BATUAN SEDIMEN

BATUAN SEDIMEN
Batuan sedimen : batuan yang terbentuk
dalam
suatu
siklus
sedimentasi
(pelapukan – transportasi – sedimentasi
– diagenesa)
Komposisi sedimen :
- Fragmen mineral/batuan hasil rombakan (terigen)
- Material hasil proses kimiawi (material autogenik) :
karbonat, fosfat dll
- Material allochem (rombakan hasil presipitasi
terdahulu) : fosil, material organik
Mineral-mineral dalam batuan
sedimen
Mineral Autogenik :
- terbentuk di daerah sedimentasi dan langsung diendapkan
seperti gipsum, kalsit, anhidrit, oksida besi, halit, glaukonit
Mineral Allogenik :
- terbentuk di luar daerah sedimentasi
- telah mengalami transportasi dan kemudian diendapkan di
daerah sedimentasi
harus tahan pelapukan dan tahan terhadap pengikisan selama
transportasi sampai pengendapan

Tekstur dan mineralogi batuan sedimen dapat
merefleksikan lingkungan pengendapan batuan
sedimen
Hal-hal yang mempengaruhi
pembentukkan batuan sedimen :
Litologi (batuan beku, batuan sedimen, batuan
metamorfosa, batuan piroklastik)
Stabilitas dari mineral-mineral yang ada
Kecepatan erosi, banyaknya mineral sedimen yang
dapat ditransport turut menentukan berapa banyak
material yang dapat/akan diendapkan
 Transportasi pada pembentukkan batuan sedimen
akan menghasilkan sorting/pemilahan dan
“roundness/kebundaran”
Batuan sedimen bertekstur klastik :
Terdiri dari material detritus (hasil rombakan :
pecahan), memperlihatkan tekstur klastik (butiran
berukuran lempung sampai bongkah)
Memperlihatkan berbagai struktur sedimen
Proses : pelapukan, erosi, transportasi, sedimentasi
Dapat
dipelajari
tentang
(provenance),
lingkungan
diagenesa
sumber
material
pengendapan/fasies,
Besar butir (grain size) : unsur utama dari tekstur
klastik, yang berhubungan dengan tingkat energi pada
saat transportasi dan pengendapan.
Besar butir menggunakan skala Wentworth :
Ukuran besar Butir (mm)
Nama besar butir
> 256
Boulder/bongkah
64 – 256
Couble/berangkal
4 – 64
Pebble/kerakal
2 – 4
Granule/kerikil
1 – 2
Very coarse sand/pasir sangat kasar
½ - 1
Coarse sand/pasir kasar
¼ - ½
Medium sand/pasir sedang
1/8 – ¼
Fine sand/pasir halus
1/16 – 1/8
Very fine sand/pasir sangat halus
1/256 – 1/16
Silt/lanau
< 1/256
Clay/lempung
Besar butir ditentukan oleh :
- Jenis pelapukan : kimia -------- butiran halus
mekanis -------- butiran kasar
- Macam transportasi
- Waktu/jarak transportasi
Unsur-unsur tekstur batuan
sedimen klastik
Butiran (grain) : butiran klastik (yang tertransport)
disebut sebagai fragmen
Matriks (matrix) : lebih halus dari butiran/fragmen,
diendapkan bersama-sama dengan fragmen
Semen (cement) : berukuran halus, mengikat
butiran/fragmen dan matriks, diendapkan setelah
fragmen dan matriks
Batupasir
Klasifikasi batupasir :
Batupasir silisiklastik (butiran terigen)
- Batupasir epiklastik : endapan yang berasal dari
rombakan batuan terdahulu akibat pelapukan dan erosi,
termasuk batuan volkanik dan non-volkanik
- Batupasir Volkaniklastik : terdiri dari material volkanik
(hasil rombakan maupun yang tidak), termasuk endapan
piroklastik dan endapan epiklastik
Batupasir non-silisiklastik (butiran karbonat dan evaporit)
Klasifikasi batupasir
Parameter : butiran (stabil dan tidak stabil) :
kuarsa, feldspar, fragmen litik
Matriks lempung (hasil rombakan atau alterasi
batuan)
Kehadiran matriks lempung :
- Arenit (matriks < 15%)
- Wacke (matriks > 15%)
Pembagian secara umum (Gilbert, 1982), dan
(Folk, 1974)
Batupasir kuarsa (quartz Arenite)
Batupasir arkose (arkoses)
Batupasir litik (litharenite)
Batupasir wacke (greywackes)
Jenis konglomerat berdasarkan
macam klastik :
Konglomerat polimiktik : terdiri dari
bermacam-macam jenis klastik yang berbeda
Konglomerat monomik/oligomiktik : terdiri
dari satu jenis klastik
Mudrock
Mudrock adalah istilah umum untuk batuan
sedimen yang disusun terutama oleh partikel
berukuran lanau – lempung, mineral lain
mungkin juga hadir
Proses pembentukan batuan sedimen
1.
2.
3.
4.
5.
Batuan sumber ------ > provenan
Pelapukan : kimiawi (dekomposisi), mekanis
(disintegrasi) mencakup abrasi ----- > butiran lebih
halus ----- > tertransportasi
Transportasi 
Sedimentasi  lingkungan pengendapan
Diagenesis :
- proses ubahan temperatur rendah
- perubahan secara kimiawi, fisik, dan juga proses
ubahan secara biologi
- sebagai hasilnya : tekstur dan mineralogi berubah
PROVENANCE (PROVENAN) :

material detritus
studi tentang sumber batuan
batuan sumber
tatanan tektonik
iklim

Struktur dan tekstur
sedimentasi,relief, iklim
lokasi daerah sumber, arah

Hubungan unit batuan silisiklastik (lateral, vertikal)
sedimentasi
arah

Interpretasi sumber litologi /batuan
- berdasarkan 3 komponen : kuarsa, felspar, fragmen litik/batuan (%)
Dickinson, Dickinson dkk, Basu dkk , Young, dll.

Interpretasi provenan tektonik
- Dickinson & Suczek (1979), Dickinson et al (1983), Dickinson (1985, 1988)
3 provenan tektonik : continental block, magmatic arc, recycled orogens
- Roser & Korsch (1986) : berdasarkan analisis geokimia
provenan
DIAGENESIS
1. Terjadi sesaat setelah pengendapan hingga terjadinya proses metamorfosis
(temperatur hingga 150/2000C dengan/tanpa tekanan)
2. Tahapan diagenesis :
 secara umum : 2 tahapan/stages
 tahap awal (early diagenesis) : setelah sedimentasi hingga
shallow burial (sekitar 100m); antara 1000-1 jt tahun
 tahap akhir (late diagenesis) : deep burial hingga pengangkatan
deep burial :kedalaman hingga 10000 m; puluhan jt tahun.
 berdasarkan atas terjadinya proses pengangkatan : 3 tahap
(a.l. Choquette & Pray, 1970)
 eodiagenesis : regim sedimentasi diatas permukaan atau dekat
permukaan dimana komposisi kimiawi air antar butiran terutama
dipengaruhi oleh lingkungan permukaan sebelum terjadinya
effective burial.
mesodiagenesis : regim dibawah permukaan, selama terjadi effective
burial
telodiagenesis : mewakili regim diatas permukaan, setelah effective
burial
3. Effective burial :
is considered as burial under strata that seal the sandstone from a
predominant influence of surface agents on the chemistry of
the interstitial water.
4. Faktor - faktor yang berpengaruh
- primer : lingkungan pengendapan, iklim, komposisi dan tekstur
sedimen
- sekunder : a.l. pore-fluid migration, burial history
5. Proses-proses diagenesis
- kompaksi, pelarutan (pressure dissolution), rekristalisasi,
pembentukan mineral baru (authigenesis), penggantian,
sementasi
Kompaksi dan pressure dissolution
-
porositas berkurang
grain packing berubah
grain fabric berubah
sutured grain boundaries, concavo-convex contact (akibat pressure
dissolution)
- dapat terbentuk struktur stylolite
- fracturing, bending, dll
Sementasi
- silika : secondary outgrowth
- kalsit : poikilotopik (butiran “mengambang”dalam kalsit)
dan drusy calcite mozaic texture (mengisi antar butir)
- dolomit :
 sementasi dolomit dekat permukaan : evaporit
 dolomit yang banyak Fe : terbentuk pada kondisi reduksi
mengisi rongga hingga berpola poikilotopik
- hematit : di lingkungan kontinen (sungai, floodplain, alluvial fan, desert, dll)
 menghasilkan “red beds”
 memnyelubungi butiran
Proses Authigenesis
- felspar :
dapat terbentuk felspar overgrowth (kondisi diatas dan dibawah muka
air/water table pada kedalaman sangat dangkal)
albitisasi dari plagioklas : pada kondisi lebih dalam
- mineral lempung dan zeolit
 illite dan kaolinite (umum), montmorillonite, mixed-layer illite-kaolinite,
mixed-layer montmorillonite-chlorite
 mengisi antar rongga, berasosiasi dengan hematit (impregnasi)
 pembentukan illite : air netral - alkalin, kadar kalium, silikon, alumina
cukup
 kaolinite : asam dan kadar kalium rendah; kondisi ini dapat capai pada
lingkungan fresh water atau pada pembebanan awal di lingkungan
kontinen, atau selama proses pengangkatan di lingkungan marin
 pengisian oleh kaolin : mengurangi porositas, tetapi tidak mengurangi
permeabilitas (pengaruhnya sangat kecil)
 pengisian illite : mengurangi permeabilitas
 pembentukan zeolit (laumontit) dengan/tanpa klorit dan smektit
- hasil ubahan bahan volkanis (gelas dan felspar)
- zeolit hasil pengisian dapat menghancurkan kemungkinan potensi
sbg reservoir ---- seringkali dinyatakan sbg economic basement
dalam esplorasi hidrokarbon.
6. Diagenetic environment & sequences
Eodiagenesis (near-surface)
kondisi marin, non-marin (hot & humid), non-marin arid & semi-arid
Marin :
- pembentukan glaukonit, chamosit
- umumnya terdiri dari butiran pasir yang stabil
- akan terjadi reaksi antara fluida dengan butiran yang relatif tak stabil
apabila pore-water telah termodifikasi
- pembentukan mineral lempung, overgrowth kuarsa dan felspar, semen kalsit
- kalau ada material organik, terjadi oksidasi, akan mengakibatkan disolusi
butiran yang halus, diikuti pembentukan pirit (reduksi).
Hot, Humid Non- Marin
- pore-water menjadi asam akibat adanya pemisahan bakteri dari material
organik
- pd fresh water dgn sedikitnya kalium, magnesium dan SO 3/4 maka
batupasir yang banyak kuarsa akan menghasilkan overgrowth kuarsa,
pembentukan kaolin, dan felspar akan disolusi
- dapat terbentuk silcrete pada kondisi presipitasi
- pada pasir yang mengandung mineral mafik : terbentuk klorit, siderit
- pasir volkanis : klorit, smektit, zeolit
Arid/Semi Arid Non Marin
- kondisi oksidasi; leaching tidak ekstrim : terbentuk red beds
- dapat terbentuk calcrete
- semi arid :
 red beds , hidroksida besi  hematit
 disolusi felspar kemudian overgrowth
 ubahan material volkanis menjadi zeolit
 semen gipsum
Mesodiagenesis
- pembebanan dan tekanan meningkat
- air rongga (pore-water) menjadi salin
- terjadi disolusi butiran
- sementasi mineral lempung (hasil perubahan smektit menjadi illite,
mixed-layer clay )
- sementasi akibat pressure dissolution ---- sutured grain boundaries
- overgrowth kuarsa, albitisasi, pembentukan zeolit/laumontit
- pembentukan dolomit, ankerit, klorit
- pembentukan hidrokarbon terjadi pada deep burial (1,5 - 3 km) 
mengakibatkan air rongga lebih asam, akan melarutkan semen dan
butiran karbonat  menghasilkan porositas\sekunder
Mesodiagenesis : pembentukan high pore-fluid pressure
- adanya lapisan dengan permeabilitas rendah (lempungan/muddy)
dan pasiran
- pada lapisan pasir : terjadi over pressure  reaksi diagenesis “cacat”
mengakibatkan tekanan antar butiran berkurang  porositas primer tidak
terganggu
Telodiagenesis
- faktor iklim berperan kembali
 semi arid : terjadi oksidasi sulfida dan karbonat besian --- terjadi
pembentukan hydrated iron oxides (goethite-limonite) --- hematit
 lebih humid : felspar, karbonat dan mineral berat akan
leaching/melarut di dekat permukaan ------ porositas sekunder
Rejim diagenesis
Perkembangan
porositas sekunder
dari porositas
primer
Genetik porositas
sekunder
Semen karbonat
Laminasi
(lempung-pasir)
hidrokarbon
glaukonit
Strain features
Clay films
stylolites
Kompaksi & pressure dissolution
Kompaksi & pressure dissolution