pertemuan - 10 - petrologi.pdf

7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf

1/31

BATUAN BEKU DAN

KLASIFIKASINYA


2/31

SIKLUS BATUAN

Para ahli geologi mengklasifikasikan batuan dalam tiga kelompok dasar:1.Beku (igneous),

2.Sedimen (sedimentary)

3.Metamorf (metamorphic)

Batuan merupakan campuran dari berbagai mireral dan senyawa, dan komposisinya sangatbervariasi.

Batu-gamping (limestone) misalnya, terutama berupa kalsit, sedangkan granit mengandungfelspar, kuarsa, dan magnesium besi dalam jumlah yang bervariasi.

Tanah terbentuk akibat lapukan yang terjadi pada batuan

Pada mulanya proses pelapukan terjadi pada batuan beku dan/atau deposit mineral yangtercurah yang terbentuk selama proses pendinginan batuan yang pijar tadi. Gravitasimelalui penggelinciran dan rangkak, yang menggerakkan air sebagai aliran permukaan,atau aksi dari angin dan es dapat mengangkut produk sampingan batuan lapuk ini ke lokasi

yang baru, yang menghasilkan sedimen, atau deposit tanah yang ditransportasikan.

Apabila gerakan kerak bumi ini mengakibatkan bertambahnya tekanan akibat berat tanah diatasnya dan panas lewat redaman energi dan lewat celah-celah di dalam kerak bumi yangmemungkinkan magma cair mengalir, beberapa batuan sedimen (dan beberapa batuanbeku) bermetamorfosa menjadi batuan metamorf. Gerakan kerak bumi selanjutnya telahmenyingkapkan lagi batuan tersebut sehingga mengalami pelapukan kembali, dan dalambeberapa kasus yaitu pada kedalaman dan kondisi geologi yang sesuai, telah mengubah

kembali batuan tadi menjadi magma cair, dan siklus tadi diulangi kembali.


3/31

SIKLUS BATUAN

Batuanbeku

Sedimenpasir,

kerikil,lumpur

Batuansedimen

Batuanmeta-morf

Panas,tekanan,larutan

pelapu

kan

panas, tekanan,

& larutan


4/31

How Rocks Are Formed


5/31

How Sedimentary Rock Is

Formed

How Metamorphic Rock Is

Formed

How Igneous Rock Is Formed

For thousands, even millions of

years, little pieces of our earth

have been eroded broken down

and worn away by wind and water.

These little bits of our earth are

washed downstream where they

settle to the bottom of the rivers,

lakes, and oceans. Layer after

layer of eroded earth is deposited

on top of each. These layers are

pressed down more and more

through time, until the bottom

layers slowly turn into rock.

Metamorphic rocks are rocks that

have 'morphed' into another kind

of rock. These rocks were once

igneous or sedimentary rocks.

How do sedimentary and igneous

rocks change? The rocks are under

tons and tons of pressure, which

fosters heat build up, and this causes

them to change. If you exam

metamorphic rock samples closely,

you'll discover how flattened some

of the grains in the rock are.

Igneous rocks are called fire rocks

and are formed either underground

or above ground. Underground,

they are formed when the melted

rock, called magma, deep within

the earth becomes trapped in small

pockets. As these pockets of magma

cool slowly underground, the magma

becomes igneous rocks. Igneous

rocks are also formed when

volcanoes erupt, causing the magma

to rise above the earth's surface.

When magma appears above the

earth, it is called lava. Igneous rocks

are formed as the lava cools above

ground.


6/31

SIKLUS BATUAN DAN TANAH

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk akibat mendinginnya magma cair.

Pada saat penyesuaian tegangan secara periodik mengakibatkan retakan danpatahan pada kerak batuan itu. Magma akan keluar melalui retakan dan patahantersebut, baik hanya sebagian saja (menghasilkan mata air panas dan geiser untukkondisi-kondisi tertentu) maupun seluruhnya sampai ke permukaan (membentukgunung). Aliran yang terputus dan tidak sampai ke permukaan bumi akan mengalirke dalam kerak bumi dan membentuk batuan intrusif atau batuan plutonik

BATUAN BEKU (IGNEOUS ROCK

):


7/31


Batuan beku diklasifikasikan menurut tekstur, komposisi, warna, dan sumbernya.Beberapa batuan beku adalah:

BATUAN BEKU (IGNEOUS ROCK):

Batuan kasar: Granit - warna terang

Diorit warna antara

Gabro warna gelap

Batuan halus: Riolit warna terang

Basal warna gelap

Batuan lava: Obsidian hitam dan berkilat

Batu apung ringan, berongga, berkilat

Skoria kemerahan sampai hitam, berongga


8/31


BATUAN BEKU:

Batu

apung


9/31

PEMBENTUKAN TANAH AKIBAT PELAPUKAN

(WEATHERING)

Pelapukan batu menghasilkan bahan dari mana batuan sedimenterbentuk dan menghasilkan tanah

Pelapukan dapat bersifat mekanis/fisikaataukimiawi.

Pelapukan Mekanis

Pelapukan mekanis terjadi apabila

batuan berubah menjadi fragmen yang

lebih kecil tanpa terjadinya suatu

perubahan kimiawi.

Penyebab pelapukan mekanis:

Pengaruh iklim (temperatur dan

curah hujan)

Eksfoliasi

(exfoliation/pengupasan)

Erosi oleh angin dan hujan

Abrasi

Kegiatan organic

Pelapukan Kimiawi

Pelapukan kimiawi meliputi

perubahan mineral batuan

menjadi senyawa mineral yang

baru.

Proses yang terjadi antara lain :

Oksidasi

Pelarutan (solution)

Pelumeran (leaching)

Hidrolisi

Klasifikasi tanah menurut deposit pembentukannya:

- tanah residu (residual soil)- tanah yang dipindahkan (transported soil)


10/31

Terbentuk pada lokasinya yang sekarangmelalui pelapukan batuan dasar

Cenderung mempunyai karakteristik:

Mengandung mineral yang telahmengalami pelapukan dari batuandasar.

Partikelnya cenderung berbentukpersegi atau agak persegi

Ukuran butiran tidak terbatas,maksudnya kalau tanah tersebutdiayak, maka partikel yang lolossaringan akan tergantung pada waktudan energi yang dipakai saat prosespengayakan.

PEMBENTUKAN TANAH AKIBAT

PELAPUKAN

Residual Soil:

Terbentuk dari pelapukan batuan di satutempat dan sekarang dijumpai padatempat yang lain

Bahan pemindah antara lain:

Air (alluvial soils)

Gletser (glacial soils)

Angin (aeolian soils)

Gravitasi (colluvial soils)

Danau (lacustrine soils)

Laut (marine soil)

Transported soil:


11/31


Proses pelapukan akan mengurangi massa batuan menjadi partikel-partikel

yang lebih mudah terangkat oleh angin, air, dan es.

Apabila bahan tadi mengendap, maka ia disebut sedimen. Sedimen biasanya

didepositkan lapis per lapis yang disebut lapisan (strata), dan apabila

dipadatkan dan tersementasi menjadi satu akan membentuk batuan sedimen

[proses ini disebutpembatuan (lithification)].

Batuan-batuan ini, yang paling banyak adalah serpih, batu-pasir, dan batu-

gamping, merupakan 75 persen dari seluruh batuan yang tersingkap di

permukaan bumi.

Batuan sedimen diklasifikasikan atas:

BATUAN SEDIMEN (SEDIMENTARY ROCK):

-batuan klastik (clastic) Serpih, Batu pasir, mudstone, Konglomerat-kimiawi (chemical) Batu gamping, Dolomit,

Evaporit

-biokimiawi/organic Coquinq, Batu gamping karang,Kapur (chalk), Karang (koral)

Batu bara (coal)


12/31


Batuan sedimen diklasifikasikan atas:

BATUAN SEDIMEN (SEDIMENTARY ROCK):

-batuan klastik (clastic) Serpih, Batu pasir, mudstone, Konglomerat

-kimiawi (chemical) Batu gamping, Dolomit,

Evaporit

-biokimiawi/organic Coquinq, Batu gamping karang,

Kapur (chalk), Karang (koral)

Batu bara (coal)


13/31


Batuan metamorf terjadi akibat proses metamorfosa suatu batuan sedimenmelalui temperatur dan tekanan yang tinggi, atau batuan beku yang terbenamjauh di dalam tanah.

Selama proses metamorfosa, batuan yang asli mengalami perubahan-perubahan kimiawi dan fisik yang mengubah tekstur, serta komposisi mineraldan kimiawinya.

Penyusunan kembali mineral selama metamorfosa menghasilkan dua teksturdasar batuan: terfoliasi (foliated) dan tidak terfoliasi (nonfoliated).

Foliasi menghasilkan mineral batuan yang menjadi datar atau berbentuk pelatdan tersusun dalam jalur atau lapisan yang sejajar:

BATUAN METAMORF (METAMORPHIC ROCK):

Batuan terfoliasi : Batu tulis (sabak/slate), Sekis, Genes

Batuan tak terfoliasi : Kuarsit, Marmer, Antrasit


14/31

GERAKAN KERAK BUMI

Gerakan kerak bumi menghasilkan perubahan bentuk

struktural yang disebut:

-Lipatan (folds)

- Patahan (faults)

- Kekar (joint)


15/31

Air hujan yang jatuh ke daratan selanjutnya akan berjalan mengikutisalah satu dari sejumlah jalur gerak yang membentuk suatu siklushidrologi

Bagian yang menjalani jalur gerak suatu limpasan permukaan (runoff)akan menyebabkan erosi dan pemindahan (transportasi).

Erosi dan transportasi tergantung pada kecepatan air yang bergerakdipengaruhi oleh

1. gradien

2. jumlah air yang melalui satu titik

3. keadaan sungai.

ALIRAN AIR DAN DEPOSIT ALUVIAL

Pada umumnya, gradien akan makin berkurang dari hulu sampai ke hilir. Hiliratau muara ini dapat berakhir pada sungai yang lain, sebuah danau, atau laut.Kecepatan akhir pada danau atau laut akan mendekati nol berdasarkanpertimbangan kontinuitas dan persamaan aliran


16/31


Sedimentasi terjadi ketika kecepatan air yang bertambah kecil.Pada bagian dalam kelokan tidak dapat lagi mengangkut bahan-bahan yangdikandung oleh air.Bagian luar kelokan yang mempunyai kecepatan yang lebih tinggi akan

menggerus tebing sungai, sehingga kelokan tadi akan bertambah

Karena bahan yang tererosi mengandung berbagai ukuran butir danmempunyai derajat ketahanan yang berbeda-beda, maka tidak akan terdapatsungai yang benar-benar lurus, kecuali untuk jarak yang sangat pendek(biasanya kurang dari 10 kali lebar efektif saluran).Sumbu saluran (sungai) cenderung mengalir ke kiri dan ke kanan, atau disebutkelokan (meander).

Dalam waktu geologi, ini biasanya akan menghasilkan lembah yang lebar diantara tebing-tebing batuan, dengan dasarnya terdiri dari tanah atau sedimenyang dipindahkan.


17/31


Erosi pada leher kelokan dapat menyebabkan terpotongnya kelokan itu,sehingga terdapat bagian yang melengkung dan terpisah yang disebut punuksapi atau oxbow atau disebut juga tikungan tapal kuda (horse shoe bend).

Oxbow ini dapat berupa daerah rawa (slough) apabila salah satu ujungnyatetap berhubungan dengan sungai, sehingga air-balik (backwater) akanmenggenang.

Danau oxbow terbentuk apabila oxbow tadi terisi penuh oleh air.

Depresi ini kemudian dapat terisi oleh sedimen berbutir-halus, lumpur, danbahan organik selama dan di antara banjir-banjir yang berturutan.

Hasilnya adalah:

Perubahan posisi sungai yang menerus dan lambat laun ini mengakibatkanseluruh dasar lembah akan terdiri dari aluvium atau sedimen.

deposit tanah yang sangat buruk dan sangat plastis (batas cairnya seringsampai 60% hingga 100% atau lebih)

deposit lanau, lempung berlanau, gambut organik


18/31

BATASAN TANAH UKURAN PARTIKEL

Ukuran Butir (mm)

Nama Insitusi Kerikil Pasir Lanau Lempung

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

U. S. Department of Agriculture (USDA)

American Association of State Highway and

Transportation Officials (AASHTO)

>2

>2

76,2 - 2

2 0,06

2 0,05

2 0,075

0,06 0,002

0,05 0,002

0,075 0,002


19/31


BATASAN TANAH UKURAN PARTIKEL:


20/31


ANALISIS MEKANIS TANAH:

1. Analisis Ayakan : untuk partikel berdiameter > 0,075 mm.

2. Analisis Hydrometer : untuk partikel berdiameter < 0,075 mm


21/31

ANALISIS AYAKAN

No.

Ayakan

Lubang

(mm)

No.

Ayakan

Lubang

(mm)

4 4,750 50 0,300

6 3,350 60 0,250

8 2,630 80 0,180

10 2,000 100 0,150

16 1,180 140 0,106

20 0,850 170 0,088

30 0,600 200 0,075

40 0,425 270 0,053

B S Sieves ASTM Sieves IS Sieves


22/31

ANALISIS

AYAKAN

B S Sieves

B.S.:410-1962

ASTM Sieves

ASTM E11-1961

IS Sieves

IS: 460-1962

Nosaringan

Ukuranlubang (mm)

Nosaringan

Ukuranlubang (mm)

Nosaringan

Ukuranlubang (mm)

2 in

1 in

in

3/8 in

3/16 in

6

8

12

14

16

25

30

36

44

60

72

85

100

120

170

200350

50.80

38.10

19.05

9.52

4.76

2.80

2.00

1.40

1.20

1.00

0.600

0.500

0.420

0.355

0.250

0.210

0.180

0.150

0.125

0.090

0.0750.045

2 in

1 in

in

3/8 in

4

7

10

14

16

18

30

35

40

45

60

70

80

100

120

170

200325

50.80

38.10

19.00

9.51

4.76

2.83

2.00

1.41

1.19

1.00

0.595

0.500

0.420

0.354

0.250

0.210

0.177

0.149

0.125

0.088

0.0740.044

50 mm

40 mm

20 mm

10 mm

4.75 mm

2.80 mm

2.00 mm

1.40 mm

1.18 mm

1.00 mm

600

500

425

355

250 212

180

150

125

90

75 45

50.00

40.00

20.00

10.00

4.75

2.80

2.00

1.40

1.18

1.00

0.600

0.500

0.425

0.355

0.250

0.212

0.180

0.150

0.125

0.090

0.0750.045


23/31

ANALISIS HIDROMETER

Bekerja berdasarkan prinsipsedimentasi butiran tanah di dalam airyang ditentukan oleh kecepatanpartikel tanah.

ASTM 152Hhydrometer

(ASTM = American Society for Testing and Materials)

2

18D

ws

t

LD

wsws

1818

= kecepatans= unit berat dari partikel tanahw=unit berat air= viskositas airD= diameter partikel tanah

Hukum Stokes

A

VLLL

B

212

1

L1= jarak dari puncak atas labu ke titik pmbacaanL2 = panjang labu hidrometer = 14 cmVB= volume labu hidrometer = 67 cm

3

A= Luas penampang tabung silinder = 27,8 cm2


24/31

ANALISIS HIDROMETER

2

18Dws

t

LD

wsws

1818

Gs= specific gravity of soil solids

Hukum Stokes

wss G

tL

GD

ws

1

18

Apabila satuan yang digunakan adalah g, cm,dan menit maka:

t

L

GD

ws

1

30

Bila w dianggap 1 maka:

(min)

)(

t

cmLKD

K adalah fungsi dari Gsdan yang bergantungpada temperatur air pada saat test.


25/31

ANALISIS HIDROMETER

K adalah fungsi dari Gsdan yang bergantungpada temperatur air pada saat test.

(min)

)(

t

cmLKD


26/31

CONTOH ANALISIS AYAKAN

No. Ayakan Diameter

(mm)

Massa tertahan

(g)

Persen tertahan

(%)

Persen lolos

(%)

10 2.000 0 0 100.00

16 1.180 9.0 2.2 97.80

30 0.600 24.66 5.48 92.32

40 0.425 17.60 3.91 88.41

60 0.250 23.90 5.31 83.10

100 0.150 35.10 7.80 75.30

200 0.075 59.85 13.30 62.00

loyang - 278.99 62.00 0

Massa contoh tanah kering = 450 gram


27/31

KURVA DISTRIBUSI BUTIRAN

Tanah A:

- Kerikil (>4,75 mm)

- Pasir (4,75 mm - 0,075 mm)

- Lanau/lempung (


28/31

Kurva I : gradasi buruk (purely graded)

Kurva II : gradasi baik (well graded)

Kurva III : gradasi senjang (gap graded)

Ciri well graded:

Cc = 1 3 (kerikil dan pasir)

Cu > 4 (kerikil)

Cu > 6 (pasir)

KURVA DISTRIBUSI BUTIRAN

Latihan soal 1.1


29/31

LATIHAN SOAL 1.1

06.9331.2-loyang

100450

6.9313.4260.40.075200

20.3621.2495.60.150100

41.619.889.10.25060

61.422.8102.60.42540

84.21149.50.85020

95.24.8021.62.00010

100004.7504

Persen lolos

(%)

Persen tertahan

(%)

Massa tertahan

(g)

Diameter

(mm)

No. Ayakan


30/31

LATIHAN SOAL 1.1


31/31

LATIHAN SOAL 1.1

D10 = 0.086 mm

D30 = 0.200 mm

D60 = 0.400 mm

65.4086.0

400.0

D

D=

10

60 u

C

16.1086.0400.0

200.0

Dx

D=

2

1060

2

30 xD

Cc

pertemuan - 10 - petrologi.pdf

Documents