Hukum Dasar Geologi

1.         Law of Superposition (James Hutton, 1795)

Bahwa pada sekuen lapisan yang belum terganggu batuan yang tertua atau yang terendapkan lebih awal akan berada paling bawah sedangkan batuan yang termuda atau yang terendapkan paling akhir akan berada di lapisan paling atas. Atau dengan kata lain, “The lower is the older, the upper is the younger”.

2.         Law of Uniformitarianism (James Hutton, 1785)

Hukum ini meyatakan bahwa keadaan sekarang adalah kunci bagi keadaan masa lalu (the present is the key to the past). Proses geologi terjadi pada saat ini juga terjadi pada masa lampau. Sebagai contoh yaitu pada saat ini batugamping koral sedang tumbuh di laut, jadi kalau pada saat ini terdapat dipuncak gunung dapat disimpulkan bahwa pada jaman yang lalu daerah pegunungan tersebut merupakan dasar laut.

3.         Law of Original Horizontality (Nicolas Steno,1669)

Lapisan-lapisan sedimen diendapkan mendekati horisontal dan pada dasarnya sejajar dengan bidang permukaan dimana lapisan sedimen tersebut diendapkan. Susunan lapisan yang kedudukannya tidak horisontal berarti telah mengalami proses geologi lain setelah pengendapannya, misalnya dipengaruhi oleh gaya tektonik apabila ada proses tektonik yang mengganggu.

4.         Principles of Cross-cutting Relationships

Hukum ini menyatakan bahwa satuan batuan atau sesar dimana salah satu dari lapisan tersebut memotong menyilang lapisan yang lain, maka satuan batuan yang memotong umurnya relatif lebih muda dari pada satuan batuan yang dipotongnya.

5.         Faunal Succession (Abble Giraud-Soulavie, 1778)

Pada setiap lapisan yang berbeda umur geologinya akan ditemukan fosil yang berbeda pula. Secara sederhana bisa juga dikatakan Fosil yang berada pada lapisan bawah akan berbeda dengan fosil di lapisan atasnya. Fosil yang hidup pada masa sebelumnya akan digantikan (terlindih) dengan fosil yang ada sesudahnya, dengan kenampakan fisik yang berbeda (karena evolusi). Perbedaan fosil ini bisa dijadikan sebagai pembatas satuan formasi dalam lithostratigrafi atau dalam koreksi stratigrafi. dan bisa untuk mengetahui lingkunan sebelum terfosilkan.

6.         Law of Unconformity

Ketidakselarasan berhubungan dengan sedimentasi antara satu lapisan batuan dengan batuan lain. Dalam proses sedimentasi, jika sedimentasi normal maka alur perlapisan batuan akan terlihat normal dan tidak ada perbedaan yang mencolok pada tiap lapisan. Akan tetapi, kadangkala terdapat kasus dimana sedimentasi hilang pada satu waktu sehingga terjadi ketidakselarasan (unconformity) antara lapisan atas dan bawah. Berikut adalah beberapa macam ketidakselarasan dalam perlapisan batuan:

·           Nonconformity: Hubungan antara 2 satuan stratigrafi, yaitu antara batuan beku/metamorf  dan batuan sedimen. Biasanya batuan beku/metamorf berada dibawah atau sebagai basement dan batuan sediment berada diatasnya.

·           Angular Conformity: Hubungan 2 satuan stratigrafi  dan terjadi hubungan yang menyudut.

·           Disconformity: Hubungan antara batuan sedimen  dengan batuan sedimen tetapi terdapat bidang   erosi yang irreguler (kasar).

·           Paraconformity: Hubungan 2 batuan yang sama dimana  bidang ketidakselarasan sejajar bidang perlapisan.

Komponen Deskripsi Batuan Beku - Sedimen - Metamorf

Batuan Beku

Warna Batuan

berwarna cerah umumnya adalah batuan beku asam yang  tersusun atas mineral-mineral felsik,misalnya kuarsa, potash feldsfar dan muskovit.

berwarna gelap sampai hitam umumnya batuan beku intermediet diman jumlah mineral felsik dan mafiknya hampir sama banyak.

berwarna hitam kehijauan umumnya adalah batuan beku basa dengan mineral penyusun dominan adalah mineral-mineral mafik. 

Struktur Batuan - kenampakan hubungan antara bagian-bagian batuan yang berbeda

Masif            : bila batuan pejal,tanpa retakan ataupun lubang-lubang gas 

Jointing         : bila batuan tampak seperti mempunyai retakan-retakan.

Vesikular       : dicirikandengan adanya lubang-lubang gas,

Skoriaan        :  bila lubang-lubang gas tidak saling berhubungan. 

Pumisan        : bila lubang-lubang gas saling berhubungan. 

Aliran            : bila ada kenampakan aliran dari kristal-kristal maupun lubang gas. 
Amigdaloidal   : bila lubang-lubang gas terisi oleh mineral-mineral sekunder. 

Tekstur Batuan - kenampakan butir-butir mineral yang ada di dalamnya

Tingkat kristalisasi

·       Holokristalin, jika mineral-mineral dalam batuan semua berbentuk kristal-kristal. 

·       Hipokristalin, jika sebagian berbentuk kristal dan sebagian lagi berupa mineral gelas. 

·       Holohialin, jika seluruhnya terdiri dari gelas.  

Ukuran kristal 

Ukuran kristal adalah sifat tekstural yang paling mudah dikenali. Ukuran kristal dapat menunjukan tingkat kristalisasi pada batuan.

Granularitas

Pada batuan beku non fragmental tingkat granularitas dapat dibagi menjadi beberapa macam yaitu: 
Equigranulritas - ukuran kristal yang seragam. Tekstur ini dibagi menjadi 2: 

·           Fenerik Granular

      ukuran kristal masih bisa dibedakan dengan mata telanjang 

·           Afinitik

      ukuran kristal tidak dapat dibedakan  dengan mata telanjang atau ukuran kristalnya sangat halus. 

Inequigranular  - ukuran kristal tidak seragam. Tekstur ini dapat dibagi lagi menjadi : 

·           Faneroporfiritik - kristal yang besar dikelilingi oleh kristal-kristal yang kecil dan dapat dikenali dengan mata telanjang

·           Porfiroafinitik - fenokris dikelilingi oleh masa dasar yang tidak dapat dikenali dengan mata telanjang.

·           Gelasan (glassy) Batuan beku dikatakan memilimki tekstur gelasan apabila semuanya tersusun atas gelas.

Bentuk Butir 

·         Euhedral, bentuk kristal dari butiran mineral mempunyai bidang kristal yang sempurna. 

·         Subhedral,bentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh sebagian bidang kristal yang sempurna. 

·         Anhedral, berbentuk kristal dari butiran mineral dibatasi oleh bidang kristal yang tidak sempurna.

Komposisi Mineral  

1.     Kelompok Granit –Riolit

dari magma yang bersifat asam, tersusun oleh mineral-mineral kuarsa ortoklas, plaglioklas Na, kadang terdapat  hornblende,biotit,muskovit dalam jumlah yang kecil. 

2.     Kelompok Diorit – Andesit 

dari magma yang bersifat intermediet, tersusun atas mineral-mineral plaglioklas, Hornblande, piroksen dan kuarsa biotit, orthoklas dalam jumlah kecil 

3.     Kelompok Gabro – Basalt

dari magma yang bersifat basa, tersusun atas mineral-mineral olivine, plaglioklas Ca, piroksen dan hornblende.

4.     Kelompok Ultra Basa 

Tersusun oleh olivin dan piroksen. Mineral lain yang mungkin adalah plagliokals Ca dalam jumlah kecil.            

Derajat Kristalisasi 

·           Holokristalin        

keseluruhan mineral yang membentuk kristal, hal ini menunjukkan bahwa proses kristalisasi berlangsung begitu lama sehingga memungkinkan terbentuknya mineral – mineral dengan bentuk kristal yang relatif sempurna. 

·           Hipokristalin      

sebagian mineral kristal dan sebagiannya membentuk gelas, hal ini menunjukkan proses kristalisasi berlangsung relatif lama namun masih memingkinkan terbentuknya mineral dengan bentuk kristal yang kurang.

·            Holohyalin  

keseluruhannya berbentuk gelas, hal ini menunjukkan bahwa proses kristalisasi magma berlangsung relatif singkat sehingga tidak memungkinkan pembentukan mineral – mineral dengan bentuk yang sempurna.  

Sifat Batuan 

Asam (Felsik) 

berwarna cerah umumnya adalah batuan beku asam yang  tersusun atas mineral-mineral felsik. 

Intermediet 

berwarna gelap sampai hitam umumnya batuan beku intermediet diman jumlah mineral felsik dan mafiknya hampir sama banyak.

Basa (Mafik) 

berwarna hitam kehijauan umumnya adalah batuan beku basa dengan mineral penyusun dominan adalah mineral-mineral mafik.

Ultrabasa (Ultramafik )

berwarna kehijauan dan berwarna hitam pekat dimna tersusun oleh mineral – mineral mafic seperti olivin.

Batuan Sedimen

Batuan sedimen klastika (detritus, mekanik, eksogenik) adalah batuan sedimen yang terbentuk sebagai hasil pengerjaan kembali (reworking) terhadap batuan yang sudah ada.

Komposisi Penyusun Utamanya, batuan sedimen klastika (bertekstur klastika) dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu :

1. Batuan sedimen silisiklastika, adalah batuan sedimen klastika dengan mineral penyusun utamanya adalah kuarsa dan felspar.

2. Batuan sedimen klastika gunungapi adalah batuan sedimen dengan material penyusun utamanya berasal dari hasil kegiatan gunungapi (kaca, kristal dan atau litik), dan

3. Batuan sedimen klastika karbonat, atau batugamping klastika adalah batuan sedimen klastika dengan mineral penyusun utamanya adalah material karbonat (kalsit).

Kekompakan

Proses pemadatan dan pengompakan, dari bahan lepas (endapan) hingga menjadi batuan sedimen disebut diagenesa. 

3 macam diagenesa, yaitu :

1. Diagenesa eogenik, yaitu diagenesa awal pada sedimen di bawah muka air.

2. Diagenesa mesogenik, yaitu diagenesa pada waktu sedimen mengalami penguburan    semakin dalam.

3. Diagenesa telogenik, yaitu diagenesis pada saat batuan sedimen tersingkap kembali di permukaan oleh karena pengangkatan dan erosi.

Derajat Kekompakan

1. Bahan lepas (loose materials, masih berupa endapan atau sedimen)

2. Padu (indurated), pada tingkat ini konsolidasi material terjadi pada kondisi kering, tetapi akan terurai bila dimasukkan ke dalam air.

3. Agak kompak (padat), pada tingkat ini masih ada butiran/fragmen yang dapat dilepas dengan tangan atau kuku.

4. Kompak (keras), butiran tidak dapat dilepas dengan tangan/kuku.

5. Sangat kompak (sangat keras, biasanya sudah mengalami rekristalisasi).

Kebundaran

1. Sangat meruncing (sangat menyudut) (very angular)

2. Meruncing (menyudut) (angular)

3. Meruncing (menyudut) tanggung (subangular)

4. Membundar (membulat) tanggung (subrounded)

5. Membundar (membulat (rounded), dan

6. Sangat membundar (membulat) (well-rounded).

Ukuran Butir

Ukuran butir (mm)	Nama Butiran	Nama batuan
Æ > 256	Boulder / block (bongkah)	Breksi
64 – 256	Cobble (kerakal)	(bentuk / kebundaran butiran meruncing)
4 – 64	Pebble	Konglomerat
2 – 4	Granule (kerikil)	(bentuk / kebundaran butiran membulat)
1/16 – 2	Sand (pasir)	Batupasir
1/16 – 1/256	Silt (lanau)	Batulanau
Æ < 1/256	Clay (lempung)	Batulempung

Kemas atau Fabrik

1. Kemas tertutup, bila butiran fragmen di dalam batuan sedimen saling bersentuhan atau bersinggungan atau berhimpitan, satu sama lain (grain/clast supported). Apabila ukuran butir fragmen ada dua macam (besar dan kecil), maka disebut bimodal clast supported. Tetapi bila ukuran butir fragmen ada tiga macam atau lebih maka disebut polymodal clast supported.

2. Kemas terbuka, bila butiran fragmen tidak saling bersentuhan, karena di antaranya terdapat material yang lebih halus yang disebut matrik (matrix supported).

Sortasi

Struktur Sedimen

1. Struktur di dalam batuan (features within strata) :

a. Struktur perlapisan (planar atau stratifikasi). Jika tebal perlapisan < 1 cm disebut struktur laminasi.

b. Struktur perlapisan silang-siur (cross bedding / cross lamination).

c. Struktur perlapisan pilihan (graded bedding)

ü Normal, jika butiran besar di bawah dan ke atas semakin halus.

ü Terbalik (inverse), jika butiran halus di bawah dan ke atas semakin kasar.

2. Struktur permukaan (surface features) :

a. Ripples (gelembur gelombang atau current ripple marks)

b. Cetakan kaki binatang (footprints of various walking animals)

c. Cetakan jejak binatang melata (tracks and trails of crowling animals)

d. Rekahan lumpur (mud cracks, polygonal cracks)

e. Gumuk pasir (dunes, antidunes)

3. Struktur erosi (erosional sedimentary structures)

a. Alur/galur (flute marks, groove marks,linear ridges)

b. Impact marks (bekas tertimpa butiran fragmen batuan atau fosil)

c. Saluran dan cekungan gerusan (channels and scours)

d. Cekungan gerusan dan pengisian (scours & fills)

Batuan sedimen non-klastika adalah batuan sedimen yang terbentuk sebagai hasil penguapan suatu larutan, atau pengendapan material di tempat itu juga (insitu)

Batuan Metamorf

Tingkat Malihannya

(1) metamorfisme tingkat rendah (low-grade metamorphism) - jejak kenampakan batuan asal masih bisa diamati dan penamaannya menggunakan awalan meta (-sedimen, -beku)

(2) metamorfisme tingkat tinggi (high-grade metamorphism) - jejak batuan asal sudah tidak nampak, malihan tertinggi membentuk migmatit (batuan yang sebagian bertekstur malihan dan sebagian lagi bertekstur beku atau igneous).

Penyebabnya

 (1) Metamorfisme kontak/ termal, pengaruh T dominan; pada zona kontak atau sentuhan langsung dengan tubuh magma (intrusi) dengan lebar antara 2 – 3 km

(2) Metamorfisme dinamo/ kataklastik/dislokasi/kinematik, pengaruh P dominan; pada daerah sesar besar/ utama yaitu pada lokasi dimana masa batuan tersebut mengalami penggerusan.

(3) Metamorfisme regional, terpengaruh P & T, serta daerah luas.  pada kulit bumi bagian dalam dan lebih intensif bilamana diikuti juga oleh orogenesa 

Struktur

Foliasi

a. Struktur Skistose: struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral pipih (biotit, muskovit, felspar) lebih banyak dibanding mineral butiran.

b. Struktur Gneisik: struktur yang memperlihatkan penjajaran mineral granular, jumlah mineral granular relatif lebih banyak dibanding mineral pipih.

c. Struktur Slatycleavage: sama dengan struktur skistose, kesan kesejajaran mineraloginya sangat halus (dalam mineral lempung).

d. Struktur Phylitic: sama dengan struktur slatycleavage, hanya mineral dan kesejajarannya sudah mulai agak kasar.

Non Foliasi

a. Struktur Hornfelsik: struktur yang memperlihatkan butiran-butiran mineral relatif seragam.

b. Struktur Kataklastik: struktur yang memperlihatkan adanya penghancuran terhadap batuan asal.

c. Struktur Milonitik: struktur yang memperlihatkan liniasi oleh adanya orientasi mineral yang berbentuk lentikuler dan butiran mineralnya halus.

d. Struktur Pilonitik: struktur yang memperlihatkan liniasi dari belahan permukaan yang berbentuk paralel dan butiran mineralnya lebih kasar dibanding struktur milonitik, malah mendekati tipe struktur filit.

e. Struktur Flaser: sama struktur kataklastik, namun struktur batuan asal berbentuk lensa yang tertanam pada masa dasar milonit.

f. Struktur Augen: sama struktur flaser, hanya lensa-lensanya terdiri dari butir-butir felspar dalam masa dasar yang lebih halus.

g. Struktur Granulose: sama dengan hornfelsik, hanya butirannya mempunyai ukuran beragam.

h. Struktur Liniasi: struktur yang memperlihatkan adanya mineral yang berbentuk jarus atau fibrous.

Tekstur

Kristaloblastik

Tekstur batuan metamorf yang dicirikan dengan tekstur batuan asal sudah tidak kelihatan lagi atau memperlihatkan kenampakan yang sama sekali baru. Dalam penamaannya menggunakan akhiran kata –blastik. Berbagai kenampakan tekstur batuan metamorf dapat dilihat pada Gambar 3.13.

a. Tekstur Porfiroblastik: sama dengan tekstur porfiritik (batuan beku), hanya kristal besarnya disebut porfiroblast.

b. Tekstur Granoblastik: tekstur yang memperlihatkan butir-butir mineral seragam.

c. Tekstur Lepidoblastik: tekstur yang memperlihatkan susunan mineral saling sejajar dan berarah dengan bentuk mineral pipih.

d. Tekstur Nematoblastik: tekstur yang memperlihatkan adanya mineral-mineral prismatik yang sejajar dan terarah.

e. Tekstur Idioblastik: tekstur yang memperlihatkan mineral-mineral berbentuk euhedral.

f. Tekstur Xenoblastik: sama dengan tekstur idoblastik, namun mineralnya berbentuk anhedral.

Palimpset

Tekstur batuan metamorf yang dicirikan dengan tekstur sisa dari batuan asal masih bisa diamati. Dalam penamaannya menggunakan awalan kata –blasto.

a. Tekstur Blastoporfiritik: tekstur yang memperlihatkan batuan asal yang porfiritik.

b. Tekstur Blastopsefit: tekstur yang memperlihatkan batuan asal sedimen yang ukuran butirnya lebih besar dari pasir.

c. Tekstur Blastopsamit: sama dengan tekstur blastopsefit, hanya ukuran butirnya sama dengan pasir.

d. Tekstur Blastopellit: tekstur yang memperlihatkan batuan asal sedimen yang ukuran butirnya lempung.

Mineral Penyusun

(1) mineral stress - mineral yang stabil dalam kondisi tekanan, dapat berbentuk pipih/tabular, prismatik dan tumbuh tegak lurus terhadap arah gaya/stress meliputi: mika, tremolit-aktinolit, hornblende, serpentin, silimanit, kianit, seolit, glaukopan, klorit, epidot, staurolit dan antolit.

(2) mineral anti stress - mineral yang terbentuk dalam kondisi tekanan, biasanya berbentuk equidimensional, meliputi: kuarsa, felspar, garnet, kalsit dan kordierit.

 Jenis Batuan

Amphibolit: Batuan yang berbutir sedang sampai kasar komposisi utamanya adalah ampibol (biasanya hornblende) dan plagioklas.

Eclogit: Batuan yang berbutir sedang komposisi utama adalah piroksin klino ompasit tanpa plagioklas felspar (sodium dan diopsit kaya alumina) dan garnet kaya pyrop. Eclogit mempunyai komposisi kimia seperti basal, tetapi mengandung fase yang lebih berat. Beberapa eclogit berasal dari batuan beku.

Granulit: Batuan yang berbutir merata terdiri dari mineral (terutama kuarsa, felspar, sedikit garnet dan piroksin) mempunyai tekstur granoblastik. Perkembangan struktur gnessiknya lemah mungkin terdiri dari lensa-lensa datar kuarsa dan/atau felspar.

Hornfels: Berbutir halus, batuan metamorfisme thermal terdiri dari butiran-butiran yang equidimensional dalam orientasi acak. Beberapa porphiroblast atau sisa fenokris mungkin ada. Butiran-butiran kasar yang sama disebutgranofels.

Milonit: Cerat berbutir halus atau kumpulan batuan yang dihasilkan oleh pembutiran atau aliran dari batuan yang lebih kasar. Batuan mungkin menjadi protomilonit, milonit, atau ultramilomit, tergantung atas jumlah dari fragmen yang tersisa. Bilamana batuan mempunyai skistosity dengan kilap permukaan sutera, rekristralisasi mika, batuannya disebutphilonit.

Serpentinit: Batuan yang hampir seluruhnya terdiri dari mineral-mineral dari kelompok serpentin. Mineral asesori meliputi klorit, talk, dan karbonat. Serpentinit dihasilkan dari alterasi mineral silikat feromagnesium yang terlebih dahulu ada, seperti olivin dan piroksen.

Skarn: Marmer yang tidak bersih/kotor yang mengandung kristal dari mineral kapur-silikat seperti garnet, epidot, dan sebagainya. Skarn terjadi karena perubahan komposisi batuan penutup (country rock) pada kontak batuan beku.