAK (Contact metamorphism)

Metamorfisme kontak terjadi akibat adanya intrusi tubuh magma panas pada batuan yang dingin dalam kerak bumi. Akibat kenaikan suhu, maka rekristalisasi kimia memegang peran utama. Sedangkan deformasi mekanik sangat kecil, bahkan tidak ada, karena stress disekitar magma relatif homogen. Batuan yang terkena intrusi akan mengalami pemanasan dan termetamorfosa, membentuk suatu lapisan di sekitar intrusi yang dinamakan aureole metamorphic (batuan ubahan). Tebal lapisan tersebut tergantung pada besarnya tubuh intrusi dan kandungan H₂O di dalam batuan yang diterobosnya. Misalkan pada korok ataupun sill yang seharusnya terbentuk lapisan setebal beberapa meter hanya akan terbentuk beberapa centimeter saja tebalnya apabila tanpa H₂O. Batuan metamorf yang terjadi sangat keras terdiri dari mineral yang seragam dan halus yang saling mengunci (interlocking), dinamakan Hornfels.Pada intrusi berskala besar, bergaris tengah sampai ribuan meter menghasilkan energy panas yang jauh lebih besar, dan dapat mengandung H₂O yang sangat banyak. Aureol yang terbentuk dapat sampai ratusan meter tebalnya dan berbutir kasar. Di dalam lapisan yang tebal yang sudah dilalui cairan ini, terjadi zonasi himpunan mineral yang konsentris. Zona ini mencirikan kisaran suhu tertentu. Dekat intrusi dimana suhu sangat tinggi dijumpai mineral bersifat anhidrous seperti garnet dan piroksen. Kemudian mineral bersifat hidrous seperti amphibol dan epidot. Selanjutnya mika dan klorit.Tektur dari zonasi tersebut tergantung pada komposisi kimia batuan yang diterobosnya, cairan yang melaluinya serta suhu dan tekanan.

METAMORFISME TIMBUNAN (Burial metamorphism)

Batuan sedimen bersama perselingan piroklastik yang tertimbun sangat dalam pada cekungan dapat mencapai suhu 300⁰ atau lebih. Adanya H₂O yang terperangkap di dalam porinya akan mempercepat proses rekristalisasi kimia dan membantu pembentukan mineral baru. Oleh karena batuan sedimen yang mengandung air lebih bersifat cair daripada padat, maka tegasan (stress) yang bekerja leih bersifat homogen, bukan diferensial. Akibatnya pada metamorfisme timbunan pengaruh deformasi mekanik sangat kecil sekali sehingga teksturnya mirip dengan batuan asalnya, meskipun himpunan mineralnya sama sekali berbeda.

Ciri khas pada metamorfisme ini adalah adalah kelompok mineral zeolit, yang merupakan kelompok mineral berstruktur Kristal polymer silikat. Komposisi kimianya sama dengan kelompok feldspar, yang juga mengandung H₂O. Metamorfisme timbunan merupakan tahap pertama diagenesa, terjadi pada cekungan sedimen yang dalam, seperti palung pada batas lempeng. Apabila suhu dan tekanan naik, maka metamorfisme timbunan meningkat menjadi metamofisme regional.

METAMORFISME REGIONAL (Regional metamorphism)

Batuan metamorf yang dijumpai di kerak bumi dengan penyebaran sangat luas sampai puluhan ribu kilometer persegi, dibentuk oleh metamorfisme regional dengan melibatkan deformasi mekanik dan rekristalisasi kimia sehingga memperlihatkan adanya foliasi. Batuan ini umumnya dijumpai pada deretan pegunungan atau yang sudah tererosi, berupa batu sabak (slate), filit, sekis dan gneiss. Deretan pegunungan dengan batuan metamorf regional terbentuk akibat subduksi atau collision. Pada collision batuan sedimen sepanjang batas lempeng akan mengalami diferensial stress yang intensif sehingga muncul bentuk foloiasi yang khas seperti batu sabak, sekis dan gneiss. Sekis hijau dan amfibolit dijumpai dimana segmen kerak samudra purba yang berkomposisi masuk zona subduksi dan bersatu dengan kerak benua dan kemudian termetamorfosa. Ketika segmen kerak mengalami stress kompresi horizontal, batuan dalam kerak akan terlipat dan melengkung (bukling). Akibatnya bagian dasar mengalami peningkatan suhu dan tekanan, dan mineral baru mulai tumbuh.

Sumber: Sapiie, Benyamin. anonim. Geologi Fisik. Bandung: ITB

CABANG ILMU GEOLOGI

Mineralogi, ilmu yang mempelajari mineral, komposisi, bagaimana cara terjadinya, struktur Kristal dan sifat-sifat fisiknya. Mineralogi merupakan dasar untuk mempelajari batuan.

Petrologi, ilmu yang mempelajari batuan, asal mula kejadiannya, struktur dan tekstur, klasifikasi atau pengelompokan dari berbagai jenis batuan yang terdapat di atas permukaan bumi.

Stratigrafi, ilmu yang mendeskripsikan dan mempelajari perlapisan batuan, mengenai penyebaran, komposisi, ketebalan, unsure, keragaman dan korelasi lapisan batuan serta pelamparannya.

Paleontologi, ilmu mengenai fosil-fosil, sisa-sisa dan jejak kehidupan masa lalu. Himpunan dari fosil-fosil yang dapat dipergunakan untuk membuat korelasi lapisan yang berumur sama di suatu wilayah yang luas.

Geologi Struktur, ilmu yang mempelajari bentuk arsitektur permukaan bumi dan konfigurasi batuan di permukaan bumi yang terdeformasi dimana lapisan batuan terpatahkan, tergeser, atau terlipat menjadi pegunungan lipatan. Pengetahuan mengenai struktur dapat membantu dalam pencarian dan penyebaran bahan galian.

Geomorfologi, ilmu yang mempelajari bentuk permukaan bumi dan proses alam yang membentuknya. Menganalisa dan menginterprestasikan sejarah terbentuknya bentang alam.

Geofisika, ilmu mengenai sifat fisik bumi secara keseluruhan, termasuk kegempaan, gaya berat, kemagnitan, gradient suhu dsb.

Geokimia, studi mengenai komposisi (kimia) bumi. Mempelajari keberadaan unsur-unsur yang bernilai ekonomis, isotop yang terdapat di bumi dan penyebaran unsur tertentu di berbagai tempat. Metoda eksplorasi geokimia sangat membantu dalam pencarian mineral dan hidrokarbon.

Geologi Ekonomi, ilmu yang mempelajari adanya, bagaimana penyebaran dan terjadinya mineral yang memiliki nilai ekonomis. menghitung besarnya cadangan serta nilai ekonomis dari suatu cebakan mineral.

Geologi Teknik, penggunaan geologi pada kerekayasaan, erat hubungannya dengan ilmu kerekayasaan sipil.

Geologi Tata Lingkungan, mempelajari pengaruh factor geologi terhadap lingkungan, termasuk tata guna lahan, pengaruh pengambilan air tanah berlebihan terhadap lingkungan dsb.

Geowisata, mempelajari pengetahuan dan pengembangan aspek-aspek geologi dalam dunia pariwisata. Mempelajari potensi, permasalahan dan kendala serta aspek geologi apa saja yang dapat dipromosikan sebagai modal wisata.

Geologi Kelautan, mempelajari fenomena geologi laut, genesis, potensi ekonomi, lingkungan, bencana dan konsep eksplorasi. Dipelajari juga dasar-dasar oceanografi dalam kaitannya proses geologi dengan morfologi pantai dan dasar laut, geologi lereng laut dan laut dalam serta potensinya, dsb.

Geologi Panas Bumi, mempelajari prinsip cebakan geothermal, metode eksplorasi geologi, geofisika dan geokimianya, dll.

Sedimentologi, ilmu yang mempelajari pokok-pokok tentang batuan sedimen yaitu bagaimana butiran sedimen terjadi, bagaimana butiran sedimen sampai di tempat pengendapan, mengapa butiran tersebut terendapkan, dll.

Mikropaleontologi, mempelajari jenis-jenis fosil serta kegunaanya dalam eksplorasi geologi, aplikasi mikrofosil dalam penentuan umur dan lingkungan pengendapan.

Geokomputasi, mempelajari dasar-dasar kerja komputasi dan aplikasi computer di dalam bidang geologi.

Geopedologi, mempelajari hubungan antara geologi dengan proses pembentukan tanah, geokimia dan pedogenesis, genesis pembentukan tanah, factor pembentuk tanah, sifat fisik, kimia, mineral tanah dan klasifikasi tanah.

Geofisika Eksplorasi, ilmu yang mempelajari macam-macam metoda geofisika untuk tujuan eksplorasi sumber alam geologi seperti minyak bumi, air tanah, mineral, dll. Pemahaman tentang cara membaca, dan menginterprestasi data-data rekaman geofisika serta aplikasinya di dunia industry.

Petrografi, ilmu yang mempelajari batuan dengan cara mengamati pada sayatan tipis dari batuan tersebut.

Geologi Sejarah, mempelajari sejarah pada proses pembentukan bumi dan unsure-unsur geologi yang ada di dalamnya.

Kristalografi, mempelajari tentang unsur-unsur simetris dari kristal, mulai dari bentuk, cara penggambaran dll.