7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
1/31
BATUAN BEKU DAN
KLASIFIKASINYA
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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.
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
3/31
SIKLUS BATUAN
Batuanbeku
Sedimenpasir,
kerikil,lumpur
Batuansedimen
Batuanmeta-morf
Panas,tekanan,larutan
pelapu
kan
panas, tekanan,
& larutan
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
4/31
How Rocks Are Formed
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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.
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
):
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
7/31
SIKLUS BATUAN DAN TANAH
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
8/31
SIKLUS BATUAN DAN TANAH
BATUAN BEKU:
Batu
apung
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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)
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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:
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
11/31
SIKLUS BATUAN DAN TANAH
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)
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
12/31
SIKLUS BATUAN DAN TANAH
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)
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
13/31
SIKLUS BATUAN DAN TANAH
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
14/31
GERAKAN KERAK BUMI
Gerakan kerak bumi menghasilkan perubahan bentuk
struktural yang disebut:
-Lipatan (folds)
- Patahan (faults)
- Kekar (joint)
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
16/31
ALIRAN AIR DAN DEPOSIT ALUVIAL
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.
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
17/31
ALIRAN AIR DAN DEPOSIT ALUVIAL
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
19/31
BATASAN TANAH UKURAN PARTIKEL
BATASAN TANAH UKURAN PARTIKEL:
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
20/31
BATASAN TANAH UKURAN PARTIKEL
ANALISIS MEKANIS TANAH:
1. Analisis Ayakan : untuk partikel berdiameter > 0,075 mm.
2. Analisis Hydrometer : untuk partikel berdiameter < 0,075 mm
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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.
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
25/31
ANALISIS HIDROMETER
K adalah fungsi dari Gsdan yang bergantungpada temperatur air pada saat test.
(min)
)(
t
cmLKD
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
27/31
KURVA DISTRIBUSI BUTIRAN
Tanah A:
- Kerikil (>4,75 mm)
- Pasir (4,75 mm - 0,075 mm)
- Lanau/lempung (
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
30/31
LATIHAN SOAL 1.1
7/25/2019 PERTEMUAN - 10 - PETROLOGI.pdf
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
Recommended