CONTOH BATUAN SEDIMEN KLASTIK DAN NONKLASTIK

A.  Pengertian batuan sedimen

Hasil pelapukan dan pengikisan permukaan bumi merupakan bahan utama sedimen. Sedimen berasal dari bahasa latin sedimentum yang berarti pengendapan. Batuan sedimen tersingkap paling banyak di daratan di bandingkan batuan lainnya. Batuan beku dan metamorf, sebesar 75 persen luas daratan, walaupun di perkirakan hanya 5 persen volume bagian terluar bumi. Meskipun kelihatannya kecil, namun batuan sedimen sangat penting dalam geologi, karena di dalamnya terekam sejarah peristiwa-peistiwa geologi di masa lampau.

Batuan sedimen merupakan batuan yang terbentuk dari sedimen yang di endapkan di darat maupun di dalam air dan setelah mengalami proses geologi menjadi batuan sedimen. Batuan sedimen termasuk dalam batuan sekunder karena mateoal pembentuknya merupakan hasil dari aktivitas kimia dan mekanik denudasi terhadap batuan yang sudah ada. Diendapkan dari lutan atau suspensi dalam air atau udara pada suhu dan tekanan normal. Endapannya adalah hasil rombakan dan hancuran batuan kerak bumi, terdiri dari fragmen batuan, mineral dan berbagai material lainnya, ditransport oleh angin atau air dan di endapkan di lekukan-lekukan di darat maupun di laut. Material yang terbawa dalam suspense mengendap karena kecepatan medium transporasinya tertahan atau kondisi fisiknya berubah dan material dalam larutan terendapakan karena perubahan kondisi kimia atau fisika medium, atau secara tidak langsung oleh aktivitas binatang dan tumbuhan.

Sedimen tidak hanya bersumber dari darat saja tetapi dapat juga dari yang terakumulasi di tepi-tepi cekungan yang melengser kebawah akibat gaya gravitasi. Meskipun secara teoritis dibawah permukaan air tidak terjadi erosi, namun masih ada energy air, gelombang dan arus bawah permukaan yang mengikis terumbu-terumbu karang di laut dan hasil kikisannya terendapkan di sekitarnya. Material sedimen dapat beripa :

1.    Fragmen dan mineral-mineral dari batuan yang sudah ada. Misalnya kerikil di sungai, pasir di pantai dan lumpur di laut atau di danau.

2.    Material organik, seperti terumbu koral di laut, sisa-sisa cangkang organism air dan vegetasi di rawa-rawa.

3.    Hasil penguapan dan proses kimia seperti garam di danau payau dankalsim karbonat di aut dangkal.

B. Proses sedimentasi

Batuan yang berasal dari hasil rombakan berbagai jenis batuan adalah batuan sedimen. Batuan sedimen ini terbentuk dengan proses pertama tentunya adalah pecahnya atau terabrasinya batuan sumber yang kemudian hasil pecahannya tertransportasi dan mengendap di suatu area tertentu. Proses-proses tersebut telah lazim disebut sebagai proses-proses sedimentasi. Proses sedimentasi pada batuan sedimen klastik terdiri dari 2 proses, yakni proses sedimentasi secara mekanik dan proses sedimentasi secara kimiawi.

v  Proses sedimentasi mekanik

Proses sedimentasi secara mekanik merupakan proses dimana butir-butir sedimen tertransportasi hingga diendapkan di suatu tempat. Proses ini dipengaruhi oleh banyak hal dari luar. Transportasi butir-butir sedimen dapat dipengaruhi oleh air, gravitasi, angin, dan es. Dalam cairan, terdapat dua macam aliran, yakni laminar (yang tidak menghasilkan transportasi butir-butir sedimen) dan turbulent (yang menghasilkan transportasi dan pengendapan butir-butir sedimen). Arus turbulen ini membuat partikel atau butiran-butiran sedimen mengendap secara suspensi, sehingga butiran-butiran yang diendapkan merupakan butiran sedimen berbutir halus (pasir hingga lempung). Proses sedimentasi yang dipengaruhi oleh gravitasi dibagi menjadi 4, yakni yang dipengaruhi oleh arus turbidit, grain flows, aliran sedimen cair, dan debris flows.

1.    Arus turbiditi dipengaruhi oleh aliran air dan juga gravitasi. Ciri utama pengendpan oleh arus ini adalah butiran lebih kasar akan berada di bagian bawah pengendapan dan semakin halus ke bagian atas pengendapan.

2.    Grain flows biasanya terjadi saat sedimen yang memiliki kemas dan sorting yang sangat baik jatuh pada slope di bawah gravitasi. Biasanya sedimennya membentuk reverse grading.

3.    Liquified sediment flows merupakan hasil dari proses liquefaction.

4.     sedangkan debris flows, volume sedimen melebihi volume ar, dan menyebabka aliran dengan viskositas tinggi. Dengan sedikit turbulens, sorting dari partikel mengecil dan akhirnya menghasilkan endapan dengan sorting buruk.

v  Proses sedimentasi kimiawi

Proses sedimentasi secara kimiawi terjadi saat pori-pori yang berisi fluida menembus atau mengisi pori-pori batuan. Hal ini juga berhubungan dnegan reaksi mineral pada batuan tersebut terhadap cairan yang masuk tersebut. Berikut ini merupakan beberapa proses kimiawi dari diagenesis batuan sedimen klastik:

a.    Dissolution (pelarutan), mineral melarut dan membentuk porositas sekunder.

b.    Cementation (sementasi), pengendpan mineral yang merupakan semen dari batuan, semen tersebut diendapkan pada saat proses primer maupun sekunder.

c.    Authigenesis, munulnya mineral baru yang tumbuh pada pori-pori batuan

d.    Recrystallization, perubahan struktur kristal, namun kompsisi mineralnya tetap sama. Mineral yang biasa terkristalisasi adalah kalsit.

e.    Replacement, melarutnya satu mineral yang kemudian terdapat mineral lain yang terbentuk dan menggantikan mineral tersebut

f.     Compaction (kompaksi)

g.    Bioturbation (bioturbasi), proses sedimentasi oleh hewan (makhluk hidup)

Dalam proses sedimentasi itu sendiri terdapat yang disebut dengan diagenesis. Diagenesis memiliki tahapan-tahapan sebagai berikut,:

Ø  Eoldiagenesis

Tahap ini merupakan tahap awal dari pengendapan sedimen. Dimana terjadi pembebanan, yang menyebabkan adanya kompaksi pada tiap lapisan sedimennya. Pada tahap ini proses kompaksi mendominasi

Ø  Mesodiagenesis = earlydiagenesis

Ø  Latelydiagenesis
tahap mesogenesis ini terjadi setelah melewati tahap eoldiagenesis. Pada tahap ini, kompaksi yang sangat kuat disertai dnegan proses burial, menyebabkan kenaikan suhu dan tekanan yang memicu terjadinya dissolution. Pada tahap ini proses yang mendominasi adalah proses dissolution (pelarutan). Sampai dengan proses ini, dikategorikan sebagai earlydiagenesis. Apabila setelah proses pelarutan, masih terjadi burial, maka akan terjadi sementasi di sekitar butiran-butiran sedimen. (inilah yang disebut dnegan latelydigenesis). Apabila kompaksi terus berlanjut, hingga pada suhu 150 derajat celcius.. Proses diagenesis akan berhenti dan digantikan menjadi proses metamorfisme.

Ø  Telodiagenesis
sedangkan jika setelah tahapan mesodiagenesis terjadi pengangkatan, dalam proses pengangkatan ini, keberadaan berbagai jenis air (air meteorik, air tanah, dll) mempengaruhi susunan komposisi kimia batuan, sehingga memungkinkan terjadinya authigenesis (pengisian mineral baru).

C. Macam-Macam Batuan Sedimen

1.    Batuan sedimen kalstik

Batuan sedimen klastik merupakan batuan sedimen yang terbentuk dari pengendapan kembali detritus atau pecahan batuan asal. Batuan asal dapat berupa batuan beku, metamorf dan sedimen itu sendiri. Batuan sedimen 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 dan 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 dimulai dari pelapukan mekanis maupun secara kimiawi, kemudian tererosi dan tertransportasi menuju suatu cekungan pengendapan. Setelah pengendapan berlangsung sedimen mengalami diagenesa yakni, prosess- proses yang berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sedimen, selama dan sesudah litifikasi.

a.    Breksi

	Gambar : batu Breksi

Breksi memiliki butiran-butiran yang bersifat coarse yang terbentuk dari sementasi fragmen-fragmen yang bersifat kasar dengan ukuran 2 hingga 256 milimeter. Fragmen-fragmen ini bersifat runcing dan menyudut. Fragmen-fragmen dari Breksi biasanya merupakan fragmen yang terkumpul pada bagian dasar lereng yang mengalami sedimentasi, selain itu fragmen juga dapat berasal dari hasil longsoran yang mengalami litifikasi. Komposisi dari breksi terdiri dari sejenis atau campuran dari rijang, kuarsa, granit, kuarsit, batu gamping, dan lain-lain.

b.    Konglomerat

	Gambar : batu Konglomerat

 

Konglomerat hampir sama dengan breksi, yaitu memiliki ukuran butir 2-256 milimeter dan terdiri atas sejenis atau campuran rijang, kuarsa, granit, dan lain-lain, hanya saja fragmen yang menyusun batuan ini umumnya bulat atau agak membulat. Pada konglomerat, terjadi proses transport pada material-material penyusunnya yang mengakibatkan fragmen-fragmennya memiliki bentuk yang membulat.

c.    Standstone (Batu Pasir)

	Gambar : Batu Pasir

Sandstone atau batu pasir terbentuk dari sementasi dari butiran-butiran pasir yang terbawa oleh aliran sungai, angin, dan ombak dan akhirnya terakumulasi pada suatu tempat. Ukuran butiran dari batu pasir ini 1/16 hingga 2 milimeter. Komposisi batuannya bervariasi, tersusun terutama dari kuarsa, feldspar atau pecahan dari batuan, misalnya basalt, riolit, sabak, serta sedikit klorit dan bijih besi. Batu pasir umumnya digolongkan menjadi tiga kriteria, yaitu Quartz Sandstone, Arkose, dan Graywacke.

2.    Batuan Sedimen Non-Klastik

a.    Limestone (Batu Gamping)

	Gambar : Batu Gamping

Limestone atau batu gamping adalah batuan sedimen yang memiliki komposisi mineral utama dari kalsit (CaCO3). Teksturnya bervariasi antara rapat, afanitis, berbutir kasar, kristalin atau oolit. Batu gamping dapat terbentuk baik karena hasil dari proses organisme atau karena proses anorganik. Batu gamping dapat dibedakan menjadi batu gamping terumbu, calcilutite, dan calcarenite.

b.    Coal (Batu Bara)

                                                                                                              

Coal atau batu bara adalah batuan sedimen yang terbentuk dari kompaksi material yang berasal dari tumbuhan, baik berupa akar, batang, maupun daun. Teksturnya amorf, berlapis, dan tebal. Komposisinya berupa humus dan karbon. Warna biasanya coklat kehitaman dan pecahannya bersifat prismatik.

Batu bara terbentuk pada rawa-rawa pada daerah beriklim tropis yang airnya mengandung sedikit oksigen. Bagian dari tumbuhan jatuh dan mengendap di dasar rawa semakin lama semakin bertambah dan terakumulasi. Material tersebut lama-kelamaan terkubur oleh material di atasnya sehingga tekanannya bertambah dan air keluar, dan kemudian mengalami kompaksi menjadi batu-bara.

D. Hukum Superposisi

Hukum superposisi (atau prinsip superposisi) adalah sebuah aksioma kunci berdasarkan observasi sejarah alam yang merupakan prinsip dasar stratigrafi sedimen dan ilmu geologi lain tergantung alam:"Lapisan sedimen yang diendapkan dalam urutan waktu, dengan yang tertua di bagian bawah dan yang termuda di atas.

Pada saat sedimen di endapkan, mengikuti hukum alam, maka material yang terberat akan terendapakan telebih dahulu di bandingkan dengan yang lebih ringan, sesuai dengan kecepatan atau medium pembawanya. Mekanisme dan kondisi lingkungan pengenapan akan terekam dalam sedimen meskipun telah mengalami diagenesa menjadi batuan sedimen.

Pada pertengahan abad 17 Nicholaus Steno memperhatikan bahwa sedimen akan terkumpul oleh proses pengendapan melalui suatu medium air atau angin. Endapan ini akan membentuk lapisan-lapisan mendatar atau horizontal, yang terendapkan terlebih dahulu berada di sebelah bawah yang kemudian berada di atasnya. Berdasarkan pengamatannya ini, pada tahun 1669 ia mencetuskan 3 prinsip dasar pengendapan yang lebih di kenal dengan Hukum steno yaitu :

1.    Horizontalitas (Horizontality) : Kedudukan awal pengendapan suatu lapisan batuan adalah horisontal, kecuali pada tepi cekungan memiliki sudut kemiringan asli (initial-dip) karena dasar cekungannya yang memang menyudut.

2.    Superposisi (Superposition) : Dalam kondisi normal (belum terganggu), perlapisan suatu batuan yang berada pada posisi paling bawah merupakan batuan yang pertama terbentuk dan tertua dibandingkan dengan lapisan batuan diatasnya.

3.    Kesinambungan Lateral (Lateral Continuity) : Pelamparan suatu lapisan batuan akan menerus sepanjang jurus perlapisan batuannya. Dengan kata lain bahwa apabila pelamparan suatu lapisan batuan sepanjang jurus perlapisannya berbeda litologinya maka dikatakan bahwa perlapisan batuan tersebut berubah facies. Dengan demikian, konsep perubahan facies terjadi apabila dalam satu lapis batuan terdapat sifat, fisika, kimia, dan biologi yang berbeda satu dengan lainnya