Siklus Batuan – Pengertian, Jenis, Siklus Batuan & Proses Terbentuknya

Batuan adalah salah satu unsur pembentuk bumi. Batuan terdiri dari beberapa jenis dan terbentuk melalui tahapan yang disebut dengan siklus batuan. Jenis batuan sangat bervariasi mulai dari batu yang biasa digunakan untuk material bangunan sampai batuan muliah sebagai perhiasan dengan nilai estetika dan harga jual tinggi.

Batuan dapat terbentuk melalui serangkaian proses panjang yang dikenal sebagai siklus batuan. Siklus batuan terbagi menjadi beberapa macam berdasarkan jenis batuan. Benda mati seperti batu merupakan unsur yang tidak pernah bisa diciptakan oleh manusia ataupun dimusnahkan.

Pengertian Siklus Batuan

Bumi merupakan salah satu planet yang berada di dalam Galaksi Bimasakti. Seluruh elemen dasar yang bersifat mati dan tersedia di bumi bersifat tidak dapat diciptakan dan akan terus mengalami perubahan. Setiap elemen di bumi akan terus menyebar sepanjang waktu selama bumi masih bekerja sebagaimana mestinya sebagai suatu planet.

Batu adalah salah satu elemen mati yang telah ada di bumi dan terbentuk sejak ribuan tahun silam. Batuan terus mengalami proses perubahan dan penyebaran. Proses inilah yang dikenal sebagai siklus batuan.

magma Pixabay

Berbagai jenis batuan di bumi dapat terbentuk berawal dari magma yang keluar dari lapisan dalam bumi. Perlu diketahui bahwa seluruh elemen di bumi juga mengalami siklus sesuai dengan jenisnya, seperti siklus air, siklus oksigen, siklus fosfor, dan sebagainya.

Menurut James Hutton seorang ahli bidang geologi yang membawanya sebagai Bapak Geologi menyatakan suatu konsep yang berkaitan dengan siklus batuan. Teori ini adalah yang pertama kali muncul di kalangan para ahli tepatnya pada sekitar abad ke-18 Masehi tentang siklus elemen penyusun bumi.

Menurut James Hutton semua elemen yang ada di muka bumi mempunyai sifat teratur, dimana pada suatu waktu elemen tersebut akan kembali pada bentuk semula. Pengertian lain dikemukaan oleh seorang ahli bernama J. Tunzo pada tahun 1950-an tentang teori batuan yang dikembangkannya dan mengambil basis konsep tektonik piring.

Siklus batuan memerlukan serangkaian proses panjang yang memakan waktu sangat lama. Proses ini bahkan bisa mencapai jutaan tahun lamanya. Tahap tersebut akan mengubah suatu batuan melalui siklus panjang sehingga berubah menjadi jenis batuan baru yang lain.

Berikut ini adalah beberapa pengertian tentang siklus batuan yang dipahami oleh masyarakat umum.

1. Siklus Penghubung Semua Batuan

Siklus batuan dapat diartikan sebagai suatu rangkaian proses yang menjabarkan secara detail mengenai hubungan antara setiap batuan yang ada di bumi. Siklus ini terjadi dalam waktu yang bervariasi tergantung dari jenis batuan yang akan menjadi hasil akhir dari proses tersebut.

Ada siklus batuan yang berlangsung secara cepat dan ada pula siklus yang terjadi dalam waktu sangat lama karena prosesnya berlangsung lambat. Bahkan ada jenis batuan tertentu yang memerlukan waktu sampai jutaan tahun untuk dapat mengalami perubahan.

2. Siklus Batuan Terjadi Akibat Perubahan Cuaca

Pengertian lain mengenai siklus batuan adalah serangkaian proses perubahan yang berawal dari magma yang telah membeku dan mendapat pengaruh dari kondisi cuaca. Siklus ini akan terus berlanjut hingga kemudian menghasilkan jenis batuan baru. Beberapa contoh batuan seperti ini adalah batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf.

Semua jenis batuan tersebut nantinya akan mengalami berbagai proses untuk bisa kembali menjadi magma seperti tahap awalnya. Proses perubahan dari magma hingga menjadi magma kembali inilah yang kemudian dibagi dalam beberapa tahapan yang dikenal sebagai siklus batuan.

3. Konsep Geologi Dasar

Banyak ahli yang juga berpendapat bahwa siklus batuan adalah konsep dalam dunia geologi yang bersifat paling dasar. Konsep ini mengambil dasar dari kurun waktu yang diperlukan untuk mengubah batuan utama seperti batuan beku, batuan metamorf, dan batuan sedimen agar bisa keluar dari titik yang menjadi garis ekuilibrium-nya.

Jenis Batuan

Berdasarkan berbagai pengertian yang telah disampaikan, maka dapat disimpulkan bahwa batuan yang ada di bumi terdiri dari beberapa jenis. Ada 3 jenis batuan utama yang menjadi dasar pembentukan batuan lain, yaitu batuan beku, batuan metamorf, dan batuan sedimen. Perbedaan jenis batuan ini sekaligus mewakili perbedaan siklus batuan yang dialaminya.

1. Batuan Beku

Batuan beku juga disebut sebagai batuan igneous. Kata igneous berasal dari kosakata bahasa latin, yaitu ignis yang artinya adalah api. Nama tersebut diberikan karena batuan beku berasal dari magma yang telah mendingin dan mengeras. Ada dua struktur dasar batuan beku, yaitu batuan beku ekstrusif dan batuan beku intrusif.

Batuan beku ekstrusif adalah jenis batuan beku yang mengalami proses pembentukan di atas permukaan bumi. Struktur penyusun batuan jenis ini masif atau seragam, sheeting joint yang berbentuk lapisan, pillow lava atau bergumpal, dan sebagainya. Beberapa contoh dari jenis batuan ini adalah riolit, andesit, dan basalt.

Batuan beku intrusif adalah jenis batuan beku yang mengalami proses pembentukan pada bagian dalam kantung magma. Struktur batuan ini terbagi menjadi dua jenis, yaitu diskordan dan konkordan. Beberapa contoh batuan jenis ini antara lain granit, sienit, diorite, dan sebagainya.

  • Struktur Diskordan adalah batuan beku intrusif diskordan dengan struktur memotong bagian atau lapisan batuan yang berada di sekitarnya. Unsur penyusun struktur ini antara lain batolith yaitu dapur magma yang sudah beku, korok atau gang yang panjang dan tipis, diatrema berupa pengisi pada cerobong gunung api, serta apofisa yang merupakan percabangan gang.
  • Struktur Konkordan adalah batuan beku intrusif konkordan yang mempunyai struktur yang sejajar dengan lapisan bebatuan yang berada di sekitarnya. Jenis batuan ini terdiri dari sill atau lembaran sejajar, lopolith berbentuk cekung, laccolith berbentuk kubah, serta paccolith yang berada di antiklin atau sinklin.

Batuan beku juga dapat dibagi berdasarkan kuarsa atau silikat yang dikandungnya. Ada tiga jenis batuan beku apabila dilihat dari sisi in, yaitu sebagai berikut:

  • Granitis atau Batuan Beku Asam. Jenis ini mengandung mineral SiO2 dalam jumlah besar, sedangkan mengandung mineral MgO yang rendah.
  • Andetis atau Batuan Beku Intermediet. Jenis batuan ini mengandung mineral SiO2 serta mineral MgO dalam jumlah seimbang.
  • Basalitis atau Batuan Beku Basa. Jenis ini mengandung mineral SiO2 dalam jumlah rendah, sedangkan mineral MgO yang dikandungnya cukup tinggi.

2. Batuan Sedimen

Batuan sedimen merupakan jenis batuan yang melalui proses pengangkutan dari suatu tempat menuju tempat lainnya. Kemudian di tempat terakhir tersebut batuan ini mengendap dan mengeras sampai akhirnya menghasilkan batuan sedimen. Pembentukan batuan sedimen dipengaruhi oleh iklim, tipe vegetasi, angin, air, topografi, dan glester atau salju.

Batuan sedimen dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan cara pengendapannya. Kedua jenis tersebut adalah batuan yang hancur mengendap dan larut mengendap.

  • Batuan Sedimen Hancur Mengendap. Jenis ini biasa disebut sebagai endapan klastik atau endapan mekanis. Contoh batuan sedimen ini antara lain batu pasir, batuan breksi, konglomerat, napal, dan serpih.
  • Batuan Sedimen Larut Mengendap. Beberapa contoh jenis batuan ini adalah batuan evaporit yang mengalami penguapan secara langsung dan batu bara yang proses pengendapannya berlangsung dalam waktu lama.

Selain berdasarkan cara pengendapannya, batuan sedimen juga dapat dibagi sesuai dengan tempat batuan tersebut mengalami pengendapan. Ada lima jenis batuan berdasarkan sudut pandang ini, yaitu:

  • Batuan Sedimen Terisentris yang mengalami pengendapan di wilayah daratan.
  • Batuan Sedimen Marine yang mengalami pengendapan di laut serta mengandung mineral karbonat atau kapur.
  • Batuan Sedimen Limnis yang mengalami pengendapan di kawasan rawa atau danau.
  • Batuan Sedimen Fluvial yang mengalami pengendapan di sekitar kawasan sungai khususnya di wilayah hilir.
  • Batuan Sedimen Glasial yang mengalami pengendapan di pegunungan serta bongkahan es.

3. Batuan Metamorf

Batuan metamorf adalah jenis batuan yang mengalami perubahan karena adanya pengaruh suhu, tekanan, waktu, fluida, dan fasa. Jenis batuan ini berasal dari batuan sedimen dan batuan beku. Contoh batuan metamorf adalah batuan granit dari batuan beku menjadi gneis dan batu kapur dari batuan sedimen menjadi marmer.

Batuan metamorf dapat dibedakan berdasarkan faktor pemicu terbentuknya. Jenis batuan ini terbagi menjadi empat macam, yaitu:

  • Batuan Metamorf Kataklastik yang mengalami deformasi mekanis berupa pergeseran dua blok batuan di sepanjang zona patahan dan sesar. Akan tetapi jenis batuan ini cukup jarang ditemukan.
  • Batuan Metamorf Kontak adalah batuan yang terbentuk akibat adanya suhu tinggi dan terjadi di sekitar wilayah intrusi magma atau bebatuan beku. Cakupan batuan ini tidak begitu luas dan menghasilkan batuan dengan butir halus yang tidak memiliki foliasi.
  • Batuan Metamorf Dinamo yaitu batuan yang mengalami proses metamorfosis regional. Batuan ini terbentuk akibat adanya tekanan yang berlangsung dalam waktu lama. Salah satu awal terbentuknya berasal dari sedimen tanah liat yang diatasnya tertimbun bebatuan. Contoh jenis ini adalah schist, batu sabak atau slate, dan gneisses.
  • Batuan Metamorf Kontak Pneumatalitis yaitu jenis batuan yang mengalami penambahan unsur lain ketika terjadi perubahan pada batuan metamorf dinamo dan batuan metamorf kontak. Contoh jenis batuan ini ilah kuarsa yang berubah menjadi batu topaz.

Proses Siklus Batuan

Terlepas dari proses siklus batuan yang berjalan cepat atau lambat, pada dasarnya rangkaian proses yang terjadi tidak jauh berbeda antara jenis satu dengan yang lainnya. Proses tersebut dapat dibagi menjadi enam tahapan yang dimulai dari magma sampai akhirnya menjadi batuan.

siklus batuan Pixabay

1. Kristalisasi Magma

Tahap pertama dari siklus batuan adalah proses pengkristalisasian magma. Magma merupakan sumber dasar terbentuknya batuan yang mengalami taham kristalisasi atau membeku. Magma berasal dari dalam gunung berapi yang suatu saat bisa keluar.

Magma tersebut bisa keluar melalui dua cara. Pertama, magma keluar ketika terjadi erupsi hingga akhirnya sampai di atas permukaan bumi yang kemudian disebut sebagai magma ekstrusif. Kedua, magma keluar ketika erupsi terjadi tetapi tidak sampai di atas permukaan bumi yang kemudian disebut sebagai magma intrusif.

Magma yang keluar ke atas permukaan ini nantinya mengalami proses pembekuan atau pengkristalan sehingga tebentuk sebagai batuan beku. Rata-rata magma yang berasal dari erupsi gunung berapi seperti ini khususnya untuk jenis ekstrusif banyak dijumpai pada bagian lempeng batas bumi.   

2. Pelapukan dan Pengangkatan Magma

Setelah mengalami proses kristalisasi, magma kemudian memasuki tahap berikutnya yaitu pelapukan dalam kurun waktu lama. Ada banyak hal yang mempengaruhi proses pelapukan ini, seperti angin, hujan, perubahan cuaca berupa intesitas cahaya matahari, dan berbagai macam gejala alam yang lain.

Waktu pelapukan magma terbagi menjadi dua jenis, yaitu pelapukan cepat dan lambat yang menghasilan dua jenis batuan berdasarkan jenis magma-nya, yaitu ekstrusif dan intrusif.

  • Batuan ekstrusif mengalami pelapukan dalam waktu sangat cepat sebab bagtuan ini berada di atas permukaan bumi. Karena berada di atas permukaan maka sangat memungkinkan untuk memperoleh sinar matahari, hujan, angin, dan kondisi alam lain. Selain itu lokasi tersebut juga memudahkan terjadinya aktivitas kimia dan fisika.
  • Batuan intrusif mengalami pelapukan dalam waktu yang relatif lama, sebab jenis ini tidak berada di atas permukaan bumi. Akan tetapi ketika telah mengalami pelapukan maka batuan ini akan terangkat ke permukaan bumi.

3. Erosi

Berikutnya setelah melalui proses pelapukan, batuan akan memasuki tahap erosi. Erosi adalah pengikisan yang terjadi pada benda padat akibat beberapa faktor, seperto air, hujan, es, ataupun udara. Proses erosi pada batuan umumnya dibantu oleh air yang berfungsi untuk menyingkirkan material dari pelapukan.

4. Pengendapan dan Pembentukan Batuan Sedimen

Saat semua material pelapukan sudah berhasil diangkut oleh air pada proses erosi, maka material tersebut akan terbawa menuju lautan dan berkumpul di suatu tempat secara terus menerus. Kemudian di tempat itulah material tersebut akan mengalami pengendapan dalam waktu lama dan jumlahnya juga terus bertambah.

Semakin lama maka material tersebut semakin banyak dan bertumpuk. Ketika telah lama mengendap, material akan menjadi keras seiring bertambahnya waktu. Pada akhirnya material yang bertumpuk itu akan menghasilkan jenis batuan baru yang selanjutnya disebut sebagai batuan sedimen.

Ketika batuan sedimen terbentuk, batuan sedimen lama lain akan terkubur dan menjadi semakin tua. Sementara itu molekul air juga akan masuk ke dalam batuan ini dan mengakibatkan batuan sedimen semakin terikat kuat antara satu dan yang lain, sehingga teksturnya lebih kuat dari sebelumnya.

5. Batuan Sedimen Menjadi Batuan Metamorf

Letak batuan sedimen berada di bagian dalam permukaan bumi seperti batuan intrusif. Batuan ini akan mengalami tahap pengangkatan kemudian terkubur semakin dalam. Kondisi tersebut menyebabkan terjadinya tekanan yang berimbas pada peningkatan panas bumi. Pada saat inilah batuan sedimen akan mengalami perubahan menjadi batuan metamorf.

6. Batuan Metamorf Kembali Menjadi Magma

Setelah batuan sedimen berubah menjadi batuam metamorf atau malihan, maka batuan tersebut akan kembali mengalami proses kembali menjadi magma. Proses ini terjadi akibat panas bumi yang menyebabkan peluruhan batuan metamorf mengendap semakin dalam di bawah permukaan bumi.

Siklus Beberapa Jenis Batuan

Ada tiga jenis batuan utama yang ada di bumi, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Selain itu ada pula dua jenis batuan yang mempunyai peran penting terhadap manusia, yaitu batuan litosfer dan batuan alam. Siklus batuan ini sebenarnya tidak jauh berbeda seperti siklus yang telah dijabarkan sebelumnya, yaitu:

1. Siklus Batuan Beku

Siklus batuan beku sama dengan proses pengkristalisasian magma. Proses ini terjadi di batas lempeng bumi, baik di atas permukaan bumi ataupun di dalam kerak bumi. Contoh batuan beku yang berada di permukaan bumi adalah batu basal dan batu andesit, sedangkan batuan beku yang berada di dalam kerak bumi contohnya adalah batuan granit dan batuan diorit.

2. Siklus Batuan Litosfer

Litosfer adalah suatu lapisan yang berada di dalam kerak bumi. Istilah litosfer diambil dari kata Bahasa Yunani, yaitu lithos yang artinya berbatu dan kata sphere yang artinya padat. Dengan begitu litosfer dapat diartikan sebagai lapisan paling luar bumi yang memiliki sifat permukaan berbatu, sehingga biasa juga disebut sebagai kulit bumi.

Batuan litosfer ditopang oleh beberapa lapisan bumi yang lain seperti lapisan astenosfer. Lapisan ini merupakan bagian yang sangat panas di dalam mantel bumi. Perkembangan ilmu pengetahuan tentang batuan litosfer dimulai ketika suatu teori dikemukakan oleh Barrel pada tahun 1914.

Teori Barrel mengambil dasar anomali gravitasi yang berada pada kerak benua teratas. Menurutnya, litosfer merupakan suatu lapisan terkuat yang terletak tepat di atas lapisan bumi paling lemah yang tidak lain adalah astenosfer. Teori ini kemudian dikembangkan oleh Daly pada tahun 1940.

Daly menyatakan bahwa litosfer terdiri atas dua bagian, yaitu litosfer samudera dan litosfer benua. Litosfer samudera mempunyai ketebalan 50 sampai 100 km, sedangkan litosfer benua ketebalannya 40 sampai 200 km. Selain itu litosfer juga tersusun atas dua lapisan, yaitu sial dan sima.

Lapisan sial tersusun atas logam aluminium dan silisum dengan ketebalan 35 km. Lapisan ini bersifat elastis dan lebih ringan. Adapun lapisan sima tersusun atas logam magnesium dan silisum dengan ketebalan 65 km. Lapisan ini tidak begitu elastis tetapi mempunyai bobot yang lebih berat dibanding dengan lapisan sial.

Lapisan litosfer mengalami siklus yang berkaitan dengan batuan beku, batuan sedimen, dan juga batuan metamorf. Oleh sebab itu siklus yang dilalui oleh jenis batuan ini meliputi keenam tahap siklus batuan yang telah disebutkan sebelumnya.

Contoh dari batuan litosfer antara lain batu gamping yang berasal dari batuan sedimen dan batu pualam yang berasal dari batuan metamorf.

3. Siklus Batuan Metamorf

Berdasarkan penjealsan sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa siklus batuan metamorf sebenarnya berasal dari batuan sedimen yang sudah terbenam jauh di dalam permukaan bumi. Beberapa contoh batuan metamorf antara lain batuan pasir serta batuan kuarsit. Batuan kuarsit berasal dari mteamorfosis batuan pasir.

4. Siklus Batuan Sedimen

Siklus pada batuan sedimen dimulai ketika material dasar batuan terbawa oleh elemen tertentu dan mengendap di suatu tempat dalam waktu lama. Endapan tersebut terus bertumpuk dimana lapis terbawah disebut endapan tua dan paling atas disebut endapan muda. Proses pembentukan batuan sedimen biasanya terjadi di kawasan delta sungai atau palung laut.

5. Siklus Batuan Alam

Batuan alam merupakan salah satu unsur yang mendukung komponen biotik serta komponen abiotik di muka bumi dan mencakup berbagai macam bebatuan yang menyusun lapisan bumi. Oleh sebab itu, siklus yang dilalui oleh batuan alam meliputi keenam siklus yang telah disebutkan, termasuk peleburan kembali menjadi magma.