BAB IV

BAB IV
ANALISA SEDIMENTASI
Lingkungan pengendapan menurut Krumbein (1958, dalam Koesoemadinata, 1985)
adalah keadaan yang kompleks yang disebabkan interaksi antara faktor-faktor fisika,
kimia dan biologi, dimana sedimen di endapkan. Struktur sedimen adalah salah satu
cara yang dapat membantu dan melengkapi untuk analisa lingkungan pengendapan.
Struktur sedimen ini dapat dipelajari dari adanya urutan-urutan vertikal yang dapat
diamati yang kita sebut analisa profil sedimentasi. Analisa profil sedimentasi yang
berkembang selama ini ada dua macam, yaitu sekuen Bouma (1963, dalam
Koesoemadinata, 1985) memperkenalkan model dari urutan turbidit dan sekuen Allen
(1970, dalam Koesoemadinata, 1985) dengan model dari urutan pointbar.
Dasar filsafah dari analisa profil sedimentasi dalam Koesoemadinata (1985) adalah
adanya konsep daur ulang dan irama. Konsep ini mengatakan bahwa sedimentasi
sering merupakan daur atau perulangan dari urutan-urutan yang sama. Berbagai jenis
siklus atau irama yang diketahui adalah :
o Banding (ab ab ab) atau interkalasi
o Cyclic (abcdcba, abcdcba) atau jenis simetris
o Pulsatoris (abcd-abcd) atau jenis a-simetris
Gambar 4.1. Urutan sekuen Bouma (Koesoemadinata, 1985)
27
Dasar filsafah yang juga dipakai adalah hukum Walter, yang menyatakan bahwa
dalam sedimentasi urutan-urutan vertikal mencerminkan urutan-urutan lateral. Hal ini
disebabkan karena lingkungan-lingkungan pengendapan dalam suatu satuan waktu
berada berdampingan oleh adanya proses-proses progradasi dan terutama transgresi
serta regresi, dapat bertumpuk di satu lingkungan pengendapan, berada di atas yang
lain. Prinsip Hyulstrom memungkinkan lapisan-lapisan halus yang telah terendapkan
tidak dapat dierosi lagi karena semakin cepatnya arus, sehingga urutan-urutan yang
menghalus atau mengkasar ke atas dapat terjadi.
4.1 Analisa Sedimentasi Daerah Penelitian
Pada daerah penelitian, secara umum didapatkan bahwa endapan sedimen yang
terbentuk berumur Kuarter, sehingga dapat dikatakan bahwa endapan ini adalah
sedimentasi dari suatu fasies distal vulkanoklastik (Bab 2 hal. 7). Vulkanoklastik
sendiri merupakan sedimentasi dari hasil gunungapi.
Penelitian detail mengenai sedimentasi pada daerah penelitian dikhususkan pada
Satuan Batupasir – Konglomerat yang dapat disetarakan dengan Formasi Tambakan
pada peta geologi regional. Litologi yang didapatkan berupa batupasir, batulempung
dan konglomerat.
4.1.1 Analisa Granulometri
Analisa sedimentasi yang dilakukan adalah melakukan granulometri (analisa besar
butir). Friedman (1979, dalam Koesoemadinata, 1985) berpendapat bahwa seluruh
penyebaran frekuensi besar butir itu sensitif terhadap proses-proses lingkungan
pengendapan. Hasil granulometri tersebut dilanjutkan dengan membuat statistik yang
berguna untuk membantu memperlihatkan analisa sedimentasi dan lingkungan
pengendapan (Lampiran 3).
Hasil analisa statistik didapatkan bahwa nilai standar deviasi pada daerah ini tinggi,
sehingga dapat digolongkan terpilah buruk. Nilai standar deviasi yang tinggi
merupakan hasil dari pemilahan yang buruk seperti pada endapan sungai. Nilai
skewness didapatkan negatif, sehingga dapat dikatakan mempunyai fraksi butiran
28
dominan halus. Hal ini dikarenakan sifat arus gelombang tidak memungkinkan
pencampuran butir-butir halus. Hasil analisa statistik ini juga dipergunakan untuk plot
beberapa diagram yang ada. Diagram yang digunakan adalah :
o Skewness terhadap standar deviasi (Friedman, 1967)
o Mean cubed deviation (skewness x standar deviasi pangkat 3) terhadap standar
deviasi (Friedman, 1967)
o Mean terhadap standar deviasi (Friedman 1961, Moiola dan Weiser, 1968)
Berdasarkan hasil plot pada diagram-diagram diatas, didapatkan lingkungan
pengendapan sungai (Gambar 4.4 dan 4.5).
Gambar 4.2. Kurva skewness (Pettijohn, 1972)
Hasil analisa granulometri ini juga digunakan untuk interpretasi menggunakan metode
Visher (1969). Metode ini menggunakan plot antara persen kumulatif terhadap skala
phi pada kertas probabilitas normal (Gambar 4.6). Visher (1969, dalam
Koesoemadinata, 1985) mengilustrasikan bahwa endapan turbidit atau aliran massa
akan memberikan grafik lurus yang rendah karena pemilahan yang jelek dilihat dari
standar deviasi yang tinggi. Hasil pengeplotan pada daerah penelitian juga
memberikan suatu garis lurus yang rendah, sehingga dapat diinterpretasikan bahwa
yang berkembang pada daerah penelitian adalah arus turbidit atau aliran massa.
29
4.1.2 Analisa Arus Sedimentasi
Arus turbidit disebabkan oleh adanya partikel-partikel sedimen yang bergerak tanpa
bantuan benturan atau seretan air, tetapi energi inertia (energi potensial atau gravitasi
berubah menjadi energi kinetis), sehingga pengendapan terjadi segera setelah energi
kinetis habis, yaitu pada tempat yang datar. Arus turbidit ini terutama terjadi pada
daerah laut, namun dapat juga terjadi pada endapan danau atau kipas aluvial
(Koesoemadinata, 1985).
Daerah penelitian memiliki mekanisme arus turbidit atau aliran massa yang
diinterpretasikan oleh adanya kipas aluvial. Hal ini berdasarkan sumber utama
sedimentasi berupa endapan vulkanoklastik berumur Kuarter, sehingga lingkungan
pengendapan adalah darat. Adanya perbedaan ketinggian dapat menyebabkan
terjadinya kipas aluvial pada daerah penelitian.
Struktur sedimen yang paling dominan pada daerah penelitian adalah batupasir masif,
perlapisan menghalus keatas dan perlapisan sejajar. Terdapat pula fraksi kasar yang
cukup dominan berupa konglomerat. Fraksi kasar ini berada pada bagian bawah,
sedangkan fraksi halus terendapkan pada bagian atas. Menurut Koesoemadinata
(1985), sedimentasi terjadi segera setelah arus kehilangan tenaga. Pada mulanya
diendapakan fraksi kasar pada bagian bawah, sedangkan bagian atas masih terus
mengalir. Berhubung sifat dari arus pekat (density current), maka pengendapan terjadi
sekaligus sehingga pasir yang diendapkan sangat buruk pemilahannya. Butir yang
kasar akan berkesempatan mengendap terlebih dahulu daripada yang halus. Hal ini
yang memungkinkan terdapatnya batuan yang masif berubah menjadi perlapisan
menghalus keatas (graded bedding) atau interval A pada sekuen Bouma. Pada bagian
atas akan lebih halus sehingga struktur sedimen yang terbentuk juga berbeda berupa
perlapisan sejajar (parallel lamination) atau interval B pada sekuen Bouma.
Interval dari sekuen Bouma tidak semuanya dapat teramati dengan baik. Terlihat pada
daerah penelitian, dimana yang berkembang dominan adalah batupasir masif,
perlapisan yang menghalus keatas dan perlapisan sejajar. Menurut geometri dari
endapan turbidit, dapat dibagi lagi menjadi beberapa bagian, yaitu fluxo, proximal dan
distal turbidit. Tidak lengkapnya sekuen Bouma yang didapat, dan dominasi interval
30
A dan B, memungkinkan bahwa daerah penelitian terdapat pada bagian proximal
turbidit. Bagian ini merupakan bagian yang dekat, tetapi tidak paling dekat dengan
sumber sedimen arus turbidit. Dekatnya sumber sedimen membuat konglomerat
terendapkan dibawah menyusul dengan batupasir. Middleton dan Hampton (1973,
dalam Koesoemadinata, 1985) membagi empat jenis arus densitas berdasarkan
gerakan relatif antar butir dan jarak dari sumber (Gambar 4.3), yaitu :
o Aliran turbid
o Aliran sedimen yang difluidakan
o Aliran butir
o Aliran debris
Aliran butir (grain flow) dapat menjelaskan kejadian sedimentasi pada daerah
penelitian. Dalam aliran butir ini peranan media hampir tidak ada dan butir-butir pasir
bergerak terhadap satu sama lain. Pengendapan terjadi karena pemindahan masal,
dimana tarikan gaya berat diimbangi oleh kekuatan karena gesekan. Pengendapan
bersifat seperti pembekuan dan butiran serta lapisan mengendap sekaligus. Struktur
sedimen yang khas adalah masif dan perlapisan sejajar (parallel lamination). Terdapat
juga serpih pada lapisan dan konglomerat berlempung dengan matriks batupasir
(Koesoemadinata, 1985).
Walker (1975) memberikan suatu model sedimentasi untuk konglomerat yang sangat
berguna. Konglomerat juga dapat memperlihatkan jauh atau dekatnya dari sumber
sedimen. Konglomerat yang tidak terorganisasikan dan mempunyai fragmen yang
besar-besar dapat dikatakan dekat dengan sumbernya. Konglomerat yang mempunyai
penyusunan normal (menghalus keatas) atau inverse (mengkasar keatas) sudah mulai
menjauhi sumbernya. Konglomerat yang mempunyai penyusunan normal sampai
silang-siur (cross) dan mempunyai fragmen dari besar sampai kecil dapat dikatakan
sudah menjauhi dari sumber sedimennya. Konglomerat yang terdapat pada daerah
penelitian merupakan bagian diantara fraksi yang dekat dan jauh, sehingga dapat
dikatakan proximal dari sumber sedimennya.
31
Gambar 4.3. Struktur sedimen berbagai arus densitas
(Middleton dan Hampton, 1973, dalam Koesoemadinata, 1985)
4.1.3 Analisa Lingkungan Pengendapan
Seperti yang sudah dijelaskan diatas bahwa lingkungan pengendapan pada daerah
penelitian berupa darat dengan mekanisme arus turbidit atau aliran massa yaitu aliran
butir dari kipas aluvial dengan jarak yang tidak terlalu jauh dari sumber (proximal).
Analisa profil sedimentasi yang telah dibuat (Lampiran 3), memperlihatkan adanya
suksesi sedimen berupa menghalus keatas (fining upward) dan menipis keatas
(thinning upward) yang terus berulang. Suksesi ini dapat menggambarkan
pengendapan dari channel. Miall (1992, dalam Walker, 1992) mengatakan bahwa
kipas aluvial berasosiasi dengan sungai teranyam (braided river). Sungai teranyam ini
merupakan bagian bawah dari suatu kipas aluvial, setelah suatu sedimen turun melalui
kipas aluvial, kemudian diendapkan melalui channel-channel yang relatif datar.
Setelah suatu channel terisi tetapi persediaan sedimen yang ada lebih banyak, maka
32
akan terjadi channel-channel baru, seperti adanya perpindahan sedimentasi. Hal ini
yang membuat adanya pengendapan yang beulang kali secara cepat, dimana yang ada
hanyalah interval ab-ab-ab dari sekuen Bouma. Hal ini juga yang membuat suksesi
sedimen berupa menghalus keatas dan menipis keatas berulang kali.
Sudah jelas bahwa segala analisa yang ada dapat diintegrasikan menjadi satu analisa
sedimentasi (Lampiran 3). Analisa granulometri menghasilkan lingkungan sungai dan
arus turbidit atau aliran massa. Analisa arus menghasilkan mekanisme arus turbidit
atau aliran massa yaitu aliran butir (grain flow) dari kipas aluvial dengan jarak yang
tidak terlalu jauh dari sumber (proximal). Kipas aluvial ini berasosiasi dengan sungai
teranyam (braided river) dimana tersedimenkan pada bagian channel (Gambar 4.4,
4.5, 4.6, 4.7 dan 4.8). Sumber utama sedimen ini berasal dari vulkanoklastik yang
sudah sangat jauh dari sumbernya (distal).
Arah pengendapan diperkirakan berasal dari arah tenggara menuju ke arah baratlaut.
Arah pengendapan ini didasarkan oleh adanya fraksi batuan yang lebih kasar pada
bagian tenggara, berupa konglomerat, sedangkan menuju baratlaut, konglomerat
semakin jarang ditemukan, fraksi batuan juga semakin halus.
Sistem pengendapan ini berada pada saat periode istirahat dari gunungapi Kuarter
yang ada saat ini. Erosi dan pengangkatan dari lereng-lereng terjal yang ada pada
gunungapi merupakan sumber sedimentasi dari sistem pengendapan ini. Akibat
adanya pengendapan dari lereng yang terjal menuju lereng yang landai, sehingga
terjadilah kipas aluvial. Endapan ini menutup sebagian daerah utara lereng gunungapi
Kuarter.
33
Gambar 4.4. Hasil plot analisa statistik dari granulometri
34