batuan sedimen

advertisement
III.
BATUAN SEDIMEN
Pendahuluan
Batuan endapan sebagian besar ditemukan di permukaan bumi, di
mana membentuk lapisan tipis yang tidak dijumpai pada batuan beku.
Sebagian besar batuan endapan terjadi dari pengendapan berlapis, fenomena
ini dapat terlihat pada lereng gunung, dinding jurang, ngarai, tebing atau
pada galian buatan di sepanjang jalan raya atau jalan kereta api. Sebagian
besar peneliti berfikir dan menyadari bahwa banyak lapisan endapan
tersusun atas fragment dari batuan lain, membentang sebagai endapan lepas
dan akhirnya terjadi penyemenan sehingga terbentuk jenis batuan baru.
Dalam batuan endapan dapat terlihat ada beberapa segi persamaan
yang terdapat pada batuan beku, misalkan dalam hal unsur pokok, mineral,
tekstur dan warna. Beberapa perbedaan antara batuan beku dan batuan
endapan diantaranya adalah darimana endapan tersebut berasal, bagaimana
cara pengangkutannya, apa yang menyebabkan terjadinya pengendapan, apa
yang dapat diceritakan mengenai lingkungan zaman dahulu di permukaan
bumi.
Batuan sedimen adalah batuan yang terjadi karena pengendapan
materi hasil erosi. Jadi, asalnya dari batuan yang telah ada, baik batuan beku
metamorf atauapun batuan sedimen lainnya yang mengalami pelapukan,
tererosi, terbawa pergi kemudian diendapkan di tempat lain.
Sekitar 80% permukaan benua tertutup batuan sedimen, walaupun
hanya sekitar 5% dari volume kerak bumi. Berdasarkan tenaga yang
mengangkut hasil pelapukan dan erosi batuan sedimen dapat digolongkan
atas tiga bagian utama:
1. sedimen aquatis, yaitu sedimen yang diendapkan oleh tenaga air.
Contoh: gosong pasir, flood plain, natural levee, alluvial fan, delta
dan lain-lain;
2. sedimen aeolis/aeris, ayitu sedimen yang diendapkan oleh tenaga
angin (aeolis). Contoh: tanah loss, sand dunes dan lain-lain.
3. sedimen glasial, yaitu sedimen yang diendapkan oleh gletser.
Contoh: morena, drumlin dan lain-lain.
Materi hasil erosi terdiri dai berbagai jenis partikel, ada yang kasar
dan ada yang halus, ada yang berat dan ada yang ringan. Oleh karena itu
pengendapannya juga bersifat selektif. Dengan demikian akan dijumpai
Edward Alfin
bahwa endapan materi yang halus letaknya jauh dari sumbernya
dibandingkan materi yang kasar.
Cara pengangkutannya bermacam-macam, ada yang terdorong
(traction), terbawa secara melompat-lompat (saltation), terbawa dalam
bentuk suspensi dan ada pula yang larut.
Karena kondisi pengendapan dari waktu ke waktu tidak seragam
dan kontinu, maka akan dijumpai bahwa batuansedimen kelihatan berlapislapis atau dikenal dengan istilah stratifikasi. Kenampakan stratifikasi ini
merupakan gambaran umum batuan sedimen. Selain itu, batuansedimen
merupakan gudang keterangan yang sangat berguna bagi pakar geologi dari
waktu ke waktu, khususnya para pakar palaentologi yang mempelajari
kehidupan masa silam lewat fosil yang banyak terkandung di dalam batuan
endapan.
Materi yang diendapkan tadi, karena tekanan lapisan dari atas dan
dibantu oleh adanya bahan-bahan yang bersifat melekatkan seperti liat,
silikat, kuarsa dan sebagainya akan mengalami sementasi dan dipadatkan
menjadi batuan sedimen.
Penggolongan batuan sedimen yang didasarkan pada cara
pengendapannya, maka batuan sedimen dapat dikelompokan atas tiga
macam yaitu sedimen klastik, sedimen kimia dan sedimen organik.
Sedimen klastik
Felspar umpamanya merupakan bahan baku dari terbentuknya
mineral liat. Seluruh endapan ini dikenal dengan nama detritus atau
sediment clastic. Kata klastik dalam bahasa Yunani adalah klastos atau
pecahan. Jadi, sedimen klastik adalah akumulasi partikel-partikel yang
berasal dari pecahan batuan dan sisa-sisa kerangka organisme yang sudah
mati. Hal ini merupakan proses pelapukan yang terus menerus terjadi.
Batuan yang sangat besar pecah menjadi bagian partikel liat yang sangat
kecil. Nama-nama partikel yang tergabung atau sendiri-sendiri disajikan
dalam tabel berikut:
Nama Partikel
Batu besar
Kerikil kasar
Kerikil halus
Pasir
Debu
Liat
Geologi Umum
Kisaran Ukuran
Diameter (mm)
 256
64 - 256
2 - 64
1/16 - 2
1/256 - 1/16
 1/256
Nama Endapan
yang Lepas
Kerikil
Kerikil
Kerikil
Pasir
Debu
Liat
Nama Batuan Gabungan
Konglomerat
Sedimen
Breksi
Batupasir
Batupasir
Batuliat, batulumpur dan shale
39
Edward Alfin
Jenis batuan endapan klastik sangat berbeda dengan batuan beku,
baik dalam bentuk maupun susunan dari butiran-butirannya. Pada batuan
beku butirannya adalah tidak teratur dan terikat kokoh satu sama lian.
Pada batuan endapan, partikel-partikelnya terdapat adanya tandatanda goresan akibat berlangsungnya pengangkutan. Batuan endapan klastik
juga dijumpai adanya penyemenan sehingga terjadi pengikatan partikelpartikel satu sama lainnya, sedangkan pada batuan beku terdiri atas
sambungan-sambungan kristal.
Ciri-ciri penting lainnya dari beberapa batuan endapan adalah
kadang-kadang terbentuk dari bahan-bahan fosil. Pada suhu tinggi di mana
batuan beku terbentuk, tidak akan ada kehidupan binatang, oleh karena itu
adanya fosil kerang-kerang kuno ataupun sejenisnya merupakan petunjuk
yang baik dari kehidupan masa lalu terhadap asal usul pengendapan.
Batuan sedimen klastis/mekanis/fisik (clastic =lepas-lepas), yaitu
yang terangkut dalam bentuk padat/tidak larut kemudian diendapkan di
tempat lain mengalami sementasi menjadi batuan sedimen.
Sebutan konglomerat, breksi, batu pasir merupakan istilah yang
dipergunakan pakar geologi untuk menyatakan kumpulan jenis batuan yang
telah mengeras dan menjadi satu kesatuan.
Berdasar besarnya butir-butir, dapat digolongkan sebagai berikut:
Ukuran Butir (mm)
Lepas-lepas
Telah Mengeras
Vulkanis
Batu-batu besar
Konglomerat
Bom
 64
Kerikil
Breksi
Lapili
2 - 64
Pasir/sand
Batupasir/sandstone
Pasir
0,05 - 2
Debu/silt
Batudebu/siltstone
Debu/tuff
0,02 - 0,005
Lempung/clay
Batu lint
 0,002
Keterangan :
konglomerat adalah batu-batu ataupun kerikil yang telah mengalami sementasi menjadi padat, di mana
butir-butir kerikil tersebut bulat-bulat;
breksi sama dengan konglomerat tetapi butir-butirnya runcing-runcing tidak beraturan. Karena itu dapat
ditafsirkan bahwa batuan konglomerat telah terbawa jauh dari sumbernya, sedang breksi tidak jauh dari
sumbernya.
Sedimen kimia
Endapan yang dibentuk melalui presipitasi mineral dari larutan air
adalah endapan kimiawi. Sebagai contoh, tanaman kecil yang hidup di air
laut dapat menurunkan keasaman dari sekeliling air dan juga menyebabkan
kalsium karbonat mengendap, sehingga sedikitnya akan terdapat endapan
dari batu-batuan.
Endapan kimiawi juga berasal dari reaksi senyawa anorganik dalam
air. Bilamana airnya berasal dari sumber panas dan secara tiba-tiba
mengalami pendinginan akan menghasilkan endapan opal dan kalsit. Contoh
Geologi Umum
40
Edward Alfin
umum lainnya adalah evaporasi dari air laut dan air danau. Evaporasi akan
menyebabkan konsentrasi garam dalam larutan akan tinggi, sehingga suatu
saat garam tidak lagi dalam bentuk larutan melainkan berbentuk batuan
residu endapan kimia. Pengendapan biasanya memerlukan tempat pada
sebuah rangkaian proses pengendapan.
Banyak batuan endapan kimiawi, yaitu yang tersangkut dalam
bentuk larutan kemudian diendapkan secara kimia di tempat lain. Agak sulit
digolongkan lebih lanjut seperti sedimen klastis karena butir-butirnya sangat
kompleks. Contoh batuan sedimen kimiawi:
- batu tetes (stalagtit dan stalagmit), yang banyak dijumpai di dalam
gua-gua bawah tanah di daerah kapur. Prosesnya sebagai berikut: air
hujan yang banyak mengandung CO2 akan melarutkan CaCO3
membentuk senyawa baru kalsium bikarbonat dan kemudian
menguap, sedang air mengalir sebagai sungai di bawah tanah dan
kalsium karbonatnya mengendap sebagai stalagtit dan stalagmit.
CO2 + H2O  H2CO3 : H2CO3 + CaCO3 …. Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2  CaCO3 + H2O + CO2
- lapisan garam, suatu lapisan yang terbentuk darimineral-mineral
halit/NaCl yang diendapkan di dasar laut atau dasar danau-danau
garam karena penguapan. Reaksi yang terjadi adalah:
HCl + NaOH  NaCl + H2O
Ada yang mencapai ratusan meter tebalnya seperti di daerah New
York, Pennsylvania dan Ohio. Namun prosesnya sudah sangat lama
yaitu sekitar 400 juta tahun yang lalu.
- contoh lain antara lain limestone (dari kalsit), gypsum (dari mineral
sulfat), hermatit (dari mineral kaya besi) dan sebagainya.
Sedimen organik
Batuan sedimen organis/organogen, yaitu batuan sedimen yang
dibentuk atau diendapkan oleh organisme. Contohnya adalah sebagai
berikut:
- batu bara, terbentuk dari timbunan sisa-sisa tumbuhan di dasar
danau/rawa-rawa, berubah menjadi gambut, selanjutnya jadi batu
bara muda/batu bara;
- endapan diatomae/kernagka silika/kersik, kerangka tumbuhan bersel
satu diatomae yang banyak hidup di laut atau danau garam.
Bangkainya tertimbun di dasar laut/danau membentuk batuan
sedimen ini;
Geologi Umum
41
Edward Alfin
-
karang, dibangun oleh organisme Alga calcareous dan koral.
Binatang koral biasanya hidup di laut yang tidak dalam, kurang dari
50 meter, cahaya matahari masih tembus sampai ke dasar, temperatur
tinggi (sekitar 21 – 260C), airnya tenang dan tidak keruh, kerang
tersebut dibangun mulai dari dasar laut mengarah ke arah.
Ciri umum yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu
batuan apakah termasuk batuan sedimen:
1. pada umumnya berlapis-lapis;
2. lebih lunak, ringan dan berwarna terang;
3. tempat utama fossil.
Pengangkutan dan pengendapan
Endapan diangkut melalui banyak cara. Mungkin dengan meluncur
pada suatu lereng bukit atau mungkin dibawa melalui angin, glesier atau oleh
aliran air. Pada tempat-tempat tertentu di mana proses pengangkutan
berhenti banyak dijumpai adanya batuan endapan. Pada saat endapan
diangkut melalui peluncuran dan penggelindingan menuruni bukit, hasilnya
berupa sebuah campuran partikel dengan berbagai ukuran. Endapan yang
dibawa melalui glasier akan diendapkan di bawah es atau pada tebing sungai
es. Dengan demikian, maka endapan tersebut juga merupakan sebuah
campuran dari endapan-endapan partikel dalam berbagai ukuran.
Ukuran partikel dan cara mereka menyusunnya dalam suatu batuan
merupakan suatu petunjuk mengenai proses/kejadian di sekitar lingkungan
endapan. Adanya lautan kuno, pesisir, danau, sunngai kecil, rawa dan
tempat-tempat lainnya dimana endapan berakumulasi, dapat dijadikan
petunjuk terdapatnya batuan endapan. Fosil-fosil dalam sebuah lapisan
endapan juga memberikan indikasi tentang endapan zaman lampu.
Diagenesis
Merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan terjadinya
suatu perubahan (transformasi) bentuk dari bahan deposit menjadi batuan
endapan. Perubahan pertama yang terjadi adalah pergerakan karena berat
dari bahan akumulan endapan batu dan butir-butir mineral secara bersamasama, dengan demikian, maka ruang pori akan turun. Pengendapan dari
bahan yang tidak larut dalam pergerakan air tanah menyebabkan terikatnya
butiran secara bersama-sama karena adanya proses sementasi (penyemenan).
Kalsium karbonat adalah salah satu dari beberapa jenis semen,
tetapi silikat juga dapat mengikat butiran secara bersama membentuk
Geologi Umum
42
Edward Alfin
partikel keras. Setelah penimbunan banyak mineral yang mungkin berubah
menjadi bentuk lebih stabil melalui proses recrystalization. Perubahan kimia
juga merupakan proses yang mempengaruhi sedimen. Dengan adanya
oksigen bahan organik dengan cepat diubah menjadi karbondioksida dan air.
Jika oksigen tidak cukup (reducing environment), bahan organik tidak selalu
membusuk (rusak) dan mungkin secara perlahan-lahan diubah ke dalam
karbon padat dalam bentuk gambut atau batu bara. Suatu hal yang sama
adalah perubahan dari minyak dan lemak diubah menjadi residu yang kaya
karbon (hydrocarbone).
Sifat batuan sedimen
 stratifikasi
Startifikasi sedimen merupakan hasil dari sebuah penyusunan
lapisan partikel berupa endapan atau batuan endapan. Tiap lapisan
merupakan lapisan yang berbeda dari batuan karena akumulasi pada
permukaan bumi. Sedangkan pelapisan merupakan hal yang penting
pada batuan sedimen, batuan vulkanik dan batuan metamorf. Bila
diamati dengan teliti, maka batuan endpaan akan tampak berlapis,
karena terlihat adanya perbedaan strata satu dnegan lainnya. Pada
umumnya diameter partikel pada tiap lapisan mempunyai ukuran
yang berbeda dengan lainnya. Pada batuan klastis, perubahan
diameter disebabkan adanya perbedaan tenaga pada saat
pengangkutan.
 sortasi
Penyortiran terjadi akibat specific gravity (perbandingan
antara berat dari sebuah volume material terhadap berat volume satu
kubik air). Batuan berat seperti emas, platinum, magnetit dideposit
dengan cepat dan terkonsentrasi pada dasar sungai atau pada pantai
dan partikel ringan terbawa ke daerah yang jauh. Banyak partikel
yang di bawa dengan angin dan air, meski mineral pembentuk batuan
biasanya kuarsa dan felspar yang mempunyai specific gravity yang
hampir sama.
Sortasi adalah satu penyebab penting dari stratifikasi. Urutan
lapisan tidak dipisahkan oleh ukuran butiran maupun komposisi dari
yang lainnya melainkan dipisahkan oleh permukaan yang mewakili
antar lapisan. Dua permukaan lapisan yang berdekatan dan tidak
berbeda dengan lain karena jenis dan banyaknya penyemenan yang
ada di dalamnya.
Geologi Umum
43
Edward Alfin
 lapisan sejajar (paralel srata)
Lapisan endapan dapat dibagi menjadi 2 kelas berdasarkan
atas sifat geometrik, yaitu (1) lapisan sejajar dan (2) lapisan yang
tidak sejajar (cross strata). Lapisan sejajar antara satu dengan
lainnya, disebabkan adanya deposit air misalnya deposit di dasar
danau paralel lurus dan berombak.
Perbedaan tiap lapisan disebabkan adanya perubahan deposisi
yang berulang-ulang dari setiap periode.
Perubahan deposisi
disebabkan adanya pasang surut air. Pasangan lapisan endapan
didepositkan selama periode musim tahun berjalan disebut varve
(swedia=cycle). Varve-varve ini terbentuk di gunung dan danau
dataran tinggi. Selain itu juga banyak diendapkan di danau dekat
tepi-tepi gletser. Pasangan lapisan biasanya sangat berbeda, sebab
penutupan lapisan es berbeda kontras antara musim panas dan musim
salju. Hal ini sangat dipengaruhi oleh fluktuasi air pada tiap musim
yang memasukan endapan di danau.
 bentuk silang (cross strata)
Bentukan silang ini berbeda dengan lapisan sejajar, karena
silang adalah bentuk membengkok (cenderung miring) dengan
kecenderungan menuju lapisan tebal. Seluruh lapisan terdiri dari
partikel lebih kasar daripada lumpur dan merupakan hasil dari aliran
turbulensi air atau udara seperti arus, angin gelombang sepanjang
pantai. Selama mereka bergerak, partikel cenderung terkumpul di
tepi-tepi, anak-anak bukit atau menimbun dalam bentuk kerutankerutan atau gelombang-gelombang yang dapat berpindah secara
lambat ke depan pada tempat alirannya. Contohnya partikel yang
terus menerus berakumulasi pada slope lapisan bawah timbunan yang
menghasilkan lapisan yang mempunyai inklinasi/pembengkokan 300
– 350. Petunjuk bahwa bentuk silang mengalami inklinasi adalah
petunjuk yang dihubungkan dengan arah air atau udara yang
mengalir pada waktu deposisi.
Proses yang menghasilkan endapan butir seperti liran air, di
mana kecepatannya semakin lambat akan mengurangi tenaga
penggerak. Pergerakan air laut atau air danau yang kehilangan
kecepatan dan akan mendepositkan endapannya. Jatuhnya abu
vulkanik selama letusan gunung dalam bentuk hujan abu. Seperti
pada kasus percobaan kendi yang dikocok-kocok, di mana
pengumpulan endapan mulai ketika pergolakan terhenti, demikian
Geologi Umum
44
Edward Alfin
pula proses yang terlihat dari kehilangan tenaga penggerak
merupakan kondisi terbaik untuk pembentukan lapisan butiran.
 lapisan tidak berbentuk
Partikel dalam beberapa endapan batuan tidak semuanya tidak
disortasi. Dalam hal ini batuan bercampur dengan partikel yang
berbeda ukuran tersusun secara tidak teratur. Pengendapan demikian
dibentuk misalnya oleh jatuhan batuan, pergerakan yang turun lambat
dari lereng bukit, slump dari endapan lepas dasar laut, aliran lumpur
(mudflows) dan pengendapan tidak berbentuk, tanpa memperhatikan
asalnya, adalah berhubungan pada diamiction; batuan demikian
disebut diamictie. Jika asal batuan tidak berbentuk diketahui,
mungkin memberikan nama genetis (misalnya tillite dan diamictie
dari glasial asal).
Pembulatan bentuk (rounding)
Pecahan partikel batuan akibat pelapukan dan proses lain cenderung
berbentuk tajam di bagian sisinya, karena pecahan umumnya terjadi pada
batas butiran, patahan dan permukaan startifikasi. Akibat benturan antar
sesama partikel selama proses pengangkutan oleh air atau udara maka
permukaan yang tajam bertumbukan dengan sesamanya sehingga menjadi
bentuk yang tidak tajam dan cenderung membulat (rounded). Semakin jauh
jarak tempuh pemindahan, maka semakin kecil ukuran setiap butir dan
semakin halus bentuknya. Kecepatan perputaran dan jarak tempuh yang
panjang dan lama akan memberikan pengaruh yang jelas terhadap tingkat
kebulatan bentuk partikel.
Bentuk silang umumnya terlihat pada delta sungai, bukit pasir,
pantai dan endapan sungai. Bentuk tersebut dapat terjadi jika terdapat
lubang-lubang pada lapisannya, sehingga pada lubang tersebut akan diisi
deposit baru yang membentuk lapisan silang. Di samping itu, lapisang
silang dapat terjadi pada daerah-daerah berlereng curam, di mana pergerakan
air cepat dan membentuk aliran yang membengkok atau miring. Sebagai
contoh, lapisan-lapisan piroklastik yang diakumulasi di puncak gunung yang
curam timbunan mengelilingi sumber pengeluarannya dan mempunyai
keiringan curam. Karena itu lapisannya semua miring dan dengan
sendirinya akan berbentuk silang.
Geologi Umum
45
Edward Alfin
Susunan partikel dalam lapisan
Hubungan lapisan satu dengan lainnya adalah cara menyusun
partikelnya dalam suatu lapisan tunggal. Setiap jenis akan memberikan
informasi tentang kondisi endapan yang akan dideposisikan.
 lapisan homogen
Lapisan yang terdiri dari partikel dengan diameter sama
disebut dengan lapisan seragam. Lapisan seragam dari batuan klastik
menunjukkan deposisi partikel ukuran tunggal, dengan sedikit
perubahan kecepatan agen penggerak. Lapisan seragam batuan non
klastik menunjukkan aliran seragam dari larutan, yang menghasilkan
partikel kristal dengan ukuran tunggal. Lapisan yang dibagi dalam
lapisan tipis dapat dilihat dari perbedaan masing-masing ukuran
butir. Hal tersebut menandakan bahwa agen penggerak mengalami
perubahan kecepatan pergerakannya.
 lapisan berbutir
Didefinisikan sebagai lapisan yang ukuran butirnya dari dasar
ke atas berukuran kasar menuju lebih halus. Meskipun lapisan butir
yang dihasilkan oleh goyangan sederhana dari endapan dan air hanya
dalam dimensi vertikal, hasil ini dalam alam dibutirkan secara lateral
juga sebab mereka dibuat oleh pergerakan arus. Karena partikel
besar terkumpul pertama, pembutiran terjadi secara lateral dalam
direksi arus ke bawah.
Ciri-ciri permukaan pada lapisan-lapisan sedimen
Bermacam ciri permukaan yang ditemukan pada lapisan sedimen
yang dapat memberikan petunjuk asal dati batuan-batuan sedimen dan
lingkungan yang membentuknya. Pasir yang dipindahkan oleh angin, aliran
air atau dengan gelombang pantai yang berdesir akan membuat bentukanbentukan pasir yang berbeda-beda, pada umumnya endapannya seperti
tanda-tanda riak. Beberapa batu liat dan batu debu mengandung lapisan
yang dipotong oleh tanda diagonal. Dibandingkan dengan pembentukan
sedimen baru, seperti beberapa lumpur di tepi jalan setelah hujan, kita
berpendapat bahwa itu adalah retakan lumpur, retakan-retakan itu
disebabkan oleh menyusutnya massa dari lumpur dalam batuan biasanya
secara tidak langsung. Terjadinya riak pasir, jejak kaki dan jalan kecil dari
binatang dapat menyebabkan terbentuknya strata lapisan.
Geologi Umum
46
Edward Alfin
Kongkresi
Merupakan suatu bentukan rounded (bola) dapat dipisahkan dengan
jelas dari batuan atau lapisan di sekitarnya berasal dari bahan endapan.
Biasanya berwarna cokelat tua atau kehitaman dan tergantung dari jenis
bahan endapan, besarnya mencapai diameter 1 – 2 cm atau lebih.
Bentuknya seperti bola atau bentuk lainnya yang simetris dan berlapis di luar
intinya. Kongkresi tersusun dari beberapa senyawa misalnya kalsit, silikat,
hematit, limonit, siderit (besi karbonat) dan pirit. Kongkresi yang dikeruk
dari dasar laut menunjukkan bentuk batuan endapan yang didepositkan.
Selain itu dapat ditunjukkan oleh proses pembentukan pada saat diagenesis
seperti saat pelapisan terjadi di sekitar batuan.
Bahan penyusun kongkresi berupa zat-zat yang dihasilkan dari
pengendapan kimia yag melarutkan bahan yang berasal dari air laut, air
danau dan air tanah. Pengendapan pertama dimulai disekitar organisme atau
objek lain yang berlainan dari batuan disekitarnya. Kongkresi yang
demikian bentuknya terus berkembang. Dalam beberapa batuan dijumpai
fosil yang ditemukan pada inti kongkresi.
Fosil-fosil
Sisa binatang dan tumbuhan yang terpendam dalam sedimen,
terhindar dari oksidasi dan erosi sehingga proses perubahannya berjalan
lamban. Unsur yang terdapat pada fosil sangat penting untuk catatan
geologi. Fosil tidak hanya dapat dijadikan petunjuk tentang keadaan dahulu,
tetapi juga sebagai basis utama untuk hubungan antara lapisan dan susunan
umur geologi.
Warna
Warna dari batuan sedimen selalu beubah. Beberapa batuan di
dalam karang yang terjal menunjukkan bahwa warna permukaannya
disebabkan oleh proses kimia. Sebagai contoh, batu pasir yang warnanya
pucat keabuan baru saja retak permukaannya akan diperoleh lapisan
permukaan kekuningan-cilat limonit. Warna tersebut disebabkan oleh
oksidasi dari besi dan mineral yang ada di antara bagian butiran kuarsa.
Warna baru dari batuan merupakan kombinasi dari warna mineral
yang menyusunnya. Besi sulfida dan bahan organik yang ada dalam
sedimen, sebagian besar akan menyebabkan warna gelap dalam batuan
sedimen. Warna merah dan coklat sebagian besar merupakan hasil oksida
besi. Dalam batuan yang berwarna kemerahan dan kecoklatan merupakan
oksidasi dari perubahan mineral jenis ferromagnesian, seperti hornblonde
Geologi Umum
47
Edward Alfin
dan biotite yang terus mengalami diagenesis. Demikianlah alterasi kita yang
diakibatkan iklim panas, kering atau basah.
Dalam beberapa lapisan oksida perubahan warna dianggap yang
utama, yaitu sejak didepositkan komponen dari endapannya. Oksida berasal
dari erosi tanah liat yang berwarna merah. Penghanyutan bahan dari
pegunungan sampai sungai beberapa besi oksida yang berwarna kemerahan
(ferric) didepositkan di dataran yang berawa. Dengan demikian, besi oksida
yang didepositkan akan mengalami proses reduksi yang kuat sehingga
warnanya beubah menjadi abu-abu gelap (ferrous).
Sungai membawa dengan cepat warna sedimen yang kemerahan ke
lautan, di mana bahan organik di dasar laut juga mereduksinya.
Kemungkinan warna kemerahan dapat dipertahankan hanya jika endapannya
luput dari reduksi setelah didepositkan.
Hal ini mungkin terjadi di lembah sungai, di mana bahan organik
tidak tersedia dalam jumlah yang cukup untuk mereduksi oksida-oksida besi
yang diendapkan. Warna lapisan kemerahan dapat menjelaskan bahwa pada
saat akumulasi terjadi pada musim panas.
Lingkungan/tempat sedimen
 lingkungan bukan laut
Sedimen yang terbentuk akibat pelapukan secara mekanik dan
kimiawi akan dipindahkan secepatnya ke lautan. Dalam proses
pengangkutan tidak langsung ke laut, mungkin mengalami
penimbunan sementara di permukaan tanah.
 endapan alluvial
Endapan yang dapat dilihat hampir di semua tempat disebut
dengan alluvium, nama umum yang diberikan untuk pengendapan
sedimen oleh aliran dalam lingkungan di luar laut. Sedimen berbeda
dari tempat ke tempat tergantung pada tipe alirannya, energi yang
tersedia untuk kerja dan sifat dari bahan sedimen.
Kelancaran aliran, aliran yang berliku akan menumpuk pada
lapisan kasar yang sesuai dan partikel halus selama aliran itu diputar
bolak-balik tepat dalam lembah. Debu halus dan liat akan berkumpul
di atas dataran selama musim banjir dan endapan organik akan
dikumpulkan dalam daerah saluran yang ditinggalkan.
Dengan perbedaan, aliran hasil dari bagian depan pegunungan
glasier dibagi dalam suatu sistem yang rumit dari saluran yang saling
berhubungan di mana perubahan total dalam ukuran dan arah seperti
Geologi Umum
48
Edward Alfin
volume dari fluktuasi air dan aliran ditanggulangi dengan reruntuhan
yang basah. Hasil sedimen akan terdiri dari endapan saluran yang
berpotongan silang yang dengan jelas berbeda dari luas dan lentikular
sedimen yang ditinggalkan oleh aliran yang berliku.
Demikianlah, perbedaan tekstur dan struktur dari sedimen dan
batuan yang terbentuk darinya dapat menjelaskan tentang lingkungan
deposit masa lalu. Jadi dapat dihubungkan fosil-fosil tumbuhan dan
hewan kadang-kadang dapat menjelaskan lingkungan yang ada di
sekitar sedimen; contohnya dataran sungai subtropikal atau daerah
yang banyak alluvial.
 endapan danau
Danau yang terdapat di lembah sungai dapat terbentuk dengan
beberapa proses. Penyebabnya dikarenakan adanya pergerakan
tanah, tanah longsor, aktifitas glasial atau pelarutan batuan.
Endapan danau dapat dibagi dalam dua lingkungan utama yaitu tepi
danau dan dasar danau.
Endapan tepi danau biasanya berupa jenis pasir dan kerikil
yang bentuknya seperti pantai dan juga jeruji dan air buih seperti di
muara teluk. Jika aliran masuk ke dalam danau, maka muatan
sedimen akan diendapkan. Hasil endapan disebut delta, banyak
dijumpai di muara sungai yang membawa sedimen dari pegunungan.
Lapisan delta dapat memberikan arti tersendiri untuk
identifikasi lingkungan danau yang didasarkan atas catatan sedimen.
Di samping itu dapat pula diselidiki melalui penelitian mineralogi
sedimen dan juga fosil yang terkandung di dalamnya.
Danau di lembah pasir dapat menguapkan sampai sedemikian
besarnya supaya garam yang dapat larut mulai dipercepat dan
membentuk komponen mineral yang khusus dari dasar sedimen
tanah.
Butiran fosil yang biasanya berlimpah dalam sedimen danau
dapat menolong identifikasi tanaman yang hidup di dalam dan
disekitar bekas danau dan juga dapat menerangkan sesuatu tentang
keadaan iklim dalam danau pada masa lampau.
 endapan glasial
sedimen yang mengendap langsung dari es biasanya
heterogen alam ukuran partikel, mulai liat sampai batu besar.
Sedimen glasial ini sangat spesifik karena tidak mengalami sortasi
dan tidak berlapis. Pecahan batuan umumnya angular, jika tidak
Geologi Umum
49
Edward Alfin
mengalami proses pembulatan (rounded) terlebih dahulu selama di
bawa oleh glasier.
Sedimen yang tidak rounded adalah merupakan karakteristik
endapan glasier, tetapi dapat juga dihasilkan dari proses pengendapan
lain seperti landslides dan mudflows (aliran lumpur). Hal tersebut
sering membuat identifikasi dari sedimen menjadi sulit. Salah satu
ciri yang dapat menolong menentukan asal glasial dari endapan tidak
berbentuk adalah peristiwa sebelumnya dari penghalusan dan
pengikisan permukaan batuan. Jika demikian ciri yang diketahui
diproduksi oleh erosi pada dasar glasier tidak mungkin menemukan
persamaan dengan sedimen yang asalnya dari non glasial.
Sedimen mengendap berdekatan atau berhubungan langsung
dengan es glasier oleh meltwater cenderung disortasikan dan terbatas
sebagai endapan waterland dari daerah non glasial. Mungkin ada
endapan aliran dan endapan danau bersama-sama dengan keluarnya
es yang mengendap dalam daerah glasier. Bagaimanapun sedimen
itu akan terputus dan beubah karakternya secara mendadak, baik
secara vertikal maupun secara horizontal.
Kesemuanya
menggambarkan tentang pencairan balok es yang disebabkan
perubahan yang mendadak dalam topografi dan arah aliran.
Pengangkutan sedimen oleh angin
Sedimen yang dibawa oleh angin cenderung berupa butiran halus
daipada yang dipindahkan oleh perantara erosi yang lain, karena kerapatan
udara lebih kecil daripada air atau es. Butiran-butiran pasir mudah dibawa
bila angin yang bertiup kuat, seperti di sepanjang pantai dan padang pasir
serta tempat dengan sedikit tanaman yang tumbuh di permukaannya. Tanah
yang menumpuk membentuk bukit pasir terdiri dari jenis butiran pasir yang
baik karakteristiknya, mempunyai hamparan yang serupa dengan yang ada
pada delta. Tipe butiran tertentu mempunyai bentuk permukaan seperti es
menyebabkan merekamenerima tumbukan yang berulang sambil terus
dikembalikan.
Debu dan liat yang diambil dan dipindahkan oleh angin cenderung
menempati bagian luar seperti lapisan sedimen tipis yang disebut loess.
Endapan itu lebih tebal dan lebih kasar bila semakin dekat dengan
sumbernya dan menjadi lebih tipis serta ringan bila semakin jauh dengan
kenaikan jarak arah angin.
Geologi Umum
50
Edward Alfin
Deposit dari angin itu umumnya massive tidak membentuk
hamparan dan beberapa bagian dijumpai adanya fosil dari tanaman daratan
dan binatang sehingga membantu identifikasi alam. Meskipun endpaan
banyak dijumpai kenyataannya sulit diketahui adanya endapan batuan,
mungkin berada dalam bentuk yang dierosi karena itu tidak seluas daerah
konversi.
Sedimen marine
Sungai mengangkut hasil erosi ke pantai kemudian mengendap pada
dataran, kadang mencapai ketebalan yang luar biasa. Endapan yang
terperangkap ke dalam adalah cadangan yang besar dari hidrokarbon
sehingga makin meningkatkan persediaan energi dunia. Dalam bagian yang
penting dari sebuah penyelidikan kekayaan bawah laut, pakar geologi telah
mempelajari sebagian besar tentang akumulasi endapan di dalam benua.
Endapan sungai kecil yang mencapai tepi laut terakumulasi dekat
muara sungai kecil atau mengarah ke beban transprt oleh sungai besar dalam
muara (estuaria). Sedimen kasar menempati daratan dan secara cepat
mengisi dataran kecuali kalau surut tampak adanya daratan yang baru.
Pergerakan air sungai yang melewati muara seringkali menggenangi
dangkalan benua dapat terlihat jelas dengan adanya lapisan. Beberapa
butiran kecil sedimen mencapai kawasan luar dari dangkalan dalam bentuk
suspensi. Partikel liat hasil erosi cenderung keluar dari kawasan beting.
Partikel liat halus cenderung mengendap dalam satu tempat dengan 2 macam
cara. (1) flokulasi: partikel yang berada dalam suspensi menjadi lebih kental
untuk beberapa menit, kemudian mengendap setelah mencapai konsentrasi
yang snagat tinggi; (2) dipengaruhi oleh organisme sehingga membentuk
agregat yang berupa butiran sehingga mengendap.
Sistem pasang surut di muara sungai dapat mengendalikan sistem
pengendapan. Jika fluktuasi pasang surutnya besar, maka percampuran
dengan sistem turbulensi akan terjadi sehingga bahan yang diendapkan akan
disebarkan kembali. Dataran pasang surut dan rawa bergaram tinggi akan
dijumpai di kawasan seperti ini
Daerah pasang surut umumnya sempit dan endapan yang masuk
terus berjalan mengisi. Akumulasi bahan sedimen secara terus menerus akan
membentuk dataran di muara sungai yang disebut dengan delta. Delta utama
terbentuk oleh sungai besar dengan rata-rata sedimen yang masuk besar.
Ombak dan arus pantai menggerakkan endapan sepanjang pantai dan
menyuplai endapan yang akhirnya terbentuk penghalang untuk abrasi pantai.
Geologi Umum
51
Download