Batuan metamorf merupakan salah satu dari tiga kelompok utama batuan di bumi, selain batuan beku dan sedimen. Proses pembentukannya melibatkan perubahan tekstur dan komposisi mineral dari batuan induk (protolith) akibat kondisi suhu dan tekanan tinggi di bawah permukaan bumi. Salah satu jenis metamorfisme yang paling menarik adalah metamorfisme termal, yang dikenal juga sebagai kontak metamorfisme.
Metamorfisme termal terjadi ketika batuan yang sudah ada (protolith) dipanaskan secara signifikan oleh intrusi magma panas atau lava. Panas inilah yang menjadi agen utama perubahan, sementara tekanan seringkali memainkan peran yang lebih kecil dibandingkan dengan metamorfisme regional. Karena proses ini terjadi di sekitar batas kontak antara batuan beku yang panas dan batuan sekitarnya (batuan inang), zona yang mengalami perubahan ini disebut sebagai 'aureole' (halo) metamorfik.
Area di mana metamorfisme termal terjadi biasanya terbatas. Semakin jauh dari sumber panas (tubuh magma), semakin rendah suhu yang diterima batuan inang, sehingga tingkat perubahan mineralnya juga berkurang. Zona metamorfik ini seringkali dicirikan oleh rekristalisasi mineral tanpa mengalami deformasi struktural yang signifikan (seperti pelapisan atau foliasi) yang sering terlihat pada metamorfisme regional.
Ilustrasi transfer panas dari intrusi magma ke batuan inang.
Proses metamorfisme termal, meskipun sederhana dalam mekanismenya (hanya panas), menghasilkan beberapa batuan metamorf yang sangat khas. Berikut adalah contoh batuan metamorf termal yang sering ditemukan:
Marmer adalah hasil metamorfosis termal (atau regional) dari batuan sedimen kaya karbonat, yaitu batu gamping (limestone). Peningkatan suhu menyebabkan mineral kalsit dalam batu gamping mengalami rekristalisasi. Batuan yang dihasilkan biasanya memiliki tekstur kristalin yang padat dan seringkali menunjukkan warna yang bervariasi tergantung pada pengotor mineral yang ada pada batu induknya. Marmer yang terbentuk murni dari pemanasan kontak seringkali memiliki ukuran butir yang lebih kasar.
Batuan induk dari kuarsit adalah batupasir (sandstone) yang dominan mengandung mineral kuarsa. Ketika kuarsit terbentuk melalui metamorfisme termal, butiran kuarsa dalam batupasir saling mengunci erat melalui pertumbuhan kristal sekunder. Batuan kuarsit hasil metamorfisme termal dikenal sangat keras dan resisten terhadap pelapukan karena ikatan kristal yang sangat kuat.
Hornfels adalah batuan metamorf berbutir halus yang merupakan contoh batuan metamorf termal klasik. Batuan induknya bisa bervariasi, seperti serpih (shale), batulumpur, atau bahkan batuan beku tertentu. Karakteristik utama hornfels adalah teksturnya yang sangat padat, granoblastik (tidak berfoliasi), dan butirannya sangat halus sehingga sulit dilihat tanpa mikroskop. Pembentukan hornfels sangat bergantung pada suhu tinggi dan seringkali terjadi dalam aureole di mana batuan inang tersebut 'dipanggang' oleh intrusi.
Skarn adalah batuan yang terbentuk akibat metasomatisme kontak, yaitu metamorfisme termal yang disertai dengan pertukaran kimiawi (penambahan atau pengurangan zat kimia) antara magma dan batuan inang, biasanya kaya kalsium seperti batu gamping. Batuan skarn sering kaya akan mineral kalsium silikat seperti garnet, piroksen, dan epidot. Karena proses pertukaran bahan ini, skarn sering menjadi target eksplorasi untuk endapan bijih logam penting.
Penting untuk membedakan metamorfisme termal dari metamorfisme regional. Metamorfisme regional melibatkan tekanan litostatik (tekanan dari lapisan di atas) dan tekanan diferensial (tekanan arah) yang sangat tinggi, yang menyebabkan batuan menjadi pipih dan terorientasi (foliasi), seperti pada batuan sabak atau gneis. Sebaliknya, metamorfisme termal didominasi oleh kenaikan suhu, sehingga hasilnya cenderung non-foliasi (tidak berlapis) dan butirannya lebih kasar (rekristalisasi butir-butir mineral yang sudah ada).
Meskipun seringnya terbentuk dalam skala kecil (lokal) di sekitar pluton atau lakolit, pemahaman tentang zona aureole metamorfik sangat penting bagi ahli geologi. Zona ini tidak hanya memberikan petunjuk tentang sejarah termal kerak bumi dan kehadiran intrusi magma tersembunyi, tetapi juga sering menjadi lokasi pengendapan bijih mineral ekonomis yang memanfaatkan energi panas dan fluida dari sistem intrusi tersebut.