Paper Praktikum Petrologi Acara Sedimen Klastik
-
Upload
adri-patriks-sudarman-limbong -
Category
Documents
-
view
628 -
download
19
description
Transcript of Paper Praktikum Petrologi Acara Sedimen Klastik
Sedimen dan batuan sedimen dapat diklasifikasikan berdasarkan penyusunnya
atau asal usul terbentuknya, atau kombinasi keduanya. Pembagian batuan sedimen
ada di bawah ini
MATERIAL KLASTIK TERRIGENOUS
Material berasal dari partikel atau klastik batuan yang lebih tua. Klastik
ini adalah detritus erosi dari batuan induk dan umumnya tersusun oleh mineral
silikat ; istilah sedimen detrital dan sedimen siliciklastik juga digunakan untuk
material ini. Ukuran klastik mulai dari partikel lempung (mikrometer) hingga
bongkah (meter). Batupasir dan konglomerat menyusun sebanyak 20% - 25%
batuan sedimen dalam rekaman stratigrafi dan batulumpur menyusun 60%
dari jumlah total.
KARBONAT
Berdasarkan definisi, batugamping adalah batuan sedimen yang
mengandung lebih dari 50% kalsium karbonat (CaCO3). Di lingkungan alam,
bagian keras organisme, khususnya invertebrata seperti moluska, adalah
sumber utama kalsium karbonat. Batugamping menyusun 10% - 15% batuan
sedimen dalam rekaman stratigrafi.
EVAPORASI
Evaporasi adalah endapan yang terbentuk oleh pengendapan garam-garam
dari air melalui proses penguapan.
SEDIMEN VOLKANIKLASTIK
Hasil dari erupsi volkanik atau hasil dari lapukan batuan volkanik.
SEDIMEN LAINNYA
Sedimen dan batuan sedimen lainnya adalah ironstone, sedimen fosfat,
endapan organik (batubara dan serpih minyak), rijang (chert) (batuan sedimen
silikaan). Volume ini semua hanya 5 % dari rekaman stratigrafi, tapi beberapa
memiliki nilai ekonomi.
Sebagaimana dengan kebanyakan sistem klasifikasi, ada tumpang tindih dan
daerah abu-abu’ pada skema ini. Beberapa lapisan batugamping terbentuk dari
1 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
pengendapan kimiawi kalsium karbonat selama proses penguapan, dan dapat disebut
endapan evaporit. Pada kasus lain ada penamaan yang tidak masuk akal ; batuan yang
mengandung 51% butir pasir kuarsa dan 49% fragmen karbonatan diistilahkan
batupasir karbonatan : dengan perbandingan yang sebaliknya (49% butir pasir kuarsa
dan 51% fragmen karbonatan) disebut batugamping pasiran.
Gambar 2.1 Tabel penyusun-penyusun utama batuan sedimen
1. Pengenalan Batuan Sedimen Klastik
Pada umumnya batuan sedimen dapat dikenali dengan mudah dilapangan
dengan adanya perlapisan. Perlapisan pada batuan sedimen disebabkan oleh
Perbedaan besar butir, seperti misalnya antara batupasir dan
batulempung;
Perbedaan warna batuan, antara batupasir yang berwarna abu-abu
terang dengan batulempung yang berwarna abu-abu kehitaman.
2 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
Disamping itu, struktur sedimen juga menjadi penciri dari batuan sedimen,
seperti struktur silang siur atau struktur gelembur gelombang. Ciri lainnya adalah
sifat klastik, yaitu yang tersusun dari fragmen-fragmen lepas hasil pelapukan
batuan yang kemudian tersemenkan menjadi batuan sedimen klastik. Disamping
itu kandungan fosil juga menjadi penciri dari batuan sedimen, mengingat fosil
terbentuk sebagai akibat dari organisme yang terperangkap ketika batuan tersebut
diendapkan.
Batuan sedimen klastik diendapkan dengan proses mekanis, terbagi dalam
dua golongan besar dan pembagian ini berdasarkan ukuran besar butirnya. Cara
terbentuknya batuan tersebut berdasarkan proses pengendapan baik yang terbentuk
dilingkungan darat maupun dilingkungan laut.
Batuan yang ukurannya besar seperti breksi dapat terjadi pengendapan
langsung dari ledakan gunungapi dan di endapkan disekitar gunung tersebut dan
dapat juga diendapkan dilingkungan sungai.
Batuan batupasir bisa terjadi dilingkungan laut, sungai dan danau. Semua
batuan diatas tersebut termasuk ke dalam golongan detritus kasar. Sementara itu,
golongan detritus halus terdiri dari batuan lanau, serpih dan batua lempung dan
napal.
Batuan yang termasuk golongan ini pada umumnya di endapkan di lingkungan
laut dari laut dangkal sampai laut dalam. Fragmentasi batuan asal tersebut
dimulaiu dari pelapukan mekanis maupun secara kimiawi, kemudian tererosi dan
tertransport menuju suatu cekungan pengendapan.
Setelah pengendapan berlangsung sedimen mengalmi diagenesa yakni, proses
proses – proses yang berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sedimen,
selama dan sesudah litifikasi. Hal ini merupakan proses yang mengubah suatu
sedimen menjadi batuan keras.
3 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
Gambar 1.1 Kenampakan Umum Batuan Sedimen Klastik
2. Rangkaian Proses Diagnesa Batuan Sedimen Klastik
Kompaksi Sedimen
Yaitu termampatnya butir sedimen satu terhadap yang lain akibat tekanan dari
berat beban di atasnya. Disini volume sedimen berkurang dan hubungan antar
butir yang satu dengan yang lain menjadi rapat.
Sementasi
Yaitu turunnya material – material di ruang antar butir sedimen dan secara
kimiawi mengikat butir – butir sedimen dengan yang lain. Sementasi makin
efektif bila derajat kelurusan larutan pada ruang butir makin besar.
Rekristalisasi
Yaitu pengkristalan kembali suatu mineral dari suatu larutan kimia yang berasal
dari pelarutan material sedimen selama diagenesa atu sebelumnya.
Rekristalisasi sangat umum terjadi pada pembentukan batuan karbonat.
Autiqenesis
Yaitu terbentuknya mineral baru di lingkungan diagenesa, sehingga adanya
mineral tersebut merupakan partikel baru dlam suatu sedimen. Mineral
autigenik ini yang umum diketahui sebagai berikut : karbonat, silica, klorita,
gypsum dll.
Metasomatisme
Yaitu pergantian material sedimen oleh berbagai mineral autigenik, tanpa
pengurangan volume asal.
4 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
3. Tekstur Batuan Sedimen Klastik
Pada hakekatnya tekstur adalah hubungan antar butir / mineral yang terdapat
di dalam batuan. Sebagaimana diketahui bahwa tekstur yang terdapat dalam
batuan sedimen terdiri dari fragmen batuan / mineral dan matrik (masa dasar).
Adapun yang termasuk dalam tekstur pada batuan sedimen klastik terdiri dari :
Besar Butir,
Bentuk Butir,
Kemas (Fabric),
Pemilahan (Sorting), Sementasi,
Porositas (kesarangan), dan
Permeabilitas (Kelulusan).
1. Besar Butir adalah ukuran butir dari material penyusun batuan sedimen
diukur berdasarkan klasifikasi Wentword.
2. Bentuk butir pada sedimen klastik dibagi menjadi :
Rounded (Membundar ),
Sub-rounded (Membundar tanggung),
Sub-angular (Menyudut tanggung), dan
Angular (Menyudut).
Gambar 3.1 Sketsa tingkat kebundaran (roundness)
5 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
Gambar 3.2 Grafik perbandingan perkiraan kebundaran dan kebolaan.
(menurut Pettijohn 1987).
3. Kemas (Fabric) adalah hubungan antara masa dasar dengan fragmen
batuan / mineralnya. Kemas pada batuan sedimen ada 2, yaitu :
Kemas Terbuka, yaitu hubungan antara masa dasar dan fragmen
butiran yang kontras sehingga terlihat fragmen butiran
mengambang diatas masa dasar batuan.
Kemas tertutup, yaitu hubungan antar fragmen butiran yang relatif
seragam, sehingga menyebabkan masa dasar tidak terlihat).
6 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
4. Pemilahan (Sorting) adalah keseragaman ukuran butir dari fragmen
penyusun batuan.
Gambar 3.3 Pemilahan (Sorting)
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Perkiraan Pemilahan (Harrel, 1984)
7 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
5. Sementasi (Cement) adalah bahan pengikat antar butir dari fragmen
penyusun batuan. Macam dari bahan semen pada batuan sedimen klastik
adalah : karbonat, silika, dan oksida besi.
6. Porositas (Kesarangan) adalah ruang yang terdapat diantara fragmen
butiran yang ada pada batuan. Jenis porositas pada batuan sedimen adalah
Porositas Baik,
Porositas Sedang,
Porositas Buruk.
7. Permeabilitas (Kelulusan) adalah sifat yang dimiliki oleh batuan untuk
dapat meloloskan air. Jenis permeabilitas pada batuan sedimen adalah
Permeabilitas baik,
Permeabilitas sedang,
Permeabilitas buruk.
4. Penamaan Batuan Sedimen Klastik
Batuan sedimen klastik dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis batuan
atas dasar ukuran butirnya. Klasifikasi ukuran butir yang dipakai dalam
pengelompokkan batuan sedimen klastik menggunakan klasifikasi dari Wentword
seperti yang diperlihatkan pada Gambar berikut :
Gambar 4.1 Tabel Skala Ukuran Butir Wentworth, 1922
8 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
Gambar 4.2 Skala Ukuran Butir Wentworth, 1922 dengan komparasi
berupa sketsa ukuran butir, dan lingkungan umum tempat
pengendapannya
5. Spesifikasi Setiap Janis Batuan Sedimen Klastik
5.1 Kerikil dan Konglomerat
Klastik berdiameter lebih dari 2 mm dibagi menjadi butiran, kerakal,
berangkal, dan bongkah (Gambar 4.1). Nama yang diberikan untuk kerikil
yang terkonsolidasi tergantung pada ukuran butir yang dominan ; contoh, jika
kebanyakan klastik berdiameter antara 64 mm hingga 256 mm, batuannya
disebut konglomerat berangkal (cobble conglomerate). Istilah breksi
9 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
umumnya digunakan untuk konglomerat yang tersusun oleh klastik yang
bentuknya menyudut. Pada beberapa keadaan perlu dijelaskan bahwa suatu
endapan adalah ‘breksi sedimen’ atau ‘breksi tektonik’ yang terbentuk oleh
fragmentasi batuan dalam zona sesar akibat gesekan (friction) antara tubuh
batuan yang bergerak. Campuran klastik membundar dan menyudut
terkadang diistilahkan breksi-konglomerat. Terkadang kata benda rudite dan
kata sifat ruditan digunakan; istilah ini sinonim dengan konglomerat dan
konglomeratan.
5.1.1 Komposisi Kerikil dan Konglomerat
Deskripsi selanjutnya kerikil dan konglomerat dapat dilihat dari
kehadiran klastik yang ada. Jika semua klastik adalah material yang
sama (contoh, granit semuanya), konglomerat disebut monomik.
Konglomerat polimik mengandung klastik dari berbagai litologi yang
berbeda, dan terkadang diistilahkan oligomik jika hanya terdapat dua
atau tiga jenis klastik.
Hampir semua litologi mungkin ditemukan sebagai klastik pada
kerikil dan konglomerat. Litologi yang resistan adalah yang tahan
terhadap pelapukan fisika dan kimia, memiliki peluang besar terdapat
sebagai klastik dalam konglomerat. Faktor yang mengontrol resistansi
tipe batuan termasuk mineral yang ada dan kemampuannya
menghadapi pelapukan fisika dan kimia dalam lingkungan. Beberapa
batupasir hancur menjadi fragmen berukuran pasir ketika tererosi
karena butiran-butiran ini memiliki ikatan yang lemah untuk tetap
bersatu. Faktor terpenting yang mengontrol jenis klastik yang
ditemukan adalah batuan induk yang tererosi dalam daerah sumber.
Kerikil akan tersusun oleh klastik batugamping jika daerah sumber
hanya tersusun oleh batugamping. Dengan mengetahui jenis klastik
dapat ditentukan sumber batuan sedimen konglomeratan.
10 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
5.1.2 Tekstur Konglomerat
Lapisan konglomerat jarang tersusun sepenuhnya oleh material
berukuran kerikil. di antara butiran, kerakal, berangkal ,dan bongkah
akan sering hadir pasir sangat halus dan/atau lumpur : material yang
lebih halus di antara klastik besar adalah matriks. Jika matriks
berjumlah besar (> 20 %), batuan disebut konglomerat pasiran atau
konglomerat lumpuran, tergantung pada ukuran butir matriks
Konglomerat intraformasional tersusun dari klastik yang materialnya
sama dengan matriksnya dan terbentuk sebagai hasil tersedimentasikan
kembali (reworked) yang kemudian terlitifikasi setelah pengendapan.
Proporsi kehadiran matriks adalah faktor penting dalam tekstur
batuan sedimen konglomeratan – susunan ukuran butir yang berbeda di
dalamnya. Perbedaan yang umum adalah konglomerat yang clast-
supported (maksudnya klastik saling bersentuhan dengan yang lainnya
di seluruh batuan) dan yang matrix-supported (klastik dikelilingi oleh
matriks). Istilah ortokonglomerat terkadang digunakan untuk
menunjukkan bahwa batuan itu clast-supported, dan parakonglomerat
untuk tekstur matrix-supported. Tekstur ini penting untuk menentukan
model transportasi dan pengendapan konglomerat (contoh, pada kipas
aluvial).
Susunan ukuran klastik dalam konglomerat juga penting dalam
interpretasi proses pengendapan. Dalam aliran air, kerakal lebih mudah
bergerak daripada berangkal dan bongkah. Endapan yang tersusun dari
bongkah yang ditutupi oleh berangkal dan kerakal dapat
diinterpretasikan bahwa terbentuk dari aliran yang kecepatannya
semakin menurun. Interpretasi ini adalah salah satu teknik dalam
menentukan proses transportasi dan pengendapan batuan sedimen.
11 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
Gambar 5.1 Salah satu bentuk tata nama batuan sedimen klastik
5.1.3 Bentuk Klastik
Bentuk klastik dalam kerikil dan konglomerat ditentukan oleh sifat
pecahan batuan induk dan sejarah transportasinya (lihat kebundaran
dan kebolaan klastik : Batuan yang bidang pecahnya pada semua arah
membentuk kubus atau blok yang sama yang akan membentuk klastik
spherical (seperti bola) ketika tepinya terbundarkan. Batuan induk
yang hancur, seperti batugamping dan batupasir yang berlapis baik,
membentuk klastik dengan satu sumbu lebih pendek dari dua sumbu
lainnya (Krumbein & Sloss 1951). Diistilahkan bentuk oblate atau
piringan (discoid). Bentuk klastik balok (rod) atau prolate tidak umum,
12 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
umumnya terbentuk dari batuan metamorf dengan kemas linear yang
kuat. Ketika klastik discoid bergerak dalam aliran air akan terorientasi
dan tertumpuk, dikenal dengan istilah imbrikasi. Tumpukan ini
tersusun dalam pola yang paling stabil dalam aliran, dengan
kemiringan klastik discoid ke arah hulu. Pada orientasi ini, air dapat
mengalir dengan sangat mudah melewati sisi hulu klastik. Ketika
orientasi kemiringan ke arah hilir, aliran pada tepi klastik
menyebabkannya terorientasi kembali. Arah imbrikasi discoid kerakal
dalam konglomerat dapat digunakan untuk menunjukkan arah aliran
yang mengendapkan kerikil.
13 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
Gambar 5.2 Bentuk-bentuk klastik dapat dibagi ke dalam empat anggota:
equant/spheroid, rod, disc dan blade. Bentuk klastik equant
dan disc adalah bentuk yang paling umum. (menurut Tucker
1991).
Gambar 5.3 Imbrikasi yang dihasilkan oleh
reorientasi kerakal dalam alsuatu aliran (arah aliran
dari kiri ke kanan).
14 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
5.2 Pasir dan Batupasir
Pasir didefinisikan sebagai sedimen yang mengandung butiran
berukuran antara 63 μm hingga 2mm. Rentang ukuran ini dibagi ke dalam
lima interval : sangat halus, halus, sedang, kasar, dan sangat kasar. Perlu
dicatat bahwa penamaan ini hanya berdasarkan ukuran partikel. Meskipun
banyak batupasir mengandung kuarsa, istilah ‘batupasir’ tidak berimplikasi
pada jumlah kehadiran kuarsa dalam batuan, dan beberapa batupasir tidak
mengandung butir kuarsa sama sekali. Sama dengan arenite, yaitu batupasir
dengan matriks kurang dari 15% tidak berimplikasi terhadap komposisi
klastik apapun.
5.2.1 Komposisi Batupasir
Butir pasir terbentuk oleh hancuran batuan tua oleh proses
pelapukan dan erosi (6.3, 6.6), dan dari material yang terbentuk di
dalam lingkungan transportasi dan pengendapan. Hasil lapukan terbagi
ke dalam dua kategori : butir mineral detrital, tererosi dari batuan yang
lebih tua, dan sedimen-sedimen berukuran pasir dari batuan atau
fragmen batuan. Butiran yang terbentuk di dalam lingkungan
pengendapan umumnya berasal dari biogenik – bagian dari tanaman
atau hewan – tapi ada beberapa yang terbentuk dari reaksi kimia.
5.2.2 Butiran Mineral Detrital
Sangat banyak mineral yang berbeda yang terdapat dalam pasir
dan batupasir, dan hanya yang paling umum yang akan dijelaskan di
sini.
KUARSA
Kuarsa adalah mineral paling umum yang ditemukan sebagai
butiran dalam batupasir dan batulanau. Sebagai mineral primer, kuarsa
adalah penyusun utama batuan granitik, terdapat dalam beberapa
batuan beku berkomposisi menengah (intermediate) dan tidak ada
pada tipe batuan beku basa. Batuan metamorf seperti gneiss terbentuk
15 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
dari material granitik, dan banyak batuan metasedimen berbutir kasar
mengandung proporsi kuarsa yang tinggi. Kuarsa adalah mineral
sangat stabil yang tahan terhadap pelapukan kimia di permukaan bumi.
Butiran kuarsa dapat hancur dan terabrasi selama transportasi, tapi
dengan kekerasan 7 pada skala Mohs, butir kuarsa masih tersisa
setelah transportasi yang panjang dan lama. Dalam sampel hand
specimen butiran kuarsa menunjukkan sedikit variasi: jenis yang
berwarna seperti ‘smoky’ atau ‘milky quartz’ dan amethyst terdapat
juga tetapi kebanyakan kuarsa terlihat sebagai butir bening.
FELDSPAR
Kebanyakan batuan beku mengandung feldspar sebagai komponen
utama. Feldspar sangat umum dan keluar dalam jumlah yang besar
ketika granit, andesit, dan gabro, beberapa sekis dan gneiss
terlapukkan. Namun feldspar terubah secara kimia selama pelapukan
dan menjadi lebih halus daripada kuarsa, cenderung terubah
(alteration) dan hancur selama transportasi. Feldspar hanya umum
ditemukan dalam keadaan dimana pelapukan kimia batuan induk tidak
terlalu hebat dan jarak transportasi ke lokasi pengendapan relatif
pendek. K-Feldspar lebih umum sebagai butiran detrital daripada jenis
natrium (Na) dan kaya kalsium karena secara kimia lebih stabil ketika
mengalami pelapukan .
MIKA
Dua mineral mika yang paling umum adalah biotit dan muskovit,
relatif berlimpah sebagai butiran detrital dalam batupasir, meskipun
muskovit lebih tahan terhadap pelapukan. Mineral ini berasal dari
batuan beku berkomposisi granitik sampai intermediate dan dari sekis
dan gneiss dimana mineral ini terbentuk sebagai mineral metamorf.
Bentuk lempengan (platy) butir mika membuat mereka terlihat
berbeda dalam hand specimen dan di bawah mikroskop. Mika
16 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
cenderung terkonsentrasi terkumpul pada bidang lapisan dan sering
memiliki daerah permukaan lebih luas daripada butir detrital lain
dalam sedimen. Hal ini dikarenakan butir platy memiliki kecepatan
pengendapan lebih rendah daripada butir mineral berbentuk kotak
dengan massa dan volume yang sama, jadi mika bersuspensi lebih
lama daripada butiran kuarsa atau feldspar yang bermassa sama.
MINERAL BERAT
Mineral yang umum ditemukan dalam pasir memiliki berat jenis
sekitar 2,6 sampai 2,7 gr/cm3; contoh kuarsa memiliki berat jenis 2,65
gr/cm3. Kebanyakan batupasir mengandung sejumlah kecil, umumnya
kurang dari 1% mineral yang memiliki berat jenis besar. Mineral ini
memiliki berat jenis lebih dari 2,85 gr/cm3 dan secara tradisional dapat
dipisahkan dengan mineral lainnya dengan menggunakan cairan;
mineral umum akan mengambang dan mineral berat akan tenggelam.
Mineral ini jarang terlihat dalam hand specimen dan terlihat pada
sayatan tipis batupasir. Biasanya dapat diteliti setelah dikonsentrasikan
dengan teknik pemisahan dengan cairan. Alasan untuk
mempelajarinya adalah karena mineral ini dapat menjadi ciri khas
daerah sumber tertentu dan berharga dalam mempelajari sumber
detritus. Mineral berat yang umum adalah zircon, turmalin, rutil,
apatit, garnet, dan sejumlah mineral asesori batuan beku dan
metamorf.
MINERAL LAIN
Mineral lain jarang terdapat dalam jumlah yang besar pada
batupasir. Kebanyakan mineral umum dalam batuan beku silikat
(contoh: olivin, piroksen, dan amfibol) hancur oleh pelapukan kimia.
Oksida besi relatif berlimpah. Konsentrasi lokal mineral tertentu
mungkin didapatkan jika berada dekat dengan sumber.
17 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
5.2.3 Fragmen Batuan
Lapukan batuan yang telah ada sebelumnya, batuan beku,
sedimen, dan metamorf menghasilkan fragmen berukuran pasir.
Fragmen batuan berukuran pasir hanya ditemukan pada batuan
berbutir halus sampai sedang karena kristal mineral dan butir tipe
batuan kasar memiliki ukuran pasir yang kasar. Penentuan litologi
fragmen batuan ini biasanya memerlukan sayatan tipis untuk
mengidentifikasi mineralogi dan kemasnya
Batuan beku seperti basal dan ryolit mudah terubah secara kimia
di permukaan bumi dan hanya umum ditemukan dalam pasir yang
terbentuk dekat dengan sumber material volkanik. Pantai di sekitar
kepulauan volkanik seperti Hawai berwarna hitam, hampir
keseluruhannya terbuat dari butir batuan basal. Batupasir yang
berkomposisi seperti ini jarang dalam rekaman stratigrafi, tapi butir
tipe batuan volkanik umum dalam sedimen yang diendapkan dalam
cekungan yang berhubungan dengan busur volkanik atau volkanisme
rift.
Fragmen sekis dan pelitik (berbutir halus) dari batuan metamorf
dapat dikenali di bawah mikroskop dengan kelurusan kemas yang kuat
yang dimiliki litologi ini; tekanan selama metamorfisme menghasilkan
butiran mineral terorientasi kembali atau tumbuh dalam kelurusan
yang tegak lurus terhadap gaya stress lapangan. Mika jelas
menunjukkan kemas ini, tapi kristal kuarsa dalam batuan metamorf
juga menampilkan kelurusan yang kuat. Batuan yang terbentuk oleh
metamorfisme batuan kaya kuarsa lapuk menjadi butiran yang relatif
tahan dan terdapat dalam batupasir.
Fragmen batuan dari batuan sedimen dihasilkan ketika strata yang
lebih tua terangkat, terlapukkan, dan tererosi. Butiran pasir dapat
18 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
reworked oleh proses ini dan butir-butir individu ini dapat mengalami
sejumlah siklus erosi dan pengendapan kembali (6.6). Litologi
batulumpur mungkin hancur menjadi butiran berukuran pasir,
meskipun ketahanannya terhadap pelapukan selanjutnya selama
transportasi bergantung sekali pada derajat kekerasan batulumpur.
Potongan-potongan batugamping biasanya ditemukan sebagai fragmen
batuan dalam batupasir meskipun batuan sebagian besar tersusun oleh
butiran karbonatan, akan diklasifikasikan sebagai batugamping. Salah
satu litologi paling umum yang terlihat sebagai butir pasir adalah
rijang yang merupakan silika, material yang resistan.
5.2.4 Partikel Biogenik
Potongan kecil kalsium karbonat ditemukan dalam batupasir,
umumnya berupa hancuran cangkang moluska dan organisme lain
yang memiliki bagian keras yang karbonatan. Diendapkan dalam
lingkungan laut dangkal dimana organisme ini lebih berlimpah. Jika
fragmen karbonatan menyusun 50% dari sampel besar (bulk) batuan
maka dianggap sebagai batugamping. Fragmen tulang dan gigi
mungkin ditemukan dalam batupasir dari berbagai jenis lingkungan
tapi umumnya jarang. Kayu, benih dan bagian lain tanaman darat
mungkin ada dalam endapan batupasir dalam lingkungan kontinen dan
laut.
5.2.5 Mineral Authigenic
Mineral yang kristalnya tumbuh dalam lingkungan pengendapan
disebut mineral authigenic. Mineral ini berbeda dengan semua mineral
yang terbentuk dari proses batuan beku atau metamorf dan selanjutnya
tersedimenkan ke dalam lingkungan sedimen. Banyak mineral
karbonat terbentuk secara authigenic, dan mineral lain yang penting
yang terbentuk dengan cara ini adalah glaukonit, silikat besi berwarna
hijau yang terbentuk dalam lingkungan laut dangkal. Glaukonit adalah
19 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
petunjuk penting limgkungan pengendapan. Glaukonit terbentuk ketika
kecepatan sedimen lambat, dan berguna dalam analisis stratigrafi dan
karena terbentuk dalam lingkungan pengendapan, penanggalan
radiometri dari kristal glaukonit dapat digunakan untuk menentukan
umur endapan.
5.2.6 Ketahanan Mineral dan Klastik
Ketahanan butiran diukur dari kecenderungannya untuk
menyisakan bagian yang tidak terubah selama erosi, transportasi, dan
pengendapan. Mineral seperti kuarsa dan fragmen batuan rijang
memiliki ketahanan karena sedikit dipengaruhi oleh proses fisika dan
kimia di permukaan bumi. Feldspar, mika, dan mineral silikat
pembentuk batuan lainnya, dan fragmen batuan cenderung hancur dan
tidak resisten.
5.2.7 Penamaan Batupasir dan Klasifikasinya
Deskripsi batupasir meliputi beberapa informasi mengenai tipe
butiran yang ada. Nama informal seperti ‘batupasir mikaan’ digunakan
ketika batuan mengandung mineral dalam jumlah tertentu, dalam hal
ini mika dalam jumlah yang besar. Istilah seperti “batupasir
karbonatan’ dan ‘ferruginous sandstone’ dapat juga digunakan untuk
menunjukkan komposisi kimia tertentu, dalam hal ini adalah kalsium
karbonat dan besi. Nama-nama ini untuk batupasir sangat berguna dan
dianjurkan untuk deskripsi lapangan dan hand specimen, tapi bila telah
menggunakan analisis petrografi yang lengkap, digunakan nama
formal. Biasanya skema klasifikasi Pettijohn (1975).
Klasifikasi batupasir Pettijohn mengkombinasikan kriteria tekstur
(proporsi matriks lumpuran / ‘muddy matrix’) dengan kriteria
komposisi (persentase tiga komponen utama batupasir; kuarsa,
feldspar, dan fragmen batuan). Segitiga QFL umum digunakan dalam
sedimentologi klastik. Untuk menggunakan skema ini pada klasifikasi
20 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
batupasir, proporsi relatif kuarsa, feldspar, dan fragmen harus
ditentukan terlebih dahulu dengan perkiraan visual atau
menghitungnya di bawah mikroskop: komponen lain seperti mika dan
fragmen biogenik tidak diperhitungkan. Dimensi ketiga diagram
klasifikasi digunakan untuk menampilkan tekstur batuan, proporsi
relatif klastik dan matriks. Dalam batupasir, matriksnya adalah
material lanau dan lempung yang terendapkan bersama dengan butiran
pasir. Tahap selanjutnya adalah menghitung jumlah matriks lumpuran:
jika jumlah matriks yang ada kurang dari 15%, batuan disebut arenite;
antara 15% sampai 75% disebut wacke, dan jika volume batuan
banyak tersusun oleh matriks berbutir halus maka diklasifikasikan
sebagai batulumpur (mudstone)
Kuarsa adalah tipe butiran paling umum dalam kebanyakan
batupasir, jadi klasifikasi ini mengutamakan kehadiran butiran lain.
Hanya 25% feldspar yang diperlukan dalam batuan agar bisa disebut
feldspathic arenite, arkosic arenite atau arkose (ketiga istilah ini dapat
digunakan bila batupasir kaya butiran feldspar). 25% fragmen batuan
dalam batupasir disebut lithic arenite. Lebih dari 95% kuarsa harus ada
dalam batuan agar dapat diklasifikasikan sebagai kuarsa arenite;
batupasir dengan persentase sedang dari butiran feldspar atau fragmen
batuan disebut subarkosic arenite dan sublithic arenite. Wacke juga
dibagi ke dalam kuarsa wacke, feldspathic (arkosic) wacke dan lithic
wacke, tapi tanpa subdivisi. Jika tipe butir selain daripada tiga
komponen utama hadir dalam kuantitas penting (sedikitnya 5% atau
10%), kata imbuhan digunakan seperti ‘kuarsa arenite mikaan’: catatan
bahwa contoh batuan ini tidak mengandung 95% butiran kuarsa
sebagai proporsi semua butir yang ada, tapi 95% dari jumlah kuarsa,
feldspar, dan fragmen batuan ketika dijumlahkan bersama.
Istilah greywacke terkadang digunakan untuk batupasir yang mungkin
21 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
juga disebut feldspathic atau lithic wacke. Greywacke adalah
campuran fragmen batuan, kuarsa, dan butiran feldspar dengan matriks
berukuran lempung dan lanau.
Gambar 5.4 Klasifikasi Pettijohn batupasir, sering disebut sebagai ‘Tobleron plot’.
(menurut Pettikohn 1975).
5.3 Lempung, Lanau, dan Batulumpur
Batuan sedimen klastik terrigenous berbutir halus cenderung menerima
perhatian yang lebih kecil daripada kelompok endapan lain walaupun fakta
bahwa jumlahnya paling umum dalam semua tipe batuan sedimen. Ukuran
butir umumnya terlalu kecil bagi teknik optik, dan sampai mikroskop elektron
(SEM) dan analisis difraksi sinar X dikembangkan diketahui sedikit tentang
penyusun sedimen ini. Di lapangan, batulumpur tidak sering menunjukkan
struktur sedimen dan biogenik yang jelas seperti terlihat dalam batuan klastik
22 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
yang lebih kasar dan batugamping. Singkapan umumnya sedikit karena tidak
membentuk tebing yang curam, dan tanahnya menunjang pertumbuhan
vegetasi yang menutupi singkapan. Kelompok sedimen ini cenderung untuk
tidak terlihat, sebagaimana akan kita lihat dalam bab selanjutnya mengenai
lingkungan pengendapan dan stratigrafi, sedimen ini dapat menyediakan
informasi sebanyak tipe batuan sedimen lainnya.
5.3.1 Pengertian Istilah-Istilah dalam Batulumpur
Lempung adalah istilah tekstur untuk mendefinisikan partikel
sedimen klastik berukuran sangat halus, berdiameter kurang dari 4 μm.
Partikel individu tidak terlihat dengan mata telanjang dan hanya dapat
dilihat dengan mikroskop optik berkekuatan tinggi. Mineral lempung
adalah kelompok mineral filosilikat (phyllosilicate) yang penyusun
utamanya berukuran lempung. Lanau adalah nama yang diberikan
untuk material yang terdiri dari partikel berdiameter 4 μm sampai 62
μm. Rentang ukuran ini dibagi ke dalam kasar, sedang, halus, sangat
halus. Butiran kasar lanau dapat terlihat dengan mata telanjang atau
dengan lup. Lanau halus dibedakan dari lempung dengan sentuhan,
akan terasa kesat (gritty) jika digosokkan ke gigi sedangkan lempung
terasa halus atau lembut.
Ketika partikel berukuran lempung dan lanau bercampur dalam
proporsi yang tidak diketahui sebagai penyusun utama dalam sedimen
yang tidak terkonsolidasi disebut material lumpur (mud). Istilah umum
batulumpur dapat diaplikasikan untuk semua sedimen keras yang
terbuat dari lanau dan/atau lempung. Jika dapat diketahui jumlah
partikel terbanyak (lebih dari 2/3) berukuran lempung, batuan disebut
batulempung, dan jika dominan berukuran lanau disebut batulanau:
campuran yang terdiri dari lebih dari 1/3 untuk tiap-tiap komponen
disebut batulumpur (Folk 1974, Blatt et al 1980). Istilah serpih (shale)
terkadang digunakan untuk batulumpur (contoh, untuk teknik
23 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
pemboran) tapi alangkahnya baik menggunakan istilah ini hanya untuk
batulumpur yang menunjukkan belahan (fissillity), memiliki
kecenderungan hancur dalam satu arah, sejajar dengan perlapisan.
(Beda antara serpih dan slate: slate adalah istilah yang digunakan
untuk batuan metamorf berbutir halus yang hancur sepanjang satu atau
lebih bidang belahannya).
5.3.2 Lanau dan Batulanau
Parameter tekstur dan mineralogi lanau lebih sulit ditentukan
daripada batupasir karena partikelnya berukuran kecil. Hanya butiran
lanau kasar yang dapat dengan mudah dianalisis dengan menggunakan
mikroskop optik. Mineral resisten yang paling umum pada ukuran ini
karena mineral lain akan sering mengalami kehancuran secara kimiawi
sebelum mengalami kehancuran fisika ke ukuran ini. Kuarsa adalah
mineral paling umum terlihat dalam endapan lanau. Mineral lain yang
terdapat dalam tingkat ukuran sedimen ini termasuk feldspar,
muskovit, kalsit, dan oksida besi diantara banyak komponen kecil
lainnya. Fragmen batuan berukuran lanau hanya berlimpah dalam
tepung batuan (rock flour) yang terbentuk oleh erosi gletser (glacier)
.Dalam arus air lanau tersuspensi sampai aliran melambat atau
hampir berhenti. Pengendapan lanau adalah karakteristik aliran
berkecepatan rendah atau air tenang dengan gelombang yang kecil.
Partikel berukuran lanau dapat tersuspensi di udara sebagai debu untuk
periode yang lama dan mungkin terbawa tinggi sampai ke atmosfer.
Angin yang kuat dapat membawa debu berukuran lanau sejauh ribuan
kilometer dan mengendapkannya dalam lapisan lateral yang luas (Pye
1987). Hembusan angin lanau membentuk kenampakan endapan
“loess” yang penting selama periode es (glacial).
24 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
5.3.3 Mineral Lempung
Mineral lempung umumnya sebagai bentuk hasil lapukan feldspar
dan mineral silikat lainnya. Mineral lempung adalah filosilikat yang
struktur kristalnya berlapis serupa dengan mika, dan secara komposisi
adalah aluminosilikat. Lapisan-lapisannya terbuat dari silika dengan
ion aluminium dan magnesium, dengan atom oksigen yang mengikat
lembaran-lembarannya. Dua pola perlapisan yang ada, pertama adalah
dua lapis (kelompok kandite) dan yang kedua adalah tiga lapis
(kelompok smectite). Sekian banyak mineral lempung yang berbeda
yang terdapat dalam batuan sedimen (Tucker 1991) namun empat yang
terumum dibahas disini
Kaoliniet adalah anggota terumum kelompok kandite yang
terbentuk dalam profil tanah yang hangat, lingkungan basah (humid)
dimana air asam dengan hebat meluluhkan (leaching) litologi batuan
induk seperti granit. Mineral lempung kelompok smectite termasuk
lempung yang dapat mengembang (swelling clays) seperti
montmorilonite yang dapat menyerap air di dalam strukturnya.
Montmorilonite adalah produk kondisi temperatur sedang (moderate)
dalam tanah dengan pH netral sampai alkali. Juga terbentuk dibawah
kondisi alkali dalam iklim kering (arid). Mineral lempung tiga lapis
yang lain adalah illite yang berhubungan dengan mika putih muskovit.
Illite adalah mineral lempung terumum dalam sedimen yang terbentuk
dalam tanah pada suatu daerah dimana peluluhan terbatas. Chlorite
adalah mineral lempung tiga lapis yang umum terbentuk dalam tanah
dengan pencucian di bawah kondisi air tanah yang asam, dan dalam
tanah di daerah iklim kering. Montmorilonite, illite, dan chlorite
semuanya merupakan hasil pelapukan batuan volkanik, khususnya
gelas volkanik.
25 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
Gambar 2.7 Struktur mineral-mineral lempung. menurut Tucker 1991).
5.3.4 Petrografi Mineral Lempung
Identifikasi dan interpretasi mineral lempung memerlukan
pendekatan teknologi yang lebih tinggi daripada yang diperlukan untuk
sedimen kasar. Ada dua teknik utama, mikroskop elektron dan analisis
difraksi sinar X (Tucker 1988). Gambar dari sampel dibawah
mikroskop elektron dihasilkan dari elektron sekunder yang dihasilkan
sinar elektron halus yang mengamati (scanning) permukaan contoh.
Contoh yang berdiameter hanya beberapa mikrometer dapat
digambarkan dengan teknik ini, resolusinya lebih tinggi daripada
mikroskop optik. Ini berguna untuk meneliti mineral lempung dan
hubungannya dengan butiran lain dalam sebuah batuan. Perbedaan
antara mineral lempung yang diendapkan sebagai butiran detrital dan
yang terbentuk secara diagenesis di dalam sedimen dapat dibuat
dengan menggunakan mikroskop elektron.
Difraktometer sinar X dioperasikan dengan menembakkan sinar
X pada bubuk mineral lempung atau disagregat lempung dan
menentukan sudut yang dibiaskan oleh kisi-kisi kristal. Pola sudut bias
26 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
sinar X yang berbeda-beda adalah ciri mineral-mineral tertentu dan
dapat digunakan untuk mengenali mineral yang ada. Analisis
difraktometer sinar X relatif cepat dan mudah untuk menentukan
komposisi mineral sedimen berbutir halus secara semi-kuantitatif. Juga
digunakan untuk membedakan mineral karbonat yang memiliki sifat
optik sama.
5.3.5 Sifat Partikel Lempung
Karena ukurannya kecil dan berbentuk lempeng tipis, lempung
bersuspensi dalam aliran fluida yang lemah dan hanya terendapkan
ketika aliran melambat atau diam. Partikel lempung hadir sebagai
suspensi dalam kebanyakan arus air dan udara, dan hanya terendapkan
ketika aliran berhenti.
Sekali-sekali mineral-mineral ini membentuk kontak partikel
lempung yang cenderung melekat bersama – kohesif. Kohesi ini
berkaitan dengan film tipis air di antara dua partikel lempeng kecil
yang memiliki efek gaya permukaan yang kuat (contoh lain
sebagaimana dua lempeng gelas dapat tetap bersama karena film tipis
air di antaranya) tapi adalah juga konsekuensi efek elektrostatis antara
mineral lempung berkaitan dengan lapisan yang tidak sempurna di
dalam struktur mineral. Sebagai hasil sifat kohesif lempung ini,
mineral lempung dalam suspensi cenderung untuk mengalami
flocculation (flocculation adalah perubahan yang berlangsung ketika
fase penyebaran koloid membentuk rangkaian partikel tersendiri yang
mampu terendapkan dari media dispersi. Dalam proses geologi,
flocculation hampir tidak dapat dielakkan menghasilkan larutan koloid
yang bercampur dengan larutan yang mengandung elektrolit) dan
membentuk agregates kecil partikel individu. Kelompok flocculation
ini memiliki kecepatan tenggelam lebih besar daripada partikel
lempung individu dan akan diendapkan lebih cepat. Flocculation
27 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
bertambah pada kondisi air asin dan perubahan dari pengendapan air
tawar ke air laut (contoh pada mulut delta atau di dalam estuaria : 12.1,
12.7). Partikel lempung ini kemudian terendapkan, kohesi
menyebabkan mereka tahan terhadap remobilisasi dalam aliran. Hal ini
membuat pengendapan dan terjaganya sedimen halus dalam daerah
yang dilalui aliran intermitten.
6. Gambar Beberapa Jenis Batuan Sedimen Klastik
Gambar 6.2 Breksi
Gambar 6.1 Konglomerat
Gambar 6.4 Batulempung
Gambar 6.3 Batupasir
28 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”
DAFTAR PUSTAKA
http://miningundana07.wordpress.com/2009/10/08/batuan-sedimen-klastik/ diakses
26 Oktober 2010
http://www.geofacts.co.cc/2010/02/sedimen-klastik-terrigenous.html diakses 26
Oktober 2010
http://www.google.com/imghp diakses 26 Oktober 2010
29 Paper Praktikum Petrologi Acara “Batuan Sedimen Klastik”