BAB IV

ANALISA SEDIMENTASI

Lingkungan pengendapan menurut Krumbein (1958, dalam Koesoemadinata, 1985)

adalah keadaan yang kompleks yang disebabkan interaksi antara faktor-faktor fisika,

kimia dan biologi, dimana sedimen di endapkan. Struktur sedimen adalah salah satu

cara yang dapat membantu dan melengkapi untuk analisa lingkungan pengendapan.

Struktur sedimen ini dapat dipelajari dari adanya urutan-urutan vertikal yang dapat

diamati yang kita sebut analisa profil sedimentasi. Analisa profil sedimentasi yang

berkembang selama ini ada dua macam, yaitu sekuen Bouma (1963, dalam

Koesoemadinata, 1985) memperkenalkan model dari urutan turbidit dan sekuen Allen

(1970, dalam Koesoemadinata, 1985) dengan model dari urutan pointbar.

Dasar filsafah dari analisa profil sedimentasi dalam Koesoemadinata (1985) adalah

adanya konsep daur ulang dan irama. Konsep ini mengatakan bahwa sedimentasi

sering merupakan daur atau perulangan dari urutan-urutan yang sama. Berbagai jenis

siklus atau irama yang diketahui adalah :

o Banding (ab ab ab) atau interkalasi

o Cyclic (abcdcba, abcdcba) atau jenis simetris

o Pulsatoris (abcd-abcd) atau jenis a-simetris

Gambar 4.1. Urutan sekuen Bouma (Koesoemadinata, 1985)

27

Dasar filsafah yang juga dipakai adalah hukum Walter, yang menyatakan bahwa

dalam sedimentasi urutan-urutan vertikal mencerminkan urutan-urutan lateral. Hal ini

disebabkan karena lingkungan-lingkungan pengendapan dalam suatu satuan waktu

berada berdampingan oleh adanya proses-proses progradasi dan terutama transgresi

serta regresi, dapat bertumpuk di satu lingkungan pengendapan, berada di atas yang

lain. Prinsip Hyulstrom memungkinkan lapisan-lapisan halus yang telah terendapkan

tidak dapat dierosi lagi karena semakin cepatnya arus, sehingga urutan-urutan yang

menghalus atau mengkasar ke atas dapat terjadi.

4.1 Analisa Sedimentasi Daerah Penelitian

Pada daerah penelitian, secara umum didapatkan bahwa endapan sedimen yang

terbentuk berumur Kuarter, sehingga dapat dikatakan bahwa endapan ini adalah

sedimentasi dari suatu fasies distal vulkanoklastik (Bab 2 hal. 7). Vulkanoklastik

sendiri merupakan sedimentasi dari hasil gunungapi.

Penelitian detail mengenai sedimentasi pada daerah penelitian dikhususkan pada

Satuan Batupasir – Konglomerat yang dapat disetarakan dengan Formasi Tambakan

pada peta geologi regional. Litologi yang didapatkan berupa batupasir, batulempung

dan konglomerat.

4.1.1 Analisa Granulometri

Analisa sedimentasi yang dilakukan adalah melakukan granulometri (analisa besar

butir). Friedman (1979, dalam Koesoemadinata, 1985) berpendapat bahwa seluruh

penyebaran frekuensi besar butir itu sensitif terhadap proses-proses lingkungan

pengendapan. Hasil granulometri tersebut dilanjutkan dengan membuat statistik yang

berguna untuk membantu memperlihatkan analisa sedimentasi dan lingkungan

pengendapan (Lampiran 3).

Hasil analisa statistik didapatkan bahwa nilai standar deviasi pada daerah ini tinggi,

sehingga dapat digolongkan terpilah buruk. Nilai standar deviasi yang tinggi

merupakan hasil dari pemilahan yang buruk seperti pada endapan sungai. Nilai

skewness didapatkan negatif, sehingga dapat dikatakan mempunyai fraksi butiran

28

dominan halus. Hal ini dikarenakan sifat arus gelombang tidak memungkinkan

pencampuran butir-butir halus. Hasil analisa statistik ini juga dipergunakan untuk plot

beberapa diagram yang ada. Diagram yang digunakan adalah :

o Skewness terhadap standar deviasi (Friedman, 1967)

o Mean cubed deviation (skewness x standar deviasi pangkat 3) terhadap standar

deviasi (Friedman, 1967)

o Mean terhadap standar deviasi (Friedman 1961, Moiola dan Weiser, 1968)

Berdasarkan hasil plot pada diagram-diagram diatas, didapatkan lingkungan

pengendapan sungai (Gambar 4.4 dan 4.5).

Gambar 4.2. Kurva skewness (Pettijohn, 1972)

Hasil analisa granulometri ini juga digunakan untuk interpretasi menggunakan metode

Visher (1969). Metode ini menggunakan plot antara persen kumulatif terhadap skala

phi pada kertas probabilitas normal (Gambar 4.6). Visher (1969, dalam

Koesoemadinata, 1985) mengilustrasikan bahwa endapan turbidit atau aliran massa

akan memberikan grafik lurus yang rendah karena pemilahan yang jelek dilihat dari

standar deviasi yang tinggi. Hasil pengeplotan pada daerah penelitian juga

memberikan suatu garis lurus yang rendah, sehingga dapat diinterpretasikan bahwa

yang berkembang pada daerah penelitian adalah arus turbidit atau aliran massa.

29

4.1.2 Analisa Arus Sedimentasi

Arus turbidit disebabkan oleh adanya partikel-partikel sedimen yang bergerak tanpa

bantuan benturan atau seretan air, tetapi energi inertia (energi potensial atau gravitasi

berubah menjadi energi kinetis), sehingga pengendapan terjadi segera setelah energi

kinetis habis, yaitu pada tempat yang datar. Arus turbidit ini terutama terjadi pada

daerah laut, namun dapat juga terjadi pada endapan danau atau kipas aluvial

(Koesoemadinata, 1985).

Daerah penelitian memiliki mekanisme arus turbidit atau aliran massa yang

diinterpretasikan oleh adanya kipas aluvial. Hal ini berdasarkan sumber utama

sedimentasi berupa endapan vulkanoklastik berumur Kuarter, sehingga lingkungan

pengendapan adalah darat. Adanya perbedaan ketinggian dapat menyebabkan

terjadinya kipas aluvial pada daerah penelitian.

Struktur sedimen yang paling dominan pada daerah penelitian adalah batupasir masif,

perlapisan menghalus keatas dan perlapisan sejajar. Terdapat pula fraksi kasar yang

cukup dominan berupa konglomerat. Fraksi kasar ini berada pada bagian bawah,

sedangkan fraksi halus terendapkan pada bagian atas. Menurut Koesoemadinata

(1985), sedimentasi terjadi segera setelah arus kehilangan tenaga. Pada mulanya

diendapakan fraksi kasar pada bagian bawah, sedangkan bagian atas masih terus

mengalir. Berhubung sifat dari arus pekat (density current), maka pengendapan terjadi

sekaligus sehingga pasir yang diendapkan sangat buruk pemilahannya. Butir yang

kasar akan berkesempatan mengendap terlebih dahulu daripada yang halus. Hal ini

yang memungkinkan terdapatnya batuan yang masif berubah menjadi perlapisan

menghalus keatas (graded bedding) atau interval A pada sekuen Bouma. Pada bagian

atas akan lebih halus sehingga struktur sedimen yang terbentuk juga berbeda berupa

perlapisan sejajar (parallel lamination) atau interval B pada sekuen Bouma.

Interval dari sekuen Bouma tidak semuanya dapat teramati dengan baik. Terlihat pada

daerah penelitian, dimana yang berkembang dominan adalah batupasir masif,

perlapisan yang menghalus keatas dan perlapisan sejajar. Menurut geometri dari

endapan turbidit, dapat dibagi lagi menjadi beberapa bagian, yaitu fluxo, proximal dan

distal turbidit. Tidak lengkapnya sekuen Bouma yang didapat, dan dominasi interval

30

A dan B, memungkinkan bahwa daerah penelitian terdapat pada bagian proximal

turbidit. Bagian ini merupakan bagian yang dekat, tetapi tidak paling dekat dengan

sumber sedimen arus turbidit. Dekatnya sumber sedimen membuat konglomerat

terendapkan dibawah menyusul dengan batupasir. Middleton dan Hampton (1973,

dalam Koesoemadinata, 1985) membagi empat jenis arus densitas berdasarkan

gerakan relatif antar butir dan jarak dari sumber (Gambar 4.3), yaitu :

o Aliran turbid

o Aliran sedimen yang difluidakan

o Aliran butir

o Aliran debris

Aliran butir (grain flow) dapat menjelaskan kejadian sedimentasi pada daerah

penelitian. Dalam aliran butir ini peranan media hampir tidak ada dan butir-butir pasir

bergerak terhadap satu sama lain. Pengendapan terjadi karena pemindahan masal,

dimana tarikan gaya berat diimbangi oleh kekuatan karena gesekan. Pengendapan

bersifat seperti pembekuan dan butiran serta lapisan mengendap sekaligus. Struktur

sedimen yang khas adalah masif dan perlapisan sejajar (parallel lamination). Terdapat

juga serpih pada lapisan dan konglomerat berlempung dengan matriks batupasir

(Koesoemadinata, 1985).

Walker (1975) memberikan suatu model sedimentasi untuk konglomerat yang sangat

berguna. Konglomerat juga dapat memperlihatkan jauh atau dekatnya dari sumber

sedimen. Konglomerat yang tidak terorganisasikan dan mempunyai fragmen yang

besar-besar dapat dikatakan dekat dengan sumbernya. Konglomerat yang mempunyai

penyusunan normal (menghalus keatas) atau inverse (mengkasar keatas) sudah mulai

menjauhi sumbernya. Konglomerat yang mempunyai penyusunan normal sampai

silang-siur (cross) dan mempunyai fragmen dari besar sampai kecil dapat dikatakan

sudah menjauhi dari sumber sedimennya. Konglomerat yang terdapat pada daerah

penelitian merupakan bagian diantara fraksi yang dekat dan jauh, sehingga dapat

dikatakan proximal dari sumber sedimennya.

31

Gambar 4.3. Struktur sedimen berbagai arus densitas

(Middleton dan Hampton, 1973, dalam Koesoemadinata, 1985)

4.1.3 Analisa Lingkungan Pengendapan

Seperti yang sudah dijelaskan diatas bahwa lingkungan pengendapan pada daerah

penelitian berupa darat dengan mekanisme arus turbidit atau aliran massa yaitu aliran

butir dari kipas aluvial dengan jarak yang tidak terlalu jauh dari sumber (proximal).

Analisa profil sedimentasi yang telah dibuat (Lampiran 3), memperlihatkan adanya

suksesi sedimen berupa menghalus keatas (fining upward) dan menipis keatas

(thinning upward) yang terus berulang. Suksesi ini dapat menggambarkan

pengendapan dari channel. Miall (1992, dalam Walker, 1992) mengatakan bahwa

kipas aluvial berasosiasi dengan sungai teranyam (braided river). Sungai teranyam ini

merupakan bagian bawah dari suatu kipas aluvial, setelah suatu sedimen turun melalui

kipas aluvial, kemudian diendapkan melalui channel-channel yang relatif datar.

Setelah suatu channel terisi tetapi persediaan sedimen yang ada lebih banyak, maka

32

33

akan terjadi channel-channel baru, seperti adanya perpindahan sedimentasi. Hal ini

yang membuat adanya pengendapan yang beulang kali secara cepat, dimana yang ada

hanyalah interval ab-ab-ab dari sekuen Bouma. Hal ini juga yang membuat suksesi

sedimen berupa menghalus keatas dan menipis keatas berulang kali.

Sudah jelas bahwa segala analisa yang ada dapat diintegrasikan menjadi satu analisa

sedimentasi (Lampiran 3). Analisa granulometri menghasilkan lingkungan sungai dan

arus turbidit atau aliran massa. Analisa arus menghasilkan mekanisme arus turbidit

atau aliran massa yaitu aliran butir (grain flow) dari kipas aluvial dengan jarak yang

tidak terlalu jauh dari sumber (proximal). Kipas aluvial ini berasosiasi dengan sungai

teranyam (braided river) dimana tersedimenkan pada bagian channel (Gambar 4.4,

4.5, 4.6, 4.7 dan 4.8). Sumber utama sedimen ini berasal dari vulkanoklastik yang

sudah sangat jauh dari sumbernya (distal).

Arah pengendapan diperkirakan berasal dari arah tenggara menuju ke arah baratlaut.

Arah pengendapan ini didasarkan oleh adanya fraksi batuan yang lebih kasar pada

bagian tenggara, berupa konglomerat, sedangkan menuju baratlaut, konglomerat

semakin jarang ditemukan, fraksi batuan juga semakin halus.

Sistem pengendapan ini berada pada saat periode istirahat dari gunungapi Kuarter

yang ada saat ini. Erosi dan pengangkatan dari lereng-lereng terjal yang ada pada

gunungapi merupakan sumber sedimentasi dari sistem pengendapan ini. Akibat

adanya pengendapan dari lereng yang terjal menuju lereng yang landai, sehingga

terjadilah kipas aluvial. Endapan ini menutup sebagian daerah utara lereng gunungapi

Kuarter.

Gam

bar 4

.4. H

asil

plot

ana

lisa

stat

istik

dar

i gra

nulo

met

ri

34