afinitas magma

Magma adalah cairan silikat pijar atau larutan silikat pijar cair yang bersuhu sangat tinggi yaitu berkisar antara 900°-1200°C atau bisa saja lebih dari itu,magma berasal dari kerak bumi bagian bawah atau selubung bumi bagian atas,magma juga terbentuk secara alamiah dan bersifat mobile.

Afinitas magma merupakan perubahan komposisi – komposisi kimia yang terkandung didalam magma yang disebabkan oleh oleh adanya factor – factor tertentu. Aktifitas – aktifitas magma ini bisa berbeda satu sama lainnya di setiap lingkungannya, kegiatatan afinitas magma dipengaruhi oleh adanya beberapa factor, diantaranya :

1. Perbedaan lingkungan tektonik
2. Kandungan unsur kimia pada batuan sampling

Peccerillo dan Taylor (1976) mengelompokkan jenis magma berdasarkan kandungan potassium (K₂O) dan silica (SiO₂) menjadi empat golongan  yaitu :

1.                  Golongan Tholeiite

Memiliki kandungan potassium yang sangat rendah. Berdasarkan kandungan silikanya golongan ini dapat dibedakan menjadi empat jenis dengan urutan : Low K Tholeiite, Low K Basltic Andesitic, Low K Andesite, dan Low K Dacite. Semakin ke arah low K dacite, kandungan silikanya semakin besar.

2.                  Golongan Calc-Alkaline

Memiliki kandungan potassium yang relatif lebih besar dari golongan tholeiite. Berdasarkan kandungan silikanya, golongan ini dapat dibedakan menjadi empat jenis dengan urutan : Basalt, Basaltic Andesite, Andesite, dan Dacite.  Semakin ke arah dacite, kandungan silikanya semakin besar.

3.                  Golongan High K Calc-Alkaline

Memiliki kandungan potassium yang tinggi. Berdasarkan kandungan silikanya, golongan ini dapat dibedakan menjadi tiga jenis dengan urutan : High K basaltic Andesite, High K andesite, dan Latite. Semakin ke arahlatite, kandungan silikanya semakin besar.

4.                  Golongan Shoshonite

Memiliki kandungan potassium yang sangat tinggi. Berdasarkan kandungan silikanya, golongan ini dapat dibedakan menjadi tiga jenis dengan urutan : Absarokite, Shoshonite, dan Banakite. Semakin ke arah banakite, kandungan silikanya semakin besar.

MAGMA

Magma adalah cairan atau larutan silikat pejar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mudah bergerak (mobile), bersama antara 90°-110°C dan berasal atau terbentuk pada kerak bumi bagian bawah hingga selubung bagian atas (F.F Grounts,1947; Turner&Verhoogen,1960; H.Williams,1962).

            Komposisi kimiawi magma dari contoh-contoh batuan beku terdiri dari :

• Senyawa-senyawa yang bersifat non volatile 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 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

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. Para ahli berpendapat bahwa panas bumi berasal dari proses “pembusukan” material-material radioaktif yang kemudian meluruh atau mengalami disintegration menjadi unsur radioaktif dengan komposisi yang lebih stabil dan pada saat meluruh akan mengeluarkan sejumlah energi (panas) yang kemudian akan melelehkan batuan-batuan disekitarnya. Dimungkinkan, dari  proses tersebut dan pengaruhnya terhadap geothermal gradient yang mencapai 193.600°C inilah magma dapat terbentuk. Pembentukan magma sebenarnya adalah suatu proses yang sangat rumit.

Proses-proses ini berlangsung tahap demi tahap yang kemudian membentuk sebuah rangkaian khusus yang meliputi proses pemisahan atau differentiation, pencampuran atau assimilation, dan anateksis atau peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar. Sementara itu, faktor atau hal-hal yang selanjutnya akan menentukan komposisi suatu magma adalah bahan-bahan yang meleleh, derajat fraksinasi, dan jumlah material-material pengotor dalam magma oleh  batuan samping ( parent rock).

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

a)      Hibridasi : proses pembentukan magma baru karena pencampuran 2 magma yang berlainan jenis.  

b)      Sintetis : Pembentukan magma baru karena adanya proses asimmilasi dengan  batuan samping.

c)      Anateksis : proses pembentukan magma dari peleburan batu-batuan pada kedalaman yang sangat besar.

Dan dari proses-proses diatas, magma akan berubah sifatnya, dari yang awalnya bersifat homogen pada akhirnya akan menjadi suatu tubuh batuan beku yang bervariasi.

 

DIFERENSIASI 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.

Magma dapat berubah menjadi magma yang bersifat lain oleh proses-proses sebagai berikut:

a)      Hibridisasi = pembentukan magma baru karena pencampuran 2 magma yang  berlainan jenis.  

b)      Sintesis = pembentukan magma baru karena proses asimilasi dengan batuan gamping.

c)      Anateksis = proses pembentukan magma dari peleburan batuan pada kedalaman yang sangat besar.

Sehingga dari akibat-akibat proses tersebut magma selanjutnya mengalami  perubahan daya kondisi awal yang homogen dalam skala besar sehingga menjadi suatu tubuh batuan beku yang bervariasi.

 Gambar Skematik proses differensiasi magma pada fase magmatik cair

Proses-proses differensiasi magma (keterangan untuk Gambar 7) meliputi:

1. Vesiculation,

Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), Karbon dioksida (CO2), Sulfur dioksida (SO2), Sulfur (S) dan Klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti Sodium dan Potasium.

2. Diffusion,

Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.

 

3. Flotation,

Kristal-kristal ringan yang mengandung Sodium dan Potasium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur Sodium dan Potasium.

4. Gravitational Settling,

Mineral-mineral berat yang mengandung Kalsium, Magnesium dan Besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral Silikat yang lebih ringan.

5. Assimilation of Wall Rock,

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. Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding kaya akan Sodium, Potasium dan Silikon, magma akan berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan Kalsium, Magnesium dan Besi, magma akan berubah menjadi berkomposisi Gabroik.

Gambar asimilasi magma

6. Thick Horizontal Sill,

Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoir. Jika bagian sebelah dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan.

7. Fragsinasi,

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.

                                 Gambar Crystallization and settling

8. Liquid Immisbility,

Ialah larutan magma yang mempunyai suhu rendah akan  pecah menjadi larutan yang masing-masing akan membelah membentuk bahan yang heterogen.