ALL GEOLOGICAL SCIENCE 62 BAB V BATUAN SEDIMEN V.1. Pendahuluan Sedimen merupakan bahan atau partikel yang terdapat di permukaan bumi (di daratan ataupun lautan), dan boleh mengalami proses angkutan dari satu kawasan ke kawasan yang lain. Air dan angin merupakan agen pengangkut yang utama. Sedimen ini apabila mengeras akan menjadi batu sedimen. Kajian berkenaan dengan sedimen dan batu sedimen ini dipanggil sedimentologi. Antara sedimen yang ada ialah lumpur, pasir, kelikir dan sebagainya. Sedimen ini akan menjadi batu sedimen apabila mengalami proses pengerasan. Batuan sedimen merupakan batuan yang tersusun dari material-material hasil pelapukan batuan induk, baik aktivitas geologi atau proses kimia, fisika maupun kerja dari organisme. Pada umumnya batuan sedimen pada lapangan panasbumi terjadi akibat sedimentasi bahan lepas hasil suatu erupsi gunung api. Berbagai pengolongan dan penamaan batuan sedimen dikemukakan secara genesa, antara lain Pettijohn (1975) dan W. T. Huang (1962) sebagai berikut: Batuan sedimen klastik Batuan sedimen klastik terbentuk dari pengendapan kembali detritur/pecahan batuan asal. Fragmentasi batuan asal dimulai dari pelapukan secara mekanik maupun secara kimiawi, kemudian tererosi dan tertransportasi menuju cekungan pengendapan. Setelah itu mengalami diagenesa, yaitu proses perubahan yang berlangsung pada temperatur rendah dalam suatu sedimen selama dan sesudah lithifikasi terjadi. Proses diagenesa antara lain kompaksi, sedimentasi, sementasi, rekristalisasi, autogenesis dan metasomatis. Kompaksi adalah peristiwa termampatkan batuan sedimen satu terhadap lainnya akibat tekanan dari beban di ALL GEOLOGICAL SCIENCE 63 atasnya. Sementasi adalah turunnya material diruang antar butir sedimen dan secara kimiawi mengikat butir sedimen. Rekristalisasi merupakan pengkristalan kembali mineral dari suatu larutan kimia selama genesa dan biasanya banyak dijumpai pada batuan karbonat. Autogenesis adalah terbentuknya mineral baru dilingkungan diagenetik sehingga mineral tesebut merupakan partikel baru dalam suatu sedimen, dan umumnya diketahui sebagai karbonat, silika, klorit, illit dan gipsum. Metasomatik adalah pergantian mineral sedimen oleh berbagai mineral tanpa pengurangan volume asal. Tabel 4.3: Klasifikasi Batuan Sedimen KELOMPOK GENESA Struktur umum 006 0002 Berbutir halus Berbutir sangat halus KERIKIL Butiran menyudut BREKSI Butiran terutama berasal dari pecahan mineral B BATUAN KWARSA 95% kwarsa A T ARKOSA 75% kwarsa PAU 25% felspar SIR P A GREWAKI 75% kwarsa 25% bahan rombakan S pecahan batuan dan I feldspar R LANAU LEMPUNG GE-LAS AMORF Modifikasi dari : C E G M BATULANAU 50% partikel berbutir halus BATULUMPUR BATULEMPUNG 50% partikel SERPIH Batu lumpur menyerpih berbutir sangat halus KERIKIL KARBONAT BREKSI VOLKANIK TUFA LAPILI KALSIRUDIT PASIR KARBONAT KALKA RENIT LANAU KARBONAT KALSI SILTIT KAPUR LUMPUR KARBONAT EVAPORIT (HALITE) Batuan menyudut KALSI LUTIT TUFA TUFA berbutir halus (GIPS) A B U V O L K A N I K Berbutir sedang AGLOMERAT KERAKAL DOLOMIT UKURAN BUTIR (mm) 20 berbutir halus ≥50% Batuan membundar Butiran berasal dari pecahan batuan BERANGButiran membundar KAL KONGLOMERAT DAN Berbutir kasar Butiran batuan beku ≥ 50% BATUGAMPING 60 Berbutir sangat kasar KIMIA/ ORGANIK PIROKLASTIS B E R L A P I S Butiran karbonat Butiran batuan kwarsa feldspar Dan mineral lempung N A P A L Komposisi SEDIMEN BAHAN ROMBAKAN BATUGAM PING DOLO MIT RIJANG TUFA berbutir sangat halus LIGNIT BATUBARA ALL GEOLOGICAL SCIENCE 64 Batuan sedimen non klastik Batuan sedimen non-klastik terbentuk dari reaksi kimia atau kegiatan organisme. Reaksi kimia yang dimaksud adalah kristalisasi langsung atau penggaraman unsur laut, pertumbuhan kristal dari agregat (kumpulan) suatu kristal yang mengalami presipitasi dan replacement (pengantian) (W. T. Huang, 1962). Pemilahan batuan sedimen didasarkan oleh: struktur, tekstur, komposisi mineral, ukuran butir, pemilahan (sorting), derajat kebundaran (roundness), matriks, sementasi serta bidang pelapisan. Secara genetik batuan sedimen dapat dibagi menjadi tiga, yaitu: Batuan piroklastik Batuan piroklastik adalah batuan vulkanik yang bertekstur klastik hasil erupsi gunung api eksplosif dengan material penyusunnya berbeda. Batuan sedimen tufa Batuan sedimen tufan adalah batuan yang terbentuk akibat debu vulkanik yang jatuh pada cekungan sedimen dimana proses sedimentasi berlangsung dan terjadi pencampuran. Batuan epiklastik Terbentuk dari sedimentasi campuran bahan rombakan batuan piroklastik dengan batuan epiklastik baik yang bersifat vulkanik maupun yang non-vulkanik, sehingga menurut William (1954) diberi nama sesuai dengan ukurannya dan masing-masing diberi kata vulkanik. Batuan epiklastik dapat terjadi karena pencampuran batuan sedimen vulkanik dengan batuan vulkanik melalui proses aliran langsung dari pusat erupsi gunung api. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 65 V.2. Tanda-tanda atau petunjuk batuan sedimen Kehadiran perlapisan atau stratification Adanya struktur sedimen di atas satah atau di dalam perlapisan Terjumpanya fosil Kehadiran butiran yang telah mengalami proses angkutan (klas) Kehadiran mineral yang asalan sedimen (glaukonit, chamosite) V.3. Mekanisme Transportasi Sedimen Batuan sediment memang sangat menarik untuk dibahas. Selain bentuknya yang unik dan beragam serta jumlahnya yang melimpah di muka bumi (hampir 75% kulit bumi terdiri atas batuan sedimen), proses-proses yang terjadi juga sangatlah menarik untuk dibahas. Salah satu proses yang menarik adalah bagaimana sedimen sebagai penyusun batuan sedimen dapat terangkut dan diendapkan menjadi batuan sedimen. Sebelum mengetahui bagaimana sedimen terangkut dan terendapkan dalam suatu cekungan mungkin ada baiknya kita dapat memahami prinsip apa saja yang bisa kita temukan dalam batuan sedimen. Prinsip-prinsip tersebut sangatlah beragam diantaranya prinsip uniformitarianism. Prinsip penting dari uniformitarianism adalah proses-proses geologi yang terjadi sekarang juga terjadi di masa lampau. Prinsip ini diajukan oleh Charles Lyell di tahun 1830. Dengan menggunakan prinsip tersebut dalam mempelajari proses-proses geologi yang terjadi sekarang, kita bisa memperkirakan beberapa hal seperti kecepatan sedimentasi, kecepatan kompaksi dari sediment, dan juga bisa memperkirakan bagaimana bentuk geologi yang terjadi dengan proses-proses geologi tertentu. Lapisan horizontal yang ada di batuan sedimen disebut bedding. Bedding terbentuk akibat pengendapan dari partikel-partikel yang terangkut oleh air atau angin. Kata sedimen sebenanrya berasal dari bahas latin ”sedimentum” yang artinya endapan. Batas-batas lapisan yang ada di batuan sedimen adalah bidang lemah yang ALL GEOLOGICAL SCIENCE 66 ada pada batuan dimana batu bisa pecah dan fluida bisa mengalir. Selama susunan lapisan belum berubah ataupun terbalik maka lapisan termuda berada di atas dan lapisan tertua berada di bawah. Prinsip tersebut dikenal sebagai prinsip superposition. Susunan lapisan tersebut adalah dasar dari skala waktu stratigrafi atau skala waktu pengendapan. Pengamatan pertama atas fenomena ini dilakukan oleh Nicolaus Steno di tahun 1669. Beliau mengajukan beberapa prinsip berkaitan dengan fenomena tersebut. Prinsip-prinsip itu adalah prinsip horizontality, superposition, dan original continuity. Prinsip horizontality menjelaskan bahwa semula batuan sedimen diendapkan dalam posisi horizontal. Pembentuk batuan sedimen adalah partikelpartikel atau sering disebut sedimen yang terbentuk akibat hancuran batuan yang telah ada sebelumnya seperti batuan beku, batuan metamorf, dan juga batuan sedimen sendiri. Berdasarkan ukuran partikel dari sedimen klastik, sedimen-sedimen dapat dibedakan sebagai berikut: Mekanisme Transportasi ALL GEOLOGICAL SCIENCE 67 Klasifikasi- Berdasarkan ukuran partikel dari sedimen klastik Nama Partikel Ukuran Boulder/Bongkah >256 mm Sedimen Nama batu Gravel Cobble/Kerakal 64 - 256 mm Gravel Pebble/Kerikil 2 - 64 mm Gravel Sand/Pasir 1/16 - 2mm Sand Silt/Lanau 1/256 - 1/16 Silt Konglomerat dan Breksi (tergantung kebundaran partikel) Sandstone Batu lanau mm Clay/Lempung <1/256 mm Clay Batu lempung Faktor-faktor yang mengontrol terbentuknya sedimen adalah iklim, topografi, vegetasi dan juga susunan yang ada dari batuan. Sedangkan faktor yang mengontrol pengangkutan sedimen adalah air, angin, dan juga gaya grafitasi. Sedimen dapat terangkut baik oleh air, angin, dan bahkan salju. Mekanisme pengangkutan sedimen oleh air dan angin sangatlah berbeda. Pertama, karena berat jenis angin relatif lebih kecil dari air maka angin sangat susah mengangkut sedimen yang ukurannya sangat besar. Besar maksimum dari ukuran sedimen yang mampu terangkut oleh angin umumnya sebesar ukuran pasir. Kedua, karena sistem yang ada pada angin bukanlah sistem yang terbatasi (confined) seperti layaknya channel atau sungai maka sedimen cenderung tersebar di daerah yang sangat luas bahkan sampai menuju atmosfer. Sedimen-sedimen yang ada terangkut sampai di suatu tempat yang disebut cekungan. Di tempat tersebut sedimen sangat besar kemungkinan terendapkan karena daerah tersebut relatif lebih rendah dari daerah sekitarnya dan karena bentuknya yang cekung ditambah akibat gaya grafitasi dari sedimen tersebut maka susah sekali sedimen tersebut akan bergerak melewati cekungan tersebut. Dengan semakin banyaknya sedimen yang diendapkan, maka cekungan akan mengalami penurunan dan membuat cekungan tersebut semakin dalam sehingga semakin banyak sedimen yang terendapkan. Penurunan cekungan sendiri banyak disebabkan oleh penambahan berat dari sedimen yang ada dan kadang dipengaruhi juga struktur yang terjadi di sekitar cekungan seperti adanya patahan. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 68 Sedimen dapat diangkut dengan tiga cara: Suspension: ini umumnya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil ukurannya (seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau angin yang ada. 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. 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. V.4. Tekstur Batuan Sedimen Tekstur batuan sedimen menyangkut masalah aspek geometri dari komponen partikel batuan yaitu ukuran bentuk dan susunannya. Berbicara tentang tekstur sangat berkaitan dengan pembahasan tentang genesa batuan, bagaimana batuan sedimen terbentuk, akan tercermin dari teksturnya. Ukuran partikel sedimen mampu memberikan analisis tentang jarak transportasi, mekanisme, waktu dan energy pembentukannya. Tekstur batuan sedimen dikenal ada dua yaitu tekstur klastik dan non klastik. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 69 Tekstur klastik Terbentuk melalui proses mekanis, sehingga menunjukkan kenampakkan kesan mekanis seperti ukuran dan bentuk partikel, sortasi dan kemasan serta hubungan atau variasi ukuran partikel. Ukuran Partikel Ukuran partikel sedimen biasanya dapat menunjukkan jarak dan lam transportasi serta besarnya energy yang bekerja. Derajat ukuran besar partikel sedimen telah dibuat suatu sekala oleh Wentworth (1935). Suatu batuan sedimen klastik kasar komponennya terdiri dari fragmen, matriks dan semen. Fragmen, yaitu komponen partikel batuan sedimen yang ukurannya relative lebih besar dari partikel lainnya. Matriks, yaitu komponen partikel batuan yang terletak diantara fragmen dengan ukuran lebih kecil daripada fragmen. Semen, yaitu partikel yang mengikat matriks dan fragmen batuan, terbentuk secara kimia dapat sebagai silikat. ALL GEOLOGICAL SCIENCE Tabel 4.1 Klasifikasi batuan sedimen klastik berdasarkan ukuran butir (Skala Wenthwort) UKURAN (mm) NAMA BATUAN NAMA BUTIR MEMBUNDAR MENYUDUT (rounded) (angular) KONGLOMERAT BREKSI BONGKAH BONGKAH KONGLOMERAT BREKSI BONGKAH 64 KERAKAL BERANGKAL KONGLOMERAT KERAKAL BREKSI ROMBAKAN BERANGKAL KERIKIL (gravel) 256 BERANGKAL BREKSI KERAKAL 4 KONGLOMERAT BREKSI BUTIRAN BUTIRAN BUTIRAN 2 PASIR SANGAT BATUPASIR SANGAT KASAR KASAR 1 PASIR KASAR BATUPASIR KASAR PASIR SEDANG 1/4 PASIR (sand) 1/2 PASIR HALUS BATUPASIR SEDANG BATUPASIR HALUS 1/8 PASIR SANGAT PATUPASIR SANGAT HALUS HALUS LANAU (silt) 1/256 LEMPUNG LUMPUR (mud) 1/16 BATULANAU BATULEMPUNG / SERPIH (shale) 70 ALL GEOLOGICAL SCIENCE 71 Bentuk partikel (Shapes) Bentuk partikel adalah kenampakkan atau dimensi bentuk dari partikl sedimen. Secara umum (Zingg, 1935) membagi bentuk partikel menjadi : Rods (prolat) yaitu bentuk memanjang seperti tongkat atau balok. Blades yaitu bentuk partikel berupa lembaran memanjang seperti papan. Umumnya berasal dari batuan metamorf yang berfoliasi atau batuan sedimen yang berlapis. Disks (tabular), yaitu bentuk partikel sedimen berupa lembar pendek seperti cakram. Equant yaitu bntuk kubus dari batuan yang remuk yang berbentuk kubus. Kebundaran (Roundness) Roundness adalah derajat kebundaran dari partikel sedimen yang dapat menunjukkan kesan transportasi. Partikel yang membundar sangat baik menunjukkan transportasi yang jauh dan lama. Secara teoritis oleh Pettijohn, 1957 roundness dirumuskan sebagai sudut partikel dengan radius maksimum partikel, atau P = ∑(ri/N)/R Dari hasil pengukuran roundness seperti di atas, roundness dapat dikuantitaskan sebagai berikut : Angular p = 0,0 – 0,15 Sub-angular p = 0,15 – 0,25 Sub-rounded p = 0,25 – 0,40 Rounded p = 0,40 – 0,60 Well-rounded p = 0,60 – 1.00 ALL GEOLOGICAL SCIENCE 72 Sortasi (derajat Kesergaman Butir) Sortasi atau pemilahan adalah derajat keseragaman dari penyebaran partikel dalam batuan sedimen, sortasi dapat mencerminkan besarnya energy, jarak dan lamanya transportasi, juga dapat menunjukkan macam dan jenis proses yang bekerja sebelum dan selama sortasi berlangsung. Faktor yang mmpengaruhi sortasi : Jarak dan lama transportasi Besarnya energy yang bekerja Bentuk partikel Berat jenis dan ukuran partikel Gradient slope. Kemasan Yaitu hubungan antara partikel sedimen, seperti menyentuh atau tidak saling menyentuh atu sama lain. Kemasan dapat berhubungan dengan sortasi. Sortasi jelek biasanya kemasan terbuka, sortasi baik biasanya kemasan tertutup. Porositas dan Permeabilitas Banyaknya pori dalam suatu volume tertentu dari suatu batuan disebut porositas. Berdasarkan atas genesanya dikenal dua jenis porositas yaitu : ALL GEOLOGICAL SCIENCE 73 Porositas primer, yaitu porositas yang terbentuk bersamaan dengan sedimentasi batuan sedimen seperti pada porositas batupasir dan batulanau. Porositas sekunder, yaitu terbentuk setelah batuan sedimen terbentuk, umumnya karena proses pengkekaran, pelarutan, sperti pada porositas dolomite dan porositas terumbu karang. Permeabilitas adalah derajat kemampuan suatu media batuan untuk meloloskan cairan tanpa menggeser butir partikel batuan tersebut. Permeabilitas dilapangan biasanya dapat ditentukan secara empiris dengan menetesi air pada permukaan batuan, tentunnya dengan melihat peresapan air dalam batuan tersebut. Tekstur nonKlastik Tekstur non klastik memperlihatkan komponen yang kompak saling tumbuh, tersusun oleh Kristal-kristal atau massa dasar yang massiv. Terbentuk oleh proses kimiawi atai biokimia, baik langsung maupun tidak langsung. Mengenali tekstur nonklastik di lapangan memang suatu hal yang sulit, karena kenampakkan yang tersusun oleh Kristal yang massif. Biasanya batuan nonklastik terdiri dari satu mineral (mono mineral), contohnya batugamping non klastik, batu rijang dan batubara. V.5. Struktur Sedimen Struktur sedimen adalah kenampakkan fisik dari susunan batuan sedimen dapat berupa bidang-bidang perlapisan atau tidak berlapis. Struktur sedimen terbentuk diakibatkan oleh beberapa factor antara lain : Tahapan pembentukan dan umur pengendapan. Proses fisika, kimia, dan biologi yang terjadi selama dan setelah berlangsungnya sedimentasi. Variasi material sumber baik ukuran mapun komposisi ALL GEOLOGICAL SCIENCE 74 Untuk mengenal secara pasti dari struktur sedimen memerlukan ketekunan, mngadakan pengamatan dan analisis pendekatan secara seksama, yang tentunya dengan suatu pedoman yaitu antara lain : Kenali cirri litologi batuan baik fisik maupun kimia. Amati susunan dan perkembangan ukuran butir partikel. Amati susunan dan perkembangan biota Amati variasi warna Amati arah penyebaran batuan sedimen Kenali tingkt dan tahapan pelapukan yang berlngsung yang mempengaruhi batuan. Pettijohn 1957 telah membuat klasifikasi tentang struktur sedimen berdasarkan atas proses pembentuknya yaitu sebagai berikut. Inorganics Structures, struktur inorganic ini merupakan struktur sedimen yang terbentuki dari proses mechanical dan chemical. Mechanical Strunture Struktur mekanik merupakan struktur sedimen yang bersifat primer terbentuk melalui proses mekanis. Planar bedding structure, struktur sedimen berlapis dalam bentuk susunan lapisan-lapisan batuan sedimen yang masing-masingnya dibatasi oleh suatu bidang lapisan. Lamination, struktur laminasi merupakan struktur batuan sedimen dalam bentuk lapisan-lapisan yang tipis dengan ketebalan kurang dari 1 cm, sering pula disebut sebagai lapisan ‘varves’ ALL GEOLOGICAL SCIENCE 75 Convolute laminasi, yaitu struktur turbulent pada sedimen preconsolidation, terbetuk pada daerah longsoran seperti slope, selama sedimentasi berlangsung, sering sebagai penunjuk arus keruh (arus turbidit). Cross-bedding, merupakan struktur pelapisan dimana bidang lapisan tersusun secara silang siur, struktur ini dapat terbentuk oleh kegiatan arus, gelombang atau angin. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 76 Graded-bedding, merupakan jenis struktur sedimen yang memperlihatkan adanya susunan struktur sedimen yang memperlihatkan adanya susunan dari perbedaan ukuran butir, terbentuk dalam system pemilahan selama sedimentasi berlangsung yaitu material-material yang berukuran besar dan berat terendapkan terlebi dahulu kemudian menyusul yang berukuran kecil. Berdasarkan susunan butirnya, maka graded bedding terbagi atas : Normal-graded yaitu struktur graded-bedding yang susunan ukuran butirnya membesar dari atas ke bawah. Ciri khas pada sedimen epiklastik, dimana kondisi lindkungan dan energy arus yang normal. Reverse-graded yaitu struktur graded-bedding yang susunan ukuran butirnya yang kasar berada di bagian atas, biasanya ditemukan pada batuan piroklastik yang menunjukkan peningkatan energy letusan gunungapi. Multiple-graded, yaitu struktur graded-bedding yang memperlihatkan perulangan graded. Terbentuk pada kondisi lingkungan atau sumber kekuatan energy berubah-ubah. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 77 Lentikular-bedding, yaitu struktur yang tersusun oleh lensa-lensa sedimen yang berbeda dengan batuan yang ditempati. Struktur ini terbetuk pada saat terjadi pasang surut material-material pasir atau lempung. Rytmic-bedding, merupakan struktur selang-seling yang berulang oleh pengaruh musim sedimentasi. Linear bedding Strukture Merupakan suatu struktur sedimen yang memperlihatkan adanya kesan bergarisgaris baik dalam goresan ataupun susunan garis-garis lapisan. Striation or Groove Casts, kenampakkan struktur ini yaitu adanya goresangoresan pada tubuh batuan sedimen yang biasanya diakibatkan oleh longsoran atau pergerakan es> Terbentuk pada daerah glacial terutama pada daerah dangkalan kutub. Sand lineation, merupakan bentuk struktur yang menampakkan adanya penjajaran partikel pasir dalam bentuk garis-garis. Struktur ini terbentuk oleh aliran arus laminar satu arah pada parit, sehingga apat ditemukan pada endapan fluviatil. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 78 Imbrication, atau tumpang tindih diantara partikel-partikel sedimen. Terbentuk pada daerah fluviatil. Flute cast, struktur yang memperlihatkan adanya bekas-bekas goresan oleh benda keras selama sedimentasi berlangsung. Struktur ini terbentuk pada daerah pantai atau darat, dapat dipakai untuk menentukan arus purba dan penentuan top dan bottom sedimen. Ripple marks, struktur jejak gelembur terbentuk oleh arus dan gelombang yang memperlihatkan adanya permukaan bergelombang. Bedding-planar irregularitas and markings Kelompok struktur ini menunjukkan bentuk lapisan biasanya tidak teratur, umumnya dibentuk oleh arus balik dakam bentuk torehan maupun dalam bentuk kesan atau”marks”. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 79 Riil and swam marks, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya goresangoresan yang tidak teratur, terbentuk pada daerah pecah gelombang atau pasang surut. Pits and Prints, yaitu struktur jejak lubang dari jatuhan air hujan pada sediemn lunak, terbentuk di daerah pasang surut atau dangkalan lainnya. Load casts, atau struktur pembebanan yairu struktur yang menekan ke bawah terhadap sedimen lunak, bagian yang menekan adalah top sedimen, sedang yang ditekan adalah bottom sedimen. Pseudonodules, struktur yang terbentuk akibat deformasi local pada batuan sedimen lunak, identik dengan load casts. Deformed and distrupted bedding ALL GEOLOGICAL SCIENCE 80 Kelompok struktur sedimen yang terbrntuk oleh perubahan bentuk atau pengoyakan batuan sedimen. Soft-sedimentfolding, yaitu struktur sedimen yang terbentuk oleh adanya gejala-gejala lipatan kecil pada sedimen lunak akibat tekanan yang relative. Slump-strukture, struktur sluping trbentuk pada kaki lereng cekungan sedimentasi terhadap batuan lunak, identik dengan struktur konvolut, hanya prosesnya berbeda. Soft-sedimentboudinage, akibat deformasi kuat pada batuan sehingga terjadi penjajaran bagian-bagian batuan yang berupa fragmen. Struktur dapat pula dijumpai pada batuan metamorf dan terbentuk pada lingkungan tidak stabil, misalnya komplek tektonik. Distrupted bedding, merupakan struktur pengretakan atau penghancuran dari pada masa sedemen, seperti : Breksiasi yaitu gjala-gejala tekanan atau tarikan selama sedimentasi berlangsung. Mud-cracks, yaitu struktur kekar-kekar polygonal pada batu lumpur atau pengaruh tarikan pada waktu pengeringan massa selimur lumpur tersebut. Pull-aparts, semacam struktur crack, akan tetapi menunjukkan memperlihatkan retak-retak tidak teratur, terjadi pada batuan sedimen yang mengalami pengeringan pada waktu pengendapan. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 81 Clay-galls, struktur sedimen yang menyerupai bisul atau menyerupai gunungapi yang mulai menurun aktivitasnya. Sedimentary sill and dykes, struktur sedimen intrusi, biasanya pada massa sedimen yang mempunyai bagian dalam yang lunak mengandung air, sehingga apabila terjadi kompaksi atau gaya-gaya lainnya, maka material lunak akan naik ke atas atau kesamping melalui zona-zona retakan. Chemical Structures Pengaruh kimia pada pembentukan struktur sedimen biasanya bersifat sekunder yaitu Nampak jelas apabila batuan sedimen telah terbentuk. Solution Structures, struktur sedimen yang terbentuk oleh pelarutan-pelarutan kimia. Stylolites, struktur dalam bentuk isi mengisi berbentuk gigi, terbentuk pada batuan yang muda terjadi pelarutan sehingga rongga-rongg atau retakan diisi oleh mineral-mineral hasil pelarutan tersebut. Corrosion zone, struktur yang terbentuk oleh adanya erosi atau pelarutan kimia, seperti pada pembentukan dolomite dan oksidas dari mineral-mineral feromagnesium dalam batuan sedimen. Vug dan Oolicasts, struktur yang memperlihatkan bentuk bulat-bulat kecil seperti oolitik. Accretionary Structures, struktur yang terbentuk oleh adanya penggantian, penambahan atau pengumpulan unsure-unsur dalam batuan sedimen. - Nodules, struktur yang terbentuk oleh pengumpulan atau penggantian mineral tua oleh mineral-mineral baru, biasanya unsure-unsur yang mengalami nodulisasi dalam batuan sedimen yaitu unsure-unsur ALL GEOLOGICAL SCIENCE 82 minoritas, dimana konsentrasi pH atau keasaman berbeda dengan unsureunsur mayoritas dalam batuan, seperti unsure karbonat dan silikat. Nodule silikat biasanya ditemukan pada batuan lingkungan pengendapan asam (biasanya laut dalam), unsure-unsur silica yang terjebak bersama-sama dengan material-material sedimen yang mayoritas, longsor atau terendapkan pada kedalaman, yang biasanya pada kondisi continental slope akan terkumpul menjadi nodule. Nodule kalsium karbonat memiliki kenampakkan struktur secara fisik sulit dibedakan dengan gejala fisik lainnya, namun secara kimia dapat dikenal, seperti menetesi asam clorida pada batuan sedimen tersebut> Nodule karbonat dapat menunjukkan lingkungan pengendapan basa atau laut dangkal. Concretion, struktur sedimen yang menyerupai nodule, akan tetapi konkresi mempunyai strutktur konsentris. Terbentuk melalui segregasi mineral yang biasanya berupa material sedimen tertentu dalam batuan sedimen, seperti sisasisa organism, banyak konkresi yang sering dikacaukan seperti speroidal, namun konkresi itu sifatnya identik dengan nodule-nodule. Crystal agregats (mold or casts), bentuk struktur yang tersusun oleh Kristalkristal atau kesan Kristal. Kristal-kristal, mineral-mineral terjebak memeperlihatkan berupa kesan Kristal karena telah mengalami pelarutan seperti Kristal es dan garam. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 83 Veinlets, struktur berbentuk urat atau sisipan-sisipan pada rekahan batuan, banyak ditemukan di daerah pelarutan seperti pada batugamping atau pada batuan lunak yang mengalami deformasi. Color bending, struktur warna akibat perbedaan fisik dan kimiawi lapisan batuan sedimen. Composite structures, kelompok strutkur yang terbentuk secara bersusun atau bertahap pada periode pembentukannya dimana proses pelarutan dan rekristalisasi berlangsung. Geodes, struktur yang berupa pertumbuhan Kristal pada ruan-ruang celah batuan, dapat ditemukan pada gamping, batulempung dalam bentuk amygdale. Septaria, bentuk struktur berupa retak-retak polygonal yang biasanya terisi oleh kalsit, dapat ditemukan pada napal dan batu lempung. Cone in cone, struktur yang menampakkan sudut menyudut, terjadi pada batu gamping yang mengalami pelarutan. Organic Structures Struktur kesan jejak fosil pada batuan sedimen, paling banyak ditemukan pada daerah transisi hingga laut dangkal. Petrifaction structures Struktur fosil yang telah mengalami rplacement dan pembatuan. Bedding Structures Semacam struktur yang memeperlihatkan adanya perlapisan oleh susunan organism berupa jejeran rumput-rumputan> Contoh algae bedding. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 84 Miscellancous structures Kelompok jejak-jejak atau sisa-sisa organism yang telah memfosil. Borings, strutktur jejak lubang-lubag pada batuan sedimen, terbentuk oleh aktivitas poraganisme baik hewan maupun tumbuhan termasuk bioturbasi. Tracks and trails, struktur jejak kaki binatang dan kesan gerakan dari organism pada sedimen lunak selama sedimentasi berlangsung. Casts dan molds, struktur cetakan atau kesan binatang berupa fosil, dapat menunjukakan top dan bottom sedimen dengan memperlihatkan kedudukan binatang yang menjadi fosil semasa hidupnya, biasanya diperhitungkan yang insitu dan yang dominan. Faecal pellets dan corpolites, struktur sisa-sisa bangunan dari buangan pada organism selama sedimentasi berlangsung, banyak ditemukan di daerah lingkungan yang subur. V.5. Lingkungan Pengendapan Lingkungan pengendapan dapat diartikan sebagai suatu areal sedimentasi dimana batuan sedimen terbentuk yang melibatkan aspek fisika, kimia dan biologi. Unsur-unsur lingkungan pengendapan : Tempat sedimentasi Faktor pembatas : fisika-mekanis, kimiawi Energi : tenang. Lemah tinggi Kimiawi_fisika : Eh dan pH, salinitas, konsentrasi kelarutan karbonat dan silica, temperature Aktivitas biologi : struktur pertumbuhan, cangkang sebagai sedimen, material organi (C-H), struktur galian. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 85 Analisis terhadap penentuan lingkungan pengendapan dapat diperhatikan beberapa factor antara lain : Asosiasi dan jenis litologi dan mineralogy Struktur-struktur sedimen Paleontologis Twenhofel, 1950, membagi lingkungan pengendapan yaitu : Continental environments Terrestrial Desert (gurun) environments, energy dari angin dan kadang-kadang air hujan yang berkala> Sedimen : pasir, debu, kerakal, sand dunes dan oksida besi. Glacial, kondisi temperature rendah, energy dari longsoran es. Sedimen terdiri dari “moraine” dengan cirri unsorted, unstratified, striasi. Aqueous Fluvial environments Piedmont environments, terdapat pada bagian hulu sungai curam, energy arus. Sedimen terdiri dari tallus dan kipa alluvial dengan sortasi jelek. Valley-flood, berupa flood plain dan stram channel, material clay-boulder> Struktur sedimen berupa graded bedding, cross bedding, mud cracks, dan ripple marks. Palludal Fresh-water swamps, lingkungan rawa ini terdiri dari rawa danau, rawa sungai dan rawa daratan> kondisi tenang, energy chemis dan thermal> ALL GEOLOGICAL SCIENCE 86 Sedimen berupa lempung-lumpur, sisa-sisa tumbuhan, lembaran-lembaran sedimen dalam bentuk laminasi. Marine (paralic) swamps, terdiri dari grass and reed swamps yaitu rawa rumput, mangrove swamps yaitu rawa bakau. Sedimen : barrier beach, spit dan bar. Lacustrine (danau), kondisi bervariasi, bentuk dan ukuran penyebaran sedimen ditentukan oleh batuan danau. Energi chemis dan thermal. Sedimen : halus agak kasar, kadang-kadang gamping fresh water dari tumbuh-tumbuhan air tawar, marl rufas, clay, silt, gravel, oksida besi, calcium posfat, organic matter dan evaporates. Spelean-cave (lubang gua), energy chemis dan mekanik, sedimen banyak menyebar sesuai bentuk goa, stalaktit dan stalakmit dan breksi gamping. Transitional Enviroments Littoral Enviroments, pada daerah antara air pasang dan air surut. Energy mekanik, chemical and organic processes. Sedimen berupa klastika (lempungkerakal), binatang-binatang “Balomus” dan “chiton”, sortasi sedang-sangat baik. Delta, terdapat di daerag muara sungai, energy arus sungai dan laut> Sumber material dari daratan berupa klastik halus-kasar dan kadang-kadang bercampur sisa-sisa organism. Struktur sedimen laminasi, gelembur gelombang dan cross bedding. Marginal Lagoon, Derah lingkungan yang hamper tertutup> Energi chemis dan thermal> Sedimen : halus-kasar, sisa-sisa organism, kondisi air terkadang hitam, reduksi pirit, pellet dan oolit. Estusry, lingkungan yang terdapat di daerah mulut sungai> Energi chemis dan mekanik> Sedimen berupa klastik lempung-kerakal, dengan struktur sedimen wavy bedding, cross bedding, lenticular bedding dan bioturbation. ALL GEOLOGICAL SCIENCE 87 Marine Enviroments Neritic, daerah laut dangkal dengan kedalaman lebih kecil dari 200 meter, nergi chemis, mekanik dan organik. Sedimen dalam bentuk barrier, spit, beach dan tombolo> Klastik halus-kasar dengan sisa-sisa organism> struktur sedimen laminasi dan silang siur, sortasi sedang-sangat baik, meyebar sepanjang pantai, banyak ditmukan batugamping nonklastik. Bathyal, daerah laut dengan kedalaman 200-2000 meter. Energy mekanis tidak begitu berpengaruh, tetapi energy chemis yang dominan> Sedimen halus dan glauconite serta planktonik. Strutur sedimen laminasi. Abysal. Daerah laut dengan kedalaman lebih besar dari 2000 meter termasuk hadal (± 6000 meter). Sinar matahari tidak sampai pada dasar cekungan. Energi chemis yang berperan. Sedimen klastik halus, cangkang-cangkang bentonik palnktonik terlarut dan terreplacement, fosil radiolarian, pelazic ooze dan lempung coklat atau merah. Struktur sedimen laminasi atau lapisan-lapisan tipis oleh sedimentasi yang lambat V.6. Fasies Sedimen Fasies dalam sandi stratigrafi Indonesia diartikan sebagai aspek fisika, kimia, biologi suatu endapan dalam kesamaan waktu. Apabila dalam suatu lingkungan pengendapan diendapkan dua macam batuan atau lebih pada faktu yang sama dengan cirri fisika, kimia yang berbeda. Contoh batugamping dan batupasir yang terendapkan dalam lingkungan dan waktu yang sama, dapat diketahui berbeda fasies. Dalam prinsip stratigrafi, fasies dapat dikenal dengan memperhatikan criteria-kriteria berikut ini : 1. Karakteristik litologi, termasuk gejala-gejala ubahan yang ditimbulkan oleh pengendapan atau akibat metamorfisme. ALL GEOLOGICAL SCIENCE V.7. Bentuk Kontak Antar Batuan Kontak Pengendapan Horizontal Beds of Sedimentary Rock Tilted Turbidite Beds in Zumaya, Spain 88 ALL GEOLOGICAL SCIENCE Kontak Sesar Faulting as a Determinant of Relative Age Kontak Intrusi Granitic Intrusion 89 ALL GEOLOGICAL SCIENCE Ketidakselarasan Angular Unconformity 90 ALL GEOLOGICAL SCIENCE Disconformity 91
