BATUAN SEDIMEN

BATUAN SEDIMEN

1. Pengertian Batuan Sedimen

Batuan Sedimen adalah batuan yang paling banyak tersingkap di permukaan bumi, kurang lebih 75 % dari luas permukaan bumi, sedangkan batuan beku dan metamorf hanya tersingkapsekitar 25 % dari luas permukaan bumi. Oleh karena itu, batuan sediment mempunyai arti yang sangat penting, karena sebagian besar aktivitas manusia terdapat di permukaan bumi. Fosil dapat pula dijumpai pada batua sediment dan mempunyaiarti penting dalam menentukan umur batuan dan lingkungan pengendapan. Batuan Sedimen adalah batuan yang terbentuk karena proses diagnesis dari material batuan lain yang sudah mengalami sedimentasi. Sedimentasi ini meliputi proses pelapukan, erosi, transportasi, dan deposisi. Proses pelapukan yang terjadi dapat berupa pelapukan fisik maupun kimia. Proses erosidan transportasi dilakukan oleh media air dan angin. Proses deposisi dapat terjadi jika energi transport sudah tidak mampu mengangkut partikel tersebut.

2. Proses Pembentukkan Batuan Sedimen

Batuan sedimen terbentuk dari batuan-batuan yang telah ada sebelumnya oleh kekuatan-kekuatan yaitu pelapukan, gaya-gaya air, pengikisan-pengikisan angina 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 sediment merupakan batuan-batuan lunak,akan tetapi karean proses diagnosi sehingga batuan-batuan lunak tadi akan menjadi keras.

Proses diagnesis adalah proses yang menyebabkan perubahan pada sediment selama terpendamkan dan terlitifikasikan, sedangkan litifikasi adalah proses perubahan material sediment menjadi batuan sediment yang kompak. Proses diagnesis ini dapat merupakan kompaksi yaitu pemadatan karena tekanan lapisan di atas atau proses sedimentasi yaitu perekatan bahan-bahan lepas tadi menjadi batuan keras oleh larutan-larutan kimia misalnya larutan kapur atau silisium. Sebagian batuan sedimen terbentuk di dalam samudera. Bebrapa zat ini mengendap secara langsung oleh reaksi-reaksi kimia misalnya garam (CaSO4.nH2O). adapula yang diendapkan dengan pertolongan jasad-jasad, baik tumbuhan maupun hewan.

Batuan endapan yang langsung dibentuk secara kimia ataupun organik mempunyai satu sifat yang sama yaitu pembentukkan dari larutan-larutan. Disamping sedimen-sedimen di atas, adapula sejenis batuan sejenis batuan endapan yang sebagian besar mengandung bahan-bahan tidak larut, misalnya endapan puing pada lereng pegunungan-pegunungan sebagai hasil penghancuran batuan-batuan yang diserang oleh pelapukan, penyinaran matahari, ataupun kikisan angin. Batuan yang demikian disebut eluvium dan alluvium jika dihanyutkan oleh air, sifat utama dari batuan sedimen adalah berlapis-lapisdan pada awalnya diendapkan secara mendatar. Lapisan-lapisan ini tebalnya berbeda-beda dari beberapa centimeter sampai beberapa meter. Di dekat muara sungai endapan-endapan itu pada umunya tebal, sedang semakin maju ke arah laut endapan-endapan ini akan menjadi tipis(membaji) dan akhirnya hilang. Di dekat pantai, endapan-endapan itu biasanya merupakan butir-butir besar sedangkan ke arah laut kita temukan butir yang lebih halus lagi.ternyata lapisan-lapisan dalam sedimen itu disebabkan oleh beda butir batuan yang diendapkan. Biasanya di dekat pantai akan ditemukan batupasir, lebih ke arah laut batupasir ini berganti dengan batulempung, dan lebih dalam lagi terjadi pembentukkan batugamping(Katili dan Marks).

3. 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 angina sehingga air lebih mampu mengangkut partikel yang mengangkut partikel lebih besar daripada yang dapat diangkut angina. Viskositas adalah kemampuan fluida untuk mengalir. Jika viskositas rendah maka kecepatan mengalirnya akan rendah dan sebaliknya. Viskositas yang kecepatan mewngalirnyabesar merupakan viskositas yang tinngi.

b) Transportasi dan deposisi partikeloleh sediment gravity flow

Pada transportasi ini partikel sediment 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 sediment 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. Berbagai penggolongan dan penamaan batuan sedimen dan penamaan batuan sedimen telah ditemukan oleh para ahli, baik berdasarkan genetic maupun deskrritif. Secara genetic dapat disimpulkan dua golongan (Pettijohn,1975 dan W.T.Huang,1962).

4. Sedimen dapat diangkut dengan tiga cara:

1) Suspension: ini umumnya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil ukurannya (seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau angin yang ada.

2).Bed load: ini terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti pasir, kerikil, kerakal, bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang bergerak dapat berfungsi memindahkan pertikel-partikel yang besar di dasar. Pergerakan dari butiran pasir dimulai pada saat kekuatan gaya aliran melebihi kekuatan inertia butiran pasir tersebut pada saat diam. Gerakan-gerakan sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser, atau bahkan bisa mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.

3).Saltation yang dalam bahasa latin artinya meloncat umumnya terjadi pada sedimen berukuran pasir dimana aliran fluida yang ada mampu menghisap dan mengangkut sedimen pasir sampai akhirnya karena gaya grafitasi yang ada mampu mengembalikan sedimen pasir tersebut ke dasar. Pada saat kekuatan untuk mengangkut sedimen tidak cukup besar dalam membawa sedimen-sedimen yang ada maka sedimen tersebut akan jatuh atau mungkin tertahan akibat gaya grafitasi yang ada. Setelah itu proses sedimentasi dapat berlangsung sehingga mampu mengubah sedimen-sedimen tersebut menjadi suatu batuan sedimen.

5. Faktor-Faktor Yang Harus Diperhatikan Dalam Deskripsi Batuan Sedimen

4.1 Warna

Secara umum warna pada batuan sedimen akan dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu :

a) Warna mineral pembentukkan batuan sedimen

Contoh jika mineral pembentukkan batuan sedimen didominasi oleh kwarsa maka batuan akan berwarna putih.

b) Warna massa dasar/matrik atau warna semen.

c) Warna material yang menyelubungi (coating material).

Contoh batupasir kwarsa yang diselubungi oleh glaukonit akan berwarna hijau.

d) Derajat kehalusan butir penyusunnya.

Pada batuan dengan komposisi yang sama jika makin halus ukuran butir maka warnanya cenderung akan lebih gelap.

Warna batuan juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan pengendapan, jika kondisi lingkungannya reduksi maka warna batuan menjadi lebih gelap dibandingkan pada lingkungan oksidasi. Batuan sedimen yang banyak kandungan material organic (organic matter) mempunyai warna yang lebih gelap.

4.2 Tekstur

Tekstur batuan sediment adalah segala kenampakan yang menyangkut butir sedimen sepertiukuran butir, bentuk butir dan orientasi. Tewkstur batuan sedimen mempunyai arti penting karena mencerminkan proses yang telah dialamin 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.

a) Tekstur klastik

Unsur dari tekstur klastik fragmen, massa dasar (matrik) dan semen.

• Fragmen : Batuan yang ukurannya lebih besar daripada 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 silica, kalsit, sulfat atau oksida besi.

Besar butir kristal dibedakan menjadi : >5 mm = kasar

1-5 mm = sedang

<1 mm = halus

Jika kristalnya sangat halus sehingga tidak dapat dibedakan disebut mikrokristalin.

b) Tekstur nonklastik

Tekstur yang terjadi merupakan hasil pengendapan melalui reaksi kimia. Tekstur kristalin berkembang akibat agregat kristal – kristal yang saling mengunci. Kristal – kristalnya dapat kecil menengah atau besar –besar bahkan campuran berbagai ukuran sebagai halnya batuan beku porfiritik. Kristal – kristalnya memperlihatkan bentuk – bentuk tertentu misalnya berdimensi sama, berserat atau scaly. Dan tidak mudah untuk membedakan mana yang terbentuk oleh reaksi kimia organik dan mana yang di endapkan melalui reaksi akibat organisme.

4.3 Ukuran Butir

Ukuran butir yang digunakan adalah skala Wenworth (1922), yaitu :

skala Wenworth (1922)

Besar butir dipengaruhi oleh :

1. Jenis Pelapukan

2. Jenis Transportasi

3. Waktu/jarak transport

4. Resistensi

5.4 Bentuk Butir

1. Tingkat kebundaran butir (roundness)

Tingkat kebundaran butir dipengaruhi oleh komposisi butir, ukuran butir, jenis proses transportasi dan jarak transport (Boggs,1987. Butiran dari mineral yang resisten seperti kwarsa 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, hamper 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)

2. Sortasi (Pemilahan)

Pemilahan adalah keseragaman dariukuran besar butir penyusun batuan sediment, 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.

3. Kemas (Fabric)

Didalam batuan sedimen klastik dikenal dua macam kemas, yaitu :

• Kemas terbuka : bila butiran tidak saling bersentuhan (mengambang dalam matrik).

• Kemas tertutup : butiran saling bersentuhan satu sama lain

4.5 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 :

• Karena proses fisik

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.

• 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.

b) Masif

Struktur kompak, consolidated, menyatu

1. 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.

4. 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.

- Karena proses biologi

1. Jejak (tracks and trail)

Track : jejak berupa tsapak organisme

Trail : jejak berupa seretan bagian tubuh organisme

1. Galian (burrow)

Adalah lubang atau bahan galian hasil aktivitas organisme

1. Cetakan (cast and mold)

Mold : cetakan bagian tubuh organisme

Cast : cetakan dari mold

Struktur batuan sedimen juga dapat digunakan untukmenentukan bagian atas suatu batuan sedimen. Penentuan bagian atas dari batuan sedimen sangat penting artinya dalam menentukan urutan batuan sediment tersebut.

4.6 Komposisi

Batuan sediment berdasarkan komposisinya dapat dibedakan menjadi beberapa kelompok, yaitu :

1. Batuan sediment detritus/klastik

Dapat dibedakan menjadi :

• Detritus halus : batulempung, batulanau.

• Detritus sedang : batupasir (greywock, feldspathic)

• Detritus kasar : breksi dan konglomerat.

Komposisi batuan ini pada umumnya adalah kwarsa, feldspar, mika,mineral lempung,dsb.

2. Batuan sedimen evaporit

Batuan sedimen ini terbentuk dari proses evaporasi. Contoh batuannya adalah gips, anhydrite, batu garam.

3. Batuan sedimen batubara

Batuan ini terbentuk dari material organic yang berasal dari tumbuhan. Untuk batubara dibedakan berdasarkan kandungan unsure karbon,oksigen, air dan tingkat perkembangannya. Contohnya lignit, bituminous coal, anthracite.

4. Batuan sedimen silica

Batuan sedimen silica ini terbentukoleh proses organic dan kimiawi. Contohnya adalah rijang (chert), radiolarian dan tanah diatomae.

5. Batuan sedimen karbonat

Batuan ini terbentuk baik oleh proses mekanis, kimiawi, organic. Contoh batuan karbonat adalah framestone, boundstone, packstone, wackstone dan sebagainya.