Geologi

Pengertian Kristalisasi Magma – Proses – Jenis Kristal yang Dihasilkan

Ketika gunung berapi mengalami erupsi, ada beragam jenis material yang dikeluarkan dari dalam perut bumi. Keluarnya material tersebut disebabkan oleh adanya aktivitas di dalam dapur magma. Jadi ketika aktivitas meningkat maka ada kemungkinan material panas yang berasa dari dalam perut bumi akan disemburkan keluar dan terjadilah gunung meletus. Namun ada kalanya magma yang berada di dalam bumi mengalami kristalisasi.

Kristalisasi merupakan suatu proses pembentukan suatu bahan padat yang berasal dari pengendapan larutan, melt atau campuran leleh, ataupun pengendapan langsung yang berasal dari gas (meskipun sangat jarang terjadi). Kristalisasi sendiri juga digunakan dalam teknik pemisahan kimia antara bahan padat – cair dengan cara melakukan pemindahan massa dari zat terlarut (solutan) cairan menjadi padatan kristal. Lalu apa itu kristalisasi magma dan bagaimana proses terjadinya?

Kristalisasi Magma

Seperti yang kita tahu jika magma yang berada di dalam Bumi memiliki wujud cair dan sangat panas. Tidak heran jika ion – ion yang berada di dalamnya akan terus bergerak secara bebas dan tidak beraturan. Justru sebaliknya ketika magma mengalami proses pendinginan, pergerakan ion – ion penyusun magma mengalami penurunan dan secara bertahap ion tersebut mulai mengatur membentuk susunan yang lebih teratur. Proses tersebut yang dikenal dengan nama kristalisasi.

Ion – ion di dalam magma akan saling terkait antara satu dengan yang lain untuk membentuk suatu ikatan kimia dan menghasilkan bentuk kristal yang teratur. Secara umum material penyusun magma tidak akan membeku dalam waktu bersamaan. Cepat atau lambatnya pendinginan magma tersebut sangat berpengaruh pada proses kristalisasi terutama pada ukuran kristal. Jika pendinginan berlangsung secara lambat maka ion – ion mempunyai kesempatan untuk berkembang sehingga kristal yang dihasilkan akan berukuran besar. Proses kristalisasi ini biasanya terjadi di magma yang berada jauh di bawah permukaan bumi. Batuan beku yang terbentuk di bawah permukaan bumi menghasilkan tekstur kasar atau faneritik. Tektur faneritik memiliki butiran kasar dan relatif sama besar namun mineral penyusunnya dapat dibedakan dengan mata telanjang. Karena terbentuk di bawah permukaan bumi, maka batuan beku ini akan muncul ketika batuan yang menutupinya mengalami erosi.

Namun sebaliknya jika proses pendinginan berlangsung dengan cepat dan terjadi dekat dengan permukaan bumi, ion – ion tersebut tidak memiliki kesempatan untuk mengembangkan diri sehingga tidak akan menghasilkan kristal. Bentuk batuan beku yang dihasilkan memiliki tekstur berbutir halus sangat kecil atau disebut afanitik. Hasil akhir pembekuan menghasilkan atom tidak teratur yang dikenal dengan nama mineral gelas. Meskipun mineral sulit untuk ditentukan karena ukurannya yang sangat halus, batuan beku ini bisa dicirikan dari warnanya yang sangat terang, sedang atau gelap. Untuk batuan beku afanitik berwarna terang memiliki kandungan mineral nonferromagnesian silicate sedangkan yang berwarna gelap mengandung ferromagnesian silikat. Jika dilihat secara visual, batuan beku afanitik terdapat lubang – lubang bekas keluarnya gas berbentuk bulat atau memanjang yang disebut dengan vesikuler yang umumnya ditemukan pada bagian luar aliran lava.

Ketika magma mengalami proses pendinginan, atom oksigen dan atom silikon saling berkaitan satu dengan lainnya untuk pertama kali membentuk tetrahedra oksigen – silikon. Semua tetraherdra yang terbentuk akan saling berkaitan dan bergabung dengan ion – ion lainnya sampai membentuk inti kristal dan bermacam mineral silikat. Seperti yang dijelaskan sebelumnya mineral yang tersusun di dalam magma tidak terbentuk dalam waktu yang sama, sehingga ada beberapa mineral yang akan mengkristal pada suhu tertentu. Tidak heran jika terkadang magma mengandung kristal padat yang masing dikelilingi oleh material cair.

Komposisi magma dan jumlah kandungan dari bahan volatil juga turut mempengaruhi proses kristalisasi. Tidak heran jika magma dapat digolongkan berdasarkan materi penyusunnya maka kenampakan fisik serta komposisi mineral yang terdapat pada batuan beku juga akan bervariasi. Sedangkan kondisi lingkungan saat terbentuknya proses kristalisasi dapat diketahui dari sifat susunan butiran mineral atau tekstur. Bisa dikatakan bahwa klasifikasi batuan beku berdasarkan pada tekstur serta komposisi mineral penyusunnya.

Pembekuan atau kristalisasi magma yang berlangsung dengan lambat akan menghasilkan

Jenis – Jenis Kristalisasi Berdasarkan Proses Asal Usulnya

Kristalisasi dari larutan (solutan)

Yaitu suatu proses kristalisasi yang paling banyak dijumpai terutama di bidan teknik kimia, seperti pembuatan produk kristal senyawa anorganik ataupun organik yaitu urea, gula pasir, tawas, garam dapur dan lain sebagainya.

Kristalisasi dari lelehan (melt)

Kristalisasi ini hanya berlaku untuk pembuatan silikon single kristal yang pada tahap selanjutnya dibuat silikon waver yaitu bahan dasar pembuatan chip – chip integrated circuit (IC). Untuk kristalisasi yang berasal dari lelehan ini juga memasukan tahap prilling atau granulasi.

Kristalisasi dari uap

Merupakan proses sublimasi – desublimasi pada suatu senyawa dalam fasa uap disublimasikan untuk menjadi kristal. Proses ini juga berlaku di bidang industri yang tentunya perlu melewati beberapa tahap.

Penyebab Kristalisasi Magma

Magma Mengalami Kehilangan Panas

Terjadi perpindahan panas pada magma menjadi batuan yang relatif dingin adalah kejadian biasa dan terjadi pada intrusi dangkal dan semakin dingin jika berada di kerak bumi. Proses pendinginan mengakibatkan magma kehilangan energi kinetiknya hingga mencapai titik nukleasi dan kristalisasi atau pembekuan cepat yang menghasilkan gelas atau lingkungan volkanik.

Magma Mengalami Kehilangan Fase Cair

Magma yang mengalami fase pemisahan dengan air dapat mengakibatkan terbentuknya kristal meskipun tidak mengalami penurunan suhu sekalipun atau kehilangan kalor. Saat air terlepas dari tubuh magma, ada kemungkinan polimer silikat terbentuk sehingga menjadi sebuah langkah awal dalam pembentukan struktur kristal silikat. Ada sebuah tahapan bernama fractional crystallization yaitu ketika urutan kristalisasi unsur mineral sebagai variabel (suhu) jatuh pada kristalisasi total pada suhu normal.

Namun apabila fase mineral pembentuk terjadi lebih cepat dan memiliki suhu lebih tinggi dalam keadaan terpisah dari magma induk sebagai akibat penenggelaman, pengapungan, peletakan permukaan ruang magma atau aliran yang beda dari kristal dan lelehan, maka magma yang tersisa tersebut akan memiliki sifat yang berbeda dari magma induknya atau lebih dikenal dengan istilah differentiated magma.

Demikian penjelasan mengenai kristalisasi magma. Semoga informasi di atas dapat bermanfaat.