Mineral pada Sistem Magmatik

Pendahuluan


Magma adalah suatu lelehan silikat bersuhu tinggi berada didalam Litosfir, yang terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas, hablur yang mengapung didalamnya, serta mengandung sejumlah bahan berwujud gas. Lelehan tersebut diperkirakan terbentuk pada kedalaman berkisar sekitar 200 kilometer dibawah permukaan Bumi, terutama terdiri dari unsur-unsur yang kemudian membentuk mineral-mineral

Magmatik sistem adalah suatu sistem dimana magma yang mempunyai berat-jenis lebih ringan dari batuan sekelilingnya, akan berusaha untuk naik melalui rekahan-rekahan yang ada dalam litosfir hingga akhirnya mampu mencapai permukaan Bumi.

Dalam perjalanannya naik menuju ke permukaan, magma dapat mulai kehilangan mobilitasnya ketika masih berada didalam litosfir dan membentuk dapur-dapur magma sebelum mencapai permukaan. Dalam keadaan seperti itu, magma akan membeku ditempat, dimana ion-ion didalamnya akan mulai kehilangan gerak bebasnya kemudian menyusun diri, menghablur dan membentuk mineral dan batuan beku.

Komposisi Magma dalam Sistem Magmatik

Komposisi magma yang terbentuk dari sistem magmatik mencerminkan komposisi magma dimana mereka mengkrisatal. Komposisi magma dipengaruhi oleh :
1. Kompisisi kimia dari batuan sumber
2. Modifikasi komposisi magma setelah pembentukan dan ekstraksi dari batuan sumber.

Peleburan Batuan Asal dan Pemisahan Magma dari Sumbernya

Peleburan batuan sumber terjadi sebagai respon terhadap :
1. Pemanasan
2. Infiltrasi H2O yang memiliki temperatur di bawah suhu yang dibutuhkan untuk dry melting.
3. Pengurangan tekanan pada massa batuan pada suhu tepat di bawah titik lebur

Magma adalah material yang bergerak, jadi ekstraksi magma dari batuan sumber yang tidak meleleh sempurna tidak dapat diduga. Ekstraksi dari sebagian lelehan merupakan respon dari ketidakstabilan gravitasi pada fase cair yang memiliki densitas rendah, yang kemudian menghasilkan intrusi, ataupun kompresi lempeng tektonik dimana cairannya dapat dipisahkan dari residu padatannya.
Kumpulan mineral di batuan magmatik kemungkinan mencerminkan komposisi utama dari magma yang terekstraksi, tapi bukan sumber magmanya.

Modifikasi Komposisi Magma

Modifikasi komposisi magma kemungkinan terjadi akibat :

Difusi Internal mungkin terjadi di dapur magma, setelah atau selama kristalisasi pada lingkungan yang tak terpengaruhi oleh konveksi panas.
Sebagai contoh, bertambahnya feldspar alkali pada Deboullie pluton di Maine yang dideskripsikan oleh Boone (1962), diakibatkan karena difusi bagian atas oleh ion alkali (Na+, K+) atau ion alkali-silikat yang berkoordinasi dengan ion-ion cair dalam merespon perubahan gradien suhu dari interior magma bersuhu tinggi menuju interior magma bersuhu rendah.

Kristalisasi Sebagian, merupakan ciri utama dari sebagian besar magma. Proses kristalisasi dipengaruhi oleh banya faktor, seperti suhu yang berada di bawah suhu standar kristalisasi. Maka magma akan mejadi terbedakan melalui proses tenggelam, mengapung, perbedaan aliran kristal, pelelehan, atau juga menjadi pelapisan dari permukaan dapur magma. Magma yang terbedakan ini akan memiliki komposisi yang berbeda dari magma induk (sebelum terbedakan)

Penggabungan magma akan menyebabkan magma dengan komposisi yang berbeda. Penggabungan ini biasanya melibatkan dua campuran magma, dimana salah satu magma telah mengandung kristal. Sehingga proses ini bisa juga disebut sebagai “penggabungan kristal dan magma”. Biasanya penggabungan magma akan terlihat jika penggabungan ini berasal dari magma yang berbeda sumbernya.

Asimilasi dari material-material luar juga akan mengakibatkan modifikasi komposisi magma. Walau pun proses ini tak sama seperti proses termal dan kinetik yang menyebabkan besar perubahan pada magma yang termodifikasi, namun untuk skala lokal proses ini bisa sangat berpengaruh secara signifikan.

Penyebab Pembekuan Magma

Magma Kehilangan Panas
Perpindahan panas dari magma ke batuan yang relatif dingin merupakan kasus klasik pada intrusi dangkal (lebih dingin) pada mantel bumi. Pendinginan mengakibatkan magma kehilangan energi kinetik komponen lelehnya hingga titik nukleasi dan kristalisasi atau hingga pembekuan yang cepat membentuk gelas (lingkungan volkanik).

Magma Kehilangan Fase Cair
Pemisahan fase cair pada magma yang mengandung H20, menyebabkan kristalisasi dengan atau tanpa penurunan suhu (kehilangan kalor). Pelepasan H20 memungkinkan polimer silikat untuk terbentuk, menjadi langkah awal untuk pembentukan struktur kristal silikat.

Fractional crystallization terjadi apabila ada urutan kristalisasi unsur mineral sebagai variabel, seperti suhu, jatuh daripada kristalisasi total pada suhu normal. Jika fase mineral pembentukannya dini dan bersuhu lebih tinggi terpisah dari magma induk melalui penenggelaman, pengapungan, aliran yang berbeda dari kristal dan lelehan, atau melalui peletakan pada permukaan ruang magma, komposisi magma yang tersisa ini berbeda dengan megma induk, dan disebut differentiated magma.

Kristalisasi sebagian memiliki dua cabang mineralogi penting :

1. Pemisahan mekanis mineral dari magma induk yang mengarah pada formasi dari batuan yang tak mempunyai komposisi magma induk.
Contoh: pemisahan olivin dari magma basaltik mengkristal menghasilkan batu dunite monomineralogi.


2. Jika sejumlah kecil magma mengkristal mengalami perubahan lingkungan mendadak, seperti intrusi kedua, atau peristiwa erupsi di permukaan Bumi, magma tersebut akan mengkristal dengan cepat atau mengeras menjadi gelas.

Sistem magmatik yang paling luas dipelajari ialah sistem granit dan sistem basal. Sistem granit juga berlaku untuk magma yang menghasilkan riolit. Sementara sistem basal berlaku untuk magma yang menghasilkan gabbro.
Sistem magmatik rendah kandungan silika dicirikan oleh kehadiran albit dan K-feldspar yang rendah silika.
Reaksi-reaksi berilut menunjukkan mengapa pembentukan leusit atau nepheline di hadapan silika berlebih dihindari jika kesetimbangan dicapai dalam sistem seperti :
NaA1Si206 (nepheline) + SiOl --> NaA1Si30, (albite)
KAlSi,06 (leucite) + Si0, --> KAlSi308 (K-feldspar)

Morfologi dari mineral magmatik

Bentuknya mencerminkan kebebasan berkembang dalam bentuk liquid, perkembangan khusus akibat dari gangguan kristal lain, dan lingkungan dinamik. Magmatik sistem memiliki 2(atau 3) tahapan kristalisasi atau pemadatan, tahapan pertama biasanya menghasilkan kristal-kristal ukuran besar.
Selama tahap kedua, biasanya biji matrik yang sangat halus / gelasan terbentuk.