Ilustrasi sederhana pembentukan batuan beku dari lelehan (magma/lava).
Batuan beku, atau batuan igneus, adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama batuan sedimen dan batuan metamorf). Nama "beku" secara harfiah merujuk pada proses pembentukannya: pendinginan dan pemadatan material cair panas yang disebut magma (di bawah permukaan bumi) atau lava (di permukaan bumi). Batuan beku leleran adalah sumber dari semua batuan jenis ini.
Inti dari pembentukan batuan beku adalah perubahan fase. Materi yang semula cair, panas membara, secara bertahap kehilangan energi panasnya. Ketika suhu turun hingga titik tertentu, atom-atom mulai tersusun kembali dalam struktur kristal yang teratur. Kecepatan pendinginan ini adalah faktor penentu utama dalam menentukan tekstur akhir batuan yang terbentuk. Batuan beku leleran yang mengalami pendinginan cepat menghasilkan tekstur halus, sementara pendinginan yang sangat lambat memungkinkan kristal berukuran besar untuk tumbuh.
Magma terbentuk di zona-zona tertentu di bawah kerak bumi atau mantel, seringkali terkait dengan pergerakan lempeng tektonik, seperti di zona subduksi atau punggungan tengah samudra. Material batuan di sana meleleh karena kenaikan suhu, penurunan tekanan, atau penambahan zat volatil (seperti air). Setelah terbentuk, magma ini memiliki daya apung lebih rendah daripada batuan padat di sekitarnya, mendorongnya untuk naik ke atas.
Ketika magma ini mencapai permukaan bumi, ia disebut lava. Interaksi antara lava dan lingkungan permukaannya (udara atau air) menyebabkan pendinginan yang jauh lebih cepat dibandingkan magma yang terperangkap di bawah tanah. Variasi dalam komposisi kimia magma (terutama kandungan silika) dan lingkungan pendinginan inilah yang menghasilkan keragaman luar biasa dalam jenis batuan beku.
Geolog umumnya membagi batuan beku menjadi dua kategori besar berdasarkan di mana lelehan tersebut mendingin dan mengeras:
Batuan ini terbentuk ketika magma mendingin secara perlahan jauh di bawah permukaan bumi. Karena isolasi termal yang sangat baik di bawah kerak, proses pendinginan dapat memakan waktu ribuan hingga jutaan tahun. Pendinginan lambat ini memungkinkan atom-atom mineral memiliki waktu yang cukup untuk bergerak dan menyusun diri menjadi kristal yang besar dan mudah dilihat. Tekstur batuan intrusif umumnya bersifat faneritik (kristal kasar). Contoh paling terkenal adalah Granit.
Batuan ini terbentuk ketika lava didorong keluar ke permukaan bumi melalui letusan gunung berapi. Kontak langsung dengan atmosfer atau air menyebabkan pendinginan yang sangat cepat, terkadang dalam hitungan jam atau hari. Pendinginan yang ekstrem ini tidak memberikan waktu yang cukup bagi kristal untuk tumbuh besar. Hasilnya adalah tekstur afanitik (kristal sangat halus) atau bahkan tekstur gelas jika pendinginan sangat mendadak (seperti Obsidian). Contoh umum termasuk Basal dan Riolit.
Selain lokasi pendinginan, komposisi kimia batuan beku leleran sangat menentukan mineral apa saja yang akan terbentuk. Kandungan silika ($\text{SiO}_2$) adalah penentu utama. Batuan beku dibagi menjadi empat kelompok utama berdasarkan silika:
Memahami asal usul batuan beku leleran memberikan wawasan mendalam tentang dinamika internal planet kita, mulai dari pergerakan lempeng hingga manifestasi vulkanisme yang spektakuler. Setiap butir kristal dalam batuan tersebut adalah catatan sejarah geologis yang terpatri oleh suhu dan waktu.