Sunday, February 21, 2010

SEDIMENTOLOGI


SEDIMENTOLOGI

· Sedimentologi adalah ilmu yang mempelajari sedimen atau endapan (Wadell, 1932). Sedangkan sedimen atau endapan pada umumnya diartikan sebagai hasil dari proses pelapukan terhadap suatu tubuh batuan, yang kemudian mengalami erosi, tertansportasi oleh air, angin, dll, dan pada akhirnya terendapkan atau tersedimentasikan.

· Sedimentologi adalah studi tentang proses-proses pembentukan, transportasi dan pengendapan material yang terakumulasi sebagai sedimen di dalam lingkungan kontinen dan laut hingga membentuk batuan sedimen.

· Sedimentologi adalah ilmu yang mempelajari pembentukan lapisan tanah karena pengendapan tanah yang mengalami perpindahan dari tempat lain.

· Sedimentologi adalah salah satu cabang dari ilmu geologi yang membahas secara khusus batuan sedimen atau mempelajari batuan sedimen/ endapan-endapan dengan segala prosesnya

Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang ditransport oleh media air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan. Sedangkan batuan sedimen adalah suatu batuan yang terbentuk dari hasil proses sedimentasi, baik secara mekanik maupun secara kimia dan organik.

a. Secara mekanik

Terbentuk dari akumulasi mineral-mineral dan fragmen-fragmen batuan. Faktor-faktor yang penting antara lain :

· Sumber material batuan sedimen :

Sifat dan komposisi batuan sedimen sangat dipengaruhi oleh material-material asalnya. Komposisi mineral-mineral batuan sedimen dapat menentukan waktu dan jarak transportasi, tergantung dari prosentasi mineral-mineral stabil dan nonstabil.

· Lingkungan pengandapan :

Secara umum lingkungan pengendapan dibedakan dalam tiga bagian yaitu: Lingkungan Pengendapan Darat, Transisi dan Laut. Ketiga lingkungan pengendapan ini, dimana batuan yang dibedakannya masing-masing mempunyai sifat dan ciri-ciri tertentu.

· Pengangkutan (transportasi) :

Media transportasi dapat berupa air, angin maupun es, namun yang memiliki peranan yang paling besar dalam sedimentasi adalah media air. Selama transportasi berlangsung, terjadi perubahan terutama sifat fisik material-material sedimen seperti ukuran bentuk dan roundness. Dengan adanya pemilahan dan pengikisan terhadap butir-butir sedimen akan memberi berbagai macam bentuk dan sifat terhadap batuam sedimen.

· Pengendapan :

Pengendapan terjadi bilamana arus/gaya mulai menurun hingga berada di bawah titik daya angkutnya. Ini biasa terjadi pada cekungan-cekungan, laut, muara sungai, dll.

· Kompaksi :

Kompaksi terjadi karena adanya gaya berat/grafitasi dari material-material sedimen sendiri, sehingga volume menjadi berkurang dan cairan yang mengisi pori-pori akan bermigrasi ke atas.

· Lithifikasi dan Sementasi :

Bila kompaksi meningkat terus menerus akan terjadi pengerasan terhadap material-material sedimen. Sehingga meningkat ke proses pembatuan (lithifikasi), yang disertai dengan sementasi dimana material-material semen terikat oleh unsur-unsur/mineral yang mengisi pori-pori antara butir sedimen.

· Replacement dan Rekristalisasi :

Proses replacement adalah proses penggantian mineral oleh pelarutan-pelarutan kimia hingga terjadi mineral baru. Rekristalisasi adalah perubahan atau pengkristalan kembali mineral-mineral dalam batuan sedimen, akibat pengaruh temperatur dan tekanan yang relatif rendah.

· Diagenesis :

Diagenesis adalah perubahan yang terjadi setelah pengendapan berlangsung, baik tekstur maupun komposisi mineral sedimen yang disebabkan oleh kimia dan fisika.

b. Secara Kimia dan Organik

Terbentuk oleh proses-proses kimia dan kegiatan organisme atau akumulasi dari sisa skeleton organisme. Sedimen kimia dan organik dapat terjadi pada kondisi darat, transisi, dan lautan, seperti halnya dengan sedimen mekanik.

Masing-masing lingkungan sedimen dicirikan oleh paket tertentu fisik, kimia, dan biologis parameter yang beroperasi untuk menghasilkan tubuh tertentu sedimemen dicirikan oleh tekstur, struktur, dan komposisi properti. Kita mengacu kepada badan-badan khusus seperti endapan dari batuan sedimen sebagai bentuk. Istilah bentuk mengacu pada unit stratigrafik dibedakan oleh lithologic, struktural, dan karakteristik organik terdeteksi di lapangan. Sebuah bentuk sedimen dengan demikian unit batu itu, karena deposisi dalam lingkungan tertentu, memiliki pengaturan karakteristik properti. Lithofacies dibedakan oleh ciri-ciri fisik seperti warna, lithology, tekstur, dan struktur sedimen. Biogfacies didefinisikan pada karakteristik palentologic dasar. Inti penekanan adalah bahwa lingkungan depositional menghasilkan bentuk sedimen. Karakteristik properti dari bentuk sedimen yang pada gilirannya merupakan refleksi dari kondisi lingkungan deposional.

Stratigrafi adalah studi batuan untuk menentukan urutan dan waktu kejadian dalam sejarah bumi. Dua subjek yang dapat dibahas untuk membentuk rangkaian kesatuan skala pengamatan dan interpretasi. Studi proses dan produk sedimen memperkenankan kita menginterpretasi dinamika lingkungan pengendapan. Rekaman-rekaman proses ini di dalam batuan sedimen memperkenankan kita menginterpretasikan batuan ke dalam lingkungan tertentu. Untuk menentukan perubahan lateral dan temporer di dalam lingkungan masa lampau ini, diperlukan kerangka kerja kronologi.

Ilmu bumi secara tradisional telah dibagi kedalam sub-disiplin ilmu yang terfokus pada aspek-aspek geologi seperti paleontologi, geofisika, mineralogi, petrologi, geokimia, dan sebagainya. Di dalam tiap sub-disiplin ilmu ini, ilmu pengetahuan telah dikembangkan sebagai teknik analitik baru yang telah diaplikasikan dan dikembangkannya teori-teori inovatif. Diwaktu yang sama karena kemajuan-kemajuan di lapangan, maka diperkenalkannya integrasi kombinasi ide-ide dan keahlian dari berbagai disiplin ilmu yang berbeda-beda. Geologi adalah ilmu multidisiplin yang sangat baik dipahami jika aspek-aspek berbeda terlihat berhubungan antara satu dengan lainnya. Sedimentologi perhatiannya tertuju pada pembentukan batuan sedimen. Kemudian batuan sedimen dibahas hubungan waktu dan ruangnya dalam rangkaian stratigrafi di dalam cekungan-cekungan sedimen. Tektonik lempeng, petrologi dan paleontologi adalah topik tambahan.

Metode-metode yang digunakan oleh sedimentologists untuk mengumpulkan data dan bukti pada sifat dan kondisi depositional batuan sedimen meliputi;

  • Mengukur dan menggambarkan singkapan dan distribusi unit batu;
    • Menggambarkan formasi batuan, proses formal mendokumentasikan ketebalan, lithology, singkapan, distribusi, hubungan kontak formasi lain
    • Pemetaan distribusi unit batu, atau unit
  • Deskripsi batuan inti (dibor dan diambil dari sumur eksplorasi selama hidrokarbon)
  • Sequence stratigraphy
    • Menjelaskan perkembangan unit batu dalam baskom
  • Menggambarkan lithology dari batu;
  • Menganalisis geokimia dari batu

Geokimia isotop, termasuk penggunaan penanggalan radiometrik, untuk menentukan usia batu, dan kemiripan dengan daerah sumber.

Lingkungan Sedimen dan Fasies

Lingkungan pada semua tempat di darat atau di bawah laut dipengaruhi oleh proses fisika dan kimia yang berlaku dan organisme yang hidup di bawah kondisi itu pada waktu itu. Oleh karena itu suatu lingkungan pengendapan dapat mencirikan proses-proses ini. Sebagai contoh, lingkungan fluvial (sungai) termasuk saluran (channel) yang membawa dan mengendapkan material pasiran atau kerikilan di atas bar di dalam channel (Gambar 1.4). Ketika sungai banjir, air menyebarkan sedimen yang relatif halus melewati daerah limpah banjir (floodplain) dimana sedimen ini diendapkan dalam bentuk lapis-lapis tipis. Terbentuklah tanah dan vegetasi tumbuh di daerah floodplain. Dalam satu rangkaian batuan sedimen (Gambar 1.5) channel dapat diwakili oleh lensa batupasir atau konglomerat yang menunjukkan struktur internal yang terbentuk oleh pengendapan pada bar channel. Setting floodplain akan diwakili oleh lapisan tipis batulumpur dan batupasir dengan akar-akar dan bukti-bukti lain berupa pembentukan tanah. Dalam deskripsi batuan sedimen ke dalam lingkungan pengendapan, istilah fasies sering digunakan. Satu fasies batuan adalah tubuh batuan yang berciri khusus yang mencerminkan kondisi terbentuknya (Reading & Levell 1996). Mendeskripsi fasies suatu sedimen melibatkan dokumentasi semua karakteristik litologi, tekstur, struktur sedimen dan kandungan fosil yang dapat membantu dalam menentukan proses pembentukan. Jika cukup tersedia informasi fasies, suatu interpretasi lingkungan pengendapan dapat dibuat. Lensa batupasir mungkin menunjukkan channel sungai jika endapan floodplain ditemukan berasosiasi dengannya. Namun bagaimanapun, channel yang terisi dengan pasir terdapat juga di dalam setting lain, termasuk delta, lingkungan tidal dan lantai laut dalam. Pengenalan channel yang terbentuk bukanlah dasar yang cukup untuk menentukan lingkungan pengendapan. Fasies pengendapan batuan sedimen dapat digunakan untuk menentukan kondisi lingkungan ketika sedimen terakumulasi.


Gambar 1.4 Suatu lingkungan sedimen modern: channel sungai pasiran dan floodplain bervegetasi (dekat Morondava, di bagian barat Madagascar).

Lingkungan Sedimen Modern dan Tua

Kombinasi proses fisika, kimia dan biologi yang bekerja dalam setiap tempat dan setiap waktu adalah hal unik, produk proses-proses ini jenisnya tak terhingga. Dari sudut pandang ilmu pengetahuan objektif, proses yang menentukan pembentukan batuan sedimen harus diteliti berurutan untuk menentukan proses fisika yang terdapat di dalam lingkungan, sifat kimiawi air, dan sebagainya. Untuk tujuan pelatihan kita dapat mempertimbangkan sejumlah lingkungan prinsip yang memiliki karakterisitk yang dapat dikenali. Kategori-kategori lingkungan ini terdiri dari anggota-anggota terakhir dan berada di sepanjang spektrum setting pengendapan. Kemungkinan keberagaman dari karakter ‘tipikal’ lingkungan tertentu tidak ada habisnya dan juga mungkin ada situasi peralihan atau menengah (intermediate) di antara dua setting. Bahaya kesalahan interpretasi (pigeon-holing) harus selalu dijaga dalam pikiran kita: suatu rangkaian batupasir tipis dan lapisan batulumpur mungkin memiliki karakter umum pengendapan dalam setting laut dalam tapi kehadiran rekahan-rekahan (dessication crack) dalam batulumpur akan menjadi bukti jelas bahwa singkapan tersebut adalah singkapan darat (subaerial), tidak konsekuen dengan pembentukan di dalam air dalam.

Cara untuk membahas lingkungan pengendapan adalah memulainya dari daerah pegunungan dimana pelapukan dan erosi menghasilkan detritus klastik, dan turun hingga dasar laut dalam. Karakter lingkungan kontinen, pantai (coastal) dan laut dangkal diantaranya dipengaruhi oleh suplai detritus klastik, curah hujan, temperatur, produktivitas biogenik, topografi di darat dan batimetri di laut. Beberapa proses mungkin sangat umum dalam banyak lingkungan yang berbeda: pengendapan dari suspensi material berbutir halus membentuk lapis lumpur yang mungkin terdapat di atas floodplain, di dalam danau, laguna, teluk tersembunyi (sheltered bays), setting paparan bagian luar dan laut terdalam. Proses-proses yang unik untuk setting tertentu: aliran bolak-balik (reversal) reguler berkaitan dengan aksi tidal adalah ciri unik lingkungan laut dangkal dan pantai. Secara umum, kombinasi proses-proses dapat merupakan karakter tiap-tiap setting pengendapan.
Asosiasi proses-proses pengendapan dapat merupakan karakteristik lingkungan pengendapan yang berbeda dan memperkenankan kita mengenali sejumlah kategori lingkungan utama.


Gambar 1.5 Batuan sedimen yang diinterpretasikan sebagai endapan channel sungai (lensa batupasir di bawah kaki) yang tergerus hingga batulumpur yang diendapkan di

Dengan dikemukannya doktrin uniformitarisme pada akhir abad ke 19 berdampak besar sekali pada perkembangan ilmu sedimentologi ini. Hal ini terlihat jelas pada tulisan beberapa penulis, seperti Sorby (1853) dan Lyell (1865) yang mengemukakan interpretasi modern tentang struktur dan tekstur dari batuan sedimen. Sampai pertengahaan abad ke 20, sedimentologi lebih dikenal hanya sebatas pada studi di bawah mikroskop, terutama untuk fosil. Dalam perioda itu mineral berat dan penghitungan secara petrografis (point counting) berkembang dengan pesat. Secara serentak, para ahli stratigrafi menemukan fosil-fosil kunci penunjuk umur batuan.

Para ahli geologi struktur mempunyai andil besar mendorong pengembangan ilmu sedimentologi. Mereka menemui kesulitan dalam menentukan bagian atas dan bagian bawah suatu lapisan yang sudah terlipat kuat sampai terjadi pembalikan lapisan. Beberapa struktur sedimen seperti retakan (desiccation crack), silang siur dan perlapisan bersusun, sangat edial untuk memecahkan persoalan ini (Shrock, 1948). Pada 1950an sampai awal 1960an berkembang konsep tentang arus turbit. Sementara itu ahli petrografi masih sibuk menghitung zirkon dan ahli stratigrafi sibuk pula mengumpulkan fosil sebanyak-banyaknya, ahli struktur geologi sudah mulai bertanya berapa tebal runtunan endapan turbit ini di geosinklin. Pertanyaan ini menyibukan geologiawan untuk mengetahui hasil endapan turbit pada setiap jenis.

Pendorong lain terhadap perkembangan sedimentologi datang dari perusahaan minyak, dimana mereka mulai mencari jebakan stratigrafi. Pelopornya adalah American Petroleum Institute dengan Project 51-nya, yang mempelajari secara multi disiplin dari sedimen moderen di Teluk Meksiko. Kemudian kegiatan seperti ini diikuti oleh perusahaan lain, universitas dan institusi oseanografi. Sehingga pada akhir 1960an sedimentologi sudah kokoh menjadi suatu cabang ilmu pengetahuan sendiri.

Pada 1970an penelitian sedimentologi mulai beralih dari makroskopis dan fisik ke arah mikroskopis dan kimia. Dengan perkembangan teknik analisa dan penggunaan katadoluminisen dan mikroskop elektron memungkinkan para ahli sedimentologi mengetahui lebih baik tentang geokimia. Perkembangan yang pesat ini memacu kita untuk mengetahui hubungan antara diagenesa, pori-pori dan pengaruhnya terhadap evolusi porositas dengan kelulusan batupasir dan batugamping.

Saat ini berkembang perbedaan antara makrosedimentologi dan mikrosedimentologi. Makrosedimentologi berkisar studi fasies sedimen sampai ke struktur sedimen. Di lain fihak, mikrosedimentologi meliputi studi batuan sedimen di bawah mikroskop atau lebih dikenal dengan petrografi.

APLIKASI SEDIMENTOLOGI

Sebagai ilmu pengetahuan sedimentologi sangat erat berhubungan dengan tiga ilmu dasar: biologi, fisika mupun kimia. Biologi, yang mempelajari binatang dan tetumbuhan, dapat mempelajari sisa kehidupan masa silam yang sudah menjadi fosil. Ilmu ini dikenal dengan nama paleontologi. Paleontologi sangat bermanfaat dalam studi stratigrafi, terutama dalam penentuan umur runtunan batuan berdasarkan kandungan fosilnya (biostratigrafi) dan kaitannya dengan litostratigrafi. Hal ini sangat berguna bagi analisa struktur dan sedimentologi regional. Selain itu paleontologi juga melukan studi lingkungan purba dimana fosil itu hidup dan berhubungan dengan kehidupan lainnya. Studi lingkungan kehidupan fosil secara mendalam akan dapat membantu mengetahui cuaca, musim, bahkan kecepatan arus dan pengendapan batuan yang menyertai fosil tersebut.

Sedimentologi telah memberikan kontribusi ke berbagai bidang, baik dalam pemanfaatan kekayaan alam maupun perekayasaan lingkungan. Banyak ahli sedimentologi datang dari usaha minyak bumi dan sedikit dari usaha tambang lainnya.

Pada pekerjaan teknik sipil yang berhubungan dengan aliran air misalnya pelabuhan, penahan erosi pantai, dan jaringan pipa di dasar laut, sangat membutuhkan studi rinci tentang keadaan lokasi dimana bangunan itu akan ditempatkan. Studi ini meliputi angin, arus gelombang, pasang surut dan sedimentasi serta sifat fisik batuannya.

2 comments:

indra said...

Wkhhhhhhhhhh kenapa ini muncul??? material sedimentologi cekungan laut sy cr.... Ah... teles bwt yang punya blog ini...

Anonymous said...

materi gak jelas, tambah lagi lagunya buat kaget dan kuat banget. makasih banyak