The Flows

The Flows

Sunday, June 19, 2011

Petrology of Igneous Rocks

Igneous Rocks Overview
Is a collection of minerals either similar or not similar to that formed from magma freezing (crystallization of magma). Magma is itself a hot silicate solution containing a compound oxide, sulfide and gases (volatile). When the magma temperature falls to freezing point, the magma will start to crystallize. Generally, minerals are soluble to be crystallized first and then followed the minerals are easily soluble.
The main rock-forming minerals crystallize following a pattern perurutan crystallization. Perurutan crystallization pattern series called Bowen. But even so the series Bowen does not always apply. In the series Bowen indicated that the first mineral formed tend to contain low silica. In the continuous series (continius) terbenuk first mineral is plagioclase-Ca will continue to react with a solution of residual magma during the cooling process takes place, the point here is to continue the replacement (substitution) elements with the elements Ca Na. While the series is not continuous (discontinius) consists of minerals rich in Fe and Mg elements, also called mineral Ferromagnesium. The first mineral olivine is a mineral formed followed by subsequent formation of minerals with the existing magma remaining solution without reaction occurs between the remaining solution with mineral magma that has been formed.
The characteristics of igneous rocks:
1) The rock has a uniform appearance throughout the body.
2) When will cut the intrusive rocks (discordant) or parallel (konkordan) with the surrounding rock.
3) There are minerals that are formed directly from the freezing of magma such as quartz, plagioclase, K-feldspar

Igneous Rocks Origin
Incandescent fluid or silicate solution formed by science, are mobile, a temperature between 9000-12000 or more from the lower crust or upper shell of the earth (see FF GROUTS, 1947; TURNER and VERHOOGEN, 1960; WILLIAM H., 1962) .
The composition of magma is controlled by elements that can be abundant on earth is Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, H and O. Since the O2-anion, the composition of the magma generally expressed in oxides such as SiO2, Al2O3, CaO, and H2O.

Bowen Series Reaction

Based on chemical analysis of igneous rock samples consist of:
1. The compounds are non volatile and is an element oxides in the magma is around 99% of the entire contents of the magma that is a major element, consisting of the oxides SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5.
2. Volatile compounds are much effect on the magma made up of factions gases CH4, CO2, HCl, H2S, SO2.
3. Other elements called trace elements (trace element) and the minor elements such as Rb, Ba, Sr, Ni, CO, V, Li, Cr, S and Pb.
(Bunsen, 1951, vide WT Huang 1962), have the opinion there are two primary types of basaltic magma and granitic, igneous rocks and is the result of a mixture of these two magma which then has another composition.
(Dailly Winkler, 1933, Vide WT Huang 1962), others argue that the original magma (primary) is slightly alkaline which will then undergo a process of magmatic differentiation of the magma is going to be another.
Alkaline magma is more dilute (low vikositas), content of heavy chemical elements, levels of H +, OH-and high gas. While the acid magma is the opposite.

Magma Evolution
a). Magma differentiation
Magma is liquid or incandescent silicate formed by nature, are mobile, a temperature between 9000-11000 and originates from the lower crust or upper shell of the earth (FF Vide Grosts, 1974, Turner & Verhoogen, 1960, H. Williams, 1962) .
Natural silicate magma as a solution containing all the ions that will form all the rock-forming minerals, but minerals are not formed simultaneously because it depends on the silicate phase with certain conditions. Within the meaning of certain minerals will crystallize at temperatures and under certain conditions.
It is generally accepted opinion that the original magma is alkaline (Dally, 1933, vide Winkler WT Huang, 1962). But the nature of the magma can be transformed into another magma that is, by processes called:
 hybridization: is the formation of new magma, because the mixing of two different magma types.
 Sinteksis: is the process of formation of magma due to assimilation with the side rocks or foreign rocks dissolved into the magma.

Of magma with a certain condition is further experienced magmatic differentiation, are all processes that alter the large-scale homogeneous magma becomes igneous rocks with varying compositions (W. THuang, 1962). Process include:
 Fractionation: is the separation of crystals from solution at the time of the cooling magma or crystals in the magma cooling time can not keep abreast of new magma composition of the solution. This fractionation process is the most important differentiation process.
 Gravitational settling: is the deposition of crystals by gravity, so that the heavy minerals that will enrich its bottom (magma reservoir) and its position under the lighter minerals.
 Liquid immisibility: is the solution of magma that has a high temperature and pressure, at low temperature fractionation will break into the solution, each of which freezes to form a heterogeneous rock.
 Vesiculation: is a process by which magma containing CO2, SO2, H2O, while surfaced which form gas bubbles which brings with volatile components such as sodium and potassium.
 assimilation
Evolution of magma may also be influenced by reactions with the surrounding rock wall of rock. If the magma broke through the surface temperature is higher than the temperature of the surrounding rock to influence the composition of the magma. This often occurs mainly in plutonic magma because of the remoteness of the earth's surface.
 The process of magma mixing
The point is that the formation of two different rock like volcanic rocks and shallow intrusive rocks can also be produced from a mixture of partially crystalline, the crystallization of magma. Examples are rock basalt, andesite and rhyolit in Colorado resulting from the rapid turnover eruption eruption of a hole.

Mineral Composition of Igneous Rocks
There are three groups of igneous rocks according to W.T. Huang, 1962, namely:
1. The main minerals (Essential Minerals)
Minerals are formed directly from the crystallization of magma. Based on the color / magma and its density (H. Williams, 1982) can be grouped into:
a) Mineral felsik: include quartz, albit, feldspatoid.
b) mafic minerals: include olivine, piroksin, amphibol.
2. Secondary Mineral (Mineral Secondary)
An additional minerals or mineral alteration of primary minerals (magma recrystallization results) can also be the result of weathering, chemical reactions or the metamorphism. Example: calcite, magnesite, siderite, kaolin, serpentine.
3. Additional Mineral (Mineral Accesory)
Are minerals that form on the crystallization of magma, but its presence is in small amounts and not specify the name of rock properties. Example: hematite, chromite, Muscovite.

Texture in igneous rocks can be explained as a relationship or the appearance of a close connection between the elements of minerals with a mass of glass that form a uniform mass of rock. During the formation of texture depending on the speed of the order of crystallization. Where both are highly dependent on temperature, composition, gas content, magma viscosity and pressure. Thus the texture is a function of the history of the formation of a rock.

The degree of crystallization
The degree of crystallization is a state of how the proportion between the mass of crystals and glass within the igneous rock mass. Known for three classes of degrees of crystallization, namely:
 Holokristalin, ie when the rock mass is composed entirely of crystals.
 Hipokristalin, ie when the rock is composed by a mass of crystal and glass mass.
 Holohialin, ie when the rock is composed entirely by a mass of glass.

The size of crystal grains in igneous rocks can be very subtle which is not detected despite using a microscope, but can also be very large. Generally there are two groups of texture and grain size that is afanitik and fanerik.
 Afanitik
It is said afanitik when the grain size of individual crystals so fine that can not be distinguished with the naked eye. Afanitik textured rock that can be composed of crystal, glass or both. Microcrystalline Called when an individual crystal can be known and viewed under a microscope but can not be recognized if called Kriptokristalin.
 Fanerik
Individual crystals are included fanerik crystals can be divided into measures, namely:
 Smooth, if the size of an average diameter of individual crystals <1mm.  Medium, if the crystal diameter sizes between 1mm - 5mm.  Rugged, if the size of the crystal diameter 5mm - 30mm.  Very roughly, if the size of the crystal diameter> 30mm.

The degree of crystallinity and granularity is affected by the chemical composition of magma in this case will affect the viscosity, cooling rate and depth as a function of pressure. Magma with a low viscosity under high pressure, then the crystal will grow well and vice versa for high viscosity magma degrees and close to the surface. In this case holokristalin rocks with moderate to coarse grain size is characteristic for the plutonic rocks, whereas for fine crystalline rocks, afanitik and gelasan, formation due to rapid cooling and high viscosity magmanya, which typically occur in extrusive magma, shallow intrusive.

Pack includes grain shape and arrangement of the relationship between crystal grains in igneous rocks. Judging from the view of two-dimensional / individual mineral grains form or individually distinguished by the form of mineral grains:
a) Subhedral, ie when the crystalline form of the mineral grains is limited by the most perfect crystal planes.
b) euhedral, ie when the crystalline form of the mineral grains have a perfect crystal planes.
c) Anhedral, ie when the crystalline form of the mineral grains are not constrained by the crystal planes are not perfect.

While the fabric (boxed) be distinguished by:
1) Granular or equigranular, if the minerals have grain sizes of relatively equal or uniform, consisting of:
a) Panidiamorfik granular, ie most of the mineral has a relatively uniform grain size and euhedral.
b) Hipidiamorfik granular mineral that is when most of the relatively uniform size and subhedral.
c) Allotriamorfik granular, ie when most of the minerals are relatively uniform and anhedral.
2) Inequigranular, ie when the minerals have not the same grain size, among others:
a) porphyritic, ie the texture of igneous rocks in which large crystals embedded in a mass basis is more subtle, can be fine-sized crystalline grains.
b) Vitroferi, ie when the phenocrysts are embedded in the basic mass of glass.
c) Porfiro afanitik ie when phenocrysts embedded in a mass basis afanitik
d) Felsoferik ie when phenocrysts embedded in a mass basis of shared growth (intergrowth) of feldspar and quartz.
3) a special texture is a texture in addition to showing the relationship between the shape and grain size also exist that show mutual growth between the different minerals, consisting of:
a) Ofitik, texture in which plagioclase intergrowth with piroksin, where plagioclase grain diameter smaller than piroksin.
b) Sub ofitik, together with plagioclase ofitik diameter just larger than piroksin.
c) Diabasik, texture in which plagioclase grew along with piroksin, here piroksin pins and plagioclase radier against piroksin.
d) intergranular, texture where the space between plagioclase crystals are occupied by the crystal-krisal piroksin, olivine or iron ore.
e) Intersertal, nearly equal to intergranular, only here the space between is filled by a mass of plagioclase glass, kriptokristalin or secondary minerals and mineral supplement.
f) Poikilitik, where a large crystal texture / phenocrysts menginklusi other minerals are smaller.
g) Trakhitik, texture in which the alkali feldspar phenocrysts or mikrolit showed a pattern of directional / alignment.
h) Hialopilitik, with only here trakhitik interstellar space is filled by plagioclase glass.
i) Pertit, where alkali feldspar textures grow together with plagioclase (albit), in this case the alkali feldspar grown larger.
j) Antipertit, nearly equal to pertit, just here to grow larger plagioclase.
k) graph, where alkali feldspar textures grow together with quartz, quartz here have the form of grains such as runes / pointy.

The structure is the appearance of texture in a large scale, which can be explained on the ground. Various kinds of igneous rock structure is:
 Massive ie if the structure of igneous rocks show no or trace the flow properties of gases, or did not indicate any other rock fragments embedded in his body.
 or pillow lava Pillow lava is a typical structure of the volcanic rocks beneath the sea, forming a structure such as a pillow.
 Joint structure is characterized by the burly-burly of regularly arranged perpendicular to the direction of flow. This structure can be developed into a "columnar joint".
 ie vesicular structures characterized by holes with regular direction. These holes formed by gas discharge at the time of freezing takes place.
 Scoria, such as vesicular but does not show the regular direction.
 Amikdoloidal the structure in which the gas discharge holes filled with secondary minerals such as: zeolith, carbonate and silica variety.
 Xenolith the structure which shows the existence of an incoming rock fragments embedded in the rocks or frozen. This structure is formed as a result of incomplete fusion of a rock in the magma broke through the side.

Classification of Igneous Rocks
Various classifications have been advanced by some experts, so that sometimes one rock on another classification bias different name anyway. Thus a petrological should really understand the basis of the naming is given in an igneous rock.

Classification Based on Where It All Happened
 plutonic rocks
That rocks that formed deep within the bowels of the earth.
Forms of intrusive rocks:
a. Konkordan
Is a form of intrusion that has a relationship that is consistent with the bridge structure around it, its kind among others:
1) Sill or sheet of intrusive rock that has a position parallel to the bedding surrounding rock. Position may be horizontal, sloping or vertical.
2) Lakolit, the intrusive rocks which have a dome shape with the same angle relative to different directions.
3) Pakolit of intrusive rocks which have a lens shape and curved upwards.
4) Lapolit of intrusive rocks which have a curved shape and the opposite of pakolit down.
b. Discordant
Is a form of intrusion that has a notch cut out of tune or the surrounding rock, kind, among others:
1) Dike intrusion that is shaped like a tube or tabular and elongated.
2) Stock of intrusive rocks which have vertical walls and a round cross section.
3) Batholit the intrusive rocks that are large and diverse forms.

 Rock Hipobisal
That rocks that formed in the bowels of the earth but not far from the surface.

 Volcanic Rocks
Rock that is formed on the surface of the earth. Plutonic rocks and hipobisal called intrusive rocks while volcanic rock called rock ektrusif.

Classification Based on Chemical
This classification has long been the standard in geology (CJ Hughes, 1962), and divided into four categories, namely:
1) acid frozen rocks, when igneous rock contains over 66% SiO2, eg granite, rhyolite.
2) frozen rocks mediative, when igneous rock contains 52% - 66% SiO2. example: diorite, andesite.
3) frozen alkaline rocks, when containing 45% - 52% SiO2. example: gabbro.
4) frozen ultramafic rocks, if it contains less than 45% SiO2. example: peridotite, dunit.

Classification Based on the Mineralogy
In this classification will color index shows a comparison of mafic minerals and felsik. (SJ Shand, 1943) divides the four kinds of rock, namely:
1) Leucrocatic rocks, containing approximately 30% mafic minerals.
2) Mesocratic rocks, contain 30% - 60% mafic minerals.
3) Melanocratic rocks, containing 60% - 90% mafic minerals.
4) Hipermelanic rocks, containing more than 90% mafic minerals.

While S. Jellis, 1948 also divides the four groups, namely:
1) Holofelsic, for igneous rock with color index less than 10%
2) felsic, igneous rock to a color index 10-40%
3) Mafelsic, with the color index of 40% - 70%
4) mafic, igneous rock with color index over 70%.

Classification Used in the Laboratory of Petrology

Megaskopis observations made primarily on the composition of minerals and container, then the classification used following the classification proposed by (WT Huang 1962), which is based on the content of free quartz or silica, and the rock pack. In addition to also consider the proportion of alkali feldspar and plagioclase as well as other major minerals. Another classification is by using the triangle (Streckeisen, 1974). Knowing the name of the rock by means menjumlahkn percent quartz, plagioclase and orthoklas then divided by 100%. The results of the calculation in the plot to the image triangle, meeting point of these three is the name of rock.

Determination of Rocks Stage Frozen
The first stage for descriptions of the igneous rock here is to examine the presence of quartz-free and calculate the relative proportions in the rocks. If quartz is present and reaches 10% or more of the types of igneous rock is acidic, otherwise if kuarsanya less than 10% then this type of rock is otherwise mediative Another possibility is alkaline. In rock types are characterized dengana abundance of plagioclase mediative alkaline, acid plagioclase plagioclase relatih brighter than the base. But in reality it is difficult to distinguish megaskopis. To distinguish them we see the percentage of mafic mineral content (the primary). Bowen argues that the rocks containing the mineral olivine and coud piroksin more than the mineral hornblende. Contrast medium rocks tend to contain more hornblende than olivine and piroksin. Kaedah But this is not always used, especially in volcanic igneous rocks. At intermediate igneous rocks are often found in the andesite piroksin piroksin like where the presence of abundant piroksin, making it difficult to distinguish from basalt. To return to the principle that praktikan (WT Huang 1962) which for many intermediate igneous rocks containing plagioclase acid (brighter) while the alkaline igneous rocks contain plagioclase many bases (darker).

Naming Rock Stage
As for naming igneous stages based on the texture and mineral composition:
As done in the lab description petrology first thing seen is the color. If the light then the rock is igneous rock groups including acids and vice versa if Batun maikn dark igneous rock group might include mediative, until ultramafic alkaline. Then the thing to do anymore is to see the texture, among others, the degree of crystallization, granularity and relationships between butiranya and special textures that exist in these rocks. Details can be obtained from looking at minerals.
 Minerals that have a percentage of rock that didiskripsi made its presence, the dominant acid alkaline rock group that menstruation is quartz, plagioclase, orthoklas and the presence of hornblende and biotite slightly. SiO2 content of 66%. The name of the rock was formed are:
Fanerik: - granite (orthoklas>> plagioclase)
- Granodiorite (plagioclase>> orthoklas)
- Aplit (orthoklas>> plagioclase)
- Granite pegmatite (orthoklas>> plagioclase)
Afanitik: - rhyiolit (orthoklas>> plagioclase)
- Dacite (plagioclase>> orthoklas)

 In the group of igneous mediative characterized by bright colors but not as bright as acid rock. The content of mineral composition of 52% - 66% and minerals that are present are orthoklas, quartz and plagioclase are not as abundant as in the presence of acid rock and minerals hornblende and biotite. The name of the rock was formed are:

Fanerik: - syenit (orthoklas>> plagioclase)
- Diorite (plagioclase>> orthoklas)
Afanitik: - trakhit (orthoklas>> plagioclase)
- Andesite (plagioclase>> orthoklas)

 In the group of alkaline igneous rocks are characterized by a color slightly darker than mediative with the mineral composition of 45% - 52%, and minerals that are present are abundant alkaline plagioclase, and hornblende piroksin. The name of the rock was formed are:

Fanerik: - gabbro (texture masiv)
Afanitik: - basalt (hollow)
Special Texture: - diabase

 In the ultramafic group is characterized by a darker color of the alkaline and mineral composition is 45% with the presence of the mineral olivine, piroksin, biotite and a little quartz and rocks that formed the name is:
o Piroksinit an abundance of mineral piroksin
o Hornblendit an abundance of mineral hornblende
o if the abundance of the mineral olivine peridotite and piroksin
o Dunit if the abundance of the mineral olivine
o Serpentinit alteration results in an abundance of minerals and olivine piroksin

The name of the rock produced by using table (WT Huang, 1962), table (triangle Streickesen, 1974) for the type of acid igneous rocks, mediative and bases while to ultramafic igneous rocks is determined by the dominant minerals in these rocks.
Having obtained the name of rock is the last thing didiskripsi genesis rock, whether formed inside, near the surface or outside surface of the earth. If the above is completed searched or analyzed the job descriptions of the rocks has been completed.

Batuan Beku

Tinjauan Umum Batuan Beku
Merupakan kumpulan mineral-mineral baik yang sejenis maupun yang tidak sejenis yang terbentuk dari pembekuan magma (kristalisasi magma). Magma sendiri merupakan larutan silikat panas yang mengandung senyawa oksida, sulfide dan gas-gas (volatile). Bila temperatur magma turun hingga mencapai titik beku, maka magma akan mulai mengkristal. Umumnya mineral-mineral yang sukar larut akan mengkristal dahulu kemudian diikuti mineral-mineral yang mudah larut.
Mineral utama pembentuk batuan mengkristal mengikuti suatu pola perurutan kristalisasi. Pola perurutan kristalisasi disebut deret Bowen. Tetapi walaupun demikian deret Bowen tidak selalu berlaku. Pada deret Bowen ditunjukkan bahwa mineral pertama terbentuk cenderung mengandung silica yang rendah. Pada seri menerus (continius) mineral terbenuk pertama adalah Plagioklas- Ca akan terus menerus bereaksi dengan larutan sisa magma selama proses pendinginan berlangsung, maksudnya disini adalah terus terjadi penggantian (substitusi) unsur Ca dengan unsur Na. Sedangkan pada seri yang tidak menerus (discontinius) terdiri dari mineral yang kaya unsur Fe dan Mg, disebut juga mineral Ferromagnesium. Mineral yang pertama terbentuk adalah mineral Olivin kemudian dilanjutkan oleh pembentukan mineral selanjutnya dengan larutan sisa magma yang ada tanpa terjadi reaksi antara larutan sisa magma dengan mineral yang telah terbentuk.
Ciri-ciri batuan beku :
1) Batuan yang memiliki kenampakan yang seragam disepanjang tubuhnya.
2) Bila batuan intrusi akan memotong (diskordan) atau sejajar (konkordan) dengan batuan sekitarnya.
3) Terdapat mineral-mineral yang terbentuk langsung dari pembekuan magma seperti kuarsa, plagioklas, K-feldspar

Asal Batuan Beku
Cairan atau larutan silikat pijar yang terbentuk secara ilmiah,bersifat mobile,bersuhu antara 9000-12000 atau lebih berasal dari kerak bumi bagian bawah atau selubung bumi bagian atas (vide F.F. GROUTS, 1947; TURNER dan VERHOOGEN, 1960;H.WILLIAM, 1962).
Komposisi magma dikontrol oleh elemen-elemen yang dapat berlimpah di bumi yaitu Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, H dan O. Karena anion O2-, maka umunya komposisi magma diekspresikan dalam oksida seperti SiO2, Al2O3, CaO, dan H2O.

Berdasarkan analisa kimia dari sample batuan beku terdiri dari :
1. Senyawa-senyawa yang bersifat non volatil dan merupakan unsur oksida dalam magma jumlahnya sekitar 99% dari seluruh isi magma sehingga merupakan mayor elemen, terdiri dari
oksida SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5.
2. Senyawa volatil yang banyak pengaruhnya terhadap magma terdiri dari fraksi-fraksi gas CH4, CO2, HCl, H2S, SO2.
3. Unsur-unsur lain yang disebut unsur jejak (trace element) dan merupakan minor elemen seperti Rb, Ba, Sr, Ni, CO, V, Li, Cr, S dan Pb.
(Bunsen 1951, vide W.T. Huang 1962), mempunyai pendapat ada dua jenis magma primer yaitu basaltic dan granitic, dan batuan beku merupakan hasil campuran dari dua magma ini yang kemudian mempunyai komposisi lain.
(Dailly Winkler, 1933, Vide W.T. Huang 1962), berpendapat lain yaitu magma asli (primer) adalah bersifat basa yang selanjutnya akan mengalami proses differensiasi magmatik akan menjadi magma bersifat lain.
Magma basa bersifat lebih encer (vikositas rendah), kandungan unsur kimia berat, kadar H+, OH- dan gas tinggi. Sedangkan magma asam adalah sebaliknya.

Reaksi Bowen Series

Evolusi Magma
a). Differensiasi magma
Magma adalah cairan atau silikat pijar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mobile, bersuhu antara 9000 – 11000 dan berasal dari kerak bumi bagian bawah atau selubung bumi bagian atas (Vide F.F. Grosts, 1974, Turner & Verhoogen, 1960, H. Williams, 1962).
Magma sebagai larutan silikat alam mengandung semua ion-ion yang bakal membentuk semua mineral-mineral pembentuk batuan, namun mineral tersebut tidak terbentuk bersamaan karena tergantung pada fase silikat dengan kondisi tertentu. Dalam arti mineral tertentu akan mengkristal pada temperature dan kondisi tertentu.
Pada umumnya diterima pendapat bahwa magma asli bersifat basa (Dally, 1933, Winkler vide W.T. Huang, 1962). Tetapi sifat magma dapat berubah menjadi magma yang bersifat lain, oleh proses-proses yang disebut :
 Hibridasi : ialah pembentukan magma baru, karena percampuran dua magma yang berlainan jenisnya.
 Sinteksis : ialah proses pembentukan magma karena proses asimilasi dengan batuan samping atau terlarutnya batuan asing kedalam magma.

Dari magma dengan kondisi tertentu ini selanjutnya mengalami diferensiasi magmatik, ialah semua proses yang mengubah magma homogen berskala besar menjadi batuan beku dengan komposisi yang bervariasi (W.THuang, 1962). Proses tersebut antara lain :
 Fraksinasi : ialah pemisahan kristal dari larutan pada waktu terjadi pendinginan magma atau kristal-kristal pada waktu pendinginan magma tidak dapat mengikuti perkembangan komposisi larutan magma yang baru. Proses fraksinasi ini merupakan proses diferensiasi yang paling utama.
 Gravitational settling : ialah pengendapan kristal-kristal oleh gaya gravitasinya, sehingga mineral yang berat akan memperkaya bagian dasarnya (waduk magma) dan posisinya berada dibawah mineral yang lebih ringan.
 Liquid immisibility : ialah larutan magma yang mempunyai suhu dan tekanan yang tinggi, pada suhu rendah akan pecah menjadi fraksinasi larutan yang masing-masing membeku membentuk batuan yang heterogen.
 Vesiculation : ialah suatu proses dimana magma yang mengandung CO2, SO2, H2O, sewaktu naik kepermukaan membentuk gelembung-gelembung gas yang membawa serta komponen volatile seperti sodium dan potassium.
 Assimilasi
Evolusi magma dapat juga dipengaruhi oleh reaksi-reaksi dengan batuan sekitarnya wall rock. Jika magma yang menerobos kepermukaan temperaturnya lebih tinggi dari pada temperatur batuan sekitarnya tersebut hingga mempengaruhi komposisi magma tersebut. Hal ini sering terjadi terutama pada magma plutonik karena letaknya yang jauh dari permukaan bumi.
 Proses pencampuran magma
Maksudnya adalah dua batuan yang terbentuknya berbeda seperti batuan vulkanik dan batuan intrusi dangkal dapat juga dihasilkan dari campuran sebagian kristalin, yaitu kristalisasi magma. Contohnya adalah batuan basalt, andesit dan rhyolit di colorado dihasilkan dari pergantian erupsi yang cepat dari suatu lubang erupsi.

Komposisi Mineral Batuan Beku
Ada tiga kelompok batuan beku menurut W.T. Huang, 1962, yaitu :
1. Mineral utama (Essential Mineral)
Merupakan mineral-mineral yang terbentuk langsung dari kristalisasi magma. Berdasarkan warna / magma dan densitasnya (H. Williams, 1982) dapat dikelompokkan menjadi :
a) Mineral felsik : antara lain kuarsa, albit, feldspatoid.
b) Mineral mafik : antara lain olivin, piroksin, amphibol.
2. Mineral sekunder (Secondary Mineral)
Merupakan mineral-mineral tambahan atau mineral ubahan dari mineral utama (hasil rekristalisasi magma) dapat juga hasil pelapukan, reaksi kimia atau hasil metamorfisme. Contoh : kalsit, magnesit, siderite, kaolin, serpentine.
3. Mineral tambahan (Accesory Mineral)
Merupakan mineral-mineral yang terbentuk pada kristalisasi magma, tetapi kehadirannya adalah dalam jumlah sedikit dan tidak menentukan nama dari sifat batuan. Contoh : hematite, kromit, muscovite.

Tekstur Batuan Beku
Tekstur dalam batuan beku dapat diterangkan sebagai hubungan atau kenampakan yang erat antara unsur-unsur mineral dengan massa gelas yang membentuk massa yang merata dari batuan. Selama pembentukan tekstur tergantung pada kecepatan orde kristalisasi. Dimana keduanya sangat bergantung pada temperature, komposisi, kandungan gas, viskositas magma dan tekanan. Dengan demikian tekstur merupakan fungsi dari sejarah pembentukan suatu batuan.

Derajat kristalisasi
Derajat kristalisasi merupakan keadaan bagaimana proporsi antara massa kristal dan massa gelas didalam batuan beku. Dikenal tiga kelas derajat kristalisasi yaitu :
 Holokristalin, yaitu apabila batuan tersebut tersusun seluruhnya massa kristal.
 Hipokristalin, yaitu apabila batuan tersebut tersusun oleh massa kristal dan massa gelas.
 Holohialin, yaitu apabila batuan tersebut tersusun seluruhnya oleh massa gelas.

Ukuran butir kristal dalam batuan beku dapat sangat halus yang tidak dapat dikenali meskipun menggunakan mikroskop, tetapi dapat pula sangat besar. Umumnya dikenal dua kelompok tekstur dan ukuran butir yaitu afanitik dan fanerik.
 Afanitik
Dikatakan afanitik apabila ukuran butir individu kristal sangat halus sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang. Batuan yang bertekstur afanitik dapat tersusun atas kristal, gelas atau keduanya. Disebut mikrokristalin apabila kristal individu dapat dikenal dan dilihat dengan menggunakan mikroskop tetapi apabila tidak dapat dikenali disebut Kriptokristalin.
 Fanerik
Kristal individu yang termasuk kristal fanerik dapat dibedakan menjadi ukuran-ukuran yaitu :
 Halus, apabila ukuran diameter rata-rata kristal individu <1mm.  Sedang, apabila ukuran diameter kristal antara 1mm – 5mm.  Kasar, apabila ukuran diameter kristal 5mm – 30mm.  Sangat kasar, apabila ukuran diameter kristal >30mm.

Derajat kristalinitas dan granularitas dipengaruhi oleh komposisi kimia magma yang dalam hal ini akan mempengaruhi viskositas, kecepatan pendinginan dan kedalaman sebagai fungsi tekanan. Magma dengan viskositas rendah dibawah tekanan tinggi, maka kristalnya akan tumbuh dengan baik dan sebaliknya untuk magma yang derajat viskositasnya tinggi serta dekat dengan permukaan. Dalam hal ini batuan holokristalin dengan ukuran butir sedang hingga kasar merupakan ciri untuk batuan plutonik, sedangkan untuk batuan kristalin halus, afanitik dan gelasan, terbentuknya akibat pendinginan yang cepat dan viskositas magmanya tinggi, yang khas terjadi pada magma ekstrusif, intrusif dangkal.

Kemas meliputi bentuk butir dan susunan hubungan antar butir kristal dalam batuan beku. Ditinjau dari pandangan dua dimensi / secara individu bentuk butir mineral atau secara individu bentuk butir mineral dibedakan atas :
a) Subhedral, yaitu apabila bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh sebagian bidang kristal yang sempurna.
b) Euhedral, yaitu apabila bentuk kristal dari butiran mineral mempunyai bidang kristal yang sempurna.
c) Anhedral, yaitu apabila bentuk kristal dari butiran mineral tidak dibatasi oleh bidang kristal yang tidak sempurna.

Sedangkan fabric (kemas) dibedakan atas :
1) Granular atau equigranular, apabila mineralnya mempunyai ukuran butir yang relatif sama atau seragam, terdiri dari :
a) Panidiamorfik granular, yaitu sebagian besar mineralnya mempunyai ukuran butir relatif seragam dan euhedral.
b) Hipidiamorfik granular yaitu apabila sebagian besar mineralnya berukuran relative seragam dan subhedral.
c) Allotriamorfik granular, yaitu apabila sebagian besar mineralnya berukuran relatif seragam dan anhedral.
2) Inequigranular, yaitu apabila mineralnya mempunyai ukuran butir tidak sama, antara lain :
a) Porfiritik, yaitu tekstur batuan beku dimana kristal-kristal besar tertanam dalam massa dasar yang lebih halus, dapat berupa butir kristal berukuran halus.
b) Vitroferi, yaitu apabila fenokris tertanam dalam massa dasar berupa gelas.
c) Porfiro afanitik yaitu apabila fenokris tertanam dalam massa dasar afanitik
d) Felsoferik yaitu apabila fenokris tertanam dalam massa dasar berupa pertumbuhan bersama (intergrowth) antara feldspar dan kuarsa.
3) Tekstur khusus adalah tekstur disamping menunjukkan hubungan antara bentuk dan ukuran butir juga ada yang menunjukkan pertumbuhan bersama antara mineral-mineral yang berbeda, terdiri dari :
a) Ofitik, tekstur dimana plagioklas intergrowth dengan piroksin, dimana diameter butir plagioklas lebih kecil daripada piroksin.
b) Sub ofitik, sama dengan ofitik hanya diameter plagioklas lebih besar dari piroksin.
c) Diabasik, tekstur dimana plagioklas tumbuh bersama dengan piroksin, disini piroksin tidak terlihat jelas dan plagioklas radier terhadap piroksin.
d) Intergranular, tekstur dimana ruang antar kristal-kristal plagioklas ditempati oleh kristal-krisal piroksin, olivine atau bijih besi.
e) Intersertal, hamper sama dengan intergranular, hanya disini ruang antar plagioklas diisi oleh massa gelas, kriptokristalin ataupun mineral-mineral sekunder dan mineral tambahan.
f) Poikilitik, tekstur dimana suatu kristal besar / fenokris menginklusi mineral-mineral lain yang lebih kecil.
g) Trakhitik, tekstur dimana fenokris atau mikrolit alkali feldspar menunjukkan pola terarah / kesejajaran.
h) Hialopilitik, sama dengan trakhitik hanya disini ruang antar plagioklas diisi oleh gelas.
i) Pertit, tekstur dimana alkali feldspar tumbuh bersama dengan plagioklas (albit), dalam hal ini alkali feldspar berkembang lebih besar.
j) Antipertit, hamper sama dengan pertit, hanya disini plagioklas berkembang lebih besar.
k) Grafik, tekstur dimana alkali feldspar tumbuh bersama dengan kuarsa, disini kuarsa mempunyai bentuk butir seperti huruf kuno/ runcing.

Struktur merupakan kenampakan tekstur dalam skala besar, yang dapat jelas di lapangan. Macam-macam struktur batuan beku adalah :
 Massive yaitu struktur dari batuan beku apabila tidak menunjukkan adanya sifat aliran atau jejak gas, atau tidak menunjukkan adanya fragmen batuan lain yang tertanam dalam tubuhnya.
 Pillow lava atau lava bantal yaitu merupakan struktur khas pada batuan vulkanik bawah laut, membentuk struktur seperti bantal.
 Joint yaitu struktur yang ditandai dengan adanya kekar-kekar yang tersusun secara teratur tegak lurus arah aliran. Struktur ini dapat berkembang menjadi “columnar joint”.
 Vesikuler yaitu merupakan struktur yang ditandai adanya lubang-lubang dengan arah teratur. Lubang ini terbentuk akibat keluarnya gas pada waktu pembekuan berlangsung.
 Scoria, seperti vesikuler tetapi tidak menunjukkan arah yang teratur.
 Amikdoloidal yaitu struktur dimana lubang-lubang keluarnya gas terisi mineral-mineral sekunder seperti : zeolith, karbonat dan bermacam silica.
 Xenolith yaitu struktur yang memperlihatkan adanya suatu fragmen batuan yang masuk atau tertanam dalam batuan beku. Struktur ini terbentuk sebagai akibat peleburan tidak sempurna dari suatu batuan samping didalam magma yang menerobos.

Klasifikasi Batuan Beku
Berbagai klasifikasi telah dikemukakan oleh beberapa ahli, sehingga kadang-kadang satu batuan pada klasifikasi lain namanya bias berlainan pula. Dengan demikian seorang petrologi harus benar-benar mengerti akan dasar penamaan yang diberikan pada suatu batuan beku.

Klasifikasi Berdasarkan Tempat Terjadinya
 Batuan plutonik
Yaitu batuan yang terbentuk jauh didalam perut bumi.
Bentuk-bentuk batuan intrusi :
a. Konkordan
Merupakan suatu bentuk intrusi yang memiliki hubungan struktur yang selaras dengan batan sekitarnya, jenisnya antara lain :
1) Sill atau sheet yaitu batuan intrusi yang memiliki kedudukan yang sejajar dengan bidang perlapisan batuan sekitarnya. Kedudukannya boleh horizontal, miring atau vertical.
2) Lakolit, yaitu batuan intrusi yang memiliki bentuk kubah dengan sudut kemiringan yang relative sama ke berbagai arah.
3) Pakolit yaitu batuan intrusi yang memiliki bentuk lensa dan melengkung keatas.
4) Lapolit yaitu batuan intrusi yang memiliki bentuk melengkung kebawah dan kebalikan dari pakolit.
b. Diskordan
Merupakan suatu bentuk intrusi yang memiliki kedudukan tidak selaras atau memotong batuan sekitarnya, jenisnya antara lain :
1) Dike yaitu intrusi yang berbentuk seperti tabung atau tabular dan memanjang.
2) Stock yaitu batuan intrusi yang memiliki dinding vertical dan penampang bulat.
3) Batholit yaitu batuan intrusi yang berukuran besar dan bentuk yang beragam.

 Batuan Hipobisal
Yaitu batuan yang terbentuk didalam perut bumi tetapi tidak jauh dari permukaan.

 Batuan Vulkanik
Yaitu batuan yang terbentuk di permukaan bumi. Batuan plutonik dan hipobisal disebut juga batuan intrusive sedangkan batuan vulkanik disebut juga batuan ektrusif.

Klasifikasi Berdasarkan Kimiawi
Klasifikasi ini telah lama menjadi standar dalam geologi (C.J. Hughes, 1962), dan dibagi dalam empat golongan, yaitu :
1) Batuan beku asam, bila batuan beku tersebut mengandung lebih 66% SiO2, contoh : granit, riolit.
2) Batuan beku intermedier, bila batuan beku tersebut mengandung 52% - 66% SiO2. contoh : diorite, andesit.
3) Batuan beku basa, bila mengandung 45% - 52% SiO2. contoh : gabro.
4) Batuan beku ultrabasa, jika mengandung kurang dari 45% SiO2. contoh : peridotit, dunit.

Klasifikasi Berdasarkan Mineralogi
Dalam klasifikasi ini indeks warna akan menunjukkan perbandingan mineral mafik dan felsik. (S.J. Shand, 1943) membagi empat macam batuan, yaitu :
1) Leucrocatic rocks, mengandung kurang 30% mineral mafik.
2) Mesocratic rocks, mengandung 30% - 60% mineral mafik.
3) Melanocratic rocks, mengandung 60% - 90% mineral mafik.
4) Hipermelanic rocks, mengandung lebih 90% mineral mafik.

Sedangkan S. Jellis, 1948 membagi empat golongan pula yaitu :
1) Holofelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna kurang 10%
2) Felsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 10 – 40%
3) Mafelsic, dengan indeks warna 40% - 70%
4) Mafik, batuan beku dengan indeks warna lebih 70%.

Klasifikasi yang Dipakai di Laboratorium Petrologi
Pengamatan megaskopis terutama dilakukan terhadap komposisi mineral dan kemas, maka klasifikasi yang dipakai mengikuti klasifikasi yang dikemukakan oleh (W.T. Huang 1962), yaitu berdasarkan kandungan kuarsa bebas atau silica serta kemas batuan tersebut. Disamping juga mempertimbangkan proporsi alkali feldspar dan plagioklas serta mineral utama lain. Klasifikasi lain yaitu dengan menggunakan segitiga (Streckeisen, 1974). Mengetahui nama batuan dengan cara menjumlahkn persen kuarsa, plagioklas dan orthoklas kemudian dibagi 100%. Hasil dari perhitungan tersebut di plot ke gambar segitiga, pertemuan dari ketiga titik tersebut adalah merupakan nama batuan yang didiskripsi.

Klasifikasi Batuan Beku

Tahap Penentuan Batuan Beku
Tahap pertama untuk pemerian batuan beku disini adalah dengan mengamati kehadiran kuarsa bebas serta menghitung proporsi secara relative dalam batuan. Jika kuarsa hadir dan mencapai 10% atau lebih maka jenis batuannya adalah batuan beku asam, sebaliknya jika kuarsanya kurang dari 10% maka jenis batuannya adalah kalau tidak intermedier kemungkinan lain adalah basa. Pada batuan jenis intermedier dicirikan dengana melimpahnya plagioklas basa, plagioklas asam relatih lebih cerah dibandingkan plagioklas basa. Tetapi pada kenyataannya secara megaskopis kita sulit untuk membedakan. Untuk membedakannya kita lihat persentase kandungan mineral mafic (yang utama). Bowen berpendapat bahwa batuan bsa mengandung mineral olivine dan piroksin lebih banyak disbanding mineral hornblende. Sebaliknya batuan menengah cenderung lebih banyak mengandung hornblende dibanding olivine dan piroksin. Namun kaedah ini tidak selamanya dipakai, terutama pada batuan beku vulkanik. Pada batuan beku menengah sering ditemukan piroksin seperti pada andesit piroksin dimana kehadiran piroksin melimpah, sehingga sulit dibedakan dengan basalt. Untuk itu praktikan kembali pada prinsip (W.T. Huang 1962) dimana untuk batuan beku menengah banyak mengandung plagioklas asam (lebih cerah) sedangkan batuan beku basa banyak mengandung plagioklas basa (lebih gelap).

Tahap Penamaan Batuan
Adapun tahap penamaan batuan beku didasarkan pada tekstur dan komposisi mineralnya :
Seperti deskripsi yang dilakukan di lab petrologi hal yang pertama dilihat adalah warnanya. Apabila terang maka batuan tersebut termasuk kelompok batuan beku asam dan sebaliknya apabila batun maikn gelap kemungkinan termasuk kelompok batuan beku intermedier, basa sampai ultrabasa. Kemudian hal yang dilakukan lagi ialah melihat teksturnya antara lain yaitu derajat kristalisasi, granularitas dan hubungan antar butiranya serta tekstur khusus yang ada pada batuan tersebut. Keterangan tersebut dapat diperoleh dari melihat mineral yang terkandung.
 Mineral yang ada pada sebuah batuan yang didiskripsi dibuat persentase kehadirannya, pada kelompok batuan basa asam dominan yang haid adalah kuarsa, plagioklas, orthoklas dan sedikit kehadiran hornblende dan biotit. Kandungan SiO2 66%. Nama batuan yang dibentuk adalah :
Fanerik : - granit (orthoklas >> plagioklas)
- granodiorit (plagioklas >> orthoklas)
- aplit (orthoklas >> plagioklas)
- granit pegmatite (orthoklas >> plagioklas)
Afanitik : - rhyiolit (orthoklas >> plagioklas)
- dasit (plagioklas >> orthoklas)

 Pada kelompok batuan beku intermedier dicirikan oleh warna yang cerah tetapi tidak secerah batuan asam. Kandungan komposisi mineralnya 52% - 66% dan mineral yang hadir adalah orthoklas, kuarsa dan plagioklas yang tidak melimpah seperti di batu asam kemudian hadirnya mineral hornblende dan biotit. Nama batuan yang dibentuk adalah :

Fanerik : - syenit (orthoklas >> plagioklas)
- diorit (plagioklas >> orthoklas)
Afanitik : - trakhit (orthoklas >> plagioklas)
- andesit (plagioklas >> orthoklas)

 Pada kelompok batuan beku basa dicirikan dengan warna agak gelap daripada intermedier dengan komposisi mineralnya 45% - 52%, kemudian mineral yang hadir adalah plagioklas basa yang melimpah, piroksin dan hornblende. Nama batuan yang dibentuk adalah :

Fanerik : - gabro (tekstur masiv)
Afanitik : - basalt (berongga)
Tekstur khusus : - diabas

 Pada kelompok ultrabasa dicirikan dengan warna lebih gelap dari basa dan komposisi mineralnya adalah 45% dengan kehadiran mineral olivine, piroksin, biotit dan sedikit kuarsa dan nama batuan yang dibentuk adalah :
Fanerik :
o Piroksinit apabila melimpahnya mineral piroksin
o Hornblendit apabila melimpahnya mineral hornblende
o Peridotit apabila melimpahnya mineral olivine dan piroksin
o Dunit apabila melimpahnya mineral olivine
o Serpentinit apabila melimpahnya mineral hasil ubahan piroksin dan olivine

Nama batuan tersebut dihasilkan dengan menggunakan table (W.T. Huang, 1962), tabel (segi tiga Streickesen, 1974) untuk jenis batuan beku asam, intermedier dan basa sedangkan untuk batuan beku ultrabasa ditentukan dengan mineral yang dominan ada dalam batuan tersebut.
Setelah nama batuan didapat hal terakhir yang didiskripsi adalah genesa batuannya, apakah terbentuk didalam, dekat permukaan atau diluar permukaan bumi. Apabila hal diatas sudah selesai dicari atau dianalisa maka pekerjaan diskripsi batuan telah selesai.


Fenton. 1940. The Rock Book. New York: Doubleday Company, inc.
Hamblin, W.K, Howard, J.D. 1964. Physical Geology 3rd Editon. Minnesota: Burgess
Publishing Company.
Noor, D., 2008. “Pengantar Geologi”, Universitas Pakuan, Bogor
Skinner, Brian. 1979. Rocks and Rock Minerals. Canada: John Wiley and Sons.
Soetoto, Ir. 2001. Geologi Dasar. Yogyakarta: Unpublished.
Travis B.R. 1955. The Rock Book. Quarterly of The Colorado School of Mines.
Batuan Beku.

Thursday, June 16, 2011

Pumping Test


Tes akuifer (atau tes pemompaan) dilakukan untuk mengevaluasi akuifer dengan "merangsang" akuifer melalui konstan memompa , dan mengamati "respons" akuifer itu ( penarikan ) dalam pengamatan sumur . Pengujian akuifer adalah alat umum yang hydrogeologists gunakan untuk mengkarakterisasi sistem akuifer, aquitards dan batas-batas sistem aliran.
Sebuah tes siput adalah variasi pada tes akuifer khas di mana perubahan sesaat (kenaikan atau penurunan) dibuat, dan efek diamati dalam sumur yang sama. Hal ini sering digunakan dalam pengaturan atau rekayasa geoteknik untuk mendapatkan perkiraan cepat (menit bukan hari) dari sifat akuifer segera di sekitar sumur.
Tes akuifer biasanya ditafsirkan dengan menggunakan model analisis aliran akuifer (yang paling mendasar menjadi solusi Theis) untuk mencocokkan data yang diamati di dunia nyata, maka dengan asumsi bahwa parameter dari model ideal berlaku untuk akuifer dunia nyata. Dalam kasus yang lebih kompleks, model numerik dapat digunakan untuk menganalisis hasil tes akuifer, tetapi menambahkan kompleksitas tidak menjamin hasil yang lebih baik (lihat parsimoni ).
Pengujian akuifer berbeda dari pengujian baik dalam perilaku baik terutama perhatian dalam terakhir, sedangkan karakteristik akifer yang diukur di bekas. Pengujian akuifer juga sering menggunakan satu atau lebih sumur pemantauan , atau Piezometers ("titik" sumur observasi). Pemantauan dengan baik hanyalah sebuah sumur yang tidak dipompa (tapi digunakan untuk memantau kepala hidrolikdalam akuifer ). Biasanya pemantauan dan pemompaan sumur disaring di akuifer yang sama. (wikipedia_aquifer-test)

Karakteristik Pemompaan
Paling sering tes akuifer dilakukan oleh memompa air dari satu sumur pada tingkat stabil dan setidaknya satu hari, sementara hati-hati mengukur kadar air dalam sumur pemantauan. Ketika air dipompa dari sumur pompa tekanan dalam akuifer yang feed bahwa penurunan baik. Penurunan tekanan akan muncul sebagai penarikan (perubahan dalam kepala hidrolik) dalam pengamatan baik.Penarikan menurun dengan jarak radial dari meningkat baik dan penarikan memompa dengan lamanya waktu yang terus memompa.
Karakteristik akuifer yang dievaluasi dengan tes akuifer kebanyakan:
 Konduktivitas hidrolik Tingkat aliran air melalui luas penampang penampang didefinisikan, pada unit gradient hidrolik. Dalam unit bahasa Inggris laju aliran dalam galon per hari, luas penampang adalah salah satu kaki persegi.;
 Khusus penyimpanan atau storativity: ukuran jumlah air dari akuifer terbatas akan menyerah untuk sebuah perubahan-perubahan tertentu di kepala;
 Transmisivitas Tingkat di mana air ditularkan melalui ketebalan unit aquifer bawah gradien unit hidrolik.
Karakteristik akifer tambahan yang kadang-kadang dievaluasi, tergantung pada jenis akuifer, meliputi:
 Khusus menghasilkan atau porositas drainable: ukuran jumlah air yang unconfined aquifer akan menyerah ketika benar-benar terkuras;
 Kebocoran koefisien: beberapa akuifer yang dibatasi oleh aquitards yang perlahan-lahan menyerah air ke akuifer, menyediakan air tambahan untuk mengurangi penarikan;
 Kehadiran batas akuifer (mengisi ulang atau tidak-aliran) dan jarak mereka dari sumur dipompa dan Piezometers.
Metode Analisis
Theis Transien
Persamaan Theis diciptakan oleh Charles Vernon Theis (bekerja untuk US Geological Survey ) tahun 1935, dari perpindahan panas literatur (dengan bantuan matematika CI Lubin), untuk aliran dua-dimensi radial untuk sumber titik dalam tak terbatas , homogen akuifer . Ini hanyalah

di mana s adalah penarikan (perubahan di kepala hidrolik di titik sejak awal pengujian), u adalah parameter waktu berdimensi, Q adalah debit (pemompaan) laju baik (volume dibagi waktu, atau m³ / s) , T dan S adalah keterusan dan storativity akifer di sekitar sumur (m² / s dan unitless), r adalah jarak dari pemompaan sumur ke titik di mana penarikan itu diamati (m atau ft), t adalah waktu sejak mulai memompa (menit atau detik), dan W (u) adalah "fungsi Yah" (disebut integral eksponensial , E 1, non-hidrogeologi sastra).
Biasanya persamaan ini digunakan untuk mencari T rata-rata dan nilai S dekat memompa dengan baik , dari (hidrologi) penarikan data yang dikumpulkan selama tes akuifer. Ini adalah bentuk sederhana dari pemodelan invers, karena hasil (s) diukur dalam sumur, r, t, dan Q diamati, dan nilai-nilai T dan S yang terbaik mereproduksi data yang diukur dimasukkan ke dalam persamaan sampai terbaik sesuai antara data yang diamati dan solusi analitik ditemukan. Selama tidak ada penyederhanaan tambahan yang memerlukan solusi Theis (selain yang dibutuhkan oleh persamaan aliran air tanah) yang dilanggar, solusinya harus sangat baik.
Asumsi-asumsi yang dibutuhkan oleh solusi Theis adalah:
 homogen, isotropik, terbatas akuifer ,
 baik sepenuhnya menembus (terbuka untuk seluruh ketebalan (b) akuifer),
 juga memiliki jari-jari nol (itu diperkirakan sebagai garis vertikal) - karena tidak ada air dapat disimpan di dalam sumur, dan memompa baik adalah 100% efisien, juga memiliki tingkat memompa konstan Q
 akuifer tak terbatas luasnya radial,
 horisontal (tidak miring), datar, kedap batas (non-bocor) atas dan bawah akuifer,
 Aliran air tanah adalah horisontal
 tidak lain sumur atau perubahan jangka panjang dalam tingkat air regional (semua perubahan di permukaan potensiometri adalah hasil dari pemompaan baik sendirian)
Meskipun asumsi ini jarang semua bertemu, tergantung pada sejauh mana mereka dilanggar (misalnya, jika batas-batas akuifer baik di luar bagian dari akuifer yang akan diuji dengan uji pemompaan) solusi mungkin masih berguna .
Steady-state Thiem
Steady-state aliran radial untuk memompa baik adalah yang biasa disebut solusi Thiem, [2] datang sekitar dari penerapan hukum Darcy untuk silinder volume kontrol shell (yaitu, sebuah silinder dengan radius yang lebih besar yang memiliki silinder jari-jari lebih kecil dipotong dari itu) tentang memompa baik, itu umumnya ditulis sebagai:

Dalam ekspresi ini h 0 adalah latar belakang kepala hidrolik , jj 0 adalah penarikan pada jarak radial r dari memompa baik, Q adalah laju pelepasan pemompaan baik (pada titik asal), T adalahtransmisivitas , dan R adalah jari-jari pengaruh, atau jarak di mana kepala masih h 0. Kondisi ini (keadaan tunak mengalir ke memompa dengan baik dengan tanpa batas di dekatnya) tidak pernah benar-benar terjadi di alam, tetapi sering dapat digunakan sebagai aproksimasi dengan kondisi yang sebenarnya; solusinya diperoleh dengan asumsi ada batas kepala melingkar yang konstan (misalnya , sebuah danau atau sungai dalam kontak penuh dengan akuifer) sekitar memompa dengan baik pada jarak R.(wikipedia_aquifer-test)
Pompa adalah suatu mesin atau peralatan yang digunakan untuk menggerakkan incompressible liquid. Pompa digunakan untuk menggerakkan atau mengangkut cairan dari tempat yang rendah ke tempat yang tinggi.
• Pompa sentrifugal mempunyai sebuah impeller (baling-baling) untuk mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi.
• Pompa sentrifugal banyak digunakan untuk indusri kimia seperti :
1. Bahan mentah dalam pabrik dan produk akhir
2. Penyediaan dari penyaluran air
3. Umpan boiler
4. Sirkulasi condenser
(Mc Cabe, dkk, 1999, 34-36)
Pumping tes digunakan untuk mengevaluasi aquifers untuk tujuan mengembangkan pasokan air dan merancang program untuk remediasi akuifer terkontaminasi. jumlah yang cukup air biasanya dipompa selama pemompaan tes. Air dipompa harus habis, dan jika perlu diperlakukan dan discha rged. Dalam kasus mengevaluasi kondisi akifer di mana airtanah tercemar terlibat, tes memompa seringkali tidak praktis karena generasi air yang terkontaminasi yang harus baik diobati atau dibuang dengan benar.

contoh hasil analisis pumping test

Dalam suatu pumping test, air di pompa keluar dari suatu sumur pada kecepatan yang di ketahui selama waktu tertentu (beberapa jam atau beberapa hari). Muka airtanah dipantau pada sumur yang dipompa serta pada satu pengamatan atau lebih yang berjarak dekat dengan sumur tersebut.(hidrogeologi4b.blogspot.com_pumping-test)

Terdapat beberapa parameter yang saling berhubungan dengan parameter akuifer, yaitu :
1.Muka airtanah selama pengujian; kecepatan pemompaan; waktu semenjak dimulainya pemompaan; jarak antar sumur dipompa dan sumur pengamatan.
2.Berhubungan dengan T (transsmisivity) dan S (Storativity)

Beberapa keuntungan dan kerugian dari pumping test
1.Bersifat mengekstraksi air keluar dari akuifer daripada slug test (tidak dilakukan dalam praktek ini sehubungan keterbatasan sarana sumur bor).
2.Sangat baik untuk mengidentifikasi karakter akuifer yang berdekatan.
3.Mengukur karakter dalam skala besar keheterogenan dan anisotropi.
4.Lebih realistik tentang respon akuifer terhadap pemompaan.
5.Memerlukan waktu yang panjang, pompa, dan sumur pengamatan.
6.sedikit kurang baik untuk lapisan akuitard.

Perencanaan suatu pumping test.
• Studi geologi; mengetahui benar kondisi geologi bawah permukaan. Pengetahuan geologi dapat mengacu pada geologi regional, data geofisik, data geologi lokal, data topografi atau singkapan-singkapan.
• Menggunakan netoda analitik; misalnya metoda Theis, Jacob dsb.

Pengukuran dalam persiapan pumping test.
• Mengukur diameter sumur.
• Mengukur muka airtanah awal dan kedalaman dasar sumur sehingga diketahui tabal basah.
• Mendisain sumur pengamatan (ukurlah seperti pada sumur yang dipompa dan jaraknya).
• Jarak sumur pengamatan diusahakan pengamatan diusahakan sedekat mungkin.
Langkah pumping test.
• Pemompaan diusahakan dengan kecepatan yang kecil dahulu dinaikan bila muka air tidak berubak dan seteruanya.
• Diusahakan air yang dipompa tidak diresapkan lagi ke sekitar sumur yang memungkinkan mempengaruhi air dalam sumur.
• Mengukur muka air pada sumur pompa dan sumur pengamatan secara bersama-sama berdasarkan perubahan muka air yang berarti. Bila perubahan muka air relatif kecil saat dipompa, waktu pengamatan dapat dinaikan. Misal pada tahap awal setiap 0,5 menit bila perubahan tak berarti naikan 1 menit beberapa kali dan seterusnya.
• Bila muka airtanah tidak berubah terhadap waktu selama dipompa maka kondisi demikian disebut stready state dan pemompaan dihentikan.
• Dalam Recovery test, waktu pengukuran muka airtanah dari mulai 0,5 menit dan seterusnya dinaikan waktu pengamatan bila muka airtanah berubah sangat kecil.

Pengolahan data.
• Seluruh data dapat diolah dengan metode Theis dan Jacob (bila perlu dengan metode lainnya khusus untuk akuifer tak tertekan).

Pengujian Pompa
• Sumur
- pompa submersible listrik
- pompa angkat udara
- hidrogeologi juga desain
- packer pengujian
• pengujian akuifer
- steady-state analisis
- pengujian slug

Friday, June 10, 2011


Pengertian Kaolin
Kaolin merupakan masa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah, dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan. Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat (2H2O.Al2O3.2SiO2), dengan disertai beberapa mineral penyerta.

Kaolin Sebagai Bahan Galian Industri

Kaolin banyak dipakai sebagai bahan pembuatan beberapa produk dalam berbagai industri, baik bahan baku utama maupun sebagai sebagai bahan campuran. Kaolin banyak dipakai sebagai aplikasi dalam industri lama dan industri baru (Murray, 1963 dalam Lefond, 1983). Kaolin biasanya dipakai pada Industri kertas, Industri karet, Industri keramik, Industri cat, Industri plastik.
Proses Pembentukkan
Proses pembentukan kaolin (kaolinisasi) dapat terjadi melalui proses pelapukan dan proses hidrotermal alterasi pada batuan beku felspartik, mineral-mineral potas aluminium silka dan feldspar diubah menjadi kaolin. Endapan kaolin ada dua macam, yaitu: endapan residual dan sedimentasi.
Ciri Umum & Sifat Fisik
Ciri Umum
Umumnya berwarna putih atau agak keputihan. Kaolin mempunyai komposisi hidrous alumunium silikat.

Sifat Fisik
Kekerasan 2 – 2,5
Berat jenis 2,6 – 2,63
Mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah
pH bervariasi.

Jenis-jenis Kaolin

Halloysit (Al2(OH)4SiO5.2H2O)

Eksplorasi Kaolin

Metode Geologi Metode geologi dilakukan dengan beberapa survei, yaitu : Survei pengindraan jarak jauh, Survei geologi permukaan, Survei geologi bawah tanah atau dalam terowongan.
Metode Geofisika. Metode pengambilan data geofisika dilakuakn dengan : Survei geofisika dari udara (airbone surveys), Survei geofisika dilaut atau danau atau sungai, Survei geofisika darat.
Metode Geokimia

Eksploitasi Kaolin

Umumnya penambangan Kaolin dilakukan dengan 2 metode (Bisri dan Riyanto, 1990), yaitu :
Tambang terbuka (open pit mining).
Tambang semprot (hidraulicking).

Kegunaan Kaolin
Kaolin banyak dipakai sebagai bahan pengisi (filler), pelapis (coater), barang-barang tahan api dan isolator. Kegunaan kaolin sangat tergantung pada karakteristiknya karena karakteristik berpengaruh terhadap kualitasnya.  Kaolin dipakai di keramik, obat, melapisi kertas, sebagai bahan tambahan makanan, odol, sebagai bahan menyebarkan sinar di bola lampu pijar agar putih, bahan kosmetik. Juga dipergunakan di cat dan mengubah tingkat kilauan.

Erupsi Gunung Merapi D.I Yogyakarta-Jawa Tengah

Banyaknya bencana alam yang terjadi di Indonesia maupun di Dunia dalam beberapa tahun terakhir ini berkaitan dengan ilmu Geologi. Bencana tersebut umumnya terjadi karena pergerakan lempeng-lempeng bumi yang belakangan ini semakin aktif sehingga menimbulkan gempa bumi, tsunami dan juga letusan gunung api yang dipicu oleh pergerakan magma dalam perut bumi.
Salah satu dari bencana tersebut adalah letusan atau erupsi gunung api yang belakangan banyak terjadi di Indonesia. Di Indonesia sendiri terdapat sekitar 129 gunung api aktif dan lebih dari 500 gunung api yang tidak aktif.
Salah satu gunung api yang paling aktif saat ini adalah Gunung Merapi yang berada pada perbatasan Propinsi Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta. Gunung Merapi juga merupakan gunung api yang paling aktif di dunia saat ini. Letusan atau erupsi terakhirnya terjadi pada Oktober 2010.

Pengertian Gunung Api

Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang dapat didefinisikan sebagai suatu sistem saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan pada saat meletus.

Tipe Gunung Api

Gunungapi lava/gunungapi tameng (shield volcano) yang menghasilkan lava basalan.
- Tipe Hawaii : Tipe ini akan membentuk gunungapi tameng yang dibangun oleh leleran lava yang keluar dari beberapa retakan dan memencar membentuk suatu jalur celah yang cukup besar
- Tipe Iceland : Dicirikan dengan lavanya yang keluar dari kawah utama dan mempunyai skala yang lebih kecil dari tipe Hawaii.
Gunungapi piroklastik,merupakan gunungapi yang dibentuk oleh bahan lepasgunungapi piroklastik.
Gunungapi gas yaitu gunungapi yang terjadi karena kegiatan magmatik umumnya membentuk maar yaitu suatu lekukan yang disebabkan oleh letusan tunggal yang bersifat meledak,dikelilingi oleh kawah berbentuk cincin dan umumnya terisi air.

Struktur Gunung Api

Main Vent
Lava Flow
Strata lava dan Abu
Secondary Cone
Magma chamber

Tipe Letusan Gunung Api

Tipe – tipe letusan Gunung api menurut Escher, berdasarkan tekanan gas, derajat kecairan magma dan kedalaman dapur magma : 
1.Tipe Hawaii, ciri-cirinya : lava cair, dapur magma yang dangkal, tekanan gas rendah.
Contoh : gunungapi perisai di Hawaii, yaitu Kilaueaa dan Maunaloa
2.Tipe stromboli, ciri-cirinya : lava cair, dapur magma dangkal tapi lebih dalam dari tipe
Hawaii, tekanan gas sedang.
3.Tipe Volcano, ciri-cirinya : lava agak cair, terbentuk awan debu berbentuk bunga kol,
tekanan gas sedang. Contoh : Gunung Raung dan Vesuvius.
4.Tipe Merapi, ciri-cirinya : lava agak kental, dapur magma agak dangkal, tekanan gas
rendah, terdapat sumbat lava dan kubah lava.
5.Tipe Peele, ciri-cirinya : viskositas lava hampir sama dengan tipe merapi, tekanan gasnya
cukup besar, peletusan mendatar, Contoh : Gunung Peele
6.Tipe Vincent, ciri-cirinya : lava agak kental, tekanan gas sedang, kawahnya terdapat danau.
Contoh : gunung kelud.
7.Tipe Perret, ciri-cirinya : tekanan gas sangat kuat, lava encer, penyebab kaldera. Contoh :
Gunung Krakatau.

Gunung Merapi

Merapi (ketinggian puncak 2.968 m dpl, per 2006) adalah gunung berapi di bagian tengah Pulau Jawa dan merupakan salah satu gunung api teraktif di Indonesia. Lereng sisi selatan berada dalam administrasi Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta, dan sisanya berada dalam wilayah Provinsi Jawa Tengah, yaitu Kabupaten Magelang di sisi barat, Kabupaten Boyolali di sisi utara dan timur, serta Kabupaten Klaten di sisi tenggara. Kawasan hutan di sekitar puncaknya menjadi kawasan Taman Nasional Gunung Merapi sejak tahun 2004.
Gunung ini sangat berbahaya karena menurut catatan modern mengalami erupsi (puncak keaktifan) setiap dua sampai lima tahun sekali dan dikelilingi oleh pemukiman yang sangat padat. Sejak tahun 1548, gunung ini sudah meletus sebanyak 68 kali. Kota Magelang dan Kota Yogyakarta adalah kota besar terdekat, berjarak di bawah 30 km dari puncaknya.

Erupsi Gunung Merapi

Erupsi 2006
Di bulan April dan Mei 2006, mulai muncul tanda-tanda bahwa Merapi akan meletus kembali, ditandai dengan gempa-gempa dan deformasi. Pemerintah daerah Jawa Tengah dan DI Yogyakarta sudah mempersiapkan upaya-upaya evakuasi. Instruksi juga sudah dikeluarkan oleh kedua pemda tersebut agar penduduk yang tinggal di dekat Merapi segera mengungsi ke tempat-tempat yang telah disediakan.
Pada tanggal 15 Mei 2006 akhirnya Merapi meletus.
Pada 1 Juni, Hujan abu vulkanik dari luncuran awan panas Gunung Merapi yang lebat, tiga hari belakangan ini terjadi di Kota Magelang dan Kabupaten Magelang, Jawa Tengah.
Pada 8 Juni, Gunung Merapi pada pukul 09:03 WIB meletus dengan semburan awan panas yang membuat ribuan warga di wilayah lereng Gunung Merapi panik dan berusaha melarikan diri ke tempat aman.

Sejak saat itu mulai terjadi muntahan awan panas secara tidak teratur. Mulai 28 Oktober, Gunung Merapi memuntahkan lava pijar yang muncul hampir bersamaan dengan keluarnya awan panas pada pukul 19.54 WIB. Selanjutnya mulai teramati titik api diam di puncak pada tanggal 1 November, menandai fase baru bahwa magma telah mencapai lubang kawah.
Namun demikian, berbeda dari karakter Merapi biasanya, bukannya terjadi pembentukan kubah lava baru, malah yang terjadi adalah peningkatan aktivitas semburan lava dan awan panas sejak 3 November. Erupsi eksplosif berupa letusan besar diawali pada pagi hari Kamis, 4 November 2010, menghasilkan kolom awan setinggi 4 km dan semburan awan panas ke berbagai arah di kaki Merapi. Selanjutnya, sejak sekitar pukul tiga siang hari terjadi letusan yang tidak henti-hentinya hingga malam hari dan mencapai puncaknya pada dini hari Jumat 5 November 2010. Menjelang tengah malam, radius bahaya untuk semua tempat diperbesar menjadi 20 km dari puncak. Rangkaian letusan ini serta suara gemuruh terdengar hingga Kota Yogyakarta (jarak sekitar 27 km dari puncak), Kota Magelang, dan pusat Kabupaten Wonosobo (jarak 50 km). Hujan kerikil dan pasir mencapai Kota Yogyakarta bagian utara, sedangkan hujan abu vulkanik pekat melanda hingga Purwokerto dan Cilacap. Pada siang harinya, debu vulkanik diketahui telah mencapai Tasikmalaya, Bandung dan Bogor.

Erupsi 2010

Peningkatan status dari "normal aktif" menjadi "waspada" pada tanggal 20 September 2010 direkomendasi oleh Balai Penyelidikan dan Pengembangan Teknologi Kegunungapian (BPPTK) Yogyakarta. Setelah sekitar satu bulan, pada tanggal 21 Oktober status berubah menjadi "siaga" sejak pukul 18.00 WIB. Pada tingkat ini kegiatan pengungsian sudah harus dipersiapkan. Karena aktivitas yang semakin meningkat, ditunjukkan dengan tingginya frekuensi gempa multifase dan gempa vulkanik, sejak pukul 06.00 WIB tangggal 25 Oktober BPPTK Yogyakarta merekomendasi peningkatan status Gunung Merapi menjadi "awas" dan semua penghuni wilayah dalam radius 10 km dari puncak harus dievakuasi dan diungsikan ke wilayah aman.
Erupsi pertama terjadi sekitar pukul 17.02 WIB tanggal 26 Oktober. Sedikitnya terjadi hingga tiga kali letusan. Letusan menyemburkan material vulkanik setinggi kurang lebih 1,5 km dan disertai keluarnya awan panas yang menerjang Kaliadem, Desa Kepuharjo, Kecamatan Cangkringan, Sleman dan menelan korban 43 orang, ditambah seorang bayi dari Magelang yang tewas karena gangguan pernafasan.

Sejak saat itu mulai terjadi muntahan awan panas secara tidak teratur. Mulai 28 Oktober, Gunung Merapi memuntahkan lava pijar yang muncul hampir bersamaan dengan keluarnya awan panas pada pukul 19.54 WIB. Selanjutnya mulai teramati titik api diam di puncak pada tanggal 1 November, menandai fase baru bahwa magma telah mencapai lubang kawah.
Namun demikian, berbeda dari karakter Merapi biasanya, bukannya terjadi pembentukan kubah lava baru, malah yang terjadi adalah peningkatan aktivitas semburan lava dan awan panas sejak 3 November. Erupsi eksplosif berupa letusan besar diawali pada pagi hari Kamis, 4 November 2010, menghasilkan kolom awan setinggi 4 km dan semburan awan panas ke berbagai arah di kaki Merapi. Selanjutnya, sejak sekitar pukul tiga siang hari terjadi letusan yang tidak henti-hentinya hingga malam hari dan mencapai puncaknya pada dini hari Jumat 5 November 2010. Menjelang tengah malam, radius bahaya untuk semua tempat diperbesar menjadi 20 km dari puncak. Rangkaian letusan ini serta suara gemuruh terdengar hingga Kota Yogyakarta (jarak sekitar 27 km dari puncak), Kota Magelang, dan pusat Kabupaten Wonosobo (jarak 50 km). Hujan kerikil dan pasir mencapai Kota Yogyakarta bagian utara, sedangkan hujan abu vulkanik pekat melanda hingga Purwokerto dan Cilacap. Pada siang harinya, debu vulkanik diketahui telah mencapai Tasikmalaya, Bandung dan Bogor.
Bahaya sekunder berupa aliran lahar dingin juga mengancam kawasan lebih rendah setelah pada tanggal 4 November terjadi hujan deras di sekitar puncak Merapi. Pada tanggal 5 November Kali Code di kawasan Kota Yogyakarta dinyatakan berstatus "awas" (red alert).
Letusan kuat 5 November diikuti oleh aktivitas tinggi selama sekitar seminggu, sebelum kemudian terjadi sedikit penurunan aktivitas, namun status keamanan tetap "Awas". Pada tanggal 15 November 2010 batas radius bahaya untuk Kabupaten Magelang dikurangi menjadi 15 km dan untuk dua kabupaten Jawa Tengah lainnya menjadi 10 km. Hanya bagi Kab. Sleman yang masih tetap diberlakukan radius bahaya 20 km.


Gunung Merapi adalah salah satu gunung api yang paling aktif di wilayah Indonesia, bahkan di Dunia. Gunung api dengan ketinggian puncak 2.968 m dpl (per 2006) adalah gunung berapi di bagian tengah Pulau Jawa. Lereng sisi selatan berada dalam administrasi Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta, dan sisanya berada dalam wilayah Provinsi Jawa Tengah, yaitu Kabupaten Magelang di sisi barat, Kabupaten Boyolali di sisi utara dan timur, serta Kabupaten Klaten di sisi tenggara. Gunung Merapi terletak pada koordinat 7°32'30" LS 110°26'30" BT.
Gunung Merapi adalah gunung api tipe A yang memiliki bentuk Stratovolcano. Gunung ini sangat berbahaya karena menurut catatan modern mengalami erupsi (puncak keaktifan) setiap dua sampai lima tahun sekali dan dikelilingi oleh pemukiman yang sangat padat. Sejak tahun 1548, gunung ini sudah meletus sebanyak 68 kali.
Menurut Escher, berdasarkan tekanan gas, derajat kecairan magma dan kedalaman dapur magma, letusan Gunung Merapi dipisahkan dalam suatu tipe tersendiri, yaitu tipe Merapi dengan ciri-ciri lava agak kental, dapur magma agak dangkal, tekanan gas rendah dan terdapat sumbat lava serta kubah lava. Jenis magma yang bekerja pada Gunung Merapi adalah jenis magma Basa yang berasal dari interaksi lempeng Eurasia (utara) dengan lempeng Australia (selatan).