Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Sedimentary Rocks

1,901 views

Published on

Indonesian Geologist - Daeng Dedy

Published in: Education
  • Be the first to comment

Sedimentary Rocks

  1. 1. Meskipun secara teoritis dibawah permukaan air tidak BABtejadi erosi, namun masih ada energi air, gelombang 6 BATUAN SEDIMENHasil pelapukan dan pengikisan permukaan bumimerupakan bahan utama sedimen. Kata sedimenberasal dari bahasa Latin, sedimentum, yang berartipengendapan. Batuan sedimen tersingkap paling dan arus bawah permukaan, yang mengikis terumbu-banyak di daratan dibandingkan batuan lainnya, terumbu karang di laut.batuan beku dan batuan metamorf, sebesar 75 persen Hasil kikisannya terendapkan disekitarnya, berupaluas daratan, walaupun diperkirakan hanya 5 persen hancuran.volume bagian terluar bumi.Meskipun kelihatannya kecil, namun batuan sedimen Material sedimen dapat berupa :sangat penting dalam geologi, karena didalamnya 1. Fragmen dari batuan yang sudah ada dan mineral-terekam sejarah peristiwa-peristiwa (events) geologi mineral. Misalnya kerikil di sungai, pasir didimasa lampau. pantai dan lumpur di laut atau danau. 2. Material organik, seperti terumbu koral di laut,Batuan sedimen termasuk dalam batuan sekunder sisa-sisa cangkang organisme air dan vegetasi dikarena material pembentuknya merupakan hasil dari rawa-rawa.aktivitas kimia dan mekanik denudasi terhadap batuan 3. Hasil penguapan dan proses kimia, garam didanauyang sudah ada. Yang diendapkan dari larutan atau payau dan kasium karbonat di laut dangkal.suspensi dalam air atau udara pada suhu dan tekanannormal. Endapannya adalah hasil rombakan danhancuran batuan kerak bumi, terdiri dari fragmen Litifikasi dan Diagenesabatuan , mineral dan berbagai material lainnya,ditransport oleh angin atau air dan diendapkan di Litifikasi (lithification dari kata kerja to lithify, yanglekukan-lekukan didarat atau di laut. berarti menjadi batu) adalah proses dimana sedimenMaterial yang terbawa dalam suspensi mengendap baru yang urai (unconsolidated) perlahan-lahankarena kecepatan medium transportasinya tertahan berubah menjadi batuan sedimen. Selama litifikasiatau kondisi fisiknya berubah. Dan material dalam terjadi perubahan-perubahan. Keseluruhan perubahan,larutan terendapkan karena perubahan kondisi kimia secara kimia, fisika dan biologi yang mempengaruhiatau fisika medium, atau secara tidak langsung oleh sedimen sejak diendapkan, selama dan setelahaktivitas binatang dan tumbuhan. litifikasi disebut sebagai digenesa (diagegsis).Sedimen tidak hanya bersumber dari darat saja, tetapi Perubahan diagesa yang utama dan sederhana adalahdapat juga dari yang terakumulasi ditepi-tepi kompaksi dan sementasi.cekungan, yang melengser kebawah akibat gayagravitasi.
  2. 2. BAB 6 / Batuan SedimenKompaksi. Beban akumulasi sedimen atau material diendapkan dari bahan yang ditransport sebagai zatlain menyebabkan hubungan antar butir menjadi lebih padat dan sebagai larutan atau dalam larutan. Yanglekat dan air yang dikandung dalam ruang pori-pori pertama sebagai batuan sedimen klastik dan keduanyaantar butir tedesak keluar. Dengan demikian volume adalah batuan sedimen non klastik. Kedua macambatuan sedimen yang terbentuk menjadi lebih kecil, batuan ini memperlihatkan tekstur yang berbeda.namun sangat kompak.Sementasi. Dengan keluarnya air dari ruang pori-pori, Tekstur batuan sedimen klastikmaterial yang terlarut didalamnya mengendap danmerekat (menyemen) butiran-butiran sedimen. Tekstur batuan sedimen klastik sangat dipengaruhi oleh fragmen-fragmen pembentuknya, besar danMaterial semennya dapat merupakan karbonat bentuk butir, serta hubungan antar butir.(CaCO3), silika (SiO2), oksida (besi) atau mineral- Pemilahan (sorting) dan Kemas (fabric)mineral lempung. Proses-proses ini mengakibatkanporositas sedimen menjadi lebih kecil dari material Sebagaimana telah diketahui bahwa sedimen klastiksemula. terdiri dari butiran-butiran, dari yang berbutir seragam sampai yang beraneka ukuran. Keragaman besar butirRekristalisasi. Saat sedimen terakumulasi, mineral- dinyatakan dalam pemilahan (sorting). Untuk yang besar butirnya sangat bervariasi dikatakanmineral yang kurang stabil mengkristal kembali atau pemilahannya buruk (poorly sorted), sedangkan yangrekristalisasi, menjadi yang stabil. Proses ini umumnya hampir seragam atau hampir sama besarnya,terjadi pada batugamping terumbu yang porous. pemilahannya baik (well sorted).Mineral aragonit (bahan struktur kerangka koral Demikian pula dengan tatanan fragmen dalam batuanhidup), lama kelamaan berekristalisasi menjadi bentuk sedimen klastik, dinyatakan sebagai kemas (fabric).polimorfnya, kalsit. Bila butiran-butiran dalam sedimen saling bersentuhan dikatakan mempunyai kemas tertutup, dan jika tidakPengubahan kimiawi (chemical alteration) sangat saling bersinggungan, terpisah oleh partikel lebihmempengaruhi pembentukan sedimen. halus, dikatakan berkemas terbukaAdanya oksigen, lingkungan oksidasi, membuat sisaorganik berubah menjadi karbon dioksida dan air,sehingga tidak ada lagi sisa-sisa organik. Dan tidak Porositas dan permeabilitasadanya oksigen, lingkungan reduksi, sisa-sisa organiktidak seluruhnya rusak atau terubah. Bahkan lambat Sifat lain batuan sedimen klastik yang berkaitanlaun berubah menjadi karbon yang padat. dengan teksturnya adalah porositas dan permeabilitas. Porositas adalah jumlah rongga kosong yang terdapatSetelah menjadi batuan sifat fisik sedimen berubah, antar butir dalam batuan, dinyatakan dalam persendari yang semula urai, lunak, menjadi kompak dan volume. Porositas sangat penting artinya bagikeras. persediaan air tanah dan reservoir hidrokarbon. Besar porositas batuan bergantung pada beberapa faktor, diantaranya adalah:Tekstur 1. Tatanan partikel 2. Besar dan bentuk partikelSalah satu cara yang mudah untuk mempelajari dan 3. Jumlah ukuran yang berbeda. Hal ini pentingmengenali batuan sedimen adalah dengan melihat karena partikel kecil dapat mengisi ronggatekstunya. Tekstur batuan sedimen seringkali antara partikel yang besar.merupakan karaktristik yang berkaitan dengan Porositas dinyatakan dalam persen volume.endapan, menyangkut besar, bentuk, tatanan dankemasan komponen-komponennya. Dua kelompokutama dalam klasifikasi adalah material yang44
  3. 3. BAB 6 / Batuan SedimenPermeabilitas merupakan besaran kemampuan batuan usang). Sedimen detritus disebut juga sedimen klastik untuk meluluskan cairan (fluida). Batuan (berasal dari bahasa Yunani klastos yang artinya yang mempunyai porositas tinggi belum tentu pecah). Sedimen klastik ditransport dalam berbagai permeabilitasnya besar. Agar batuan cara, dapat bergulir kebawah lereng akibat gravitasi, mempunyai permeabilitas tinggi, pori-pori atau terbawa gletsyer, oleh angin atau oleh aliran air. atau rongga antar butir harus saling Saat transportasi berhenti, sedimen terendapkan secara berhubungan. mekanik dengan sistem yang khas sesuai dengan mekanisme transportasinya. Pengendapan terjadi karena energi pembawanya turun.Tekstur batuan sedimen nonklastik Sedimen yang meluncur, bergulir atau mengalir kebawah lereng baik oleh gravitasi atau gletsyer padaTekstur yang terjadi merupakan hasil pengendapan umumnya merupakan campuran yang acak (random)melalui reaksi kimia. Tekstur kristalin berkembangakibat agregat kristal-kristal yang saling mengunci. dari partikel berbagai ukuran. Sedangkan partikelKristal-kristalnya dapat kecil, menengah atau besar- sedimen yang terbawa oleh angin atau air terendapkanbesar bahkan campuran berbagai ukuran sebagai saat kecepatan angin atau aliran air berkurang. Ukuranhalnya batuan beku porfiritik. Kristal-kristalnya partikel yang terendapkan berhubungan denganmemperlihatkan bentuk-bentuk tertentu, misalnya kecepatan pembawanya. Makin besar kecepatannyaberdimensi sama, berserat atau scaly. Dan tidakmudah untuk membedakan mana yang terbentuk oleh makin besar partikel yang terbawa. Perbedaan besarreaksi kimia organik dari mana yang diendapkan butir antara yang halus dan yang kasar sangat ekstrem.melalui reaksi akibat organisme. Karena itu diperlukan satu acuan besar butir, dan telah dibuat oleh Wentworth, dikenal sebagai klasifikasi atau skala Wentworth, tabel 6.1.Klasifikasi Batuan sedimen TABEL 6.1 Skala Wentwoth; boulder dan cobble dapat diartikan sebagai bongkah, pebble sama dengan kerakal, granule seukuranBatuan sekunder ini diendapkan dalam kondisi yang dengan kerikil, sand sama dengan pasir, sedangkan silt sama dengansangat bervariasi, mengakibatkan pembentukannyapun lanau dan clay adalah lempung.(genesa) beragam. Demikian pula tekstur, komposisidan penampilan batuan sedimen yang dihasilkan. Nama UkuranMaka dasar klasifikasinyapun ada bermacam-macam.Klasifikasi batuan sedimen yang ideal, berdasarkan Boulder ≥256 mmukuran dan bentuk butir, serta komposisi material Cobble 64 - 256 mmpembentuknya. Pebble 4 - 64 mmPengelompokan yang sederhana dalam batuan sedimen Granule 2 - 4 mmadalah dua kelompok besar : Sand 1/16 - 2 mm1. Batuan sedimen klastik, terbentuk dari fragmen- Silt 1/256 - 1/16 mm fragmen batuan, atau sisa-sisa cangkang binatang Clay ≤ 1/256 mm laut atau air tawar, baik yang masih utuh maupun hancurannya.2. Batuan sedimen nonklastik, atau kimiawi dan Batuan sedimen klastik atau disebut juga batuan organik terbentuk oleh proses kimia atau proses sedimen detritus, terdiri dari fragmen berbagai ukuran. biologi. Butiran yang besar disebut fragmen dan “diikat” oleh massa butiran-butiran yang lebih halus, yang dinamakan matriks. Dan dikelompokkan berdasarkanBatuan sedimen klastik besar butir komponen materialnya, menjadi:Fragmen-fragmen lepas atau urai hasil penghancuran Rudaceousatau rombakan secara mekanik dari batuan tua disebutdetritus (dari bahasa Latin yang berarti menjadi 45
  4. 4. BAB 6 / Batuan SedimenBatuan sedimen yang terdiri dari fragmen berbutir batupasir. Bila butiran-butiran utamanya adalahkasar atau fragmen batuan. Batuan yang termasuk kuarsa, dinamakan batupasir kuarsa.adalah konglomerat dan breksi. Arkose atau batupasir arkose. Pada umumnya batuanKonglomerat (conglomerate) adalah hasil litifikasi arenaceous terdiri dari campuran pasir kuarsa dancampuran kerakal, pasir, lanau dan lumpur (mud) fragmen felspar. Dapat juga mengandung fragmenFragmennya berukuran dari kerikil sampai bongkah batuan dan mineral yang berbutir kecil dan menyudut.yang merupakan pecahan batuan yang sudah ada (tua), Kenampakan arkose mirip dengan granit, sehinga adadan bentuknya membulat (rounded). Sedangkan yang menafsirkan sebagai hasil dekomposisi granit.matriksnya yang berada diantara fragmen umumnya Sering kali arkose berwarna merah atau merah mudaterdiri dari fragmen mineral. (pink) yang disebabkan oleh mineral yang mengandung oksida besi.Breksi (breccia) serupa dengan konglomerat tetapibentuk fragmennya menyudut (angular tidak Greywacke istilah ini pada umumnya dipergunakanmembulat,) (gambar 6.1 A dan B). untuk batupasir yang komposisinya dari kuarsa, felsparSejenis breksi yang dihasilkan oleh aktivitas letusan dan sejumlah besar fragmen batuan (beku, sedimenvolkanik disebut breksi volkanik (volcanic breccia). dan metamorf) yang halus (lithic particles). Asosiasi yang umum adalah abu dan debu volkanik dengan kuarsa dan fragmen-fragmen felspar. Umumnya berwarna abu-abu sampai kehitaman yang disebabkan oleh matriks yang menyerupai batu sabak (slate). Komposisi matriksnya terdiri dari campuran mika, chlorit dan kuarsa. Graywacke menarik karena keberadaannya yang luas di jalur aktif (tektonik) di seantero dunia. Dari jumlah volume sedimen persen- tasinya besar. GAMBAR 6.1. Konglomerat, bentuk fragmennya membulat (A) dan Breksi, framennya menyudut (B). ArgillaceousKonglomerat atau breksi yang fragmennya terdiri dariberbagai macam material dinamakan konglomerat atau Komposisinya terdiri dari lempung seluruhnya ataubreksi polimik. Sedangkan yang terdiri dari hanya satu yang persentasi kandungan lempungnya tinggi. Istilahmacam framen saja disebut konglomerat atau breksi argillaceous juga dipergunakan sebagai kata sifatmonomik. Misalnya fragmennya hanya dari andesit. untuk menamakan batuan yang mengandung lempung.Contohnya adalah serpih.Arenaseous (arenaceous) Serpih (shale), lanau (silt), batu lumpur (mudstone)Batuan yang didominasi oleh material berukuran pasir, dan napal (marl) termasuk dalam kelompok batuanterdiri dari batupasir, arkose dan graywacke. lempungan (argilaceous rock) dan disebut juga batuan pelitik (pelitic rock). Besar butirnya relatif seragam,Batu-pasir (sandstone) terdiri dari material yang lebih kecil dari pasir (1/16 sampai 1/256 mm),terutama berukuran butir pasir (1/16 sampai 2 mm), termasuk mudstone, terdiri dari fragmen mineral,meskipun ada partikel yang lebih besar atau lebih kecil terutama kuarsa dan felspar, diendapkan dalam air,(misalnya batupasir kerikilan atau batupasir lanau). tawar, payau atau laut. Serpih ketika lapuk pecah-Pembedaan berbagai jenis batupasir biasanya pecah menjadi kotak-kotak atau blok-blok kecil.berdasarkan pada komposisinya. Kuarsa mineral yang Sedangkan lanau pecahannya membentuk fragmenpaling tahan, merupakan mineral yang umum dalam berlembar-lembar tipis (seperti cleavage).46
  5. 5. BAB 6 / Batuan Sedimen dipisahkan oleh organisme saat membuat bagianBatu lempung (claystone) berbutir sangat halus, lebih tubuhnya yang keras dan mengendaplah kalsit ataukecil dari 1/16 mm. Pada umumnya untuk menelitinya aragonit. Saat itu ion-ion calsium dan bikarbonattidak dapat dipergunakan mikroskop biasa, tetapi didalam air bergabung membentuk kalsium karbonatharus dengan mikroskop elektron yang mempunuai yang padat, menurut reaksi :daya perbesaran sangat tinggi. Meskipun butirannyatidak tampak, tetapi termasuk dalam sedimen klastik Ca2+ + (HCO3)1- CaCO 3 + H1+ ion ion Kalsium ion Kalsium bikarbonat karbonat HidrogenBatuan sedimen nonklastik Sedimen silikaan (siliceous) Banyak endapan silikaan berbentuk koloid; lainnyaBeberapa sedimen tidak terdiri dari partikel-partikel terbentuk melalui proses-proses kimia. Beberapaklastik, meskipun komponennya telah mengalami endapan ini mengendap langsung dari air, lainnyatransportasi. Komponen sedimen semacam ini terlarut terbentuk melalui proses rekristalisasi dalam sedimendalam air dan ditransport sebagai larutan kemudian selama konsolidasi. Acuan yang pasti untukdiendapkan secara kimia. Sedimen yang pemben- membedakan cara terjadinya kedua endapan ini sedikittukannya dari pengendapan mineral yang terlarut sekali. Yang sering dijumpai berupa nodul-nodul ataudalam air dinamakan sedimen kimiawi (chemical konkresi dalam lapisan-lapisan batugamping. Banyaksediment). nodul yang materialnya silikaan ini berintikan fossil.Dan pada umumnya terbentuk dalam dua cara : Hal ini menunjukkan bahwa terjadinya melalui prosesPertama,melalui reaksi biokimia, sebagai hasil sekunder.aktivitas tanaman dan binatang dalam air. Contohnyatanaman sangat kecil yang hidup di laut dapat Rijang (chert atau flint); adalah batuan sedimenmenurunkan derajat keasaman air disekitarnya dan silikaan yang umum dijumpai, padat dan keras. Dankarenanya terendapkan kalsium karbonat. merupakan satu bentuk kuarsa SiO 2. WarnanyaKedua, melalui reaksi anorganik didalam air. Bila air berkisar dari putih abu-abu sampai hitam.pada mata-air panas mendingin, akan mengendap opal Kekerasannya sama, 7, memperlihatkan kilap (luster)dan kalsit. Contoh lainnya adalah penguapan air laut seperti kaca (semi vitreous). Sifat pecahnya yang khas,atau danau, menyebabkan konsentrasi bahan-bahan belahan pipih dan membundar (conchoidal fracture),terlarut naik dan mulailah pengendapan garam.sebagai sangat bermanfaat bagi pembuatan alat manusia purba.sedimen kimia. Rijang dijumpai sebagai lapisan atau nodul-nodulBerdasarkan komposisinya batuan sedimen nonklastik dalam batuan karbonat atau sedimen lain. Meskipundikelompokkan menjadi yang silikaan, siliceous, merupakan endapan organik atau anorganik, beberapamengandung silika dan yang karbonatan, mengandung sisa-sisa organime silisious.cabonaceous, komposisi utamanya kalsium karbonat.Sedimen lain yang sering dijumpai adalah yang Siliceous sinter, merupakan sedimen kimiawi yangkomposisi utamanya rombakan sisa binatang yang terbentuk disekitar mata-air mineral, geyser, disebutdihasilkan langsung dari fisiologis aktivitas organisme juga geyserite. Warnanya putih atau berwarna terangdinamakan sedimen biogenik. Sisa-sisa bagian yang dan porous.keras akhirnya menjadi fragmen-fragmen atau klastik.Sedimen yang komponen utamanya dari fragmen inidisebut sedimen bioklastik. Sedimen karbonatan (corbonceous)Sedimen biogenik yang penting adalah yang terbentukdari kalsium karbonat, yang tersebar luas di lautan. Sedimen nonklastik yang terdiri terutama dari mineralKalsium karbonat dapat diendapkan oleh pengendapan kalsium karbonat, kalsit (CaCO 3). Batuan sedimenkimiawi dari air laut, tetapi kebanyakan sedimen karbonatan yang banyak dijumpai adalah batukarbonat merupakan hasil aktivitas biogenik; terutama gamping atau limestone. Tebalnya sampai ratusanpada permukaan air laut yang hangat. Disini karbonat meter dan beberapa kilometer persegi luasnya. 47
  6. 6. BAB 6 / Batuan SedimenKebanyakan batuan ini dikelompokkan dalam batuan karbonatan. Ukuran ion-ion kalsium dan manesiumorganik. Didalam air laut mengandung banyak ion-ion hampir sama sehingga memungkinkan ion magnesiumkasium dan karbonat. Pada kondisi tertentu air laut menggantikan ion kalsium dalam struktur kalsit.jenuh akan ion-ion ini dan mengendaplah batu- Dolomitisasi fossil mungkin dijumpai, tetapi tidak adagamping. Kondisi tersebut diantaranya : organisme yang membentuk cangkangnya dengan1. Air yang hangat, dimana ion-ion dapat larut dolomit. dalam jumlah besar.2. Penguapan yang tinggi, seperti di khatulistiwa dimana ion-ion terkonsentrasi dekat permukaan Endapan organik saat jumlah air berkurang. Sedimen nonklastik lainnya adalah yang terbentuk3. Air yang terkacau, memicu terjadinya presipitasi dari sisa-sisa mikro organisme yang hidupnya atau pengendapan. terapung di laut. Setelah mati, sisanya atau bagianPada kondisi seperti itu terjadinya presipitasi sangat kerasnya tenggelam dan terakumulasi didasar lautmemungkinkan, dan jika airnya terkacau terbentuk membentuk sedimen lumpur (muddy sediment) yangoolit, yang tumbuh konsentris sedangkan lapisan- dinamakan ooze laut dalam (deep-sea ooze). Jikalapisan CaCO3 terendapkan diatasnya. terdiri terutama dari karbonat, disebut calcareousDalam air yang tenang, terendapkan kalsium karbont ooze.dengan kristal-kristal berbentuk jarum, beralaskan Koral, algae dan koloni organime yang tumbuh dilumpur karbonat. Endapan ini setelah mengalami dasar laut dangkal daerah tropis juga mengendapkankompaksi mengkristal kembali menjadi batugamping kasium karbonat membentuk terumbu karang ataumikro kristalin, dengan kristal-kristal sangat halus, carbonate reef. Disamping calcareous ooze ada jugayang hanya dapat dilihat dengan mikroskop dengan siliceous ooze, yang komposisi utamanya rombakanperbesaran sangat tinggi. silisious (siliceous remains).Batugamping cenderung memiliki berbagai sifat fisik, Radiolarian ooze, berasal dari mikro protozoa,,tergantung pada pembentukannya. radilaria, kelompok binatang ber-sel tunggal yang membentuk cangkangnya dari silika. HidupnyaTravertine atau tufa adalah batugamping yang terapung dekat permukaan laut. Setelah mati jasadnyaterbentuk oleh penguapan mata-air dan sungai yang tenggelam ke dasar laut. Dan terakumulasi dalammengandung kalsium karbonat dalam larutan. jumlah besar dan dapat membentuk sebagian besarEndapan mata-air atau aliran air panas maupun dingin sedimen di daerah yang kecepatan pengendapannyadi permukaan, menyerupai spons, porous, rapuh sangat lambat, khususnya laut dalam. Cangkangbertekstur tanah dan kadang-kadang bercabang, karbonatan terlarut dalam air bersuhu dingin dandinamakan tufa . tekanan hidrostatik tinggi di laut dalam, tetapi silika tetap stabil; sehingga cangkang radiolariaCaliche. Endapan gampingan ini terbentuk dalam terakumulasi.tanah di daerah semi kering diatas batuanberkomposisi karbonat. Kapilaritas menarik air tanah Diatome, tumbuhan silisous yang juga berukuranyang mengandung kalsium karbonat dalam larutan mikro. Bentuknya bermacam-macam, ada yang sepertikeatas. Di permukaan air menguap meninggalkan batang, membulat dan melingkar. Hidupnya terapungendapan sebagai semen dalam tanah atau sebagai dipermukaan laut, dan terkonsentrasi dalam jumlahlapisan-lapisan tipis. yang luar biasa besarnya. Setiap tumbuhan mengandung setetes kecil minyak, yang mungkinDolomite atau dolostone. Komposisinya kalsium- menjadi bahan baku utama minyak bumi. Batuannyamagnesium karbonat (CaMg)CO 3, batuan padat yang yang teridiri dari sisa tumbuhan ini bertekstur danteksturnya seperti gula (sugary), berwarna abu-abu dan penampilan seperti tanah (earthy). Bersifat lepas,tidak bereaksi dengan asam HCl. Terbentuknya halus, berwarna putih berserbuk, mirip dengan kapur .dolomit umumnya selama rekristalisasi sedimen48
  7. 7. BAB 6 / Batuan SedimenEndapan organik lainnya yang komposisi utamanya saat pengendapan suatu lapisan batuan sedimen jutaandari karbonat berupa batu gamping fossilan, kapur tahun silam.(chalk) dan napal. Kecepatan pengendapan material sedimen tergantung pada besar butirnya.Batu gamping fossilan. Pada umumnya batu gamping Menurut hukum Stoke : yang dibentuk oleh material yang berasal dari bahan organik, termasuk yang terdiri dari v = C.r 2 cm/s cangkang binatang laut. Komposisi cangkang (shell) ini dari mineral kalsit yang diambil dimana v adalah kecepatan pengendapan, C suatu dari larutan air laut, tempat hidupnya. Setelah konstanta dan r garis tengah butiran. binatangnya mati, sejumlah cangkangnya Pada pertengahan abad 17 Nicolaus Steno memper- terakumulasi di laut atau laut dangkal, hatikan bahwa sedimen terkumpul oleh proses tersemen oleh kalsit, silika atau material lain pengendapan melalui suatu medium, air atau angin. dan mengendap. Endapan ini membentuk lapisan-lapisan mendatar atau horizontal, yang terendapkan dahulu beradaKapur (chalk) merupakan batu gamping fossilan yang dibawah dan yang kemudian ada di atas. terdiri dari cangkang protozoa (binatang ber- Berdasarkan pengamatannya ini, pada tahun 1969 ia sel tunggal), terutama yang bentuk cangkangnya globular, membulat, namanya mencetuskan tiga prinsip dasar yang lebih dikenal Globigerina. Kapur berwarna putih, ringan dengan Hukum Steno : dan lunak, seperti kapur tulis. • Hukum super posisi, yang menyatakan bahwaNapal (marl) terdiri dari campuran dari cangkang dan dalam urutan batuan yang belum mengalamifragmen cangkang dengan lumpur dan pasir. perubahan (dalam keadaan normal), batuan yang tuaSebenarnya merupakan batu gamping dengan ada dibawah dan yang muda berada di atas.pengotoran (impurity). • Hukum horizontalitas, pada awalnya sedimenEndapan garam diendapkan sebagai lapisan-lapisan mendatar.Selain batugamping, dijumpai juga endapan garam Apabila dijumpai lapisan yang miring, berarti sudahdan Gypsum, keduanya merupakan hasil penguapan. mengalami deformasi, terlipat atau tersesarkan.Garam teridiri dari mineral halit, komposisinya NaCl,dan Gypsum berkomposisi CaSO4.2H2O. Keduanya • Hukum kemenerusan lateral (lateral continuity),terdapat sebagai lapisan-lapisan pada tempat yang menyatakan bahwa pengendapan lapisan batuanterbatas. sedimen menyebar secara mendatar, sampai menipis atau menghilang pada batas cekungan dimana ia diendapkan.Hukum pengendapan Ketiga prinsip dasar ini sangat membantu dalam mempelajari atau menentukan urutan umur lapisn-Pada saat sedimen diendapkan, mengikuti hukum lapisan batuan sedimen.alam, misalnya material yang berat akan terendapkanlebih dahulu dibandingkan yang lebih ringan, sesuaidengan kecepatan atau energi medium pembawanya. Struktur batuan sedimenMekanisme dan kondisi lingkungan pengendapanterekam dalam sedimen dan meskipun telah Susunan partikel-partikel dalam lapisan sedimenmengalami diagenesa menjadi batuan sedimen. merupakan informasi penting mengenai kondisiDengan membandingkan dengan proses yang sedimentasi.berlangsung saat ini dan kaidah The present is the keyto the past, dapat diketahui kondisi dan mekanisme 49
  8. 8. BAB 6 / Batuan SedimenKebanyakan sedimen ditransport oleh arus yang Didalam sedimen umumnya turut terendapkan sisaakhirnya secara bertahap diendapkan, sehingga ciri sisa organisme atau tumbuhan, yang karena tertimbun, dan tidak terjadi oksidasi, sehinggautama batuan sedimen adalah berlapis. terawetkan. Dan selama proses diagenesis tidak rusakBatas antara satu lapisan dengan lapisan lainnya dan turut menjadi bagian dari batuan sedimen, ataudisebut bidang perlapisan. Bidang perlapisan dapat membentuk lapisan batuan sedimen sendiri, misalnyaterjadi akibat adanya perbedaan sifat fisik antara batugamping coquina.lapisan: warna., besar butir, dan atau jenis batuan Sisa-sisa organisme atau tumbuhan yang terawetkanantara dua lapisan. Struktur sedimen lain yang umum ini dinamakan fossil. Jadi fossil adalah bukti atau sisa- sisa kehidupan zaman lampau. Dapat berupa sisadijumpai pada batuan sedimen adalah lapisan organisme atau tumbuhan, seperti cangkang kerang,bersusun, lapisan silang-siur atau, gelembur tulang atau gigi maupun jejak atau cetakannya.gelombang (riplemark) dan rekah kerut (mud cracks), Contohnya jejak atau lubang-lubang (burrows) bekasgambar 6.2. kehidupan organisma dan cetakan daun atau tulangTerjadinya struktur-struktur sedimen tersebut di- ikan dalam serpih. Proses pembentukan fossil disebutsebabkan oleh mekanisme pengendapan dan kondisi proses fossilisasi.serta lingkungan pengendapan tertentu. Fossilisasi dapat terjadi oleh proses-proses:Lapisan bersusun (graded bedding); jika dalam - penggantian (replacement), bagian yang kerassuspensi mengandung berbagai ukuran partikel, yang organisme diganti oleh berbagai mineral, misalnyaterendapkan terlebih dahulu adalah partikel terbesar, cangkang binatang laut yang semula dari kalsiumdisusul yang lebih kecil dan seterusnya. Partikel yang karbonat diganti oleh silika.sangat halus mungkin masih dalam suspensi dan akanmengendap beberapa lama kemudian. Hasilnya adalahendapan yang susunan partikelnya mengecil keatas.Pemilahan partikel tergantung pada besar butir.Susunan demikian dapat pula terjadi akibatmelemahnya kecepatan arus. Saat arus melemah,partikel yang berat atau besar akan mengendap lebihdulu dan selanjutnya.Lapisan silang-siur (cross bedding); lapisan initerdiri dari butiran lebih besar dari lanau danmerupakan hasil dari arus turbulen dalam aliran(sungai), angin atau gelombang laut. Sepanjang arusbergerak maju, material yang dibawanya cenderungterkumpul sebagai bukit-bukit, pegunungan atautimbunan dalam bentuk riak (riple), gelombang ataupunggungan (dune), yang perlahan-lahan bergerakmaju searah arus. Partikel-partikel terkumpul padabagian depan lereng, berupa lapisan-lapisan miringantara 300 sampai 350. Arah kemiringan lapisan silangsiur menunjukkan arah arus saat pengendapan terjadi.Dengan mempelajari struktur sedimen yang dijumpaisaat ini, dapat diketahui mekanisme dan lingkunganpengendapan pada masa lampau saat sedimendiendapkan.Fossil dan waktu50 GAMBAR 6.2 Struktur sedimen yang sering dijumpai pada batuan sedimen, berlapis (A), lapisan bersusun (B), lapisan silang-siur (C), rekah kerut (D), dan gelembur-gelombang (E).
  9. 9. BAB 6 / Batuan Sedimen diperkirakan keadaan iklim pada saat hidupnya tumbuhan atau binatang serupa. Misalnya dari fossil tumbuhan dapat memperkirakan curah hujan dan suhu di darat zaman dahulu, dan dari fossil mikro organime yang terapung dapat menunjukkan keadaan suhu dan salinitas laut. Fossil juga merupakan dasar utama dalam menentukan umur relatif suatu lapisan dan sangat penting dalam menyusun sejarah bumi yang sudah 600 juta tahun. Penemuan pengetahuan mengenai fossil, sangat berarti bagi penunjuk waktu (time indicator) dalam geologi. Orang yang mula-mula memperhatikan kehadiran fossil dalam batuan adalah William Smith (1769 – 1839), seorang surveyor di Inggris. Ia mencermati singkapan-singkapan batuan segar pada quarry, kupasan jalan (road cut) dan galian paritan (excavation). Dalam urutan formasi yang terdiri dari selang-seling batupasir dan serpih , dijumpainya beberapa serpih sangat mirip, tetapi fossil yang- petrifaction, bagian lunak batang tumbuhan diganti dikandungnya tidak sama. Tiap serpih mengandung oleh presipitasi mineral yang terlarut dalam air- himpunan fossil tersendiri. Dengan menyamakan sedimen. fossil dan urutan batuan (dinamakan korelasi), Smith mengembangkan suatu metoda dimana dia dapat - karbonisasi, daun atau material tumbuhan yang memprediksi lokasi dan sifat batuan dibawah jatuh dalam lumpur di rawa, terhindar dari oksidasi. permukaan. Dan pada saat diagenesa, material itu diubah Setelah Smith mengemukakan bahwa himpunan fossil menjadi cetakan karbon dengan tidak mengubah di Inggris berubah secara sistimatis dari lapisan tua ke bentuk asalnya. lapisan lebih muda, peneliti-peneliti lainnya - pencetakan, pada saat diagenesis, sisa binatang menjumpai hal yang sama diseluruh dunia. atau tumbuhan terlarut, sehingga terjadilah rongga, Sejak penemuannya ini maka berkembang ilmu yang seperti mempelajari fossil, yaitu paleontologi. Kemudian diketahui bahwa jasad sebelum memfossil, hidup pada masa tertentu, sehingga fossil tersebut merupakancetakan (mold) yang bentuk dan besarnya sesuai atau penunjuk untuk masa itu. Fossil-fossil tertentu yangsama dengan benda aslinya. mempunyai penyebaran geografis yang luas dan masaApabila rongga ini terisi oleh mineralisasi maka hidupnya pendek, dinamakan fossil penunjuk atauterbentuklah hasil cetakan (cast) binatang atau fossil indeks (index fossil).tumbuhan tersebut Untuk mengidentifikasi lapisan-lapisan batuan di berbagai tempat yang terpisah, mungkin sangat jauh,Fossil merupakan kunci yang menentukan mengenai apakah terbentuk pada masa yang sama, dengan mem-lingkungan masa lalu. Binatang atau tumbuhan ada pergunakan fossil indeks disebut korelasi, sepertiyang memerlukan iklim hangat dan lembab dan dilain diagram dalam gambar 6.3.pihak ada yang membutuhkan iklim dingin dan Apabila tidak dijumpai fossil indeks yang sama, makakering. dapat dipergunakan kesamaan himpunan fossil yangDengan mempergunakan keadaan iklim dari terkandung dalam lapisan-lapisan batuan tersebut.tumbuhan dan binatang modern sebagai bandingandan penerapan Prinsip Uniformitarianisme, dapat 51 GAMBAR 6.3 Korelasi lapisan-lapisan yang tersingkap, pada keadaan sederhana, lokasinya berjauhan. Pada lokasi 3 tidak dijumpai lapisan B, lapisan C langsung diatas A. Lapisan B tidak pernah diendapkan disana atau pernah diendapkan tetapi sudah tererosi. (Richard F, 1977)
  10. 10. BAB 6 / Batuan Sedimen Endapannya dijumpai hampir disemua tempat, namun berbeda dari satu tempat dan tempat lain, tergantungFasies dan Lingkungan-PengendapanBila dalam satu lapisan batuan dijumpai perubahansifat fisik secara lateral, baik litologi, besar butir,warna atau sifat lainnya, maka dikatakan pada lapisanbatuan tersebut terdapat perubahan fasies. Artinya,terjadi perubahan kondisi pada saat pengendapan. Jadisecara umum fasies sedimentasi dapat diartikan seba-gai: kenampakan atau sifat fisik umum satu bagiandari sebuah tubuh batuan yang berbeda dari bagianyang lainnya. pada tipe arus, energi pengangkutan dan bebanDengan mempelajari perbedaan karakteristik pada sedimennya. Sungai besar, arusnya tenang,lapisan-lapisan batuan serta fasiesnya, dapat diketahui mengendapkan lapisan-lapisan berbutir kasar sampaimekanisme, kondisi dan tempat pengendapan halus dan terpilah baik. Saat terjadi banjir diendapkansedimen sebelum menjadi batuan. Yang dinamakan lanau dan lempung di dataran banjir. Sedimen organiklingkungan pengendapan. Dari studi lingkungan terkumpul pada alur-alur yang sudah tidak dialiri air.pengendapan dapat digambarkan atau direkonstruksi Dan sebaliknya sungai dilereng cukup terjal, arusnyageografi purba atau paleo geografi, dimana kuat dan kecepatannya tinggi.pengendapan terjadi. Secara umum dikenal tiga Hasil endapannya terutama terdiri dari materiallingkungan pengendapan, lingkungan darat berbutir kasar, kerakal (gravel) dengan pemilahan(nonmarine), transisi dan laut (marine). Beberapa buruk, disebut endapan alluvial atau all uvium.contoh lingkungan darat misalnya endapan rawa-rawa, Pada kaki lereng curam, endapannya berbentuk kipassungai dan endapan danau, ditransport oleh air, juga (alluvial fan), dari yang berbutir kasar sampai pasir,dikenal endapan gurun dan gletsyer, media pemilahan buruk, dan berstruktur silang siur.transportasinya adalah angin dan gletsyer. Endapanyang ditransport angin, dinamakan endapan eolian. Endapan danau; terakumulasi terutama pada tepianEndapan transisi merupakan endapan yang terdapat di (offshore) danau dan di dasar danau.daerah antara darat dan laut, delta, lagoon dan litoral. Endapan tepian danau biasanya berukuran kerikil danSedangkan yang termasuk dalam endapan laut adalah pasir, pemilahan baik, berbentuk tepian (beach) atauendapan-endapan neritik, batial dan abisal. punggungan memanjang (bars). Saat aliran (sungai) sampai di danau, kecepatan danEndapan sungai; sungai merupakan sarana utama energinya menurun, dan sedimen yang terbawayang mengangkut sedimen sepanjang daratan. mengendap menyebar kearah danau, membentuk delta.52 GAMBAR 6.4 Lingkungan pengendapan dari darat (continental) kearah laut (marine). Lingkungan transisi termasuk rawa-rawa, estuaria dan delta.
  11. 11. BAB 6 / Batuan SedimenPada lereng bagian depan delta terendapkan sedimen Atau dapat juga diserap oleh organisme permukaanhalus, dan di dasar terbentuk lapisan-lapisan tipis dan dipisakan menjadi bulatan-bulatan kecil (pellets)(laminasi). dan jatuh ke dasar. Kebanyakan sedimen laut (marine sediments) yang kasar diendapkan sejauh 5 sampai 6 km dari daratan, setelah disebar oleh arus sejajar pantai. Sedimen kasar juga dijumpai di lepas pantai, yang terendapkan saat muka air laut turun. Endapan Karbonat (marin) Sedimen karbonat berasaldari biogenik terakumulasi di paparan benua, dimana sedimen yang datang dari darat sangat sedikit. Dan iklim serta suhu permukaan laut yang cukup hangat untuk mendukung berlimpahnya pertumbuhan organisme yang memisahkan karbonat. Sedimen karbonat biasanya terakumulasi sebagai hamparan melebar dan datar yang membatasi benua, atau keatas membentuk dataran (platform) diatas dasar laut. Unsur utamanya adalah rombakan cangkang berukuran pasir, bersama dengan endapan anorganik yang menghasilkan lumpur karbonat. Rombakan yang kasar terdapat terutama dekat terumbu koral dan algae atau di daerah yang keruh (turbulence) dan arusnya kuat.Endapan angin; disebut juga eolian deposit, berasaldari Aeolus, dewa angin Yunani. Sedimen yang Endapan laut dalam; studi sejumlah besar contohdibawa angin lebih halus dibandingkan dengan yang endapan laut dalam memperlihatkan dengan jelasterbawa air. Hasil endapan angin terkumpul sebagai bahwa sedimen laut dalam merupakan campuran, yangtumpukan pasir terpilah baik, berbentuk bukit-bukit sebagian besar adalah hasil aktivitas biologi airrendah, di padang pasir atau pantai. Pada bagian permukaan, dan sebagian sedimen darat yang telahdepannya (searah angin) terjadi lapisan-lapisan pasir. ditransport sangat jauh, dari daratan benua yang sampai ke laut dalam.Endapan delta; delta dilaut berkembang kearah laut, Penampang dalam gambar 6.4 memperlihatkandimana sungai bermuara, dan mengendapkan beban pembagian lingkungan pengendapan.sedimen yang dibawanya.Delta yang besar-besar pengendapannya kompleks, Pengendapan dan tektonik lempengterjadi dari sedimen kasar pada alur-alur, dan sedimenhalus diendapkan diantara alur-alur serta sedimen Energi yang memungkinkan berlangsungnya proseslebih halus terendapkan di dasar laut. pengendapan adalah panas dari dalam bumi dan matahari. Energi dari dalam menyebabkanSedimen lepas-pantai; air tawar yang sampai di bergeraknya litosfir, termasuk pengangkatan. Sedimenmuara masih dapat terus mengalir kearah laut sebagai hasil pelapukan dan erosi batuan di daerah yanglapisan diatas air laut yang lebih pekat dan asin. terangkat ditransport kedaerah yang lebih rendahSedimen yang halus terbawa sebagai larutan secara akibat tertarik gaya gravitasi. Media transportnya,perlahan-lahan mengendap didasar laut. angin, arus air, gelombang laut dan gletsyer adalah bagian dari sirkulasi air, yang penggeraknya tiada lain energi matahari. 53
  12. 12. BAB 6 / Batuan SedimenPada beberapa tempat di bumi dijumpai pegununganyang sangat tinggi, ribuan meter, terdiri dari batuansedimen. Penelitian lebih lanjut membuktikan bahwasedimen tersebut diendapkan pada laut dangkal danterdeformasi kuat. Salah satunya adalah pegununganHimalaya. Kenyataan ini membuat orang berpikir,bagaimana dalam cekungan dangkal, 100 - 200 m,dapat terakumulasi endapan setebal ribuan meter.Mula-mula dijelaskan sebagai akibat beban sedimencekungannya menurun dan pengendapan terusberlanjut. Luas permukaan cekungannya tetap, tetapikedalamannya terus bertambah, sehingga sedimendidalammya tertekan dan terdeformasi, terlipat-lipatdan patah-patah. Kemudian terangkat dan beradadiatas permukaan. Namun tektonik lempeng menjelas- A. Sedimen yang tebal ter-kannya dengan bergeraknya lempeng dan akumulasi secara perlahan di sepanjang batas benua yangpengangkatan. berkembang sepan jangKecepatan pengendapan erat kaitannya dengan pematang pemekaran.pengangkatan pada daerah tektonik aktif. Umumnyapada daerah tektonik aktif kecepatan pengangkatanlebih besar dibandingkan kecepatan erosi, sehinggaterbentuk morfologi tinggi. Mount Everest puncaknyaterdiri dari sedimen laut dangkal yang diendapkan 100juta tahun yang lalu, ternyata telah terangkat 9 km.Demikian juga umumnya dengan rangkaianpegunungan lainnya. Jadi sedimen diendapkan dilaut,diubah menjadi batuan, menempel pada benua danterangkat sampai tinggi, oleh gaya tektonik. B. Pada zona tumbukan benua, sedimen terseret dari sistem pegunungan yang tumbuh (terangkat) membentuk akumulasi sedimen yang tebal. C. Sedimen terseret ke palung laut dalam dari benua terdekat , dibatasi oleh jalur gunung api aktif, memben- tuk celah yang tertekan akibat54 penunjaman lempeng samudra. GAMBAR 6.5 Akumulasi sedimen sangat tebal pada kerangka tetonik yang berbeda (B.J. Skinner, 1992)
  13. 13. BAB 6 / Batuan Sedimen terangkat. Diendapkan sebagai endapan aliran sungai berupa konglomerat dan batu pasir kasar, seperti yang dijumpai pada bagian-batu pasir kasar, seperti yang dijumpai pada bagian selatan pegunungan Himalaya. Sedimen halusnya terendapkan di laut, di teluk Benggala, sejak pengangkatan mulai. Sepanjang zona penunjaman aktif dekat batas benua seperti di Barat Amerika Selatan, sedimen terseret ke palung yang dalam dan terakumulasi menjadi endapan Ada beberapa endapan sangat tebal yang berkaitan dengan kerangka tektonik yang spesifik, misalnya dimana benua terpisah pada pusat pemekaran, perlahan-lahan terakumulasi sedimen tebal sepan-jang tepi benua sebagai endapan yang terbawa arus mengisi cekungan laut yang berkembang, seperti yang terjadi di Atlantik, Amerika Utara. Dibawah paparan benua dijumpai tumpukan tebal batuan sedimen laut dangkal, gambar. 6.5-A. Hal ini dapat terjadi karena pada saat akumulasi cekungannya perlahan-lahan menurun. Pada zona tumbukan (collission) benua gambar. 6.5-B yang sangat tebal, gambar 6.5-C. Oleh karena pada umumnya pada jalur tektonik sema- cam ini disertai aktivitas gunung api, maka akumulasi sedimen disini mengandung sangat banyak material gunung api. Akibat lempeng bergerak perlahan-lahan, tumpukan sedimen tertekan dan ‘menempel’ ke benua dan menjadi bagian dari benua. Demikian, terjadilah siklus sedimen, dari benua ke laut dan kembali ke benua, mengalami pengangkatan dan prosesnya mulai lagi.Ada beberapa endapan sangat tebal yang berkaitandengan kerangka tektonik yang spesifik, misalnyadimana benua terpisah pada pusat pemekaran,perlahan-lahan terakumulasi sedimen tebal sepan-jangtepi benua sebagai endapan yang terbawa arus mengisicekungan laut yang berkembang, seperti yang terjadidi Atlantik, Amerika Utara. Dibawah paparan benuadijumpai tumpukan tebal batuan sedimen lautdangkal, gambar. 6.5-A. Hal ini dapat terjadi karenapada saat akumulasi cekungannya perlahan-lahanmenurun. Pada zona tumbukan (collission) benuagambar. 6.5-B, dijumpai akumulasi sedimen kasaryang tebal hasil rombakan pegunungan yang 55

×