BATUAN SEDIMEN

BATUAN SEDIMEN

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk akibat lithifikasi bahan rombakan batuan asal maupun hasil denudasi atau hasil reaksi kimia maupun hasil kegiatan organisme. Bahan rombakan batuan asal itu batuan beku, batuan metamorf maupun batuan sedimen yang telah lapuk akibat terkena matahari, angin, hujan dsb. Selanjutnya tererosi dan tertransportasi kecekungan pengendapan dan mengeras / membatu / litifikasi.

Batuan sedimen banyak sekali jenisnya dan tersebar sangat luas dengaan ketebalan dari beberapa cm sampai beberapa km. Ukuran butirnya bisa dari sangat halus (berukuran lempung) sampai sangat kasar (berukuran > 64 mm, misalnya pada batu breksi atau konglomerat). Dan beberapa proses lagi seperti media transportasi, struktur sedimen dan lain sebagainya yang cukup komplek dalam kaitannya dengan batuan sedimen.

Dibanding dengan batuan beku maka batuan sedimen hanya 5 % dari seluruh batuan yang ada dikerak bumi, dari 5 % tersebut 80 % nya adalah batulempung, 5% nya batu pasir dan 15% nya batuan karbonat / batu gamping.

Namun pelamparan dipermukaan bumi, batuan sedimen menempati 75 % dari seluruh batuan yang ada dan 25 % nya adalah batuan beku dan batuan metamorf .

Penggolongan batuan sedimen secara genetis yang dikemukakan oleh W.T.Huang 1962 dan Pettijohn 1975 adalah membagi batuan sedimen menjadi dua yaitu batuan sedimen klastis dan batuan sedimen non klastis.

Batuan Sedimen Klastis adalah batuan sedimen yang terbentuk dari pengendapan kembali detritus atau pecahan batuan asal. Dimulai dari batuan asal yang mengalami pelapukan mekanis (disintegrasi) maupun kimiawi (dekomposisi), setelah lapuk tererosi selanjutnya tertransportasi menuju kesuatu cekungan pengendapan. Setelah diendapkan dicekungan, sedimen sebelum menjadi batu akan mengalami proses diagenesa yakni proses perubahan perubahan yang berlangsung pada temperatur rendah didalam suatu sedimen. Selama dan sesudah litifikasi inilah yang merupakan proses yang mengubah suatu endapan sedimen menjadi batuan sedimen.

Proses Diagenesa meliputi : Kompaksi sedimen akibat tekanan dari berat beban diatasnya, Sementasi yaitu turunnya material material diruang antar butir sedimen dan mengikat butir-butir sedimen satu dengan lainnya, Rekristalisasi yaitu peng kristalan kembali suatu mineral dari suatu larutan kimia yang berasal dari pelarutan material sedimen selama diagenesa atau sebelum diagenesa, Autigenesis yakni terbentuknya mineral baru dilingkungan diagenetik, sehingga adanya mineral tersebut merupakan partikel baru dalam suatu sedimen. Proses diagenesa juga meliputi Metasomatisme, yaitu pergantian mineral sedimen oleh berbagai mineral autigenik tanpa pengurangan volume.

Batuan Sedimen Non klastis adalah batuan sedimen yang terbentuk dari hasil reaksi kimia atau bisa juga dari hasil kegiatan organisme. Terbentuk ditempat itu juga dan tidak mengalami transportasi seperti hal nya batuan sedimen klastis. Reaksi kimia yang dimaksud adalah kristalisasi langsung atau reaksi organik (seperti penggaraman unsur-unsur laut, pertumbuhan kristal dari agregat kristal yang terpresipitasi dan replacement).

Batuan Sedimen golongan dedtritus kasar adalah batuan sedimen dengan ukuran butir yang besar / kasar, diendapkan dengan proses mekanis. Lingkungan tempat diendapkannya pada umumnya adalah sungai dan danau, tapi bisa juga laut. Contoh batuannya adalah batu pasir, batu breksi dan batu konglomerat.

Batuan sedimen golongan detritus halus adalah batuan sedimen dengan ukuran butir yang halus. Lingkungan tempat diendapkannya pada umumnya adalah dilaut, dari laut dangkal sampai laut dalam.

Batuan sedimen golongan Karbonat adalah batuan sedimen dengan komposisi di dominasi / sebagian besar (lebih dari 50 %) terdiri dari garam garam karbonat, dan mineral kalsit  juga kumpulan cangkang molusca, algae, foraminifera atau lainnya yang bercangkang kapur. Batuan karbonat lingkungan pengendapannya adalah pasti lingkungan laut. Dari material penyusunnya maka batuan karbonat dapat dibagi kedalam banyak sekali jenisnya. Proses pembentukan batuan karbonat ini dapat terjadi secara insitu (ditempat itu juga yang berarti tidak mengalami transportasi dan termasuk batuan sedimen nonklastis) dan material materialnya berasal dari larutan yang mengalami proses kimia maupun biokimia dimana organisme ikut berperan. Pembentukan batuan karbonat dapat terjadi pula dari butiran rombakan yang mengalami transportasi secara mekanik dan diendapkan ditempat lain (sedimen klastis). Seluruh proses tersebut berlangsung pada lingkungan laut, sehingga praktis terbebas dari detritus asal darat.

Batuan sedimen golongan Silika adalah batuan sedimen yang proses terbentuknya adalah gabungan antara proses organik dan proses kimiawi untuk lebih menyempurnakanya. Pada umumnya terbentuk ditempat itu juga (tidak mengalami transportasi) sehingga termasuk batuan sedimen non klastis.

Batuan sedimen golongan Evaporite adalah batuan sedimen hasil evaporasi / penguapan, terbentuk dilingkungan danau atau laut yang tertutup dan untuk terjadinya batuan ini syaratnya harus ada air yang memiliki larutan kimia yang cukup pekat.

Batuan sedimen golongan Batubara adalah batuan sedimen yang terbentuk dari unsur-unsur organik, yaitu dari tumbuh-tumbuhan, dimana sewaktu tumbuh tumbuhan itu mati dan ambruk segera dengan cepat tertimbun oleh suatu lapisan diatasnya yang tebal sehingga tidak memungkinkan terjadinya pelapukan. Lingkungan terbentuknya batu bara adalah khusus sekali, tetapi pada umumnya diendapkan pada lingkungan rawa.

Perbedaan yang sangat khas pada kenampakkan antara batuan sedimen klastis dan non klastis adalah :

Apabila itu sedimen nonklastis maka  pada umumnya komposisi mineralnya adalah mono mineral dan tidak memperlihatkan perlapisan. Sedangkan apabila itu sedimen klastis maka pada umumnya akan memperlihatkan perlapisan pada bidang tubuh batuan tersebut.

Perlapisan dapat kita ketahui dari kenampakkan :

·         Adanya perbedaan warna mineral

·         Adanya perbedaan  ukuran besar butir

·         Adanya perbedaan  komposisi mineral

·         Adanya perubahan macam batuan

·         Adanya perubahan struktur sedimen

·         Adanya perubahan kekompakan / kekerasan

Menentukan Tekstur Batuan Sedimen  Klastis

Tekstur batuan sedimen adalah suatu kenampakkan yang berhubungan dengan ukuran butir, bentuk butir serta susunan butir tersebut (Pettijohn, 1975). Butiran tersusun dan terikat oleh semen dan masih ada rongga diantara butirnya. Pembentukan tekstur ini dikontrol oleh media dan cara transportasinya (Jackson, 1970 dan Reineck and Singh, 1975).

Pembahasan tekstur akan meliputi :

1.      Ukuran Butir

Fosil, mineral dan fosil dalam batuan sedimen dianggap sebagai butiran. Pemerian ukuran butirnya didasarkan pada skala Wentworth, 1922 :

2.      Pemilahan (sortasi)

Pemilahan adalah keseragaman dari ukuran besar butir penyusun batuan sedimen, artinya bila semakin seragam ukuran dan besar butirnya maka pemilahannya semakin baik.

Gambar Pemilahan pada batuan sedimen

1.      Pemilahan baik (well sorted)

2.      Pemilahan sedang (moderate sorted)

3.      Pemilahan buruk (poorly sorted)

3.      Kebundaran (roundness)

Kebundaran adalah nilai membulat atau nilai meruncingnya butiran, dimana sifat ini hanya bisa diamati pada batuan sedimen klastik berukuran sedang sampai bongkah.

Gambar Derajad  kebundaran  (roundness)

1.      Menyudut (angular) 

2.      Menyudut tanggung (subangular)

3.      Membulat tanggung (subrounded) 

4.      Membulat (rounded)

5.      Membulat baik (wellrounded)

4.      Kemas (fabric)

Kemas yaitu hubungan antar butiran didalam batu tersebut. Didalam batuan sedimen klastik dikenal 2 macam kemas, yaitu :

1.      Kemas terbuka (apabila butiran tidak saling bersentuhan / mengambang didalam matrik).

2.      Kemas tertutup (apabila butiran saling bersentuhan satu sama lainnya).

Menentukan Struktur Batuan Sedimen Klastis

Struktur sedimen merupakan suatu kelainan dari perlapisan normal dari batuan sedimen yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energi pembentuknya. Pembentukan struktur sedimen ini dapat terjadi pada waktu bersamaan dengan terbentuknya batuan maupun segera setelah proses pengendapan (Pettijohn and Potter, 1964 ; RP. Koesoemadinata, 1981).

Berdasarkan genesa / asalnya, struktur sedimen yang terbentuk dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu : Stuktur sedimen Primer, Sekunder dan Organik.

1.      Struktur sedimen Primer

Struktur ini terbentuk saat proses sedimentasi, dengan demikian dapat merefleksikan mekanisme dari pengendapannya.

2.      Struktur sedimen Sekunder

Struktur sedimen sekunder ialah struktur sedimen yang terbentuk sesudah sedimentasi atau sebelum diagenesa atau pada waktu diagenesa. Struktur ini merefleksikan keadaan lingkungan pengendapannya, misalnya keadaan dasr cekungan, lereng dan lingkungan organisnya.

3.      Struktur sedimen Organik

Struktur sedimen organik adalah struktur sedimen yang terbentuk oleh kegiatan organisme seperti molusca, cacing atau binatang lainnya.

Menentukan Komposisi Mineral Batuan Sedimen Klastis

Komposisi mineral dari batuan sedimen klastis dalam diskripsi / pemeriannya kita amati dalam 3 bagian / 3 komponen yang ada dalam batu tersebut. Ketiga bagian tersebut adalah :

1.      Fragmen

Fragmen adalah bagian butiran yang ukurannya paling besar dan dapat berupa pecahan pecahan batuan, mineral, fosil, atau zat organik lainnya.

2.      Matrik

Matrik adalah bagian butiran yang ukurannya lebih kecil dari fragmen dan terletak diantara fragmen sebagai massa dasar. Matrik dapat berupa pecahan batuan, mineral atau fosil yang berukuran lebih kecil dibandingkan fragmen.

3.      Semen

Semen adalah bukan butiran, tetapi material pengisi rongga antar butir dan sebagai bahan pengikat diantara fragmen dan matrik. Bentuknya amorf atau kristalin.

Menentukan Tekstur Batuan Sedimen Non Klastis

Berbeda dengan tekstur pada batuan sedimen klastis yang terdiri dari 4 unsur (ukuran butir, pemilahan, kebundaran dan kemas), maka tekstur pada batuan sedimen non klastis hanya langsung dibedakan menjadi dua yaitu :

1.      Tekstur Amorf

Terdiri dari mineral yang tidak punya bentuk kristal atau amorf (non kristalin).

2.      Tekstur Kristalin

Terdiri dari kristal kristal yang interlocking (saling mengunci) satu sama lain.                

Menentukan Struktur Batuan Sedimen Non Klastis

Struktur batuan sedimen non klastik terbentuk dari proses reaksi kimia ataupun kegiatan organik.

Macam struktur yang penting pada batuan sedimen non klastik antara lain :

1.      Struktur Fossiliferous : ialah struktur yang ditunjukkan oleh adanya fosil atau komposisi yang terdiri dari fosil.

2.      Struktur Oolitik : ialah struktur dimana suatu fragmen klastik diselubungi oleh mineral nonklastik, bersifat konsentris dengan diameter berukuran < 2mm.

3.      Struktur Pisolitik : sama dengan Oolitik tetapi ukuran diameternya > 2mm.

4.      Struktur Konkresi : sama dengan Oolitik tetapi tidak menunjukkan sifat konsentris.

5.      Struktur Cone in Cone : struktur pada batu gamping kristalin yang menunjukkan pertumbuhan kerucut perkerucut.

6.      Struktur Bioherm : struktur yang tersusun oleh organisme murni dan bersifat insitu.

7.      Struktur Biostrome : seperti Bioherm tetapi bersifat klastik / berlapis.

Bioherm dan Biostrome merupakan struktur luar yang hanya tampak dilapangan.

8.      Struktur Septaria : Sejenis struktur konkresi, tetapi mempunyai komposisi lempungan. Ciri khasnya adanya rekahan rekahan yang tidak teratur akibat penyusutan bahan bahan lempungan tersebut karena proses dehidrasi, kemudian celah celah yang terbentuk terisi oleh kristal kristal karbonat berukuran kasar.

9.      Struktur Geode : banyak dijumpai pada batu gamping, berupa rongga rongga yang terisi oleh kristal kalsit atau kwarsa  yang tumbuh kearah pusat rongga tersebut.

10.  Stuktur Stylolit : merupakan hubungan antar butir yang bergerigi.

Menentukan Komposisi Mineral Batuan Sedimen Nonklastis

Komposisi mineral pada batuan sedimen nonklastik sangat penting di diskripsikan, karena sangat menentukan dalam penamaan batuannya. Komposisi mineral pada batuan sedimen nonklastik biasanya hanya terdiri dari satu atau dua macam mineral.

·         Batugamping nonklastik hanya terdiri dari mineral kalsit dan atau dolomit

·         Batu rijang atau batu chert komposisinya mineral kalsedon

·         Batu gypsum komposisinya mineral gypsum

·         Batu anhidrite komposisinya mineral anhidrite

Batuan Sedimen Karbonat

Batuan sedimen karbonat adalah batuan sedimen dengan komposisi lebih dari 55 % terdiri dari mineral-mineral atau garam-garam karbonat, yang secara umum meliputi batugamping dan dolomit. Proses terbentuknya batuan karbonat ini dapat terjadi secara insitu berasal dari larutan yang mengalami proses kimia maupun biokimia dimana organisme ikut berperan, atau dapat pula batuan karbonat ini terjadi dari butiran rombakan yang mengalami transportasi secara mekanik lalu diendapkan di tempat lain. Jadi dapat disimpulkan bahwa batuan karbonat ini dapat dibagi menjadi dua yaitu Batuan karbonat / Batugamping Nonklastik dan Batugamping Klastik. Seluruh proses terbentuknya batugamping klastik maupun non klastik tersebut berlangsung pada lingkungan air laut, jadi praktis bebas dari dedtritus asal darat.