Pasir Dan Batupasir
-
Upload
ellalumbanraja -
Category
Documents
-
view
60 -
download
0
description
Transcript of Pasir Dan Batupasir
Pasir Dan Batupasir
I. Batupasir
1.1 Pengertian Umum
Batupasir adalah batu yang terbentuk dari butir-butir yang saling terekat
dan tertekan oleh sebuah lapisan endapan yang ada di atasnya Batupasir ini
tersusun oleh material ukuran pasir (sebagai fragmen penyusun utama)
kemudian campuran matrik (fragmen sedimen lebih halus dari pasir) dan
semen (sebagai perekat semua fragmen yang ada yang biasanya berupa
mineral sangat halus berupa karbonat, silica, dan lain sebagainya yang hadir
saling mengunci akibat reaksi kimia selama proses lithifikasi terjadi. Secara
umum fragmen ukuran pasir ini berupa mineral atau fragmen batuan
(seukuran pasir tentunya dapat berasal dari batulanau, batulempung, atau
batuan beku halus/ bertekstur afanitik dan juga metamorf bertekstur halus.
Mineral yang umumnya terdapat pada batupasir adalah kuarsa, feldspar, dan
beberapa jumlah minor element asesoris. Batupasir adalah batuan sedimen
dengan komposisi penyusun berupa material material klastika terigen dengan
ukuran dominan yaitu 1/16 – 2 mm. Ukuran pastikel ini adlah material
sedimen pasir dalam skala wentworth
1
1.2 Konposisi
Sebagaimana diketahui batupasir ini disusun oleh material ukuran pasir yang
berfungsi sebagai fragmen penyusun utama dan juga campuran matriks (fragmen
sedimen yang memiliki ukuran lebih halus dari pasir) dan semen (sebagai perekat
semua fragmen yang ada, biasanya berupa mineral sangat halus berupa karbonat,
silika, dsbnya yang hadir saling mengunci/interlocking akibat reaksi kimia selama
litifikasi terjadi). Secara umum fragmen ukuran pasir berupa mineral ataupun
fragmen batuan (seukuran pasir tentunya dapat berasal dari batulanau,
batulempung, atau batuan beku halus/bertekstur afanitik, dan batuan metamorf
bertekstur halus). Mineral-mineral paling umum pengisi batupasir adalah kuarsa,
feldspar, dan beberapa jumlah minor dari mienral asesoris. Sementara fragmen
batuan (rock fragmen or lithic fragmen) disusun oleh fragmen batuan beku
bertekstur halus (andesit, basalt, tuf, dll), batuan metamorf (metakuarsit, sekis,
filit, slate, dan argilit), dan batuan sedimen bertekstur halus (pasir sangat halus,
silststone, shale, dan chert, batugamping).
I.2.1 Fragmen Penyusun Mineral
Kuarsa
2
Mineral ini memiliki resistensi tinggi terhadap pelapukan dan jumlahnya
melimpah di alam. Karena perilaku fisiknya yang tahan akan proses abrasi dan
resisten terhadap reaksi kimia (sukar bereaksi yang mengakibatkan disintegrasi)
menjadikan kuarsa sebagai material yang tahan terhadap proses recycling.
Mineral kuarsa dapat berasal dari batuan plutonik, khususnya yang bersifat felsic
seperti granit, metamor, dan batupasir yang lebih tua
Feldspar
Mineral feldspar ini memiliki kelimpahan jumlah yang cukup banyak di alam.
Mineral feldspar yang menyusun komposisi batupasir ini terbagi menjadi K-
felspar dan plagioklas. K-feldspar (atau dikenal juga sebagai potasium
feldspar) sedikit berbeda dengan kelompok feldspar lain (plagioklas). Mineral
ini memiliki rumus kimia KALSi3O8, memiliki kekerasan 6 (skala mohs) dan
dapat tertransport cukup jauh. Sementara Plagioclase feldspar (anortit-albit)
memiliki rumus kimia (Na, Ca) (Al,Si)Si2O8, memiliki skala mohs 6-6.5 dan
jumlahnya yang sangat melimpah.
Mineral Asesoris
Mineral asesoris tidak banyak hanya sekitar 2-3% mengisi komposisi
batupasir, mineral asesoris ini mengacu kepada semua jenis mineral selain dua
mineral yang disebutkan tadi, bisa mineral silikat dalam deret bowen (deret
olivin, piroksen, hondblenda, biotit, muskovit) maupun mineral asesoris
berupa mineral berat serpeti zirkon, apatit, turmalin, korundum, atau intan dan
logam ekonomis nativ.
Mineral mafic seri bowen juga hadir sebagai sisa-sisa mineral yang
bertahan terhadap proses erosi saat transportasi dan alterasi selama proses
diagenesis.
Mineral autigenik
Mineral ini hadir bukan dibawa oleh transportasi bersama butiran
terigen klastik lainnya, melainkan hadir secara insitu akibat kondisi kimia
3
tertentu pada daerah tersebut. Glaukonit, klorit, zeolit dan mineral mineral
lainnya dapat hadir melalui proses diagentik atau proses tertentu.
1.2.2 Fragmen penyusun berupa Fragmen batuan (fragmen litik)
Pecahan batuan sumber purba dapat lapuk tertransportkan berukuran berbagai
jenis klastika sedimen (skala wentworth) berupa bongkah, kerakal, kerikil, dan
pasir tentunya. Litik fragmen ini dapat berasal dari semua jenis batuan dengan
syarat batuan provenence haruslah bertekstur halus.
1.3 Matriks
Material butiran yang berukuran lebih halus yang menjadi tempat fragmen
pasir tertanam disebut matriks dengan ukuran matriks kurang dari 0.03 mm (Boggs,
2006) dan mengisi ruang antar butiran. kebanyakan mateiral penyusun matrik adalah
lempung seperti illite (K2[Si6Al2]Al4O20(OH)4], smectite (montmorillonite) [(Al,
Mg)8(Si4O10)3(OH)10.12H2O], kaolinite (Al2Si2O5(OH)4], dan chlorite [(Mg,
Fe)5 (Al, Fe3+)2Si3O10(OH)8]. Hampir semua mineral lempung dibentuk hasil
pelapukan subaerial dan hidrolisis, meskipun pada kondisi pelapukan subaqueous
(dalam air) juga dapat menghasilkan mineral lempung dan diagenesis akibat burial.
Keberadaan matrik dalam batupasir ini menurut pettijohn, Potter, dan Siever, 1987)
dikontrol oleh tiga faktor:
1. Pelapukan dan erosi dari batuan provenance yang mana matrik berasal. Dua
jenis dari material detrital diketahi mampu menjadi matrik batupasir ketika
lapuk,yaitu kelomok filosilikat-lempung, mika, dan klorit yang secara primer
dapat menjadi matrik-dan fragmen batuan yang tidak stabil, rock fragmen ini
secara mudah teralterasi oleh proses diageneis dan metamorfisme tingkat
rendah.
2. Kombinasi proses kimia pada lingkungan pengendapan. Sebagai contoh,
kecepatan arus dan dansitas mengontol jumlah material matrik berbutir halus
yang tertransportasikan dan diendapkan bersama pasir. Selain itu kontrol
keasaman (pH), potensial Oksidasi (Eh), stabilitas berbagai fase mineral
4
selama dan setelah pengendapan, stabilitas filosilikat, secara khusus
dikontrol oleh kimia dari dasar dan air pori.
3. Proses diagensis. Proses proses rekristalisasi, neokristalisasi, dan deformasi
ringan, fragmen batuankaya lempung semuanya memainkan peranan penting
dalam produksi matrik dari butiran detritus yang telah ada (sedimen pasir
yang diendapkan). Feldspar akan teralterasi digantikan oleh mineral lempung
atau mika; klorit baru dan lempung terbentuk dari hasil presipitasi larutan
intergranular (antar butir) dan air laut; mineral lainnya, bahkan kuarsa, dapat
digantikan oleh lempung.
Diketahui enam jenis material matrik dan semen yang diketahui dalam
batupasir (Dickinson, 1970) yaitu:
(1) detrital, mud seperti lempung atau disebut protomatriks(terbawa
langsung saat pengendapan),
(2) protomatrix yang terreksritalisasi atau disebut orthomatrix,
(3) deformasi dan reksritaslisasi dari fragmen litik disebutpseudomatrix,
(4) polimineralik yang terbentuk dari hasil neokristalisasi saat diagnesis
terjadi dan alterasi dari butiran framework yang menyusun batupasir disebut
juga epimatrix,
(5) semen filosilikat homogen, termasuk smektit, klorit, klorit-
vermikulit, kaolinit, cheladoniteillite, dan muscovite,
(6) semen nonfilosilikat, menagndung mineral mineral seperti kalsit,
uarsa, dolomit, hematit, mineral mineral fosfat, oksida mangan, dan zeolit.
Membedakan berbagai tipe matrik dan semen dari berbagai jenis batuan
mungkin akan cukup sulit. Tapi analisis tekstural, kimia, dan petrografi yang
detil dapat digunakan untuk membedakan mana kandungan detritus dan non
detritus. (Almon, Fullerton, dan Davies, 1976).
1.4 Semen
5
Dua kelompok utama material penyusun semen adalah silika dan karbonat.
Semen silika hadir dari hasil overgrowth (saling tumbuh), misalnya dua partikel
kuarsa yang bersentuhan dan tumbuh kemudian merekat pada kedua sisinya akibat
aktivitas pelarutan oleh air tanah selama proses diagenesis atau proses proses lain
yang kompleks. Tidak semua batupasir memiliki struktur overgrowth yang bersemen
silika umum pada batupasir kaya kuarsa (quartz arenite sanstone). Semen silika tidak
selalu berasal dari kuarsa, hasil larutan mineral mineral silikat yang lain juga ikut
menymbangkan silika pada semen (karena sifatnya yang lebih mudah terdisintegrasi
oleh proses kimia dibandingkan kuarsa yang lebih resisten).
Kelompok semen kedua yang banyak dijumpai pada batupasir adalah semen
karbonat, seperti kalsit dan dolomit. Tentu saja semen karbonat in berasal dari larutan
garam kalsium karbonat yang kemudian terpresipitasi membentuk semen.
Semen semen lain berupa mineral autogenik klorit, zeolit, dan glaukonit juga
bisa hadir sebagai pengganti semen silika dan karbonat pada kondisi tertentu. Semua
semen pada batupasir adalah merupakan mineral sekunder yang dimana
pembentukannya terjadi setelah pengendapan.
1.4 Struktur
Struktur dalam batupasir hampir memborong semua jenis struktur sedimen
yang telah kita diskusikan. Struktur ini dapat bersifat mesoskopis sampai
makroskopis. Struktur mesoskopis yaitu seluruh struktur yang dijumpai baik secara
internal dalam beds maupun pada skala antar bed. Sedangkan sturktur makroskpis
dinsini menunjukan struktur tubuh formasi batupasir secara menyeluruh dan bentuk
fisik persebarannya terhadap formasi lain. Struktur mesoskopis yah yang banyak kita
jumpai di lapangan seperti pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. Struktur mesoskopis pada batupasir
6
Semua jenis strutkur mau baik depositional (bedding, cross, ripple,
lamination, dll) maupun erosional (sourr, flute, channel, dll), atau deformational
structure (slump or slide, breccias, covolute lamination, dissh pillar, ball and pillow,
load casat dll), atau diagenetic structure (concretion, syolites, dan lain lain).
1.5 Tekstur
Tekstur batupasir secara umum adalah epiklastik (istilah umum untuk tekstur
batuan sedimen yang tersusun berupa yang terbentuk di permukaan (epi=surface) dan
mengandung akumulasi butiran (clast) baik dari membundar-menyudut yang
terpaketkan bersama. Batupasir memiliki komposisi fragmen utama berupa kuarsa,
feldspar, dan fragmen batuan yang terikat bersama pada batas kontak butir, atau
antara kontak butiran dan matrik yang terikat oleh kristalisasi semen dalam pori
batuan; atau kombinasi proses proses ini.
1.6 Penamaan dan Klasifikasi Batupasir
7
Klasifikasi Pettijohn (1975)
Penamaan batupasir beradasarkan komposisi mineralogi dan material penyusunnya
dengan memplot klasifikasi pettijohn (1975) atau dikenal juga dengan QFL plot
(Quartz, Feldspar, Lithic fragment) dan lain sebagainya. Komponen utama adalah tiga
material kerangka penyusun batupasir berukuran pasir yaitu kuarsa, feldspar, dan
fragmen batuan (Fragmen litik). QFL merupakan unsur paling utama dalam
klasifikasi manapun, pada klasifikasi pettijohn menambahkan unsur matrik agar
klasifikasi lebih sistematis bukan terpaku hanya pada kompenen butiran kasar
penyusun. Dari klasifikasi tersebut lahirlah nama-nama batupasir seperti quartz
arenite, quartz wacke, feldspathic wacke, greywacke, lithic arenite, lithic wacke, dan
lain sebagainya.
Gambar 4. Klasifikasi Pettijohn
Berdasarkan diagram QFL diatas, fragmen penyusun utama pasir dalam
klasifikasi ada tiga komponen yaitu kuarsa (Q), Feldspar (k-feldspar dan plagioklas
yaitu F) dan fragmen batuan (lithic fragment L), bidang lateral yang membentuk
adalah meningkatnya kandungan matrik dalam batuan, bila matrik kurang dari 15%
maka batuan disebut batupasir arenite dan bila matrik barada pada kisaran 15%-75%
dinamakan batupasir wacke (greywacke) bila lebih dari 75% disebut mudstone
(bukan pasir lagi udah gak ada yang kasar. Selanjutnya tiga komponen utama ini
8
(QFL) menjadi panamaan bagian depan yang dipadankan dengan sifat kandungan
matriknya tadi (arenite dan wacke) misalnya quartz arenite, quartz wacke, feldspahtic
arente, dan sebagainya. Kuarsa menjadi dominasi dalam penamaan (menjadi quarzt
arenite or wacke) bila kandungannya terhadap komposisi batuan mencapai minimal
95%. Kemudian feldpar dikatakan akan menjadi batupasir feldspathic (arenite atau
wacke) bila kandungannya dalam fragmen mencapai minimal 25% dari total fragmen
penyusun, begitu juga dengan fragmen litik (fragmen batuan) minimal harus 25% dari
komposisi total fragmen penyusun. dan perbandingan antara feldspar dan fragmen
litik bila komposisinya melimpah lihat yang dominan dengan batas perbandingan
50%.
Klasifikasi Gilbert
Gambar 5. Klasifikasi Gilbert
Skema diatas hampir sama dengan pettijohn (1975) hanya berbeda kadar
persentase matrik pengisi. Pada pettijohn matrik sampai 15% batupasirnya disebut
juga arenite, tapi di Dott (1962 dalam Guilbert 1982) batupasir dikatakan arenite jika
matriknya kurang dari 5%. Untuk komposisi komponen QFL, kuarsa minimal 90%
artinya komposisi yang lain (Feldspar dan Litik) minimal 10% untuk menaruh nama
feldspathic atau litik di depan.
9
Klasifikasi Folk
Gambar 6. Klasifikasi Folk
Pada klasifikasi folk kurang lebih ada dua kelompok nama arkos dan
arenit, dan quartzarenite. Pada klasifikasi Folks keberadaan matriks diabaikan,
tapi bukan berarti kadar matrik diabaikan dalam penjelasannya. Kadar matrik
digunakan untuk mengetahui kadar kematangan (maturitas) dari batupasir.
Pada klasifikasi Folk ini semua yang berhubungan dengan feldspar (kaya
feldspar) maka batuannya akan disebut arkose , sedangkan untuk rock fragme,
akan jadi arenite dan turunannya. Kadar persentase kuarsa yang cukup tinggi
bila mencapai 75% dan kandungan fragmen lain (feldspar dan rock fragment)
menurun maka batuannya diberi nama menjadi ‘sub’, subarkose dan
sublitharenite. Untuk kadar kuarsa >95% dinamakan quartz arenite.
Jenis-jenis batupasir :
Batupasir Kuarsa (Quartz Arenites): berasosiasi dengan sedimen eolian,
beach, shelf (lingkungan kerak stabil), tingkat kematangan: matang (mature)
hingga sangat matang (supermature), interbedded dengan shallow marine
limestone, umumnya memiliki struktur sedimen lapisan bersilang, mineralogi
kuarsa, rijang kuarsit lebih dari 90%, semen silika, karbonat, hematit.
10
Gambar 2. Batupasir Kuarsa
Batupasir Arkose (Arkoses): memiliki butiran feldspar dengan persentase
yang tinggi, warnanya merah atau merah muda, lingkungan non-marine
(sering fluviatil pada iklim semi-arid), tingkat kematngan: matang (mature)
atau submatang (submature), mineralogi: kuarsa < 90% (rata-rata 50-60%),
feldspar > fragmen litik 10-75% (rata-rata 20-40%), semen karbonat, silika,
feldspar, hematit, mineral sulfat (barit, pirit, mineral lempung).
Gambar 3. Batupasir arkose
Batupasir Litik (Litharenites): penamaan tergantung dari jenis fragmen butiran
yang hadir, lingkungan deltaik atau fluviatil, mineraalogi fragmen litik 10-
80%, feldspar, kuarsa, semen karbonat, silika, mineral lempung, oksida besi,
pirit, matriks lempung / klorit (kalau ada).
Batupasir wacke (Greywacke): sebagian besar keras dan berwarna abu-abu
gelap dengan matriks melimpah, feldspar dan butiran litik umumnya hadir,
diendapkan oleh arus turbidit pada cekungan air dalam, menunjukkan struktur
sedimen turbidit.
11
II. Pasir
Pasir merupakan material sedimen yang menjadi komposisi batupasir dimana
material-materialnya belum mengalami kompaksi, sementasi maupun proses
diagenesis yang lainnya. Pasir dapat digolongkan menjadi tiga kategori utama:
(1) Pasir terigen (terrigeneous sand)
Pasir terigen adalah pasir yang terbentuk akibat pelapukan dan penghancuran
batuan tua. Pasir tu diangkut, dipilah, dan diubah oleh aliran fluida (air atau
udara) serta berasal dari daerah sumber yang terletak di luar cekungan
pengendapannya.
(2) Pasir karbonat (carbonate sand)
Sebagian besar pasir karbonat merupakan endapan bahari dan terutama
disusun oleh rangka binatang, oolit, serta intraklas yang terbentuk pada tempat
yang relatif berdekatan dengan lokasi pengendapannya (partikel
intraformasional). Material penyusun pasir karbonat terbentuk dalam
cekungan pengendapan serta bukan merupakan material rombakan yang
merupakan produk penghancuran batuan tua. Salah satu pengecualian untuk
itu adalah partikel-partikel karbonat yang terbentuk akibat erosi yang sangat
cepat pada paket batugamping dalam suatu sabuk orogen. Pasir karbonat yang
disusun oleh partikel-partikel yang disebut terakhir ini pada dasarnya
merupakan pasir terigen yang berasal dari batugamping dan dolomit tua.
(3) Pasir piroklastik (pyroclastic sand).
Pasir piroklastik adalah pasir yang terbentuk akibat letusan gunungapi.
Pasir piroklastik dapat diendapkan dalam lingkungan yang beragam, baik
12
lingkungan terestris maupun lingkungan akuatis. Istilah
vulkaniklastik (volcaniclastic)juga diterapkan pada sebagian pasir, yakni pasir
yang kaya akan material vulkanik. Pasir vulkaniklastik dapat berupa pasir
piroklastik maupun pasir terigen (jika berasal dari volcanic terrane).
Tipe suatu pasir akan menjadi sukar untuk ditentukan apabila pasir itu
mengandung material yang asal-usulnya beragam. Pada pasir seperti itu, material
piroklastik bisa bercampur dengan material terigen dan karbonat dalam proporsi yang
bervariasi.
2.1 Daerah akumulasi batupasir
Dengan pengecualian untuk pasir karbonat dan pasir piroklastik, pasir
terutama ditemukan di sungai dan pesisir. Dalam jumlah yang lebih sedikit, pasir
juga ditemukan pada gumuk dan laut dangkal. Pasir aluvial mencakup pasir yang
ditemukan pada kipas aluvial, alur sungai, dataran banjir, delta danau, dan delta
laut. Sebagian besar pasir sungai berasosiasi dengan alur sungai, meskipun
sebagian diantaranya dapat keluar dari alur dan mem-bentuk endapan limpah
banjir pada dataran banjir. Pasir pesisir tidak hanya mencakup gisik, namun juga
gosong lepas pantai, delta pasut, dan (pada beberapa kasus) pasir dataran pasut.
Pasir eolus mencakup gumuk pantai dan medan gumuk di gurun. Pasir laut
umumnya berupa pasir paparan. Walau demikian, sebagian pasir diangkut
melewati tepi paparan oleh arus turbid untuk kemudian diendapkan pada tonjolan
benua serta lekukan-lekukan terisolasi yang ada di laut-dalam.
Pasir merupakan sedimen kontinental; sebagian besar berasal dari wilayah
benua dan diendapkan pada wilayah benua. Perlu dijelaskan disini bahwa tempat-
tempat akumulasi pasir yang paling umum pada masa sekarang bersifat linier
(gisik dan sungai). Walau demikian, sebagian pasir purba membentuk endapan
stratiform yang tersebar luas. Perbedaan antara lokasi pengendapan pasir masa kini
yang umumnya bersifat linier dengan pasir purba yang memperlihatkan
13
penyebaran yang luas mengindikasikan bahwa tubuh pasir yang memiliki
penyebaran luas merupakan produk pergeseran lokasi pengendapan dari waktu ke
waktu, akibat migrasi sungai pada arah lateral, atau akibat transgresi dan regresi
garis pantai.
2.2 Lingkungan Pengendapan Pasir
Tidak semua lingkungan pengendapan pasir terepresentasikan secara
seimbang dalam rekaman geologi. Dalam endapan Paleozoikum di bagian tengah
Pegunungan Appalachia, dimana pasir membentuk sektiar 23% total penampang
stratigrafi di daerah itu (Colton, 1970), diperkirakan bahwa setengahnya atau lebih
dari setengahnya merupakan endapan sungai, sekitar 1/4 diantaranya merupakan
turbidit bahari, dan sisanya merupakan endapan litoral dan laut-dangkal. Tidak
satupun diantara pasir itu yang merupakan endapan eolus.
Pasir masa kini, dengan beberapa pengecualian, merupakan material yang
terpilah baik hingga terpilah sedang. Selain itu, dengan pengecualian untuk pasir
yang berasal dari pasir tua yang sangat matang, pasir masa kini umumnya tidak
membundar.
Komposisi, baik komposisi mineral maupun komposisi kimia, pasir masa
kini juga sangat bervariasi. Komposisi pasir masa kini tampaknya lebih tergantung
pada ukuran partikel dan litologi batuan sumber, bukan pada iklim, lingkungan,
atau agen pengendapan. Komponen penyusun sebagian besar pasir berupa kuarsa,
felspar, dan fragmen batuan. Pasir masa kini mengandung felspar dalam kisaran 1–
77%. Pasir sungai mengandung felspar 22%, sedangkan pasir gisik dan pasir gumuk
masing-masing mengandung felspar sekitar 10%. Tingginya kadar felspar dalam
pasir sungai mungkin dapat dinisbahkan pada inklusi material glasial dalam jumlah
yang “terlalu” banyak. Relatif rendahnya kadar felspar dalam pasir gisik dan pasir
gumuk mungkin terjadi karena masuknya pasir yang lebih matang dari batuan-
batuan yang ada di sekitar dataran pantai.
14
Untuk dapat mengenal fragmen batuan, pasir yang diteliti harus cukup
kompak sedemikian rupa sehingga dapat disayat dan diamati dengan metoda dan
teknik yang biasa digunakan dalam analisis sayatan tipis batupasir purba. Data hasil
penelitian seperti itu, sebagaimana yang kita miliki saat ini, memperlihatkan bahwa
pasir sungai masa kini banyak mengandung fragmen batuan
Dari penjelasan singkat di atas dapat disimpulkan bahwa pasir sungai masa
kini rata-rata mengandung 22% felspar, 20% fragmen batuan, dan—dengan
menganggap bahwa pasir masa kini hanya disusun oleh felspar, fragmen batuan,
dan kuarsa—58% kuarsa.
Sebagaimana yang mungkin telah diperkirakan, komposisi kimia pasir masa
kini mencerminkan komposisi mineralnya.
15