Magma
Definisi Magma
Secara Sederhana magma didefinisikan sebagai material induk pembentukan batuan beku atau disebut sebagai zat batuan yang mencair. Magma dicirikan oleh komposisi didominasi oleh silika (SiO2 ), bersuhu tinggi dan mempunyai kemampuan untuk mengalir. Berikut beberapa definisi magma dari beberapa peneliti terlebih dahulu :
Definisi Magma
Secara Sederhana magma didefinisikan sebagai material induk pembentukan batuan beku atau disebut sebagai zat batuan yang mencair. Magma dicirikan oleh komposisi didominasi oleh silika (SiO2 ), bersuhu tinggi dan mempunyai kemampuan untuk mengalir. Berikut beberapa definisi magma dari beberapa peneliti terlebih dahulu :
- Magma adalah batuan kental pijar yang masih berada di dalam bumi atau yang sudah dilontarkan ke permukaan bumi ( Macdonald, 1972 ).
- Magma adalah material silikat cair, termasuk di dalamnya kristal dan gas yang terletak di bawah permukaan bumi ( Flint, 1977 ).
- Magma adalah suatu subtansi alamiah yang secara keseluruhan atau sebagian berupa bahan kental pijar yang pada proses pendinginan membeku membentuk batuan beku tersusun oleh kristal atau gelas (Williams dan McBirney, 1979 )
- Magma adalah larutan atau cairan silikat pijar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mudah bergerak ( mobile , bersuhu tinggi antara 900 derajat C-1100 derajat C dan berasal atau terbentuk pada kerak bumi bagian bawah hingga mantel bagian atas ( Alzwar dkk, 1988 ).
- Magma adalah batuan pijar yang terdiri dari tiga atau lebih komponen lelehan cair silikat, kristal padat dan gelembung gas. Magma yang membeku di dalam bumi akan menghasilkan batuan intrusi atau batuan plutonik, sedangkan lava adalah magma yang membeku di permukaan bumi ( Grove, 2000 )
- Magma adalah campuran padat ( kristal dan fragmen batuan ) multifase bersuhu tinggi, larutan silikat atau karbonatit dan gas kaya H-O-C-S-Cl atau laruan yang terbentuk sebagai akibat pelaburan sebagian atau keseluruhan sumber material induk ( Spera, 2000 ).
 |
| Magma |
Definisi magma tersebut menggambarkan adanya sifat fisik kimia magma berhubungan dengan magma sebagai bahan cair kental pijar, mengandung gas dan bersuhu tinggi, oleh sebab itu, magma mudah bergerak dan arah pergerakannya mempunyai kecenderungan menuju ke permukaan bumi membentuk gunung api. Bilamana magma membeku jauh di dalam bumi ( deep seated intrusion ) membentuk batuan beku dalam atau batuan plutonik, sedangkan magma membeku dekat permukaan ( sub volcanic intrusions, shallow magma intrusions dan hypabyssal intrusions ) atau di dalam tubuh gung api sampai membeku dipermukaan bumi membentuk batuan beku intrusi dangkal dan batuan gunung api.
Sifat Magma
Sifat magma mudah bergerak atau mudah mengalir, berkaitan dengan visikositas atau kekentalan magma, artinya tidak mudah mengalir dan relatif cepat membeku, sedangkan magma yang mempunyai viskositas rendah akan mudah mengalir dan relatif lambat membeku. Viskositas lava tergantung pada komposisi ( terutama SiO2 dan kandungan gas yang terlarut di dalamnya ) dan tergantung pada temperatur. Magma berkomposisi basal ( kurang dari 50 % SiO2) adalah cepat mengalir atau mudah mengalir, sedangkan magma yang mempunyai komposisi riolit ( mengandung 70 % atau lebih SiO2 ) adalah sangat pekat ( visikositas tinggi ) sehingga mengalir sangat lambat dan pergerakannya sukar dideteksi. SIfat kekentalannya yang tinggi tersebut membuat gelembung gas sulit untuk keluar. Hal yang terakhir ini berkaitan dengan letusan kuat yang menghasilkan abu gunung api.
Sifat magma yang mempunyai suhu tinggi hingga mencapai 1400 derajat C ( Macdonald, 1972 ) berhubungan dengan komposisi magma yaitu mulai dari magma berkomposisi basal sampai magma berkomposisi riolit. Magma berkomposisi basal mempunyai suhu paling tinggi ( 1000 derajat C - 1400 derajat C ) dibanding magma berkomposisi lebih asam ( misal magma riolit = 850 derajat C ).
Sifat kimia magma menunjuk pada pengertian komponen yang dikandung magma yaitu terdiri dari bahan cair, padat dan gas. Komponen tersebut sering dikenal sebagai bahan volatil dan non-volatil. Mason ( 1958 ) menyebutkan bahwa bahan volatil berupa unsur atau senyawa kimia yang mempunyai titik lebur rendah sehingga larut dalam larutan magma atau hilang pada waktu pembekuan, sedangkan bahan non-volatil berupa unsur atau oksida logam dan metaloid yang dikelompokkan ke dalam unsur utama ( major elements ), unsur jejak ( trace elements ) dan unsur tanah jarang ( rare earth elements ). Didalam unsur utama membentuk senyawa oksida ( major oxsides) yang jumlahnya sangat berlimpah ( hingga 99 % ) berupa SiO2 , TiO2 , Al2O3,
Fe2O3, FeO, MnO,MgO, CaO, Na2O3,K2O
dan P2O5 , dengan satuan persen berat ( weight percent ) lebih kurang satu persen membentuk unsur jejak dan unsur tanah jarang atau unsur lain. Unsur jejak terdiri dari Ni, Sr, Ba dan V dengan satuan hitung ppm ( part per million ), sedangkan unsur tanah jarang terdiri dari Mo, Ir, Eu dan Sm dengan satuan hitung ppb ( pert per billion).
Magma primer adalah magma yang terbentuk pertama kali di dalam bumi atau pada jalur moho. Magma primer juga disebut sebagai magma primitif karena magma awal tersebut berkomposisi ultra basa dengan unsur-unsur penyusun utama Fe, Mg, Ni dan Cr, termasuk didalamnya unsur Si dan O. Kedua magma tersebut juga dikenal sebagai magma - magma turunan yang dihasilkannya sebagai akibat proses diferesiensi magma. Di pihak lain Basaltic Volcanism Study Project ( 1981 ) menerangkan bahwa magma primer suatu cairan magma berkomposisi basal yang belum berubah komposisi basal yang belum berubah komposisinya smenjak terbentuk di daerah sumber sebagai akibat peleburan.
Magma induk adalah magma darimana magma turunan lainnya dapat dihasilkan. Magma primitif adalah magma primer atau magma induk yang mempunyai perbandingan tinggi Mg / ( Mg + Fe ) dan Ca / ( Ca + Na ), serta unsur-unsur kompatibel ( Ni, Cr, Co ) yang melimpah. Perbandingan nilai Mg ini sering disebut sebagai nomor magnesium ( Mg number, simbol Mg# ) dan berguna untuk mengetahui tingkat ke primitifan suatu magma atau batuan beku. Semakin tinggi nilai nomor megnesium yang dipunyai batuan beku maka semakin tinggi pula tingkat ke-primitifan magma pembentukannya. Artinya komposisi mineral yang terkandung di dalam batuan beku tersebut mendekati komposisi mantel bumi yang berupa peidotit.
Komposisi Magma
Secara umum batuan beku disusun oleh enam kelompok mineral seperti olivin, piroksin, ampibol, mika, feldspar dan kuarsa. Kita ketahui bahwa batuan beku merupakan hasil pembekuan langsung magma baik di dalam maupun di atas permukaan bumi, jadi komposisi magma dapat diketahui dari studi batuan beku. Contoh terbaik magma dipermukaan bumi adalah lava. Unsur-unsur yang terkandung di dalam mineral-mineral penyusun batuan beku adalah Si ( silikon ), Al ( Alumunium ), Ca ( kalsium ), Na, K, Fe ( besi ), Mg ( Magnesium ), H ( Hidrogen ) dan O ( Oksigen ), unsur-unsur ini selalu diekspresikan dalam ion oksida sebagai SiO2,
Al2O3 , dst. Oleh sebab itu unsur-unsur terpenting di dalam magma. Unsur Si ( SiO2 ) mengendalikan sifat magma sehingga unsur ini sering dipakai para ahli sebagai komponen pembandingan untuk klasifikasi batuan magma.
Secara mendasar komposisi kimia dan mineralogi daerah sumber mengendalikan kelebihan kimiawi batuan magma. Komposisi unsur-unsur utama dan jejak ditentukan oleh jenis proses peleburan dan derajat peleburan sebagian, walaupun komposisi peleburan dapat dimodifikasi dalam jumlah besar selama menuju permukaan bumi ( Rollinson, 1993 ). Daerah sumber merupakan ciri khas terbaik dengan komposisi isotop radiogeniknya karena perbandingan isotop tidak berubah selama peleburan sebagian dan proses-proses dapur magma. Komposisi sumber sendiri adalah fungsi dari proses-proses percampuran yang ada di dalam daerah sumber.
Secara mendasar komposisi kimia dan mineralogi daerah sumber mengendalikan kelebihan kimiawi batuan magma. Komposisi unsur-unsur utama dan jejak ditentukan oleh jenis proses peleburan dan derajat peleburan sebagian, walaupun komposisi peleburan dapat dimodifikasi dalam jumlah besar selama menuju permukaan bumi ( Rollinson, 1993 ). Daerah sumber merupakan ciri khas terbaik dengan komposisi isotop radiogeniknya karena perbandingan isotop tidak berubah selama peleburan sebagian dan proses-proses dapur magma. Komposisi sumber sendiri adalah fungsi dari proses-proses percampuran yang ada di dalam daerah sumber.
Dari gambar ini dapat diketahui bahwa batuan disaring terlebih dahulu melalui dapur magma sebelum berpindahnya kepermukaan atau dekat permukaan bumi. Proses-proses di dalam dapur magma sering merubah komposisi kimia magma primer produk peleburan sebagian sumber melalui fraksinasi kristal, percampuran magma, kontaminasi atau percampuran dinamis beberapa proses-proses tersebut. Selanjutnya kemungkinan batuan beku secara kimiawi berubah karena pelepasan gas atau karena interaksinya dengan cairan yang dapat memengaruhi kimia isotop stabil.
Flint ( 1977 ) menjelaskan bahwa komposisi magma hasil analisis kimia menunjukan kisaran 45 % berat sampai 75 % berat SiO2. Hanya sedikit lava yang yang komposisi SiO2 mencapai serendah 30 % berat dan setinggi 80 % berat, tetapi variasi ini terbentuk bila magma terasimilisasi oleh fragmen batuan sedimen dan batuan malihan atau ketika diferensiasi magma sehingga menyebabka komposisi magma berubah. Berdasarkan analisis magma tersebut didapat tiga jenis magma, yaitu :
- Magma mengandung sekitar 50 % SiO2 membentuk batuan beku basal, diabas dan gabro.
- Magma mengandung sekitar 60 % SiO2 membentuk batuan beku andesit dan diorit.
- Magma mengandung sekitar 70 % SiO2 membentuk batuan beku riolit dan granit.
Selain komposisi senyawa SiO2, pada gambar juga memperlihatkan bahwa batuan beku basal atau babro didominasi oleh mineral yang berkomposisi Al2O3, FeO, MgO, dan CaO, sedangkan batuan riolit atau granit didominasi oleh mineral yang mempunyai komposisi Al2O3, Na2O2, dan K2O.
Seluruh batuan beku yang terdapat di dalam kerak bumi ( kombinasi samudra dan benua ) diperkirakan 80 % terbentuk dari magma basal, 10 % dari magma andesit dan 10% dari magma riolit. Sementara itu Chernicoff dan Ventakrishnan ( 1995 ) menyebutkan bahwa bumi mula-mula terdiri dari mineral-mineral dasar silikon-oksigen. Silikat tersebut merupakan penyusun utama batuan beku yang terbagi ke dalam empat kelompok komposisi utama yang didasarkan pada perbandingan kandungan silika-nya dan unsur lain. Batuan beku dan magma dikelompokkan sebagai ultra mafik, mafik, menengah dan felsik.
Dipihak lain Peccerilo dan Taylor ( 1976 ) membagi magma berdasarkan kandungan SiO2 dan kombinasi antara SiO2 dengan K2O. Komposisi kombinasi menunjukkan adanya afinitas magma K rendah ( low-K series ) atau sering disebut Tholellte, K menengah rendah ( Cal-Alkalin series ), K menengah tinggi ( High-K calc alkaline series ) dan K tinggi ( Shoshonite-series ). Pada gambar 3.7 dapat dijelaskan bahwa terdapat beragam komposisi batuan beku seperti : Andesit tholeiit, andesit kapur alkali dan andesit shosonit, begitupun juga untuk komposisi batuan beku yang lain. Sebagai contoh andesit tholeiit berarti batuan beku volkanik yang disusun oleh silika sebesar 57-63 % berat dan berasal dari magma dengan kandungan potasium rendah ( K<0,2 % berat ).
Deferensiasi dan Kristalisasi Magma
Ahli geologi membedakan dua bentuk batuan hasil peleburan yaitu magma dan lava. Kita ketahui magma yang terdapat di dalam bumi dapat berupa cairan sempurna, kemungkinan berupa campuran antara larutan dengan kristal padat dan gas yang terlarut didalamnya.
Kristal padat melebur bilamana beberapa ikatan ikatan antar ion-ion terurai / lepas, membiarkan partikel-partikel dengan tiba-tiba bergerak bebas ( Gambar ). Pada suhu dibawah permukaan bumi bertambah tinggi, maka tidak lama kemudian batuan kristal padat terpanaskan dan akhirnya ikatan-ikatan dalam mineral hancur sehingga tinggal sedikit fragmen padat yang terkandung dalam larutan magma. Berbagai jenis mineral mempunyai titik lebur berbeda dan perbedaan titik lebur mineral tersebut sejalan dengan meningkatnya panas secara berangsur. Berhubung terjadi pengayaan dan masuknya mineral peleburan baru maka komposisi magma berubah. Sementara itu, ion-ion yang terdapat di dalam magma terus-menerus bergerak membentuk ikatan yang bersifat sementara yang secara periodik hancur dan terbentuk kembali.
Perbandingan mekanisme antara tahap peleburan batuan dan tahap kristalisasi batuan ditunjukkan oleh ( GAMBAR ) dalam contoh tersebut kristalisasi awal terjadi pada temperatur sekitar 1225 derajat C terbentuk mineral olivin, sedangkan peleburan awal terjadi pada temperatur 1100 derajat C peleburan mineral piroksin, dan kemudian diikuti oleh plagioklas dan olivin.
Perkembangan magma primer menuju kepermukaan bumi dari pemisahan kedalamannya yang beragam atau lebih besar daripada 100 km ke sekurang-kurangnya 50 km dalam tataan tektonik yang berbeda, magma akan mulai membeku dan akhirnya mengkristal. Pembekuan magma terjadi pada suhu yang spesifik. ( GAMBAR ) yaitu dikenal sebagai suhu dimana terjadi awal kristalisasi (liquidus ) dan suhu di akhir kristalisasi ( solidus ). Liquidus dan solidus tergantung pada tekanan dan keduanya subpararel dalam ruang P-T. Wilson ( 1989 ) menyebutkan bahwa secara umum diperkirakan tahap awal menyerupai garis kenaikan adiabatik dan oleh sebab itu diberikan lereng P-T pada liquidus, magma basal mungkin tidak mengkristalkan hingga mereka mencapai kedalaman kerak bumi. Bagaimanapun juga, magma primer pikrit mengkristalkan sejumlah olivin dalam perjalannya ke permukaan bumi.
Bagaimana Magma Dengan Komposisi yang Berbeda Dapat Melebur ?
Beberapa magma mafik akan bergenerasi pada daerah yang dalam di kerak bumi bagian bawah atau mantel bagian atas karena peleburan dari batuan ultramafik. Mempunyai titik rendah akan melebur lebih awal dan mineral yang mempunyai titik lebur tinggi tidak melebur. Bila kedudukannya lebih dalam lagi di dalam kerak maka berbagai batuan akan melebur secara sempurna, menghasilkan magma dengan komposisi yang sama. Namun, ketika magma membeku, akan dihasilkan mineral yang spesifikasi pada suhu yang sangat spesifik pula sesuai dengan aturan kristalisasi ini dapat dilihat pada fractional crystallization atau differentuation dari magma yang ditunjukkan oleh Norman Levi Bowen ( 1928, Kushiro, 1979 ).
Freksionasi kristal adalah proses pemisahan kristal dari suatu kristalisasi magma karena gravitasi, baik yang melayang ataupun yang tenggelam ( atau beberapa proses lain ). Menurut Condie ( 1982 ) proses inilah yang menyebabkan larutan magma menjadi lebih asam atau meningkatnya kandungan SiO2 dan kaya alkali. Rollinson ( 1993 ) menyebutkan bahwa fraksionisasi kristal merupakan proses utama di dalam evolusi batuan beku, dan sering kali menyebabkan kecenderungan yang tampak pada diagram variasi batuan beku. Secara normal penggabungan fraksionisasi mineral menunjukkan oleh kehadiran fenokris. Jika kecenderungan pada diagram variasi dikontrol oleh komposisi fenokris maka hal ini mungkin dapat disimpulkan bahwa kimia batuan dikendalikan oleh fraksionisasi kristal. Sementar itu Huang ( 1962 ) mendefinisikan fraksionisasi
kristal sebagai proses dimana magma menghasilkan bagian yang berbeda karena pemisahan kristal dari larutan di dalam suatu pendinginan magma, sedangkan Middlemost ( 1985 ) menyatakan bahwa fraksionisasi kristal adalah proses diferensiasi magma yang penting karena proses ini dapat menghasilkan seri larutan sisa yang mempunyai komposisi berbeda dibandingkan dengan magma induknya. Beberapa penjelasan yang telah disebutkan sebelumnya ini memberikan gambaran bahwa yang kita sebut sebagai magma akibat kristalisasi adalah perubahan komposisi yang terjadi dalam magma karena pemisahan mineral-mineral yang terbentuk lebih dulu dari cairan sisa.
kristal sebagai proses dimana magma menghasilkan bagian yang berbeda karena pemisahan kristal dari larutan di dalam suatu pendinginan magma, sedangkan Middlemost ( 1985 ) menyatakan bahwa fraksionisasi kristal adalah proses diferensiasi magma yang penting karena proses ini dapat menghasilkan seri larutan sisa yang mempunyai komposisi berbeda dibandingkan dengan magma induknya. Beberapa penjelasan yang telah disebutkan sebelumnya ini memberikan gambaran bahwa yang kita sebut sebagai magma akibat kristalisasi adalah perubahan komposisi yang terjadi dalam magma karena pemisahan mineral-mineral yang terbentuk lebih dulu dari cairan sisa.
Fragsionasi magma merupakan pemisahan magma menjadi dua bagian (fraksi ) yang lebih kecil dalam material asal melalui peleburan sebagian dan atau kristalisasi sebagan. Dua bagian yang lebih kecil tersebut dapat dijelaskan sebagai massa yang berbeda komposisi, berbeda dari material asal, dipisahkan melalui grafity settling atau pergerakan larutan ke arah atas ( GAMBAR ) untuk menghasilkan fraksionisasi kristal dibutuhkan suatu mekanisme alami yaitu mekanisme yang dapat memisahkan kristal dari magma atau memisahkan kristal tersebut sehingga tidak lagi bereaksi dengan magma. Gambar tersebut memperlihatkan mekanisme batuan induk berkomposisi mafik ( A ) berupa basal atau gabro menjalani fraksionisasi menghasilkan sisa padat berkomposisi ultramafik ( B ) berupa peridotit, dan larutan berkomposisi intermediet ( C ) berupa andesit atau diorit, sementara larutan intermediet masih menjalani fraksionisasi menghasilkan sisa padat berkomposisi ( D ) berupa basal atau gabro, dan larutan berkomposisi felsik ( E ) riolit atau granit. Tampak pula pada gambar bahwa larutan sisa mempunyai komposisi lebih asam dibandingkan dengan sisa endapan yang terbentuk lebih dahulu dan demikian seterusnya hingga sampai pada titik dimana unsur berat Mg-Fe penyusunnya habis dan tinggal unsur-unsur ringan ( K, Al, Na) yang membentuk batuan beku berkomposisi lebih asam. Bandingkan dengan persentase komposisi pada ( GAMBAR )
Proses Lain
Kita ketahui bahwa keseluruhan proses yang terjadi di dalam bumi semuanya berjalan secara normal, artinya bumi bersifat dinamis, selalu berubah. Sebagai contoh perubahan komposisi magma dari ultra basa ke arah komposisi yang lebih asam, tidak selalu mengikuti hukum diferensiasi normal, melainkan juga dipengaruhi oleh proses lain yang menyertainya. Diferensiasi magma merupakan pembagian kelas-kelas magma sesuai dengan komposisi kimiawinya yang terjadi pada saat magma mulai membeku. Pembekuan magma dan kristalisasi akan membentuk batuan dengan berbagai modifikasi komposisi melalui kristalisasi fraksional dan setimbang, asimilasi, difusi dan transfer gas, larutan tak bercampur ( liquid immiscibiliry ), hibridiasi ( hybridization ), autometasomatisme, dan percampuran magma ( magma mixing ). Kombinasi dari berbagai proses-proses tersebut menghasilkan keaneragaman batuan beku di permukaan bumi.
 |
| Pencampuran magma |
Asimilasi menggambarkan magma yang melebur, larut dan atau bereaksi dengan batuan samping sehingga menghasilkan batuan lebur dengan densitas dan viskositas yang kontras, sedangkan percampuran dua magma ( magma mixing atau mingling ) yang berbeda kompossi membentuk magma tunggal dengan komposisi sebagian berasal dari magma asal tersebut. Batuan beku yang terbentuk karena proses asimilasi dengan batuan samping ( masuknya batuan samping ke dalam tubuh magma ) akan banyak dijumpai xenoliths ( accidental rocks ) dan atau xenocrysts.
Terjadinya proses asimilisasi magma sebagai akibat adanya material asing dalam tubuh magma. Adanya batuan di sekitar magma yang masuk atau hadir sebagai xonolist dan bereaksi dengan magma induk. Penambahan material asing ke dalam tubuh magma ini menjadikan komposisi magma induk berubah. Komposisi magma baru bergantung dari batuan yang bereaksi dengan magma induk, sehingga magma baru tersebut akan menghasilkan batuan beku dengan komposisi yang berbeda.
Percampuran magma merupakan pembentukan magma baru karena terjadinya percampuran dua magma atau lebih yang berbeda sifat dan sumbernya. Misalnya magma berkomposisi basal dengan riolit. Proses ini sering disebut hibridisasi yang dicirikan oleh kandungan mineral yang heterogen dan tidak mengikuti seri Reaksi Bowen.
Asal Mula Magma
Condie ( 1982 ) menyebutkan bahwa kebanyakan kemunculan magma dihasilkan dibatas lempeng, kecuali pada sesar transfor yang bilamanpun ada dihasilkan magma dalam jumlah sedikit. Lingkungan dimana magma dihasilkan dapat dikelompokkan ke dalam lingkungan tepi lempeng ( plate margin ) dan bagian tengah lempeng ( intraplate ) yang di dalamnya dapat dibagi lagi menjadi tujuh tataan tektonik lempeng ( GAMBAR ). Di pihak lain Wilson ( 1989 ) menjelaskan bahwa lingkungan tataan tektonik pembentukan magma meliputi tepi lempeng konstruktif, tepi lempeng dekstrutif, tataan bagian tengah lempeng samudra dan tataan bagian tengah lempeng benua ( GAMBAR ). Selain itu McBirney ( 1984 ) memberikan perkiraan angka kecepatan pembentukan magma ( Km kubik per tahun ) di dalam lingkungan-lingkungan tektonik yang berbeda tersebut ( GAMBAR ). Tampak bahwa kecepatan pembentukan magma pada batuan plutonik jauh lebih cepat ( 29,5 Km kubik / tahun ) dibanding pada batuan gunung api ( 4,1 km kubik / tahun ) untuk masing-masing lokasi tataan tektoniknya.
Pada dasarnya distribusi magma tampak berhubungan dengan tegasan tektonik di dalam kerak maupun di dalam mantel bagian atas seperti yang digambarkan oleh Ringwood ( 1969 ) ( GAMBAR ). Lingkungan tegasan ekstensif seperti punggungan samudera, cekungan tepi lautan dan regangan benua dicirikan oleh seri magma tholeit, atau dalam hal ini diregangan benua dicirikan oleh volkanisme bimodal yang meliputi seri magma tholeit dan seri magma alkali. Jalur subduksi / penekukan diasosiasikan dengan dominasi tegasan minor ( kompresif atau ekstensif ) seperti cekungan samudera dan daerah kraton atau inti benua dicirikan oleh seri magma tholeit atau seri magma alkali.
Telah dijelaskan di muka bahwa bagian besar pembentukan magma berlangsung pada batas lempeng litosfer seperti yang sering dijumpai di punggungan tengah samudera, busur kepulauan dan bagian tepi benua aktif yang merupakan batas-batas persentuhan lempeng. Namun demikian pembentukan magma juga berlangsung secara terpisah-pisah menempati bagian tengah lempeng yaitu pusat-pusat magmatisme yang bersumber dari hot spot. Seperti yang ditunjukkan pada ( GAMBAR ) bahwa lokasi hot spot terletak dengan punggungan samudera, bagian tengah lempeng samudera berada pada lempeng-lempeng benua. Berdasarkan hal itu maka diperkirakan magma yang membentuk kerak samuderadi punggungan tengah samudera berasal dari peleburan bagian paling atas, astenosfer, sedangkan yang membangun pulau-pulau samudera ( Hawaii) berasal dari peleburan bahan dibagian dalam mantel bumi.
Hubungan Arah Gerak Lempeng Dengan Magma
Diskusi tentang magma tidak akan jauh dengan kata sumber panas, asal mula magma, gunung api dan tataan tektonik yang menyertainya serta berbagai pertanyaan bahkan argumentasi dalam kaitannya dengan keberadaan magma. Panas di dalam interior bumis berasal dari tiga sumber utama :
- Panas yang dihasilkan selama pembentukan planet yang kemunculannya dari inti bumi.
- Pembahasan panas secara terus-menerus karena peluruhan isotop radioaktif.
- Panas yang dihasilkan dari gesekan karena gerak berlawanan planet bumi terhadap yang lain di atas astenosfer.
Sudah kita ketahui bahwa suhu di dalam bumi meningkat sejalan dengan bertambahnya kedalaman atau dikenal dengan istilah gradien geotermis ( geothermal gradient ). ( GAMBAR ) menjelaskan bahwa gradien geotermis palin curam terjadi pada kedalaman antara 50 sampai 250 km. Panas sangat tingggi inilah yang menjadikan isotop radioaktif dalam batuan kerak bumi bagian bawah dan mantel bagian atas berkonsentrasi tinggi serta terjadi peleburan sebagian batuan. Tampak titik lebur mineral felsik terjadi pada suhu sekitar 700 derajat C di kedalaman sekitar 50 km, sedangkan titik lebur mineral mafik terjadi pada suhu sekitar 1300 derajat C di kedalaman sekitar 250 km. Dengan demikian peleburan batuan dijumpai pada kerak bumi bagian bawah dan mantel bagian atas.
Magma yang terbentuk dan naik ke dalam kerak bumi adalah hasil proses peleburan parsial ( partial melting ) dari batuan bertekstur halus yang berasal atau terbawa kerak samudera pada kondisi tekanan tinggi dan tegasan gerus sebagai akibat subduksi lempeng melalui jalur beniof di dalam mantel bumi. Magma ini dalam perjalanannya mencapai permukaan bumi akan mengalami perubahan-perubahan penting terutama komposisi sebagai akibat proses-proses asimilasi, kontaminasi dengan material mantel bumi dan kerak bumi, percampuran magma ( magma mixing ) dan diferensiasi magma sendiri. Bagaimana dengan pembentukan magma hot spot atau volkanisme yang terjadinya jauh dari batas-batas lempeng ? Hot spot adalah pembubungan magma dari mantel bumi bagian dalam yang menerobos litosfer dan membentuk gunung api. Sementara jejak gunung api hot spot yang sudah punah atau mati dapat digunakan untuk menentukan arah gerak lempeng.
Teori Tektonik Lempeng
Terdapat banyak indikator geologi dan geofisika tentang pergerakan lempeng aktif maupun yang sudah tidak aktif atau purba. Penyesaran palung laut, jalur-jalur atau rangkaian letusan gunung api dan gempa bumi terjadi di mana lempeng konvergen aktif dan litosfer samudera tenggelam ke dalam astenosfer. Pemekaran kerak punggungan samudera, volkanisme basal ekstensif dan gempa bumi terjadi di mana lempeng-lempeng terpisah dan litosfer samudera baru terbentuk ( GAMBAR ). Arah pergerakan lempeng aktif ditentukan dari pola dan jenis gempa bumi, dan indikator magnetik yang ada dalam batuan kontinental dan batuan samudera, orientasi batas sesar transform dan umur pemisahan roman muka geologi. Berdasarkan analisis indikator-indikator tersebut Closs ( 1993 ) menyebutkan bahwa pergerakan lempeng utama ditentukan dengan baik setelah 100 juta tahun.
 |
| Proses tektonik lempeng |
Kecepatan pergerakan lempeng diukur relatif terhadap lempeng pasangannya dan terdapat bukti bahwa kecepatan pergerakan lempeng pernah mencapai 20 cm per tahun di masa lalu. Keseluruhan pola pergerakan lempeng seperti samudera Atlantik yang mempunyai sistem punggungan samudera di sepanjang pusatnya ( Punggungan Tengah-Atlantik ) tumbuh menjadi lebar sementara samudera Pasifik luas melingkar di dekat palung menjadi lebih kecil. Karena banyakya gunung api dan gempa bumi di batas samudera Pasifik sehingga sering disebut " Ring of fire " atau "andesite line".
Tidak ada komentar:
Posting Komentar