Proses Terbentuknya Batuan Metamorf dan Jenisnya

Batuan metamorf merupakan batuan yang sebenarnya sudah ada sebelumnya. Tetapi batuan ini mengalami perubahan akibat adanya komposisi mineral, tekstur, dan perubahan lainnya yang terjadi pada batuan hasil malihan tersebut. Batuan metamorf ini terjadi akibat adanya berbagai perubahan yang disebabkan oleh proses metamorfosa, seperti perubahan tekanan, perubahan kondisi kimia di kerak bumi, perubahan temperatur, akivitas kimiawi, dan seluruh faktor yang bersatu untuk membentuk batuan metamorf itu sendiri.

Proses Pembentukan Batuan Metamorf

Proses terbentuknya batuan metamorf karena adanya perubahan yang disebabkan oleh proses metamorfosa. Proses metamorfosa adalah sebuah proses pengubahan batuan akibat adanya perubahan tekanan, temperatur, dan adanya aktivitas kimia, baik fluida ataupun gas, bahkan bisa merupakan variasi dari ketiganya (tekanan, temperatur, dan aktivitas kimia). Proses metamorfosa sendiri sebenarnya merupakan proses isokimia, di mana tidak adanya penambahan unsur-unsur kimia pada batuan yang mengalami metamorfosa. Adapun temperatur yang berkisar biasanya antara 200oC – 800oC, tanpa melalui fase cair.

Adapun tiga faktor yang dapat menyebabkan terjadi proses metamorfosa tersebut sehingga mengakibatkan  proses terbentuknya batuan metamorf, antara lain:

  1. Perubahan Tempetur

Perubahan temperatur dapat terjadi karena adanya beberapa sebab, seperti adanya pemanasan akibat intrusi magmatik dan perubahan gradient geothermal. Adapun panas dalam skala kecil juga dapat terjadi akibat adanya sebuah gesekan atau friksi selama terjadinya deformasi suatu massa batuan. Pada batuan silikat misalnya, batas bawah terjadinya metamorfosa umumnya berkisar pada suhu 150oC ± 50oC. Hal ini ditandai dengan munculnya mineral-mineral Mg, yaitu carpholite, glaucophane, lawsonite, paragonite, prehnite maupun slitpnomelane. Sedangkan untuk batas atasnya berkisar pada suhu 650oC – 1100oC, tepatnya sebelum proses pelelehan dan tergantung pula pada jenis jenis batuan asalnya.

  1. Perubahan Tekanan

Tekanan yang dapat menyebabkan terjadinya proses metamorfosa pada dasarnya bervariasi. Proses metamorfosa akibat intrusi magmatik dapat terjadi mendekati tekanan permukaannya, di mana besarnya beberapa bar saja. Sedangkan proses metamorfosa yang terjadi pada suatu kompleks ofiolit dapat terjadi dengan tekanan lebih dari 30-40 kBar.

  1. Aktivitas Kimiawi

Ativitas kimiawi fluida maupun gas yang berada pada jaringan antara butir batuan, mempunyai peranan penting dalam proses metamorfosa. Hal ini dikarenakan memang fluida aktif memiliki banyak peran, yaitu air, karbon dioksida, asam hidroklorik, dan hidroflorik. Pada umumnya, fluida dan gas tersebut berperan sebagai katalis atau solven, serta memiliki sifat untuk membentuk reaksi kimia dan penyetimbang mekanis.

Jenis-Jenis Metamorfosa Pada Batuan Metamorf

Berdasarkan tatanan geologinya, Bucher dan Frey (1994) berpendapat bahwa proses metamorfosa dalam pembentukan batuan metamorf terbagi menjadi 2 jenis, antara lain:

1. Metamorfosa Regional (Dinamothermal)

Metamorfosa regional yang juga dikenal dengan sebutan dinamothermal merupakan proses metamorfosa yang terjadi di daerah yang sangat luas. Adapun metamorfosa ini dibagi menjadi 3 macam, diantaranya:

  • Metamorfosa Orogenik – Metamorfosa orogenik ini terjadi pada daerah sabuk orogenik, di mana terjadi proses deformasi yang menyebabkan rekristalisasi. Pada umumnya, batuan metamorf yang dihasilkan dari metamorfosa ini mempunyai butiran mineral yang terorientasi dan membentuk sabuk yang melampar atau terbentang dari ratusan hingga ribuan kilometer. Proses metamorfosa yang satu ini biasanya memerlukan waktu yang sangat lama, yaitu berkisar antara puluhan juta tahun.
  • Metamorfosa Burial – Metamorfosa burial ini terjadinya akibat adanya kenaikan tekanan dan temperatur pada daerah geosinklin yang mengalami sedimentasi intensif, di mana kemudian akan terlipat. Proses yang terjadi pada metamorfosa ini ialah proses rekristalisasi dan reaksi antara mineral dengan fluida.
  • Metamorfosa Dasar Samudera (ocean floor) – Metamorfosa dasar samudera yang dikenal dengan sebutan ocean floor ini terjadi akibat adanya perubahan pada kerak samudera, tepatnya di sekitar punggungan tengah samudera (mid oceanic ridges). Batuan metamorf yang dihasilkan dari proses metamorfosa ini umumnya memiliki komposisi basa dan ultrabasa. Selain itu, adanya pemanasan air laut juga menyebabkan mudah terjadinya reaksi kimia antara batuan dengan air laut tersebut.

2. Metamorfosa Lokal

Metamorfosa lokal merupakan proses metamorfosa yang terjadi di daerah yang sempit, yaitu diantara kisaran beberapa meter hingga kilometer saja. Adapun metamorfosa ini dibagi menjadi 6 macam, diantaranya:

  • Metamorfosa Kontak – Metamorfosa kontak ini terjadi pada batuan yang mengalami pemanasan di sekitar kontak massa batuan beku intrusif maupun ekstrusif. Perubahan terjadi karena adanya pengaruh panas dan material yang dilepaskan oleh magma serta deformasi akibat gerakan massa. Adapun zona metamorfosa kontak disebut juga contact aureole. Proses yang terjadi pada zona ini umumnya ialah rekristalisasi, reaksi kimia antara mineral, reaksi kimia antara mineral dan fluida, serta penggantian dan penambahan material. Batuan yang dihasilkan pada proses metamorfosa kontak ini umumnya memiliki butir-butir halus.
  • Metamorfosa Kaustik/Thermal/Optalic (Pirometamorfosa) – Metamorfosa kaustik ini sebenarnya merupakan jenis khusus dari metamorfosa kontak yang menunjukkan suatu efek hasil temperatur yang tinggi pada kontak batuan dengan magma pada kondisi volkanik atau quasi volkanik. Adapun contohnya ialah pada xenolith atau pada zone dike.
  • Metamorfosa Kataklastik/Dislokasi/Kinemati/Dinamik – Metamorfosa kataklastik ini terjadi pada daerah yang mengalami deformasi intensif, seperti pada pahatan. Proses yang terjadi murni ini disebabkan karena adanya gaya mekanis yang mengakibatkan penggerusan dan sranulasi batuan. Adapun batuan yang dihasilkan pada metamorfosa kataklastik ini memiliki sifat non-foliasi, di mana juga dikenal sebagai fault breccia, fault gauge ataupun milonit.
  • Metamorfosa Hidrotermal (Metasotisme) – Metamorfosa hidrotermal ini terjadi akibat adanya perlokasi fluida atau gas yang panas pada jaringan antar butir atau pada retakan-retakan batuan. Sedemikian sehingga menyebabkan perubahan komposisi mineral dan kimia. Selain itu, perubahan juga dipengaruhi karena adanya confining pressure.
  • Metamorfosa Impact – Metamorfosa impact ini terjadi akibat adanya tabrakan hypervelocity sebuah meteorit. Adapun kisaran waktunya hanya sekitar beberapa mikrodetik, di mana pada umumnya ditandai dengan terbentuknya mineral coesite dan stishovite. Selain itu, metamorfosa impact ini berkaitan erat dengan panas bumi (geothermal).
  • Metamorfosa Retrogade (Diaropteris) – Metamorfosa retrogade ini terjadi akibat adanya penurunan temperatur. Sedemikian sehingga kumpulan mineral metamorfosa tingkat tingginya berubah menjadi kumpulan mineral stabil pada temperatur yang lebih rendah dari sebelumnya.

Demikian bagaimana proses terbentuknya batuan metamorf yang disertai dengan jenis-jenis metamorfosa yang menjadi kunci proses dari terbentuknya batuan metamorf. Dari jenis-jenis metamorfosa itulah kita dapat tahu bagaimana macam-macam proses sebenarnya dari batuan metamorf yang disebabkan oleh tiga faktor utama, yaitu perubahan temperatur, perubahan tekanan, dan adanya aktivitas kimiawi.