Partikel Sedimen

Partikel Sedimen
Terbentuknya Batuan Sedimen
Proses terbentuknya batuan sedimen dari batuan yang telah
ada sebelumnya. Material yang berasal dari proses pelapukan
kimiawi dan mekanis, ditransportasikan dalam bentuk larutan
dan padat, dan diendapkan sebagai sedimen, yang kemudian
terlitifikasi menjadi batuan sedimen.
Terbentuknya Batuan Sedimen
Batuan sedimen adalah
batuan yang terbentuk
dari akumulasi material
hasil perombakan
batuan yang sudah ada
sebelumnya atau hasil
aktivitas kimia maupun
organisme, yang di
endapkan lapis demi
lapis pada permukaan
bumi yang kemudian
mengalami pembatuan
(Pettjohn, 1975 )
Siklus Batuan
Pelapukan (weathering)
adalah proses hancurnya fisik batuan (disintegrasi)
dan perubahan kimiawi (dekomposisi) batuan dan
mineral pada atau di dekat permukaan bumi.
Pelapukan terdiri dari 2 jenis:
1. Pelapukan mekanis
2. Pelapukan kimiawi
Pelapukan Mekanis
Pelapukan mekanis terjadi
bila gaya-gaya fisika memecahkan material
batuan menjadi potongan-potongan yang lebih
kecil
dengan
masih
mempertahankan
komposisi kimia batuan induknya.
Proses pelapukan mekanis meliputi:
 Pembekuan es (frost action)
 Pelepasan tekanan (pressure release)
 Pemuaian dan penyusutan panas (thermal expansion and
contraction)
 Pertumbuhan kristal garam (salt crystal growth)
 Aktifitas organisme
Ukuran
dan
Sebaran
partikel sedimen
UKURAN PARTIKEL
Krumbein (1934) dalam Dyer (1986) mengembangkan Skala Wentworth dengan
menggunakan unit phi ( Φ).
Tujuannya untuk mempermudah pengklasifikasian apabila suatu sampel
sedimen mengandung partikel yang berukuran kecil dalam jumlah yang
besar.
Skala phi ( Φ) ini didasarkan pada logaritma negatif berbasis dua dengan bentuk
konversi seperti pada persamaan berikut:
d
: diameter partikel (mm)
Untuk mengkonversi unit phi menjadi milimeter digunakan persamaan (USACE,1998):
d  2 
Ukuran suatu partikel mencerminkan keberadaan partikel
dari jenis yang berbeda, daya tahan partikel terhadap proses
pelapukan, erosi atau abrasi serta proses pengangkutan dan
pengendapan material, misalnya kemampuan angin atau air
untuk memindahkan partikel (Friedman and Sanders,
1978).
Ukuran partikel juga sangat penting dalam menentukan
tingkat pengangkutan sedimen dari ukuran tertentu dan
tempat sedimen tersebut terakumulasi di lautan (Gross,
1993).
Klasifikasi Ukuran Butir Sedimen Berdasarkan Skala Wentworth (Dyer 1986, Davis 1993)
Skala Wentworth
Batu besar
Batu bulat
Batu kerikil
Granula
Pasir
Lanau
Lempung
Sangat besar
Besar
Medium
Kecil
Besar
Kecil
Sangat kasar
Kasar
Medium
Halus
Sangat halus
Sangat kasar
Kasar
Medium
Halus
Sangat halus
Kasar
Medium
Halus
Sangat halus
Kasar
Medium
Halus
Sangat halus
Koloid
phi (  )
– 11
– 10
–9
–8
–7
–6
–5
–4
–3
–2
–1
+0
+1
+2
+3
+4
+5
+6
+7
+8
+9
+ 10
+ 11
+ 12
Diameter partikel
mm
2048
1024
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1
½
¼
1/8
1/16
1/32
1/64
1/128
1/256
1/256
1/1024
1/4096
m
1000
500
250
125
62,5
31,3
15,6
7,8
3,9
1,95
0,98
0,49
0,24
TEXTURES AND ANALYSIS OF TERRIGENOUS CLASTIC SEDIMENTARY ROCKS
Histogram, frequency distribution and cumulative frequency curves
of grain size distribution data. Note that the grain size decreases
from left to right.
merupakan fungsi ukuran butir dari suatu populasi sedimen
atau nilai terbesar butir di mana 50% halus dan sebaliknya
kasar.
Besar butir rata-rata dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan berikut (USACE, 1998)
M 
16  50  84
3
Standar deviasi
metode pemilahan keseragaman distribusi ukuran butir yakni peyortirannya.
Di mana penyortiran dapat menunjukkan batas ukuran butir, tipe
pengendapan, karakteristik arus pengendapan, serta lamanya waktu
pengendapan dari suatu populasi sedimen.
Standar deviasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut
(USACE, 1998):
 
84  16
4

 95   5
Standar Deviasi
 Very well sorted
 Well sorted
 Moderately well sorted
 Moderately sorted
 Poorly sorted
 Very poorly sorted
 Extremely poorly sorted
6
< 0.35
0.35 – 0.50
0.50 – 0.71
0.71 – 1.00
1.00 – 2.00
2.00 – 4.00
> 4.00
Skewness
mencirikan ke arah mana dominan ukuran butir dari suatu populasi tersebut,
mungkin simetri, condong ke arah sedimen berbutir kasar atau condong ke arah
berbutir halus.
Sehingga skewness dapat digunakan untuk mengetahui dinamika sedimentasi.
Nilai skewness positif menunjukkan suatu populasi sedimen condong berbutir
halus, sebaliknya skewness negatif menunjukkan populasi sedimen condong
berbutir kasar.
Nilai skewness dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
 
16   84   50  5   95  2 50

2( 84  16 )
2( 95   5 )
penyimpangan distribusi ukuran butir terhadap distribusi normal
Distribusi normal adalah suatu distribusi ukuran butir dimana pada bagian tengah dari
sampel mempunyai jumlah butiran paling banyak. Butiran yang lebih kasar serta lebih
halus tersebar disisi kanan dan kiri dalam jumlah yang sama.
Apabila dalam suatu distribusi ukuran butir berlebihan partikel kasar, maka
kepencengannya bernilai negatif (Folk, 1974)
 
16   84   50  5   95  2 50

2( 84  16 )
2( 95   5 )
Skewness
 Very coarse-skewed
 Coarse-skewed
 Near symmetrical
 Fine-skewed
 Very fine-skewed
< -0.3
-0.3 – 0.1
-0.1 – 0.1
0.1 – 0.3
> 0.3
Kurtosis
merupakan nisbah antara sebaran ekor dengan pusat sebaran pada bentuk kurva
sedimen distribusi normal.
Mengacu pada bentuk kurva distribusi normal, tinggi rendahnya atau runcing
datarnya bentuk kurva dapat ditentukan dengan perhitungan.
Bila kurva distribusi normal tidak terlalu runcing atau tidak terlalu datar disebut
mesokurtik.
Kurva yang runcing disebut leptokurtik, sedangkan untuk kurva yang datar disebut
platikurtik.
Dalam menentukan ukuran kurtosis dapat dihitung dengan persamaan berikut
(USACE, 1998):
 95   5
 
2.44 ( 75   25 )
 95   5
 
2.44 ( 75   25 )
Kurtosis
 Very platykurtic (flat)
 Platykurtic
 Mesokurtic (normal peakedness)
 Leptokurtic (peaked)
 Very leptokurtic
 Extremely leptokurtic
< 0.65
0.65 - 0.90
0.90 - 1.11
1.11 - 1.50
1.50 - 3.00
> 3.00
Standar Deviasi
 Very well sorted
 Well sorted
 Moderately well sorted
 Moderately sorted
 Poorly sorted
 Very poorly sorted
 Extremely poorly sorted
< 0.35
0.35 – 0.50
0.50 – 0.71
0.71 – 1.00
1.00 – 2.00
2.00 – 4.00
> 4.00
Kurtosis
 Very platykurtic (flat)
 Platykurtic
 Mesokurtic (normal peakedness)
 Leptokurtic (peaked)
 Very leptokurtic
 Extremely leptokurtic
Skewness
 Very coarse-skewed
 Coarse-skewed
 Near symmetrical
 Fine-skewed
 Very fine-skewed
< 0.65
0.65 - 0.90
0.90 - 1.11
1.11 - 1.50
1.50 - 3.00
> 3.00
< -0.3
-0.3 – 0.1
-0.1 – 0.1
0.1 – 0.3
> 0.3
Pergerakan air dan udara umumnya memisahkan partikel dari ukuran aslinya dan
selanjutnya sedimen dari berbagai sumber yang berbeda akan bertemu dan
menghasilkan percampuran antar ukuran yang berbeda-beda pula.
Percampuran antar ukuran sangat sering terjadi di lautan yang kemudian disebut
dengan populasi (segitiga Shepard).
100 %
Lumpur
Percampuran ini ditetapkan dalam tiga
kategori populasi yaitu kerikil, pasir dan
lumpur sekaligus sebagai subyek
percampuran (Gambar ).
eri
kil
an
rk
Lu
m
ran
as i
pu
rp
ura
Ke
rik
il
Campuran
lumpur, pasir dan
kerikil
50 %
mp
lum
pu
ran
50 %
lu
sir
Pa
75 %
n
100 %
Gravel
25 %
pu
Kerikil
75 %
m
Lu
Ketiga kategori tersebut merupakan
subyek dalam percampuran sedimen
dengan proporsi masing-masing ukuran
dinyatakan dalam persen (Friedman dan
25 %
Sanders, 1978; Dyer, 1986)
Lumpur
Kerikil pasiran
75 %
Pasir kerikilan
50 %
25 %
Pasir
100 %
Sand
TEXTURES AND ANALYSIS OF TERRIGENOUS CLASTIC SEDIMENTARY ROCKS
Nilai median = 1.3
BK
St (Total)
3
141.3
Ø
-1
0
1.74
3.24
3.99
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
BK Fraksi
0.00 Kerikil
0.00
1.57
3.19 Pasir
15.86
0.33
0.31
0.27
0.25
Lumpur
0.20
0.20
0.10
% Kumulatif
Berat Fraksi % Fraksi % Ø
Ø
0
0 0.00
0.00
0.00
0.00
1.11
1.11
20.94
14.82
2.26
3.37
11.22
14.59
0.23
14.82
20.05
34.88
17.47
52.34
15.96
68.30
1.32
85.18
12.72
81.02
12.72
93.75
6.25
100.00
Diketahui:
φ05 = 0.56,
φ16 = 0.80,
φ25 = 0.93,
φ50 = 1.37,
φ75 = 1.87,
φ84 = 2.08, and
φ95 = 2.48.
Tentukan:
median grain size dalam satuan millimeters
Mean grain size dalam satuan phi
Mean grain size dalam satuan milimeter
TUGAS-1
TEXTURES AND ANALYSIS OF TERRIGENOUS CLASTIC SEDIMENTARY ROCKS
The grain-size distribution is determined
to some extent by the processes of
transport and distribution.
Glacial sediments are normally very
poorly sorted, river sediments
moderately sorted and both beach and
aeolian deposits are typically well
sorted.
TERIMA KASIH