sedimentologi dan stratigrafi

SEDIMENTOLOGI DAN STRATIGRAFI
SEDIMENTOLOGI DAN STRATIGRAFI§
1. PENGERTIAN SEDIMENTOLOGI
adalah Ilmu yang mempelajari mengenai tentang proses-proses pembentukan,
transportasi dan pengendapan material yang terakumulasi sebagai sedimen di dalam
lingkungan kontinen dan laut hingga membentuk batuan sedimen.
Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang ditransport oleh media
air , angin , es , atau gletser di suatu cekungan. Sedangkan batuan sedimen adalah
suatu batuan yang terbentuk dari hasil proses sedimentasi, baik secara mekanik maupun
secara kimia dan organik.
a. Secara mekanik
Terbentuk dari akumulasi mineral-mineral dan fragmen-fragmen batuan. Faktor-faktor
yang penting antara lain :
· Sumber material batuan sedimen :
Sifat dan komposisi batuan sedimen sangat dipengaruhi oleh material-material asalnya.
Komposisi mineral-mineral batuan sedimen dapat menentukan waktu dan jarak
transportasi, tergantung dari prosentasi mineral-mineral stabil dan nonstabil.
· Lingkungan pengandapan :
Secara umum lingkungan pengendapan dibedakan dalam tiga bagian yaitu: Lingkungan
Pengendapan Darat, Transisi dan Laut. Ketiga lingkungan pengendapan ini, dimana
batuan yang dibedakannya masing-masing mempunyai sifat dan ciri-ciri tertentu.
· Pengangkutan (transportasi) :
Media transportasi dapat berupa air, angin maupun es, namun yang memiliki peranan
yang paling besar dalam sedimentasi adalah media air. Selama transportasi
berlangsung, terjadi perubahan terutama sifat fisik material-material sedimen seperti
ukuran bentuk dan roundness. Dengan adanya pemilahan dan pengikisan terhadap butirbutir sedimen akan memberi berbagai macam bentuk dan sifat terhadap batuam
sedimen.
· Pengendapan :
Pengendapan terjadi bilamana arus/gaya mulai menurun hingga berada di bawah titik
daya angkutnya. Ini biasa terjadi pada cekungan-cekungan, laut, muara sungai, dll.
· Kompaksi :
Kompaksi terjadi karena adanya gaya berat/grafitasi dari material-material sedimen
sendiri, sehingga volume menjadi berkurang dan cairan yang mengisi pori-pori akan
bermigrasi ke atas.
· Lithifikasi dan Sementasi :
Bila kompaksi meningkat terus menerus akan terjadi pengerasan terhadap materialmaterial sedimen. Sehingga meningkat ke proses pembatuan (lithifikasi), yang disertai
dengan sementasi dimana material-material semen terikat oleh unsur-unsur/mineral yang
mengisi pori-pori antara butir sedimen.
· Replacement dan Rekristalisasi :
Proses replacement adalah proses penggantian mineral oleh pelarutan-pelarutan kimia
hingga terjadi mineral baru. Rekristalisasi adalah perubahan atau pengkristalan kembali
mineral-mineral dalam batuan sedimen, akibat pengaruh temperatur dan tekanan yang
relatif rendah.
· Diagenesis :
Diagenesis adalah perubahan yang terjadi setelah pengendapan berlangsung, baik
tekstur maupun komposisi mineral sedimen yang disebabkan oleh kimia dan fisika.
b. Secara Kimia dan Organik
Terbentuk oleh proses-proses kimia dan kegiatan organisme atau akumulasi dari sisa
skeleton organisme. Sedimen kimia dan organik dapat terjadi pada kondisi darat, transisi,
dan lautan, seperti halnya dengan sedimen mekanik.
Masing-masing lingkungan sedimen dicirikan oleh paket tertentu fisik, kimia, dan biologis
parameter yang beroperasi untuk menghasilkan tubuh tertentu sedimemen dicirikan oleh
tekstur, struktur, dan komposisi properti. Kita mengacu kepada badan-badan khusus
seperti endapan dari batuan sedimen sebagai bentuk. Istilah bentuk mengacu pada unit
stratigrafik dibedakan oleh lithologic, struktural, dan karakteristik organik terdeteksi di
lapangan. Sebuah bentuk sedimen dengan demikian unit batu itu, karena deposisi dalam
lingkungan tertentu, memiliki pengaturan karakteristik properti. Lithofacies dibedakan
oleh ciri-ciri fisik seperti warna, lithology, tekstur, dan struktur sedimen. Biogfacies
didefinisikan pada karakteristik palentologic dasar. Inti penekanan adalah bahwa
lingkungan depositional menghasilkan bentuk sedimen. Karakteristik properti dari bentuk
sedimen yang pada gilirannya merupakan refleksi dari kondisi lingkungan deposional.
Stratigrafi adalah studi batuan untuk menentukan urutan dan waktu kejadian dalam
sejarah bumi. Dua subjek yang dapat dibahas untuk membentuk rangkaian kesatuan
skala pengamatan dan interpretasi. Studi proses dan produk sedimen memperkenankan
kita menginterpretasi dinamika lingkungan pengendapan. Rekaman-rekaman proses ini
di dalam batuan sedimen memperkenankan kita menginterpretasikan batuan ke dalam
lingkungan tertentu. Untuk menentukan perubahan lateral dan temporer di dalam
lingkungan masa lampau ini, diperlukan kerangka kerja kronologi.
Ilmu bumi secara tradisional telah dibagi kedalam sub-disiplin ilmu yang terfokus pada
aspek-aspek geologi seperti paleontologi, geofisika, mineralogi, petrologi, geokimia, dan
sebagainya. Di dalam tiap sub-disiplin ilmu ini, ilmu pengetahuan telah dikembangkan
sebagai teknik analitik baru yang telah diaplikasikan dan dikembangkannya teori-teori
inovatif. Diwaktu yang sama karena kemajuan-kemajuan di lapangan, maka
diperkenalkannya integrasi kombinasi ide-ide dan keahlian dari berbagai disiplin ilmu
yang berbeda-beda. Geologi adalah ilmu multidisiplin yang sangat baik dipahami jika
aspek-aspek berbeda terlihat berhubungan antara satu dengan lainnya. Sedimentologi
perhatiannya tertuju pada pembentukan batuan sedimen. Kemudian batuan sedimen
dibahas hubungan waktu dan ruangnya dalam rangkaian stratigrafi di dalam cekungancekungan sedimen. Tektonik lempeng, petrologi dan paleontologi adalah topik tambahan.
Metode-metode yang digunakan oleh sedimentologists untuk mengumpulkan data dan
bukti pada sifat dan kondisi depositional batuan sedimen meliputi;
Mengukur dan menggambarkan singkapan dan distribusi unit batu;
Menggambarkan formasi batuan, proses formal mendokumentasikan ketebalan,
lithology, singkapan, distribusi, hubungan kontak formasi lain
Pemetaan distribusi unit batu, atau unit
Deskripsi batuan inti (dibor dan diambil dari sumur eksplorasi selama hidrokarbon)
Sequence stratigraphy
Menjelaskan perkembangan unit batu dalam baskom
Menggambarkan lithology dari batu;
Petrologi dan petrography; khususnya pengukuran tekstur, ukuran butir, bentuk butiran
(kebulatan, pembulatan, dll), pemilahan dan komposisi sedimen
Menganalisis geokimia dari batu
Geokimia isotop, termasuk penggunaan penanggalan radiometrik, untuk menentukan
usia batu, dan kemiripan dengan daerah sumber.
Lingkungan Sedimen dan Fasies
Lingkungan pada semua tempat di darat atau di bawah laut dipengaruhi oleh proses
fisika dan kimia yang berlaku dan organisme yang hidup di bawah kondisi itu pada waktu
itu. Oleh karena itu suatu lingkungan pengendapan dapat mencirikan proses-proses ini.
Sebagai contoh, lingkungan fluvial (sungai) termasuk saluran (channel) yang membawa
dan mengendapkan material pasiran atau kerikilan di atas bar di dalam channel (Gambar
1.4). Ketika sungai banjir, air menyebarkan sedimen yang relatif halus melewati daerah
limpah banjir (floodplain) dimana sedimen ini diendapkan dalam bentuk lapis-lapis tipis.
Terbentuklah tanah dan vegetasi tumbuh di daerah floodplain. Dalam satu rangkaian
batuan sedimen (Gambar 1.5) channel dapat diwakili oleh lensa batupasir atau
konglomerat yang menunjukkan struktur internal yang terbentuk oleh pengendapan pada
bar channel. Setting floodplain akan diwakili oleh lapisan tipis batulumpur dan batupasir
dengan akar-akar dan bukti-bukti lain berupa pembentukan tanah. Dalam deskripsi
batuan sedimen ke dalam lingkungan pengendapan, istilah fasies sering digunakan. Satu
fasies batuan adalah tubuh batuan yang berciri khusus yang mencerminkan kondisi
terbentuknya (Reading & Levell 1996). Mendeskripsi fasies suatu sedimen melibatkan
dokumentasi semua karakteristik litologi, tekstur, struktur sedimen dan kandungan fosil
yang dapat membantu dalam menentukan proses pembentukan. Jika cukup tersedia
informasi fasies, suatu interpretasi lingkungan pengendapan dapat dibuat. Lensa
batupasir mungkin menunjukkan channel sungai jika endapan floodplain ditemukan
berasosiasi dengannya. Namun bagaimanapun, channel yang terisi dengan pasir
terdapat juga di dalam setting lain, termasuk delta, lingkungan tidal dan lantai laut dalam.
Pengenalan channel yang terbentuk bukanlah dasar yang cukup untuk menentukan
lingkungan pengendapan. Fasies pengendapan batuan sedimen dapat digunakan untuk
menentukan kondisi lingkungan ketika sedimen terakumulasi.
Gambar 1.4 Suatu lingkungan sedimen modern: channel sungai pasiran dan floodplain
bervegetasi (dekat Morondava, di bagian barat Madagascar).
Lingkungan Sedimen Modern dan Tua
Kombinasi proses fisika, kimia dan biologi yang bekerja dalam setiap tempat dan setiap
waktu adalah hal unik, produk proses-proses ini jenisnya tak terhingga. Dari sudut
pandang ilmu pengetahuan objektif, proses yang menentukan pembentukan batuan
sedimen harus diteliti berurutan untuk menentukan proses fisika yang terdapat di dalam
lingkungan, sifat kimiawi air, dan sebagainya. Untuk tujuan pelatihan kita dapat
mempertimbangkan sejumlah lingkungan prinsip yang memiliki karakterisitk yang dapat
dikenali. Kategori-kategori lingkungan ini terdiri dari anggota-anggota terakhir dan berada
di sepanjang spektrum setting pengendapan. Kemungkinan keberagaman dari karakter
‘tipikal’ lingkungan tertentu tidak ada habisnya dan juga mungkin ada situasi peralihan
atau menengah (intermediate) di antara dua setting. Bahaya kesalahan interpretasi
(pigeon-holing) harus selalu dijaga dalam pikiran kita: suatu rangkaian batupasir tipis dan
lapisan batulumpur mungkin memiliki karakter umum pengendapan dalam setting laut
dalam tapi kehadiran rekahan-rekahan (dessication crack) dalam batulumpur akan
menjadi bukti jelas bahwa singkapan tersebut adalah singkapan darat (subaerial), tidak
konsekuen dengan pembentukan di dalam air dalam.
Cara untuk membahas lingkungan pengendapan adalah memulainya dari daerah
pegunungan dimana pelapukan dan erosi menghasilkan detritus klastik, dan turun hingga
dasar laut dalam. Karakter lingkungan kontinen, pantai (coastal) dan laut dangkal
diantaranya dipengaruhi oleh suplai detritus klastik, curah hujan, temperatur,
produktivitas biogenik, topografi di darat dan batimetri di laut. Beberapa proses mungkin
sangat umum dalam banyak lingkungan yang berbeda: pengendapan dari suspensi
material berbutir halus membentuk lapis lumpur yang mungkin terdapat di atas
floodplain, di dalam danau, laguna, teluk tersembunyi (sheltered bays), setting paparan
bagian luar dan laut terdalam. Proses-proses yang unik untuk setting tertentu: aliran
bolak-balik (reversal) reguler berkaitan dengan aksi tidal adalah ciri unik lingkungan laut
dangkal dan pantai. Secara umum, kombinasi proses-proses dapat merupakan karakter
tiap-tiap setting pengendapan.
Asosiasi proses-proses pengendapan dapat merupakan karakteristik lingkungan
pengendapan yang berbeda dan memperkenankan kita mengenali sejumlah kategori
lingkungan utama.
Gambar 1.5 Batuan sedimen yang diinterpretasikan sebagai endapan channel sungai
(lensa batupasir di bawah kaki) yang tergerus hingga batulumpur yang diendapkan di
Dengan dikemukannya doktrin uniformitarisme pada akhir abad ke 19 berdampak besar
sekali pada perkembangan ilmu sedimentologi ini. Hal ini terlihat jelas pada tulisan
beberapa penulis, seperti Sorby (1853) dan Lyell (1865) yang mengemukakan
interpretasi modern tentang struktur dan tekstur dari batuan sedimen. Sampai
pertengahaan abad ke 20, sedimentologi lebih dikenal hanya sebatas pada studi di
bawah mikroskop, terutama untuk fosil. Dalam perioda itu mineral berat dan
penghitungan secara petrografis (point counting) berkembang dengan pesat. Secara
serentak, para ahli stratigrafi menemukan fosil-fosil kunci penunjuk umur batuan.
Para ahli geologi struktur mempunyai andil besar mendorong pengembangan ilmu
sedimentologi. Mereka menemui kesulitan dalam menentukan bagian atas dan bagian
bawah suatu lapisan yang sudah terlipat kuat sampai terjadi pembalikan lapisan.
Beberapa struktur sedimen seperti retakan (desiccation crack), silang siur dan perlapisan
bersusun, sangat edial untuk memecahkan persoalan ini (Shrock, 1948). Pada 1950an
sampai awal 1960an berkembang konsep tentang arus turbit. Sementara itu ahli
petrografi masih sibuk menghitung zirkon dan ahli stratigrafi sibuk pula mengumpulkan
fosil sebanyak-banyaknya, ahli struktur geologi sudah mulai bertanya berapa tebal
runtunan endapan turbit ini di geosinklin. Pertanyaan ini menyibukan geologiawan untuk
mengetahui hasil endapan turbit pada setiap jenis.
Pendorong lain terhadap perkembangan sedimentologi datang dari perusahaan minyak,
dimana mereka mulai mencari jebakan stratigrafi. Pelopornya adalah American
Petroleum Institute dengan Project 51-nya, yang mempelajari secara multi disiplin dari
sedimen moderen di Teluk Meksiko. Kemudian kegiatan seperti ini diikuti oleh
perusahaan lain, universitas dan institusi oseanografi. Sehingga pada akhir 1960an
sedimentologi sudah kokoh menjadi suatu cabang ilmu pengetahuan sendiri.
Pada 1970an penelitian sedimentologi mulai beralih dari makroskopis dan fisik ke arah
mikroskopis dan kimia. Dengan perkembangan teknik analisa dan penggunaan
katadoluminisen dan mikroskop elektron memungkinkan para ahli sedimentologi
mengetahui lebih baik tentang geokimia. Perkembangan yang pesat ini memacu kita
untuk mengetahui hubungan antara diagenesa, pori-pori dan pengaruhnya terhadap
evolusi porositas dengan kelulusan batupasir dan batugamping.
Saat ini berkembang perbedaan antara makrosedimentologi dan mikrosedimentologi.
Makrosedimentologi berkisar studi fasies sedimen sampai ke struktur sedimen. Di lain
fihak, mikrosedimentologi meliputi studi batuan sedimen di bawah mikroskop atau lebih
dikenal dengan petrografi.
SEJARAH SEDIMENTOLOGI
Pemelajaran sedimen sebagai disiplin tersendiri, terpisah dari stratigrafi, dimulai dengan
terbitnya surat terbuka Henry Clifton Sorby (1879) kepada Presiden Geological Society of
London yang berjudul “On the structure and origin of limestones.”
Sorby memperkenalkan studi sayatan tipis sebagai salah satu teknik penelitian batuan
sedimen. Teknik itu kemudian digunakan sebagai salah satu teknik paling mendasar
dalam penelitian petrologi, baik penelitian petrologi batuan sedimen, maupun penelitian
petrologi batuan beku dan batuan metamorf.
Studi sayatan tipis kemudian lebih banyak dikembangkan oleh para ahli petrologi batuan
beku, khususnya para ahli petrologi Jerman seperti Rosenbusch dan Zirkel.
Sebaliknya, teknik itu justru agak diabaikan oleh para ahli yang menggeluti batuan
sedimen. Hal itu mungkin terjadi karena generasi ahli sedimen saat itu lebih terdidik
sebagai ahli stratigrafi, bukan ahli petrologi sedimen atau ahli sedimentologi. Namun,
masih ada beberapa orang yang dapat dipandang sebagai pengecualian, misalnya
Lucien Cayeux dari Perancis. Studi sayatan tipis batuan sedimen, yang pernah
ditinggalkan, kini ini kembali mendapat perhatian yang cukup serius dari kalangan
Pada akhir abad 19 serta awal abad 20, para ahli petrologi sedimen lebih banyak
menujukan perhatian pada pemelajaran mineralogi sedimen, khususnya mineral berat
(BJ > 2,85).
Studi mineral berat umumnya dilakukan oleh para ahli Eropa. Hasil penelitian Illing
(1916), yang menunjukkan bahwa endapan sedimen dalam cekungan tertentu
cenderung mengandung kumpulan mineral berat tertentu, telah mendorong munculnya
apa yang disebut sebagai “korelasi mineral berat” (“heavy-mineral correlation”).
Kegunaan mineral berat sebagai “alat” korelasi dan penerapannya dalam korelasi bawah
permukaan dalam kegiatan eksplorasi migas telah menambah daya tariknya.
Puncak fasa perkembangan studi mineral berat ditandai dengan terbitnya Principles of
Sedimentary Petrography karya Milner (1922). Buku itu pernah dijadikan rujukan oleh
para ahli yang ingin mempelajari mineral detritus dalam pasir.
Makin lama pemelajaran mineral berat makin kurang diminati para ahli sedimen. Hal itu
terjadi karena:
(1)timbulnya keraguan akan kesahihan korelasi yang didasarkan pada kehadiran mineral
berat seperti yang diajukan oleh Sidowski dan Weyl;
(2)adanya perkembangan baru, yakni pemakaian mikrofosil dan well logs sebagai alat
korelasi bawah permukaan. Agaknya sebab kedua itulah yang “mengakhiri” era studi
mineral berat.
Pada 1919, thesis master C. K. Wentworth yang berjudul A Field and Laboratory Study of
Cobble Abrasion diterbitkan dalam Journal of Geology.
Wentworth, yang pada waktu itu merupakan mahasiswa pasca sarjana pada University
of Iowa, mengembangkan satu rancangan baru untuk meneliti material sedimen. Dia juga
mampu mendefinisikan kebundaran sebagai suatu sifat fisik partikel sedimen yang dapat
diukur.
Kuantifikasi sifat itu mampu menggantikan penilaian subjektif yang sebelum-nya
digunakan oleh para ahli sedimentologi dalam menentukan kebundaran.
Lebih jauh lagi, kuantifikasi memicu munculnya data kuantitatif serta memungkinkan
dilakukannya studi laboratorium terhadap proses sedimentasi, misalnya abrasi kerakal.
Dengan demikian, Wentworth membawa sedimentologi untuk memasuki era pengukuran
dan percobaan terkontrol.
Lahirnya geokimia sebagai cabang ilmu geologi baru menyebabkan munculnya metoda
dan data observasi baru mengenai berbagai hal yang banyak menarik perhatian para ahli
sedimentologi.
Sebagian besar penelitian geokimia pada mulanya diarahkan pada penelitian kuantitatif
untuk mengetahui penyebaran unsur-unsur kimia di alam, termasuk penyebarannya
dalam batuan sedimen. Lambat laun data tersebut menuntun para ahli untuk memahami
apa yang disebut sebagai siklus geokimia (geochemical cycle) serta penemuan hukumhukum yang mengontrol penyebaran unsur dan proses-proses yang menyebabkan
timbulnya pola penyebaran unsur seperti itu.
Baru-baru ini, kimia nuklir (nuclear chemistry) menyumbangkan sebuah “jam” dan
“termometer” yang pada gilirannya membuka era penelitian baru terhadap sedimen.
Unsur-unsur radioaktif, khususnya 14C dan 40K, memungkinkan dilakukannya metoda
penanggalan langsung terhadap batuan sedimen tertentu.
Metoda 14C, yang dikembangkan oleh Libby, dapat diterapkan pada endapan resen.
Metoda 40K/40Ar terbukti dapat diterapkan pada glaukonit, felspar autigen, mineral
lempung, dan silvit yang ditemukan dalam endapan tua. Analisis isotop dapat digunakan
untuk menentukan temperatur purba. Metoda Urey—berdasar-kan nisbah 16O/18O yang
merupakan fungsi dari temperatur—dapat dipakai untuk menaksir temperatur
pembentukan cangkang fosil yang ada dalam endapan bahari.
Berbagai kajian teoritis dan eksperimental tentang stabilitas mineral pada berbagai
kondisi oksidasi-reduksi (Eh) dan pH dilakukan oleh Garrels dan beberapa ahli lain (lihat
Garrels & Christ, 1965). Penelitian aspek-aspek geokimia sedimen banyak menambah
pengertian kita tentang endapan sedimen. Buku-buku yang membahas tentang topiktopik geokimia sedimen antara lain adalah Geochemistry of Sediments karya Degens
(1965) dan Principles of Chemical Sedimentology karya Berner (1971).
Gambaran tiga dimensional untuk mempelajari sedimen resen mendorong orang untuk
meninjau lebih jauh geometri dan penampang vertikal sedimen, baik sedimen resen
maupun sedimen purba.
Bentuk dan dimensi endapan pasir merupakan salah satu hal yang banyak menarik
perhatian para ahli dan telah dijadikan tema simposium pada 1960 (Peterson & Osmond,
1961). Demikian pula dengan morfologi terumbu modern dan purba (lihat, misalnya, Reef
Issue pada Bullentin AAPG vol. 34, no. 2).
Kecenderungan untuk mempelajari struktur sedimen mendorong para ahli untuk
memahami cara pembentukannya. Karena banyak diantara struktur sedimen itu
terbentuk oleh arus, maka studi hidrodinamika proses pembentukan sedimen dan
struktur sedimen kemudian mendapat perhatian khusus.
Hal inilah yang mendorong terbitnya Primary Sedimentary Structures and Their
Hydrodynamic Interpretation (disunting oleh Middleton, 1965) serta sejumlah makalah
penting yang disusun oleh Allen (1969, 1970, 1971) dan beberapa ahli lain.
Ketertarikan pada geometri, urut-urutan vertikal, dan struktur sedimen menyebabkan
terjadinya perubahan besar dalam penelitian sedimen, yakni penekanan kembali
pentingnya studi mineralogi dan tekstur sedimen serta pengembangan studi struktur
sedimen, geometri, dan urut-urutan vertikal. Penelitian sedimen yang dipandang sebagai
bentuk fusi dari stratigrafi dan petrologi sedimen ini disebut sedimentologi (Doeglas,
1951).
Lahirnya sedimentologi telah menyebabkan bertambah luasnya ruang lingkup studi
sedimen: dari hanya sekedar studi lingkungan pengendapan menjadi studi cekungan.
Sejarah Sedimentologi Tahapan perkembangan Sedimentologi :
1.Tahap studi endapan sedimen sebagai satuan stratigrafi
2.Pengumpulan data batuan sedimen dan formulasi tafsiran-tafsiran tentatif
3.Lahirnya petrografi sedimen sebagai disiplin ilmu baru dengan penekanan pada studi
sayatan tipis sedimen purba dan analisis laboratorium mengenai tekstur dan mineralogi
sedimen lepas.
4.Studi tiga dimensi sedimen serta analisis lingkungan berdasarkan geometri,
penampang vertikal dan struktur sedimen. Perkembangan ini meliputi studi lapangan dan
laboratorium sehingga lebih tepat disebut sedimentologi.
APLIKASI SEDIMENTOLOGI
Sebagai ilmu pengetahuan sedimentologi sangat erat berhubungan dengan tiga ilmu
dasar: biologi, fisika mupun kimia. Biologi, yang mempelajari binatang dan tetumbuhan,
dapat mempelajari sisa kehidupan masa silam yang sudah menjadi fosil. Ilmu ini dikenal
dengan namapaleontologi. Paleontologi sangat bermanfaat dalam studi stratigrafi,
terutama dalam penentuan umur runtunan batuan berdasarkan kandungan fosilnya
(biostratigrafi) dan kaitannya dengan litostratigrafi. Hal ini sangat berguna bagi analisa
struktur dan sedimentologi regional. Selain itu paleontologi juga melukan studi
lingkungan purba dimana fosil itu hidup dan berhubungan dengan kehidupan lainnya.
Studi lingkungan kehidupan fosil secara mendalam akan dapat membantu mengetahui
cuaca, musim, bahkan kecepatan arus dan pengendapan batuan yang menyertai fosil
tersebut.
Sedimentologi telah memberikan kontribusi ke berbagai bidang, baik dalam pemanfaatan
kekayaan alam maupun perekayasaan lingkungan. Banyak ahli sedimentologi datang
dari usaha minyak bumi dan sedikit dari usaha tambang lainnya.
Pada pekerjaan teknik sipil yang berhubungan dengan aliran air misalnya pelabuhan,
penahan erosi pantai, dan jaringan pipa di dasar laut, (Tabel 1.1) sangat membutuhkan
studi rinci tentang keadaan lokasi dimana bangunan itu akan ditempatkan. Studi ini
meliputi angin, arus gelombang, pasang surut dan sedimentasi serta sifat fisik
batuannya.
Tabel 1.1: Aplikasi sedimentologi (Selley, 1988)
APLIKASI
BIDANG TERKAIT
Konstruksi di laut
Jaringan pipa
Oseanografi
I.Lingkungan
Penahan erosi pantai
Dermaga dan pelabuahan
Penggalian dan terowongan
Indentifikasi lokasi
pembuangan limbah nuklir
Fondasi jalan raya
Geologi teknik
Landasan pacu pesawat terbang
Pasir, kerikil dan campuran
Penggalian
II. Penggalian
Pengambilan
Seluruh Batuan
Lempung
Batugamping
Geologi tambang
Batubara
Bijih sediment
B. Pengambilan
cairan dalam
pori-pori
Air
Hidrologi
Minyak bumi
Geologi minyak bumi
Gas
NILAI EKONOMIS DARI SEDIMEN
“Menurut data statistik yang ada saat ini, sekitar 85–90% produk mineral tahunan
berasal dari mineral sedimenter dan endapan bijih…” (Goldschmidt, 1937). Kenyataan itu
sudah cukup menjadi alasan untuk mempelajari sedimentologi.
Sedimen memiliki nilai ekonomis karena beberapa hal :
 Merupakan wadah tempat dimana bahan bakar fosil (migas) serta air terkandung.
 Merupakan material bahan bakar, misalnya batubara dan serpih minyak (oil shale).
 Merupakan material baku industri keramik, semen portland, serta bahan bangunan.
 Material tempat dimana mineral logam dan non-logam terakumulasi.
Nilai Ekonomis Dari Sedimen sangat penting artinya dalam dunia rekayasa dan
geomorfologi, terutama untuk memahami dan mengantisipasi fenomena erosi pantai,
pembuatan pelabuhan, manajemen dataran banjir, dan erosi tanah. Jadi, tidak salah bila
dikatakan bahwa untuk menjadi ahli geologi-ekonomi, seseorang pertama-tama harus
menjadi ahli sedimentologi.
Partikel Sedimen :
 Jenis Partikel Sedimen
 Bentuk Partikel Sedimen; Sphericity dan Roundness
 Tekstur permukaan sediment permukaan
 Ukuran dan Sebaran partikel sedimen  Bahan penyusun partikel sedimen
2. PENGERTIAN STRATIGRAFI
merupakan cabang Geologi yang membahas tentan pemerian, pengurutan,
pengelompokan, dan klasifikasi tubuh batuan serta korelasinya satu terhadap lainnya.
Dari hasil perbandingan atau korelasi antarlapisan yang berbeda dapat dikembangkan
lebih lanjut studi mengenai litologi (litostratigrafi), kandungan fosil (biostratigrafi), dan
umur relatif maupun absolutnya (kronostratigrafi).
stratigrafi :
Strata = Perlapisan, sedimen
Grafi = Pemerin / Uraian
Dalam arti sempit Stratigrafi adalah ilmu yang membahas tentang uraian / pemerian
perlapisan batuan. Sedangkan Arti luasnya adalah aturan, hubungan dan kejadian macam-macam batuan dialam,
dalam dimensi ruang dan waktu geologi.
Tujuan dari Stratigrafi yaitu :
1. Memberikan pengertian tentang
Konsep-Konsep / Prinsip Dasar Stratigrafi
Unsur-Unsur Stratigrafi
Arti Dan Makna Kolom Stratigrafi
Hubungan Strata
Spesies Sedimenter
Lingkungan Pengendapan
2. Memberikian pengertian tentang penggamaan konsep-konsep dasar Stratigrafi
untuk analisis Stratigrafi.
1).
A. Konsep-Konsep / Prinsip Dasar Stratigrafi
Dalam pembelajaran stratigrafi permulaannya adalah pada prinsip-prinsip dasar yang
sangat penting aplikasinya sekarang ini.Sebagai dasar dari studi ini Nicolas Steno
membuat empat prinsip tentang konsep dasar perlapisan yamg sekarang dikenal dengan
“Steno’s Law”.
Empat prinsip steno tersebut adalah :
1.The Principles of Superpositin (Prinsip Superposisi)
Dalam suatu uruan perlapisan, lapisan yang lebih muda adalah lapisan yang berada
diatas lapisan yang lebih tua. “pada waktu suatu lapisan terbentuk (saat terjadinya
pengendapan), semua massa yang berada diatasnya adalah fluida, maka pada saat
suatu lapisan yang lebih dulu terbentuk, tidak ada keterdapatan lapisan diatasnya.”
Steno, 1669
2.Principle of Initial Horizontality
Jika lapisan terendapkan secara horizintal dan kemudian terdeformasi menjadi
beragam posisi.”Lapisan baik yang berposisi tegak lurus maupun miring terhadap
horizon, pada awalnya paralel terhadap horizon“. Steno, 1669
3.lateral Continuity
Dimana suatu lapisan dapat diasumsikan terendapkan secara lateral dan
berkelanjutan jauh sebelum akhirnya terbentuk sekarang. “Material yang membentuk
suatu perlapisan terbentuk secara menerus pada permukaan bumi walaupun beberapa
material yang padat langsung berhenti pada saat mengalami transportasi.” Steno, 1669
4.Principle of Cross Cutting Relationship
Suatu struktur geologi seperti sesar atau tubuh intruksi yang memotong perlapisan
selalu berumur lebih muda dari batuan yang diterobosnya. “Jika suatu tubuh atau
diskontinuitas memotong perlapisan, tubuh tersebut pasti terbentuk setelah perlapisan
tersebut terbentuk.” Steno, 1669
William Smith (1769-1839) seorang peneliti dari inggris. Smith adalah seorang insinyur
yang bekerja disebuah bendungan, ia mengemukakan teori biostratigrafi dan korelasi
stratigrafi. Smith mengungkapkan dengan menganalisa keterdapatan fosil dalam suatu
batuan, maka suatu lapisan yang satu dapat dikorelasikan dengan lapisan yang lain,
yang merupakan satu perlapisan. Dengan korelasi stratigrafi maka dapat mengetahui
sejarah geologinya pula.
Dalam studi hubungan fosil antar perlapisan batuan, ia pun menyimpulkan suatu hukum
yaitu “Law of Faunal Succession“, pernyataan umum yang menerangkan bahwa fosil
suatu organisme terdapat dalam data rekaman stratigrafi dan dapat digunakan sebagai
petunjuk untuk mengetahui sejarah geologi yang pernah dilaluinya. Jasanya sebagai
pencetus biostratigrafi membuat ia dikenal dengan sebutan “Bapak Stratigrafi”.
Ahli stratigrafi lainn seperti D’Orbigny dan Albert Oppel juga berperan besar dalam
perkembangan ilmu stratigrafi. D’Orbigny mengemukakan suatu perlapisan secara
sistematis mengikuti yang lainnyayang memiliki karakteristik fosil yang sama. Sedangkan
Oppel berjasa dalam mencetuskan konsep “Biozone”.Biozone adalah satu unit skala
kecil yang mengandung semua lapisan yang diendapkan selama eksistensi/keberadaan
fosil organisme tertentu.Kedua orang nilah yang juga mencetuskan pembuatan standar
kolom stratigrafi.
B. Unsur-Unsur Stratigrafi
Didalam penyelidikan stritigrafi ada dua unsur penting pembentuk stratigrafi yang perlu di
ketahui, yaitu:
1. Unsur batuan
Suatu hal yang penting didalam unsur batuan adalah pengenalan dan pemerian
litologi. Seperti diketahui bahwa volume bumi diisi oleh batuan sedimen 5% dan batuan
non-sedimen 95%. Tetapi dalam penyebaran batuan, batuan sedimen mencapai 75%
dan batuan non-sedimen 25%. Unsur batuan terpenting pembentuk stratigrafi yaitu
sedimen dimana sifat batuan sedimen yang berlapis-lapis memberi arti kronologis dari
lapisan yang ada tentang urut-urutan perlapisan ditinjau dari kejadian dan waktu
pengendapannya maupun umur setiap lapisan.
Dengan adanya ciri batuan yang menyusun lapisan batuan sedimen, maka dapat
dipermudah pemeriannya, pengaturannya, hubungan lapisan batuan yang satu dengan
yang lainnya, yang dibatasi oleh penyebaran ciri satuan stratigrafi yang saling berhimpit,
bahkan dapat berpotongan dengan yang lainnya.
2. Unsur perlapisan
Unsur perlapisan merupakan sifat utama dari batuan sedimen yang memperlihatkan
bidang-bidang sejajar yang diakibatkan oleh proses-proses sedimetasi. Mengingat
bahwa perlapisan batuan sedimen dibentuk oleh suatu proses pengendapan pada suatu
lingkungan pengendapan tertentu, maka Weimer berpendapat bahwa prinsip penyebaran
batuan sedimen tergantung pada proses pertumbuhaan lateral yang didasarkan pada
kenyataan, yaitu bahwa:
• Akumulasi batuan pada umumnya searah dengan aliran media transport, sehingga
kemiringan endapan mengakibatkan terjadinya perlapisan selang tindih (overlap) yang
dibentuk karena tidak seragamnya massa yang diendapkannya.
• Endapan di atas suatu sedimen pada umumnya cenderung membentuk sudut terhadap
lapisan sedimentasi di bawahnya.
C. Arti Dan Makna Kolom Stratigrafi
Kolom stratigrafi pada hakekatnya adalah kolom yang menggambarkan susunan
berbagai jenis batuan serta hubungan antar batuan atau satuan batuan mulai dari yang
tertua hingga termuda menurut umur geologi, ketebalan setiap satuan batuan, serta
genesa pembentukan batuannya. Pada umumnya banyak cara untuk menyajikan suatu
kolom stratigrafi, namun demikian ada suatu standar umum yang menjadi acuan bagi
kalangan ahli geologi didalam menyajikan kolom stratigrafi. Penampang kolom stratigrafi
biasanya tersusun dari kolom-kolom dengan atribut-atribut sebagai berikut: Umur,
Formasi, Satuan Batuan, Ketebalan, Besar-Butir, Simbol Litologi, Deskripsi/Pemerian,
Fosil Dianostik, dan Linkungan Pengendapan.
Kolom stratigrafi yang diperoleh dari jalur yang diukur siap dijadikan dasar untuk :
1. Penentuan batas secara tepat dari satuan-satuan stratigrafi formal maupun informal,
yang dalam peta dasar yang dipakai terpetakan atau tidak, sehingga akan meningkatkan
ketepatan dari pemetaan geologi yang dilakukan di tempat dimana dilakukan pengukuran
tadi.
2. Penafsiran lingkungan pengendapan satuan-satuan yang ada di kolom tersebut serta
sejarah geologi sepanjang waktu pembentukan kolom tersebut.
3. Sarana korelasi dengan kolom-kolom yang diukur di jalur yang lain.
4. Pembuatan penampang atau profil stratigrafi (stratigraphic section) untuk wilayah
tersebut.
5. Evaluasi lateral (spatial = ruang) dan vertical (temporal = waktu) dari seluruh satuan
yang ada ataupun sebagian dari satuan yang terpilih, misalnya saja :
a. lapisan batupasir yang potensial sebagai reservoir.
b. lapisan batubara.
c. lapisan yang kaya akan fosil tertentu.
d. Lapisan bentonit dan lain-lain.
Ada dua metoda yang biasa dilakukan dalam usaha pengukuran jalur stratigrafi. Metoda
tersebut adalah :
• Metoda rentang tali.
• Metoda tongkat Jacob (Jacob’s staff method).
Metoda rentang tali atau yang dikenal juga sebagai metoda Brunton and tape (Compton,
1985; Fritz & Moore, 1988)
“dilakukan dengan dasar perentangan tali atau meteran panjang. Semua jarak dan
ketebalan diperoleh berdasar rentangan terbut. Pengukuran dengan metoda ini akan
langsung menghasilkan ketebalan sesungguhnya hanya apabila dipenuhi syarat sebagai
berikut”:
• Arah rentangan tali tegak lurus pada jalur perlapisan.
• Arah kelerengan dari tebing atau rentangan tali tegak lurus pada arah kemiringan.
Diantara 2 ujung rentangan tali tidak ada perubahan jurus maupun kemiringan
Tabel 8.1 adalah kolom stratigrafi daerah Karawang Selatan, Jawa Barat yang
tersusun dari kiri ke kanan sebagai berikut: umur, formasi, satuan batuan, simbol litologi,
deskripsi batuan, dan lingkungan pengendapan.
D. Kondasi Dan Waktu Geologi
Terdapat dua penjelasan yang berbeda tentang stratigrafi, antara lain :
Waktu geologi, dimana meliputi jutaan tahun yang lampau sejak keterbentukan bumi.
Bukti material batuan, mineral dan fosil, untuk kejadian-kejaidan dalam sejarah bumi.
Kejadian-kejadian tersebut digambarkan dalam terminologi waktu dan penentuan waktu
yang berjalan pada setiap material geologi, sehingga kedua penjelasan diatas saling
berhubungan. Namun dari pandangan keilmuan yang objektif kedua konsep tersebut
tetap terpisah dan sangat penting keberadaannya.
Waktu Geologi
Alur waktu sejak terbentuknya bumi terbagi menjadi satuan-satuan geokronologi, yang
merupakan pembagian waktu dalam taun atau dalam penamaan tertentu yang
mempresentasikan waktu tertentu.
Hirarki dari waktu geologi telah diterapkan, berikut dari periode terpanjang sampai
terpendek :
Eon, merupakan periode waktu terpanjang, terbagi menjadi 3 eon, yakni arkeozoikum,
proterozoikum, dan fanerozoikum.
Era, eon terbagi lagi menjadi beberapa era, fanerozoikum terbagi menjadi paleozoikum,
mesozoikum, dan kenozoikum.
Period, merupakan bagian dari era, contohnya mesozoikum terbagi menjadi triastik, jura,
dan kapur.
Epoch, pembagian selanjutnya dari periode, contohnya yaitu awal kapur, perengahan
kapur, dan akhir kapur.
Age, merupakan pembagian akhir yang hanya terdiri dari rentang beberapa juta tahun.
Material Satuan Stratigrafi
Kontras dengan waktu geologi, satuan stratigrafi didasarkan pada kesatuan materialnya.
Ada dua tipe dasar material stratigrafi yang dapat dikenali, antara lain :
(1) lithostratigraphy
Melengkapi pembahasan tentang litostratigrafi sebelumnya, bahwa satuan litostratigrafi
dapat didefinisikan sebagai suatu tubuh batuan yang dapat dibedakan berdasarkan
karakteristik litologi dan posisi stratigrafi relatif terhadap tubuh batuan lainnya.
(2) Chronostratigraphy
Merupakan suatu tubuh batuan yang batas atas dan bawahnya memiliki permukaan
yang isokron (memiliki kesamaan waktu). Suatu permukaan yang isokron terbentuk pada
waktu yang sama dimanapun.
Satuan kronostratigrafi dibedakan dengan menentukan umur-umur dari batuan-batuan
yang ada baik langsung melalui perhitungan isotop atau dengan kalibrasi informasi
biostratigrafi. Satuan kronostratigrafi merupakan kesatuan fisik bSukanlah konsep
abstrak, yang memiliki persamaan langsung dengan satuan waktu geologi.
E. Hubungan Strata
Hubungan Stratum adalah suatu layer batuan yang dibedakan dari strata lain yang
terletak di atas atau dibawahnya. William Smith, “Bapak stratigrafi”, adalah orang yang
pertama-tama menyadari kebenaan fosil yang terkandung dalam sedimen. Sejak masa
Smith, stratigrafi terutama membahas tentang penggolongan strata berdasarkan fosil
yang ada didalamnya. Penekanan penelitian stratigrafi waktu itu diletakkan pada konsep
waktu sehingga pemelajaran litologi pada waktu itu dipandang hanya sebagai ilmu
pelengkap dalam rangka mencapai suatu tujuan yang dipandang lebih penting, yakni
untuk menggolongan dan menentukan umur batuan.
Pada tahun-tahun berikutnya, pemelajaran minyakbumi secara khusus telah memberikan
konsep yang sedikit berbeda terhadap istilah stratigrafi. Konsep yang baru itu tidak
hanya menekankan masalah penggolongan dan umur, namun juga litologi. Berikut akan
disajikan beberapa contoh yang menggambarkan konsep-konsep tersebut di atas.
Moore (1941, h. 179) menyatakan bahwa “stratigrafi adalah cabang ilmu geologi yang
membahas tentang definisi dan pemerian kelompok-kelompok batuan, terutama batuan
sedimen, serta penafsiran kebenaannya dalam sejarah geologi.” Menurut Schindewolf
(1954, h. 24), stratigrafi bukan “Schichtbeschreibung”, melainkan sebuah cabang geologi
sejarah yang membahas tentang susunan batuan menurut umurnya serta tentang skala
waktu dari berbagai peristiwa geologi (Schindewolf, 1960, h. 8). Teichert (1958, h. 99)
menyajikan sebuah ungkapan yang lebih kurang sama dalam mendefinisikan stratigrafi
sebagai “cabang ilmu geologi yang membahas tentang strata batuan untuk menetapkan
urut-urutan kronologinya serta penyebaran geografisnya.” Sebagian besar ahli stratigrafi
Perancis juga tidak terlalu menekankan komposisi batuan sebagai sebuah domain dari
stratigrafi (Sigal, 1961, h. 3).
Definisi istilah stratigrafi telah dibahas pada pertemuan International Geological
Congress di Copenhagen pada 1960. Salah satu kelompok, yang sebagian besar
merupakan ahli-ahli geologi perminyakan, tidak menyetujui adanya pembatasan
pengertian dan tujuan stratigrafi seperti yang telah dicontohkan di atas. Bagi para ahli
geologi itu, “stratigrafi adalah ilmu yang mempelajari strata dan berbagai hubungan strata
(bukan hanya hubungan umur) serta tujuannya adalah bukan hanya untuk memperoleh
pengetahuan mengenai sejarah geologi yang terkandung didalamnya, melainkan juga
untuk memperoleh jenis-jenis pengetahuan lain, termasuk didalamnya pengetahuan
mengenai nilai ekonomisnya” (International Subcommission on Stratigraphy and
Terminology, 1961, h. 9). Konsep stratigrafi yang luas itu dipertahankan oleh subkomisi
tersebut yang, sewaktu memberikan komentar terhadap berbagai definisi stratigrafi yang
ada saat itu, menyatakan bahwa stratigrafi mencakup asal-usul, komposisi, umur,
sejarah, hubungannya dengan evolusi organik, dan fenomena strata batuan lainnya
(International Subcommission on Stratigraphy and Terminology, 1961, h. 18).
Karena berbagai metoda petrologi, fisika, dan kimia makin lama makin banyak
digunakan untuk mempelajari strata dan makin lama makin menjadi bagian integral dari
penelitian stratigrafi, maka kelihatannya cukup beralasan bagi kita untuk mengadopsi
konsep stratigrafi yang luas sebagaimana yang diyakini oleh subkomisi tersebut.
F. Fasies Sedimenter
Pengertian Fasies
Fasies merupakan suatu tubuh batuan yang memiliki kombinasi karakteristik yang khas
dilihat dari litologi, struktur sedimen dan struktur biologi memperlihatkan aspek fasies
yang berbeda dari tubuh batuan yang yang ada di bawah, atas dan di sekelilingnya.
Fasies umumnya dikelompokkan ke dalam facies association dimana fasies-fasies
tersebut berhubungan secara genetis sehingga asosiasi fasies ini memiliki arti
lingkungan. Dalam skala lebih luas asosiasi fasies bisa disebut atau dipandang sebagai
basic architectural element dari suatu lingkungan pengendapan yang khas sehingga
akan memberikan makna bentuk tiga dimensi tubuhnya (Walker dan James, 1992).
Menurut Slley (1985), fasies sedimen adalah suatu satuan batuan yang dapat dikenali
dan dibedakan dengan satuan batuan yang lain atas dasar geometri, litologi, struktur
sedimen, fosil, dan pola arus purbanya. Fasies sedimen merupakan produk dari proses
pengendapan batuan sedimen di dalam suatu jenis lingkungan pengendapannya.
Diagnosa lingkungan pengendapan tersebut dapat dilakukan berdasarkan analisa faises
sedimen, yang merangkum hasil interpretasi dari berbagai data, diantaranya :
1. Geometri :
a (regional dan lokal dari seismik (misal : progradasi, regresi, reef dan chanel)
b (intra-reservoir dari wireline log (ketebalan dan distribusi reservoir)
2. Litologi : dari cutting, dan core (glaukonit, carboneous detritus) dikombinasi dengan log
sumur (GR dan SP)
3. Paleontologi : dari fosil yang diamati dari cutting, core, atau side wall core
4. Struktur sedimen : dari core
Model Fasies (Facies Model)
Model fasies adalah miniatur umum dari sedimen yang spesifik. Model fasies adalah
suatu model umum dari suatu sistem pengendapan yang khusus ( Walker , 1992).Model
fasies dapat diiterpretasikan sebagai urutan ideal dari fasies dengan diagram blok atau
grafik dan kesamaan. Ringkasan model ini menunjukkan sebagaio ukuran yang
bertujuan untuk membandingkan framework dan sebagai penunjuk observasi masa
depan. model fasies memberikan prediksi dari situasi geologi yang baru dan bentuk
dasar dari interpretasi lingkungan. pada kondisi akhir hidrodinamik. Model fasies
merupakan suatu cara untuk menyederhanakan, menyajikan, mengelompokkan, dan
menginterpretasikan data yang diperoleh secara acak.
Ada bermacam-macam tipe fasies model, diantaranya adalah :
a) Model Geometrik berupa peta topografi, cross section, diagram blok tiga dimensi, dan
bentuk lain ilustrasi grafik dasar pengendapan framework
b) Model Geometrik empat dimensi adalah perubahan portray dalam erosi dan deposisi
oleh waktu .
c) Model statistik digunakan oleh pekerja teknik, seperti regresi linear multiple, analisis
trend permukaaan dan analisis faktor. Statistika model berfungsi untuk mengetahui
beberapa parameter lingkungan pengendapan atau memprediksi respon dari suatu
elemen dengan elemen lain dalam sebuah proses-respon model.
Facies Sequence
Suatu unit yang secara relatif conform dan sekuen tersusun oleh fasies yang secara
geneik berhubungan. Fasies ini disebut parasequence. Suatu sekuen ditentikan oleh sifat
fisik lapisan itu sendiri bukan oleh waktu dan bukan oleh eustacy serta bukan ketebalan
atau lamanya pengendapan dan tidak dari interpretasi global atau asalnya regional (sea
level change). Sekuen analog dengan lithostratigrafy, hanya ada perbedaan sudut
pandang. Sekuen berdasarkan genetically unit.
Ciri-ciri sequence boundary :
1.
membatasi lapisan dari atas dan bawahnya.
2.
terbentuk secara relatif sangat cepat (<10.000 tahun).
3.
mempunyai suatu nilai dalam chronostratigrafi.
4.
selaras yang berurutan dalam chronostratigrafi.
5.
batas sekuen dapat ditentukan dengan ciri coarsening up ward.
Asosiasi Fasies
Mutti dan Ricci Luchi (1972), mengatakan bahwa fasies adalah suatu lapisan atau
kumpulan lapisan yang memperlihatkan karakteristik litologi, geometri dan sedimentologi
tertentu yang berbeda dengan batuan di sekitarnya. Suatu mekanisme yang bekerja
serentak pada saat yang sama. Asosiasi fasies didefinisikan sebagai suatu kombinasi
dua atau lebih fasies yang membentuk suatu tubuh batuan dalam berbagai skala dan
kombinasi. Asosiasi fasies ini mencerminkan lingkungan pengendapan atau proses
dimana fasies-fasies itu terbentuk.
Sekelompok asosiasi fasies endapan fasies digunakan untuk mendefinisikan lingkungan
sedimen tertentu. Sebagai contoh, semua fasies ditemukan di sebuah fluviatile
lingkungan dapat dikelompokkan bersama-sama untuk menentukan fasies fluvial
asosiasi.
Pembentukan dibagi menjadi empat fasies asosiasi (FAS), yaitu dari bawah ke atas.
Litologi sedimen ini menggambarkan lingkungan yang didominasi oleh braided stream
berenergi tinggi.
a. Asosiasi fasies 1
Asosiasi fasies terendah di unit didominasi oleh palung lintas-stratifikasi, tinggi energi
braided stream yang membentuk dataran outwash sebuah sistem aluvial. Trace fosil
yang hampir tidak ada, karena energi yang tinggi berarti depositional menggali
organisme tidak dapat bertahan.
b. Asosiasi fasies 2
Fasies ini mencerminkan lingkungan yang lebih tenang, unit ini kadang-kadang
terganggu oleh lensa dari FA1 sedimen. Bed berada di seluruh tipis, planar dan disortir
dengan baik. Bed sekitar 5 cm (2 in) bentuk tebal 2 meter (7 ft) unit "bedded
sandsheets"- lapisan batu pasit yang membentuk lithology dominan fasies ini.
Sudut rendah (<20 °), lintas-bentuk batu pasir berlapis unit hingga 50 cm (19,7 inci)
tebal, kadang-kadang mencapai ketebalan sebanyak 2 meter (7 kaki). Arah arus di sini
adalah ke arah selatan timur - hingga lereng - dan memperkuat interpretasi mereka
sebagai Aeolian bukit pasir. Sebuah suite lebih lanjut lapisan padat berisi fosil jejak
perkumpulan; lapisan lain beruang riak saat ini tanda, yang mungkin terbentuk di sungai
yang dangkal, dengan membanjiri cekungan hosting mungkin pencipta jejak fosil.
Cyclicity tidak hadir, menunjukkan bahwa, alih-alih acara musiman, kadang-kadang
innundation didasarkan pada peristiwa-peristiwa tak terduga seperti badai, air yang
berbeda-beda tabel, dan mengubah aliran kursus.
c. Asosiasi fasies 3
Fasies ini sangat mirip FA1, dengan peningkatan pasokan bahan clastic terwakili dalam
rekor sedimen tdk halus, diurutkan buruk, atas-fining (yaitu padi-padian terbesar di
bagian bawah unit, menjadi semakin halus ke arah atas), berkerikil palung lintas-unit
tempat tidur hingga empat meter tebal. Jejak fosil langka. Sheet-seperti sungai dikepang
disimpulkan sebagai kontrol dominan pada sedimentasi di fasies ini.
d. Asosiasi fasies 4
Asosiasi fasies paling atas muncul untuk mencerminkan sebuah lingkungan di pinggiran
laut. Fining-up yang diamati pada 0,5 meter (2 kaki) hingga 2 meter (7 kaki) skala,
dengan salib melalui seperai pada unit dasar arus overlain oleh riak. Baik shales batu
pasir dan hijau juga ada. Unit atas sangat bioturbated, dengan kelimpahan Skolithos sebuah fosil biasanya ditemukan di lingkungan laut.
Hubungan Antara Fasies, Proses Sedimentasi dan Lingkungan Pengendapan
Lingkungan pada semua tempat di darat atau di bawah laut dipengaruhi oleh proses
fisika dan kimia yang berlaku dan organisme yang hidup di bawah kondisi itu pada waktu
itu. Oleh karena itu suatu lingkungan pengendapan dapat mencirikan proses-proses ini.
Sebagai contoh, lingkungan fluvial (sungai) termasuk saluran (channel) yang membawa
dan mengendapkan material pasiran atau kerikilan di atas bar di dalam channel.
Ketika sungai banjir, air menyebarkan sedimen yang relatif halus melewati daerah limpah
banjir (floodplain) dimana sedimen ini diendapkan dalam bentuk lapis-lapis tipis.
Terbentuklah tanah dan vegetasi tumbuh di daerah floodplain. Dalam satu rangkaian
batuan sedimen channel dapat diwakili oleh lensa batupasir atau konglomerat yang
menunjukkan struktur internal yang terbentuk oleh pengendapan pada bar channel.
Setting floodplain akan diwakili oleh lapisan tipis batulumpur dan batupasir dengan akarakar dan bukti-bukti lain berupa pembentukan tanah.
Dalam deskripsi batuan sedimen ke dalam lingkungan pengendapan, istilah fasies sering
digunakan. Satu fasies batuan adalah tubuh batuan yang berciri khusus yang
mencerminkan kondisi terbentuknya (Reading & Levell 1996). Mendeskripsi fasies suatu
sedimen melibatkan dokumentasi semua karakteristik litologi, tekstur, struktur sedimen
dan kandungan fosil yang dapat membantu dalam menentukan proses pembentukan.
Jika cukup tersedia informasi fasies, suatu interpretasi lingkungan pengendapan dapat
dibuat. Lensa batupasir mungkin menunjukkan channel sungai jika endapan floodplain
ditemukan berasosiasi dengannya. Namun bagaimanapun, channel yang terisi dengan
pasir terdapat juga di dalam setting lain, termasuk delta, lingkungan tidal dan lantai laut
dalam. Pengenalan channel yang terbentuk bukanlah dasar yang cukup untuk
menentukan lingkungan pengendapan.
Fasies pengendapan batuan sedimen dapat digunakan untuk menentukan kondisi
lingkungan ketika sedimen terakumulasi. Lingkungan sedimen telah digambarkan dalam
beberapa variasi yaitu :
1. Tempat pengendapan dan kondisi fisika, kimia, dan biologi yang menunjukkan sifat
khas dari setting pengendapan [Gould, 1972].
2. Kompleks dari kondisi fisika, kimia, dan biologi yang tertimbun [Krumbein dan Sloss,
1963].
3. Bagian dari permukaan bumi dimana menerangkan kondisi fisika, kimia, dan biologi
dari daerah yang berdekatan [Selley, 1978].
4. Unit spasial pada kondisi fisika, kimia, dan biologi scara eksternal dan mempengaruhi
pertumbuhan sedimen secara konstan untuk membentuk pengendapan yang khas
[Shepard dan Moore, 1955].Tiap lingkungan sedimen memiliki karakteristik akibat
parameter fisika, kimia, dan biologi dalam fungsinya untuk menghasilkan suatu badan
karakteristik sedimen oleh tekstur khusus, struktur, dan sifat komposisi. Hal tersebut
biasa disebut sebagai fasies. Istilah fasies sendiri akan mengarah kepada perbedaan
unit stratigrafi akibat pengaruh litologi, struktur, dan karakteristik organik yang terdeteksi
di lapangan. Fasies sedimen merupakan suatu unit batuan yang memperlihatkan suatu
pengendapan pada lingkungan.
G. Lingkungan Pengendapan
Prinsip dari analisa stratigrafi untuk mengetahui lingkungan pengendapan.Lingkungan
pengendapan akan berhubungan dengan bahan galian yg bernilai ekonomis, ex : minyak
bumi, batu bara, bijih2 logam dsb.
Definisi tentang lingkungan pengendapan :
a. Krumbein & Sless (1963)
Suatu kompleks dari sifat fisik, kimia dan biologis dimana sedimen tersebut diendapkan.
b. Potter (1967)
Suatu tempat yg ditegaskan oleh sejumlah sifat fisik, kimia dan beberapa varietasnya yg
akan dibatasi dengan adanya suatu satuan geomorfik dalam ukuran dan bentuk tertentu.
c. Selley (1970)
Suatu bagian di permukaan bumi dimana sifat-sifat fisik, kimia dan biologis berpengaruh
terhadap proses pengendapan, dan kondisi ini dapat dibedakan dengan kondisi tempat
sekitarnya.
Kesimpulan : Lingkungan pengendapan adalah suatu tempat pengendapan yang
dipengaruhi oleh sifat fisik, kimia dan biologis dimana sedimen tersebut diendapkan.
Berdasarkan konsep Uniformitarisme : “ The Present is The Key to The Past “,
selamanya tidak selalu benar, karena lingkungan pengendapan purba berbeda dgn
lingkungan pengendapan saat ini :
a. Rekonstruksi endapan purba sering dilakukan dengan interpretasi, sehingga belum
tentu dianggap benar.
b. Data-data dari endapan purba hanya bersifat interpretasi secara global, sehingga
data-data belum spesifik.
c. Interpretasi lapangan untuk endapan saat ini lebih spesifik dan telah dilakukan secara
kontinyu, sehingga data lebih akurat dan up to date.
Analisa endapan saat ini dilakukan berdasarkan analisa genesanya (genetic unit) atau
proses pembentukan batuan :
a. Rekonstruksi didasarkan pd sayatan litologi, dgn memperhatikan setiap jengkal
perubahan / kelainan litologi.
b. Rekonstruksi didasarkan pengelompokkan strata dengan mempunyai ciri-ciri genesa
yg sama.
c. Penyebaran satuan yg sama genesanya ditentukan oleh proses yg terjadi dimana
lingkungan sedimen tsb terbentuk.
d. Pengamatan sayatan litologis utk melihat kelainan litologis yg mencerminkan kapan
suatu proses atau rangkaian proses tsb mempengaruhi sedimentasi dan kapan
rangkaian tersebut berhenti mempengaruhi sedimentasi.
e. Satuan genetik hampir selalu berukuran lebih kecil dibandingkan dengan formasi.
Ciri-Ciri Beberapa Lingkungan Pengendapan :
1. Endapan alluvial ciri-cirinya:
a. Transportasi berlangsung pada energi yang tinggi atau energi maksimum, bila
dibandingkan dengan energi lain, maka sortasinya sangat jelek.
b. Materialnya mempunyai pengendapan yang relatif dekat dengan sumbernya, maka
abrasi relatif kecil.
c. Material yang terbentuk mempunyai sortasi jelek maka porositasnya tinggi.
d. Sebagian fragmennya masih mempunyai warna asli.
e. Biasanya ikatan antar butir tidak kuat sehingga sangat porous, maka biasanya kaya
kandungan air.
f. Ketebalannya tidak seragam yaitu menebal ke arah bukit, sebab endapan kipas alluvial
ini berada di kaki bukit.
2. Endapan sungai yang teranyam (“Braded river”) cirinya:
a. Multi channel, maksudnya banyak dijumpai endapan yang arahnya memanjang sesuai
alur sungai purba.
b. Banyak dijumpai adanya perlapisan silang siur (“cross bedded”) dengan komposisi
pasir kasar dan sudut inklinasi kecil.
c. Alur-alurnya tida k begitu dalam, jadi endapan yang dihasilkan tidak begitu tebal.
d. Kemiringan cukup besar pada waktu terjadinya.
e. Pengendapan lateral lebih besar.
3. Endapan sungai yang telah bermeander cirinya:
a. “Single channel”, yaitu alurnya biasanya hanya satu.
b. Slope kecil
c. Erosi yang intensif ke arah lateral.
d. Adanya desa-desa yang mempunyai pola tertentu, misalnya melengkung-melengkung
(bekas danau tapal kuda atau “ex Bow Lake”).
e. Cross bedding dapat dijumpai dalam skala kecil.
4. Endapan delta, cirinya:
a. Endapan delta umumnya tebal, beberapa ratus sampai beberapa ribu meter.
b. Endapan delta banyak mengandung pasir yang berasal dari darat/terigen.
c. Umumnya mengandung sisipan batu bara, yang terjadi pada “deltaic plain”nya.
d. Secara umum makin ke atas makin mengkasar, terkecuali kalau kemudian diikuti
dengan shifting (perpindahan delta).
e. Porositas endaan delta relatif tinggi.
5. Endapan “Delta front”, ciri-cirinya:
a. Pengendapan kadang-kadang sub-aerial kadang sub-aqueous.
b. Variasi litologi, pasir, lanau, lempung dan kandungan organik sehingga dapat
terbentuk lignit atau batubara.
c. Biasanya dibagian permukaan telah mengalami erosi.
d. Jika dijumpai kemiringan yg kecil, maka arah kemiringan tsb ke arah laut.
e. Struktur sedimen yang mungkin dijumpai:
Silang siur, “current fill”, “graded bedding”, “ripple mark”.
f. Karena pengaruh gelombang sehingga sortasinya tidak baik.
g. Fauna dapat fauna darat dapat laut.
6. Endapan “Fore set” (bagian dari prodelta), ciri-cirinya:
a. Materialnya merupakan campuran material darat dan laut. Secara umum material ini
agak kasar jika dibandingkan “delta front”, sebab kedalaman tempat ini 15-20 m dimana
pengaruh ombak sangat besar.
b. Material yang diendapkan mempunyai kemiringan yang lebih besar sesuai dengan
“initial dip”, jika dibanding dengan “delta front”.
c. Komposisinya: lempung, pasir dan lanau.
d. Kadang-kadang bagian prodelta dijumpai batu gamping yang hal ini disebabkan influx
sedimen dari darat yang besar, sehingga menghambat pertumbuhan batu gamping.
e. Bagian ini mungkin sekali dijumpai konversi silika ataupun oksida besi.
7. Endapan “Prodelta clay”, ciri-cirinya:
a. Materialnya merupakan campuran material darat-laut.
b. “Marine clay” lebih banyak dibanding yang asal darat.
c. Sedimen ini mempunyai kemiringan yang sama dengan dasar pengendapannya.
d. Komposisi yang dominan lempung.
e. Fauna lautnya sudah melimpah.
TUJUAN ANALISA STRATIGRAFI DAN PENGGUNAAN MODEL
Dalam analisa stratigrafi hal yang penting adalah dengan menyederhanakan sesuatu
yang kompleks menjadi hal yang sederhana maka digunakan model.
Model adalah penyederhanaan ideal dari kelompok sesuatu yang digunakan untuk
mencoba mengerti (mempelajari) kondisi maupun proses alam yang kompleks.
Istilah-istilah yang sering digunakan dalam stratigrafi:
1. “Stratum”, yaitu kesatuan dari batuan yang berbeda dengan di atas dan di bawahnya.
Stratum satu dengan stratum lain dibatasi dengan bidang perlapisan atau ciri lain yang
membedakannya.
2. “Stratotipe” atau perlapisan jenis, yaitu tipe perwujudan alamiah satuan-satuan
stratigrafi yang memberikan gambaran ciri umum dan batas-batas satuan stratigrafi.
Stratigrafi Gabungan, ialah satuan stratotipe yang dibentuk oleh kombinasi beberapa
sayatan komponen Hipostratotipe, ialah sayatan tambahan (stratotipe sekunder)untuk
memperluas keterangan pada stratotipe.
Lokasi tipe, ialah letak geografi semua stratotipe atau tempat mula-mula ditentukannya
suatu satuan stratigrafi.
3. “Horizon”, ialah suatu bidang (dalam praktek; lapisan tipis di muka bumi atau di
bawahnya) yang menghubungkan titik-titik kesamaan waktu.
4. Korelasi, ialah penghubungan titik-titik yang mempunyai kesamaan waktu.
5. Sebandingan, mempunyai arti yang lebih umum daripada korelasi, yaitu
penghubungan antara satuan-satuan stratigrafi tanpa mempertimbangkan kesamaan
waktu.
6. “Fasies’, ialah aspek fisika, kimia dan biologi suatu endapan dalam kesamaan waktu.
Dua tubuh batuan yang diendapkan pada waktu yang sama dikatakan berbeda fasies,
kalau kedua batuan tersebut berbeda ciri fisik, kimia dan biologinya.
7. “Litosome”, adalah masa batuan yang seragam yang dapat dibedakan dengan masa
batuan yang lain. Sehingga satuan litostratografi dapat terdiri dari litosome atau
beberapa litososme.
8. Satuan morfostratigrafi, yaitu pengelompokan satuan batuan berdasarkan atas bentuk
permukaan (morfologi).
9. Arus turbid, yaitu arus yang terjadi akibat adanya suatu sedimen yang longsor secara
tiba-tiba dengan kecepatan tinggi.
10. “Flysch”, yaitu suatu urutan endapan yang tebal yang merupakan suatu perulangan
dari selang-seling antara pasir dan serpih.
Tujuan analisa stratigrafi
a. Rekonstruksi lingkungan pengendapan purba yang didapatkan dengan harapan lebih
teliti.
b. Rekonstruksi paleogeografi yang lebih teliti.
c. Rekonstruksi sejarah geologinya lebih teliti.
d. Rekonstruksi pengendapan yang lebih teliti.
e. Penafsiran dari bagian-bagian sedimen yang prospektif mengandung mineral dan arah
penyebarannya.
Misalkan: dijumpai bijih timah, maka bijih ini ditafsirkan terjadi pada tanggal yang braded
(teranyam), dari pengertian tentang braded ini maka akan diketahui arah penyebarannya,
yaitu mengikuti alur sungai purba.
Langkah-langkah dalam analisa stratigrafi:
a. Mengumpulkan data sebanyak-banyaknya.
b. Membuat kolom litologi selengkap mungkin dari data yang didapat dan diadakan
pencatatan.
c. Jika ingin menyusun peta, kelompokkan urutan menjadi satuan-satuan.
d. Interpretasikan proses-proses yang berlangsung selama pembentukkannya.
e. Dari struktur dan tekstur yang dijumpai dan digabungkan dengan data yang ada dapat
untuk menentukan lingkungan pengendapan.
f. Dengan mengetahui lingkungan pengendapan purba maka dapat dibatasi pengertian
tentang prospek dan tidaknya bahan galian ekonomis atau minyak bumi misalnya,
dengan demikian tidak membuang biaya dan tenaga paling tidak dapat mengurangi
biaya eksplorasi.