Batuan Sedimen Klastik
Pengertian
Batuan Sedimen
Istilah sedimen berasal dari kata sedimentum,
yang mempunyai pengertian yaitu material endapan yang terbentuk dari hasil
proses pelapukan dan erosi dari suatu material batuan yang ada lebih dulu,
kemudian diangkut secara gravitasi oleh media air, angin atau es serta
diendapkan ditempat lain dibagian permukaan bumi. Umumnya bentuk awal dari
endapan ini berupa kumpulan dari fragmen yang berukuran halus hingga kasar yang
belum terkonsolidasi sempurna, disebut endapan, sedimen (sediments), superfical
deposits. Kemudian akan berlangsung proses diagnesa yang meliputi proses fisik
: kompaksi, proses kimia antara lain : sedimentasi, autigenik, rekristalisasi,
inversi, penggantian, dan disolusi, proses biologi. Proses diagnesa ini
berjalan selama waktu geologi, sehingga mentebabkan material terkonsolidasi
sempurna dengan bentuk fisik masif dan padat. Hal ini akan menghasilkan salah
satu jenis batuan dialam, yaitu yang disebut dengan batuan sedimen (sedimentary
rokcs)(Boggs, 1987).
- darat atau terrestial
- laut
-
lingkungan
campuran merupakan lingkungan peralihan dari darat hingga laut, misal
lingkungan delta, estuari laut, dan peraiaran pantai yang dipengaruhi pasang
surut.
Sedimen
Klastik
Terbentuknya
dari pengendapan kembali denritus atau perencanaan batuan asal. Batuan asal
dapat berupa batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf. Dalam
pembentukkan batuan sedimen klastik ini mengalami diagnesa yaitu perubahan yang
berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sedimen selama dan sesudah
litifikasi.
Tersusun
olek klastika-klastika yang terjadi karena proses pengendapan secara mekanis
dan banyak dijumpai allogenic minerals. Allogenic minerals adalah
mineral yang tidak terbentuk pada lingkungan sedimentasi atau pada saat
sedimentasi terjadi. Mineral ini berasal dari batuan asal yang telah mengalami
transportasi dan kemudian terendapkan pada lingkungan sedimentasi. Pada umumnya
berupa mineral yang mempunyai resistensi tinggi.
Petrogenesis
Batuan
sedimen terbentuk dari batuan-batuan yang telah ada sebelumnya oleh
kekuatan-kekuatan yaitu pelapukan, gaya-gaya air, pengikisan-pengikisan angina,
serta proses litifikasi, diagnesis, dan transportasi, maka batuan ini
terendapkan di tempat-tempat yang relatif lebih rendah letaknya, misalnya: di
laut, samudera, ataupun danau-danau. Mula-mula sedimen merupakan batuan-batuan
lunak, akan tetapi karena proses diagenesis sehingga batuan-batuan lunak tadi
akan menjadi keras.
Proses
diagnesis adalah proses yang menyebabkan perubahan pada sedimen selama
terpendapkan dan terlitifikasikan, sedangkan litifikasi adalah proses perubahan
material sedimen menjadi batuan sedimen yang kompak.
Transportasi
dan Deposisi
a. Transportasi
dan deposisi partikel oleh fluida
Pada
transportasi oleh partikel fluida, partikel dan fluida akan bergerak secara
bersama-sama. Sifat fisik yang berpengaruh terutama adalah densitas dan
viskositas air lebih besar daripada angin sehingga air lebih mampu mengangkut
partikel yang mengangkut partikel lebih besar daripada yang dapat diangkut
angin. Viskositas adalah kemampuan fluida untuk mengalir. Jika viskositas
rendah maka kecepatan mengalirnya akan rendah dan sebaliknya. Viskositas yang
kecepatan mengalirnya besar merupakan viskositas yang tinggi.
b.
Transportasi dan deposisi partikel oleh sediment
gravity flow
Pada
transportasi ini partikel sedimen tertransport langsung oleh pengaruh
gravitasi, disini material akan bergerak lebih dulu baru kemudian medianya.
Jadi disini partikel bergerak tanpa batuan fluida, partikel sedimen akan
bergerak karena terjadi perubahan energi potensial gravitasi menjadi energi
kinetik. Yang termasuk dalam sediment gravity flow antara lain adalah debris
flow, grain flow dan arus turbid. Deposisi sediment oleh gravity flow akan
menghasilkan produk yang berbeda dengan deposisi sedimen oleh fluida flow karena
pada gravity flow transportasi dan deposisi terjadi dengan cepat sekali
akibat pengaruh gravitasi. Batuan sedimen yang dihasilkan oleh proses ini
umumnya akan mempunyai sortasi yang buruk dan memperlihatkan struktur
deformasi.
Litifikasi dan
Diagnesis
Litifikasi
adalah proses perubahan material sediment menjadi batuan sediment yang kompak.
Misalnya, pasir mengalami litifikasi menjadi batupasir. Seluruh proses yang
menyebabkan perubahan pada sedimen selama terpendam dan terlitifikasi disebut
sebagai diagnesis. Diagnesis terjadi pada temperatur dan tekanan yang lebih
tinggi daripada kondisi selama proses pelapukan, namun lebih rendah daripada
proses metamorfisme.
Proses
diagnesis dapat dibedakan menjadi tiga macam berdasarkan proses yang
mengontrolnya, yaitu proses fisik, kimia, dan biologi.
Proses
diagenesis sangat berperan dalam menentukan bentuk dan karakter akhir batuan
sedimen yang dihasilkannya. Proses diagnesis akan menyebabkan perubahan
material sedimen. Perubahan yang terjadi adalah perubahan fisik, mineralogi dan
kimia.
Secara fisik perubahan yang terjadi adalah terutama perubahan
tekstur, proses kompaksi akan merubah penempatan butiran sedimen sehingga
terjadi kontak antar butirannya. Proses sementasi dapat menyebabkan ukuran
butir kwarsa akan menjadi lebih besar. Perubahan kimia antara lain terdapat
pada proses sementasi, authigenesis, replacement, inverse, dan solusi.
Proses sementasi menentukan kemampuan erosi dan pengangkatan partikel oleh
fluida. Pengangkutan sedimen oleh fluida dapat berupa bedload atau suspended
load. Partikel yang berukuran lebih besar dari pasir umumnya dapat diangkut
secara bedload dan yang lebih halus akan terangkut oleh partikel secara
kontinu mengalami kontak dengan permukaan, traksi meliputi rolling, sliding,
dan creeping.
Sedangkan
pada saltasi partikel tidak selalu mengalami kontak dengan permukaan. Deposisi
akan terjadi jika energi yang mengangkut partkel sudah tidak mampu lagi
mengangkutnya.
Adapun
beberapa proses yang terjadi dalam diagenesa, yaitu :
-
Kompaksi
Kompaksi terjadi jika adanya tekanan akibat
penambahan beban.
-
Anthigenesis
Mineral
baru terbentuk dalam lingkungan diagnetik, sehingga adanya mineral tersebut
merupakan partikel baru dalam suatu sedimen. Mineral autigenik ini yang umum
diketahui sebagai berikut : karbonat, silika, klastika, illite, gypsum dan
lain-lain.
-
Metasomatisme
Metasomatisme
yaitu pergantian mineral sedimen oleh berbagai mineral autigenik, tanpa
pengurangan volume asal. Contoh : dolomitiasi, sehingga dapat merusak bentuk
suatu batuan karbonat atau fosil.
-
Rekristalisasi
Rekristalisasi
yaitu pengkristalan kembali suatu mineral dari suatu larutan kimia yang berasal
dari pelarutan material sedimen selama diagnesa atau sebelumnya. Rekristalisasi
sangat umum terjadi pada pembentukkan batuan karbonat. Sedimentasi yang terus
berlangsung di bagian atas sehingga volume sedimen yang ada di bagian bawah
semakin kecil dan cairan (fluida) dalam ruang antar butir tertekan keluar dan
migrasi kearah atas berlahan-lahan.
-
Pelarutan (Solution)
Biasanya
pada urutan karbonat akibat adanya larutan menyebabkan terbentuknya
rongga-rongga di dalam jika tekanan cukup kuat menyebabkan terbentuknya
struktur iolit. (Diktat Petrologi UPN ; 2001)
Struktur
Struktur sedimen merupakan suatu kelainan dari perlapisan normal
batuan sedimen yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan energi
pembentuknya. Pembentukkannya dapat terjadi pada waktu pengendapan maupun
segera setelah proses pengendapan. (Pettijohn & Potter, 1964 ;
Koesomadinata , 1981)
Pada
batuan sedimen dikenal dua macam struktur, yaitu :
-
Syngenetik : terbentuk bersamaan dengan terjadinya batuan
sedimen, disebut juga sebagai struktur primer.
-
Epigenetik : terbentuk setelah batuan tersebut terbentuk seperti
kekar, sesar, dan lipatan.
Macam-macam
struktur primer adalah sebagai berikut :
1.
Struktur eksternal
Terlihat
pada kenampakan morfologi dan bentuk batuan sedimen secara keseluruhan di
lapangan. Contoh : lembaran (sheet), lensa, membaji (wedge), prisma tabular.
2.
Struktur internal
Struktur
ini terlihat pada bagian dalam batuan sedimen, macam struktur internal :
a.
Perlapisan dan Laminasi
Disebut
dengan perlapisan jika tebalnya lebih dari 1 cm dan disebut laminasi jika
kurang dari 1 cm.perlapisan dan laminasi batuan sedimen terbentuk karena adanya
perubahan kondisi fisik,kimia, dan biologi. Misalnya terjadi perubahan energi
arus sehingga terjadi perubahan ukuran butir yang diendapkan.
Macam-macam
perlapisan dan laminasi :
- Perlapisan/laminasi
sejajar (normal)
Dimana
lapisan/laminasi batuan tersusun secara horizontal dan saling sejajar satu
dengan yang lainnya.
- Perlapisan/laminasi
silang siur (Cross bedding/lamination)
Perlapisan/batuan
saling potong memotong satu dengan yang lainnya.
b.
Graded bedding
Struktur
graded bedding merupakan struktur yang khas sekali dimana butiran makin ke atas
makin halus. Graded bedding sangat penting sekali artinya dalam penelitian
untuk menentukan yang mana atas (up) dan yang bawah (bottom) dimana yang halus
merupakan bagian atasnya sedangkan bagian yang kasar adalah bawahnya. Graded
bedding yang disebabkan oleh arus turbid,dimana fraksi halus didapatkan di bagian
atas juga tersebar di seluruh batuan tersebut. Secara genesa graded bedding
oleh arus turbid juga terjadi oleh selain oleh kerja suspensi juga disebabkan
oleh pengaruh arus turbulensi.
c.
Masif
Struktur
kompak, consolidated, menyatu (Kenampakan pada permukaan lapisan)
- Ripple
mark
Bentuk
permukaan yang bergelombang karena adanya arus
- Flute
cast
Bentuk
gerusan pada permukaan lapisan akibat aktivitas arus
- Mud
cracks
Bentuk
retakan pada lapisan Lumpur (mud), biasanya berbentuk polygonal.
- Rain
marks
Kenampakan
pada permukaan sedimen akibat tetesan air hujan.
d.
Struktur yang terjadi karena deformasi
- Load cast
Lekukan
pada permukaan lapisan akibat gaya tekan dari beban di atasnya.
- Convolute structure
Liukan
pada batuan sedimen akibat proses deformasi.
- Sandstone dike and sill
Karena
deformasi pasir dapat terinjeksi pada lapisan sediment diatasnya.
e. Karena
proses biologi
1.
Jejak (tracks and trail)
Track :
jejak berupa tsapak organisme
Trail :
jejak berupa seretan bagian tubuh organisme
2. Galian
(burrow)
Adalah
lubang atau bahan galian hasil aktivitas organisme
3. Cetakan
(cast and mold)
Mold :
cetakan bagian tubuh organisme
Cast :
cetakan dari mold
Struktur
batuan sedimen juga dapat digunakan untuk menentukan bagian atas suatu batuan
sedimen. Penentuan bagian atas dari batuan sedimen sangat penting dalam
menentukan urutan batuan sediment.
Tekstur
Tekstur
batuan sedimen adalah segala kenampakan yang menyangkut butir sedimen seperti ukuran
butir, bentuk butir dan orientasi. Tekstur batuan sedimen mempunyai arti
penting karena mencerminkan proses yang telah dialami batuan tersebut terutama
proses transportasi dan pengendapannya, tekstur juga dapat digunakan untuk
menginterpetasi lingkungan pengendapan batuan sediment. Secara umum batuan
sedimen dibedakan menjadi dua, yaitu tekstur klastik dan non klastik.
Tekstur
klastik
Unsur
dari tekstur klastik fragmen, massa dasar (matrik) dan semen.
-
Fragmen : Batuan yang ukurannya lebih besar dari
pada pasir.
-
Matrik : Butiran yang berukuran lebih kecil
daripada fragmen dan diendapkan bersama-sama dengan fragmen.
- Semen : Material halus yang menjadi pengikat, semen
diendapkan setelah fragmen dan matrik. Semen umumnya berupa silika, kalsit,
sulfat atau oksida besi.
Penampakan Matriks, Fragmen dan semen
Ø Bentuk Butir
Tingkat kebundaran butir dipengaruhi oleh komposisi
butir, ukuran butir, jenis proses transportasi dan jarak transport (Boggs,1987.
Butiran dari mineral yang resisten seperti kuarsa dan zircon akan berbentuk
kurang bundar dibandingkan butiran dari mineral kurang resisten seperti
feldspar dan pyroxene. Butiran berukuran lebih besar daripada yang berukuran
pasir. Jarak transport akan mempengaruhi tingkat kebundaran butir dari jenis
butir yang sama, makin jauh jarak transport butiran akan makin bundar.
Pembagian kebundaran :
a) Well rounded (membundar baik)
Semua
permukaan konveks, hampir equidimensional, sferoidal.
b) Rounded (membundar)
Pada umumnya permukaan-permukaan bundar, ujung-ujung dan tepi
butiran bundar.
c) Subrounded (membundar tanggung)
Permukaan umumnya datar dengan ujung-ujung yang membundar.
d) Subangular (menyudut tanggung)
Permukaan pada umumnya datar dengan ujung-ujung tajam.
e) Angular (menyudut)
Permukaan konkaf dengan ujungnya yang tajam (Endarto:2005)
Ø Sortasi (Pemilahan)
Pemilahan adalah keseragaman dariukuran besar butir penyusun
batuan sedimen, artinya bila semakin seragam ukurannya dan besar butirnya maka,
pemilahan semakin baik.
Pemilahan yaitu kesergaman butir didalam batuan sedimen klastik.
Bebrapa istilah yang biasa dipergunakan dalam pemilahan batuan, yaitu :
- Sortasi baik : bila besar butir merata atau sama besar.
- Sortasi buruk : bila besar butir tidak merata, terdapat
matrik dan fragmen.
Ø Kemas (Fabric)
Didalam batuan sedimen klastik dikenal dua macam kemas, yaitu :
- Kemas terbuka : bila butiran tidak saling bersentuhan
(mengambang dalam matriks).
- Kemas tertutup : butiran saling bersentuhan satu sama
lain.
Komposisi
Proses
pengendapan dari material klastik akan menghasilkan tipe batuan sedimen klastik
seperti batulempung, batulanau, batupasir, konglomerat dan breksi. Perbedaan
utama dari material batuan sedimen, yaitu ukuran butir atau fragmen penyusun
batuan. Secara umum dikenal skala ukuran dari material klastik yang membedakan
tipe batuan sedimen sebagai berikut :
Tipe ukuran (mm)
Bongkah (boulders) > 256
Berangkal (cobbles 64 - 256
Kerakal (pebbles) 4 - 64
Butiran (granules 2 - 4
Pasir (sand) 0,06 - 2
Lanau (silt) 0,002 – 0,06
Lempung (clay)
< 0,002
Selain material diatas umumnya juga terdapat berupa
larutan garam yang meliputi kalsium karbonat, natrium klorida dan senyawa dari
berbagai unsur diantaranya magnesium, kalsium, besi dan alumunium. Larutan ini
mempunyai tingkat kelarutan didalam airsungai dan air laut yang menjadi semen
untuk material klastik, baik fragmen maupun semen.
Tata nama batuan
Klaisfikasi batuan sedimen sesuai kebutuhan dalam
bidang rekayasa, planologi maupun minyak dan gas bumi, terutama yang
berhubungan dengan batuan induk, migrasi dan tipe batuan reservoir. Beberapa
tipe batuan sedimen sebagai berikut :
1.
Breksi (Breccia)
Komposisi atau material penyusun breksi berupa fragmen batuan
dengan bentuk sangat meruncing – meruncing, ukuran umumnya kasar berkisar dari
kerakal hingga berangkal, sering diantara fragmen ini dijumpai ukuran yang
lebih kecil yang disebut matrik. Dari fragmen yang meruncing, dapat ditafsirkan
bahwa breksi ini diendapkan dekat dengan sumbernya, sehingga tidak terpengaruh
secara fisik oleh jarak transportasi, hingga mencapai cekungan sedimen. Ukuran
material penyusun breksi lebih besar dari 2 mm.
2.
Konglomerat (Conglomerate)
Terbentuk dari beberapa fragmen batuan dan matrik, bentuk umumnya
membundar – sangat membundar yang terikat bersama oleh material semen yang
berkuran lebih halus seperti serpih atau lempung. Ukuran material penyusun
konglomert ini lebih besar dari 2 mm.
3.
Batu Pasir
Merupakan hasil sementasi dari massa yang berukuran pasir, massa
pasir ini umumnya adalah mineral silika, felspar atau pasir karbonat, sedang
material pengikat atau semen berupa besi oksida, silika, lempung atau kalsium
karbonat. Ukuran butir mineral penyusun mulai dari yang berukuran pasir halus
sampai dengan pasir kasar (0,06 mm – 2,0 mm).
4.
Batulanau (Silstone)
Tipe batuan sedimen yang terususun oleh material yang berukuran
relatif halus berkisar dari 0,002 mm – 0,06 mm dengan komposisi utma adlah
mineral lempung.
5.
Serpih (Shale)
Tipe batuan sedimen menunjukkan suatu lapisan yang kompak, padat
dari material lempung atu lumpur (mud), ukuran butir sangat halus, lebih kecil
dari 0,003 mm, menunjukkan struktur internal yang khas yaitu laminasi, dengan
tebal kurang dari 1 cm.
Klasifikasi Wentworth, 1922
Tabel Hjlustrom
Komentar
Posting Komentar