06.sedimentasi dan batuan sedimen

Upload: mulyanashiorashii

Post on 27-Feb-2018

229 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    1/55

    PROSES SEDIMENTASIDAN BATUAN SEDIMEN

    Pertemuan 6

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    2/55

    Terbentuknya Batuan Sedimen

    Proses terbentuknyabatuan sedimen daribatuan yang telah adasebelumnya. Materialyang berasal dari prosespelapukan kimiawi dan

    mekanis,ditransportasikandalam bentuk larutan danpadat, dandiendapkansebagai sedimen, yang

    kemudianterlitifikasimenjadi batuan sedimen.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    3/55

    Pelapukan

    Pelapukan (weathering)adalah proses hancurnyafisik batuan (disintegrasi)dan perubahan kimiawi(dekomposisi) batuan

    dan mineral pada atau didekat permukaan bumi.

    Differential weathering: terjadi karena batuan berbeda dalam komposisi& struktur yang menyebabkan perbedaan tingkat kecepatan pelapukan.Pelapukan terdiri dari 2 jenis:1. Pelapukan mekanis2. Pelapukan kimiawi

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    4/55

    Pelapukan Mekanis

    Pelapukan mekanis terjadi bila gaya-gaya fisika memecahkan materialbatuan menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dengan masihmempertahankan komposisi kimia batuan induknya.

    Proses pelapukan mekanis meliputi:

    Pembekuan es(frost action) Pelepasan tekanan(pressure release)

    Pemuaian dan penyusutan panas(thermal expansion andcontraction)

    Pertumbuhan kristal garam(salt crystal growth)

    Aktifitas organisme

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    5/55

    Pelapukan Mekanis akibat Pembekuan Es

    Pelapukan akibat pembekuan es : terjadiketika air meresap masuk kedalam bidangretakan dan mengembang ketikamembeku. Pecahan-pecahan batuan akanterbentuk ketika proses tersebut terjadi

    berulangkali.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    6/55

    Pelapukan Mekanis akibat Pelepasan Tekanan

    Proses seperti ini juga seringkali terjadi dalam prosespenambangan(rock burst) yang membahayakan jiwa parapenambang.

    Kekar lembaranpada granitterbentuk : ketikaerosi menghilangkanbatuan penutup danmenghilangkan gayatekan yang ada.

    Batuan kemudianmengembang danretakan-retakanyang sejajar bidangpermukaanterbentuk.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    7/55

    Pelapukan Mekanisakibat Pemuaian dan Penyusutan

    Batuan merupakan konduktor panas yang jelek, sehingga bila terkenapanas permukaan batuan akan lebih memuai daripada bagian dalamnya,mengakibatkan permukaan batuan mengalami keretakan.

    Mineral berwarna gelap lebih menyerap panas dibandingkan denganmineral berwarna cerah, menyebabkanheterogenitas tingkat pemuaianantar mineral dalam suatu batuan.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    8/55

    Pelapukan Mekanis akibat KristalGaram

    Air yang mengandung garammeresap kedalam kayu, danketika airnya menguap garamyang tertinggal mengembangdan memecahkan serat serat

    kayu.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    9/55

    Pelapukan Mekanis akibat Organisme

    Akar pepohonan Jamur

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    10/55

    Pelapukan Kimiawi

    Pelapukan kimiwai : terjadi ketika material batuan mengalami perubahankomposisi (dekomposisi) oleh reaksi kimiawi. Umumnya ada 3 proses pelapukan kimiawi:

    Solusi (larutan) contoh: CaCO3 + H2O + CO2 Ca

    +2 + 2HCO3-

    Kalsit Air Karbon ion ion

    dioksida kalsium bikarbonat

    Oksidasi contoh: 4Fe + 3O2 2Fe2O3

    Besi Oksigen Oksida besi (Hematit)

    Hidrolisa

    contoh: 2KAlSi3O8 + 2H+ + 2HCO3- + H2O Ortoklas ion ion air

    hidrogen bikarbonat

    Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + 2HCO3

    - + 4SiO2Lempung ion ion silika

    (Kaolin) potassium bikarbonat

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    11/55

    Pelapukan Kimia akibat Solusi

    Ketika pelarutan (solusi) terjadi, ion-ion suatu materi terpisahdalam suatu cairan, dan material padat menjadi larut.

    Air merupakan pelarut yang efektif karena bentuk molekulnya yangasimetris, mempunyai muatan listrik positif pada ujung atomhidrogen dan muatan listrik negatif pada ujung oksigen.

    Diagram dibawah menunjukkan proses pelarutan (disolusi) sodiumkhlorida (NaCl) di dalam air.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    12/55

    Faktor Pengontrol Tingkat PelapukanKimiawi

    Pelapukan kimiawi bekerja pada permukaan batuan, dimana prosesnyaberjalan dari luar ke arah dalam.

    Beberapa faktor yang mengontrol tingkat kecepatan pelapukan kimiawiadalah:

    Ukuran partikel Iklim

    Jenis material induk

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    13/55

    Ukuran Partikel dan Tingkat Pelapukan

    Ketika batuan terbelah menjadi bongkah-bongkah berukuran kecilmaka luas permukaannya bertambah namun volumenya tetap.

    Semakin luas permukaan suatu batuan, semakin intensif prosespelapukan yang dialaminya.

    Luas Permukaan =6 m2 Luas Permukaan =12 m2 Luas Permukaan = 24 m2

    1 m

    1 m

    0,5 m

    0,5 m

    0,25 m

    0,25 m

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    14/55

    Iklim dan Tingkat Pelapukan

    25

    15

    5

    0

    -5

    -15

    -250 50 100 150 200 250

    Hujan tahunan rata-rata (cm)

    Temp

    eraturtahunanrata-rata(oC)

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    15/55

    Material Induk dan TingkatPelapukan

    Stabilitas Mineral Silikat

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    16/55

    Pelapukan Membola

    (a) Pelapukan membola terjadi ketika tubuh batuan terbelah-belaholeh bidang kekar dan mengalami proses pelapukan kimia.

    (b) Proses pelapukan kimia tersebut berjalan paling intensif padabagian sudut dan tepi bongkah.

    (c) Ketika suatu bongkah telah terlapukkan menjadi bola, seluruhpermukaannya akan mengalami proses perlapukan denganintensitas yang sama dan tidak akan ada lagi perubahan bentuk;yang berubah hanyalah ukuran bolanya saja yang terus mengecil.

    (a)

    (b) (c)

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    17/55

    Tanah

    Tebal dan tipisnya tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

    Jenis batuan induk (komposisi mineral batuan induk)

    Relief topografi permukaan bumi

    Iklim

    Organisme

    Waktu Lapisan tipis materi organik

    Zona pelepasan

    Zona akumulasi

    Sebagian berubah darimaterial induk

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    18/55

    Terbentuknya Batuan Sedimen

    Proses terbentuknya

    batuan sedimen daribatuan yang telah adasebelumnya. Materialyang berasal dariprosespelapukan

    kimiawi dan mekanis,ditransportasikandalam bentuk larutandan padat, dandiendapkan sebagai

    sedimen, yangkemudianterlitifikasimenjadi batuansedimen.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    19/55

    Butiran Sedimen

    Besar Butir adalah ukuran butirdari material penyusun batuansedimen diukur berdasarkanklasifikasi Wentword.

    SKALA WENTWORDUkuran Butir Nama

    >25664 2564 64

    2 - 41/16 2

    1/256 1/161/256 2mm

    Pasir 1/16 mm - 2mm

    Lanau (silt) 1/256 - 1/16 mm

    Lempung (clay)

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    28/55

    Klasifikasi Batuan Sedimen

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    29/55

    Klasifikasi Batuan Sedimen

    Batuan sedimen detrital tersusun oleh detritus (partikel padat daribatuan yang telah ada sebelumnya). Detritus sering pula disebut dengannama klastika (yang berarti partikel), sehingga jenis batuannyadiidentifikasi memiliki tekstur klastik.

    Batuan sedimen kimiawi berasal dari senyawa terlarut hasil daripelapukan kimiawi, dimana aktifitas kimiawi anorganik maupun organikmengekstraksi senyawa tersebut dan merubahnya menjadi mineralpadat.

    Batuan sedimen kimiawi yang dihasilkan oleh aktifitas organisme lazimdisebut sebagaibatuan sedimen bio-kimiawi.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    30/55

    Contoh Batuan Sedimen

    Breksi

    Batupasir

    Batulempung

    Konglomerat

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    31/55

    Contoh Batuan Sedimen

    Coquina

    Batugamping

    Batubara

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    32/55

    Struktur Sedimen

    Current ripple marks Wave ripple marks

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    33/55

    Struktur Sedimen

    Mud cracks

    St kt Bat Sedimen

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    34/55

    Struktur Batu Sedimen

    Berlapis, terlihat di lapangan sebagaisusunan yang berlapis-lapis. Bilaketebalan individu lapisan lebih besardari 1 cm dinamakan lapisan, sedangkanbila lebih kecil dari 1 cm dinamakan

    laminasi.

    Bergradasi, bila butir-butiran dalamtubuh batuan dari bawah ke atas makinhalus.

    Silang siur, yaitu satu seri perlapisanyang saling potong memotong dalamtubuh batuan sedimen.

    Masif, bila dalam tubuh batuan sedimentidak terlihat struktur sedimen.

    Parallel bedding

    Cross bedding

    Graded bedding

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    35/55

    Fosil dalam Batuan Sedimen

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    36/55

    Glacier

    Hamparanpasir

    Gunung

    Sungai atau kali

    Danau

    Rawa

    Lingkungan Sedimentasi

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    37/55

    Lagoon

    Beach

    Reef

    Coastal

    dunes

    Lingkungan Sedimentasi

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    38/55

    Lingkungan Sedimentasi Glasial

    Glasier dapat membawa bongkah batuan

    besar, kerakal, pasir, dan lumpurbersama-sama dengan es. Material-material tersebut sebenarnya diendapkandi tepi glasier ketika es mencair

    (A). Sedimen yang dihasilkan umumnya

    tidak terpilah dan tidak berlapis, denganbutiran sedimen berbentuk runcing-runcing yang terendapkan diatas batuandasar yang tergerus dan terpoleskan

    (B) Sungai yang kemudian terbentuk dari

    cairan es dapat bekerja memilah endapanglasial dan mengendapkannya disekitartubuh glasier sebagai endapan yangterpilah dan berlapis.

    (A) The margins of a valleyglacier in eastern Canada

    (B) Ancient glacial sediments incentral Utah

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    39/55

    Lingkungan Sedimentasi Kipas Aluvial

    Lingkungan pengendapan ini

    umumnya berkembang di kakipegunungan, dimana air kehilanganenerginya untuk membawa sedimenketika melintasi dataran (A). Banjirbandang yang terjadi sangat cepat

    merupakan faktor penting dalamproses sedimentasi di lingkungan ini,yang mengendapkan sedimen-sedimen berukuran besar (B).

    (A) Modern alluvial fans inDeath Valley, California

    (B) Ancient alluvial-fan depositsin central Utah

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    40/55

    Lingkungan Sedimentasi Eolian

    Angin adalah agen pemilah butiran

    sedimen yang sangat efektif. Lempungdan debu dibawa dalam jarak puluhanatau ratusan kilometer sebelumdiendapkan. Pasir dipilah danditransportasikan dekat dengan

    permukaan tanah. Gravel tidak dapatdibawa secara efektif oleh angin.Proses utama di lingkungan ini adalahpergerakan gumuk pasir (A). Pasirditiup melintasi gumuk dan

    diendapkan di sebaliknya, membentukstruktur silang-siur dengan arahkemiringan mengikuti arah angin (B).

    (B) Ancient dune deposits inZion National Park, Utah

    (A) Modern sand dunes in theSahara Desert, Africa

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    41/55

    Lingkungan Sedimentasi Sungai

    Sungai merupakan saluran transportasi

    dimana material hasil erosi dibawa daridaratan menuju lautan. Sebelummencapai lautan, hampir semua sungaiberkelok-kelok di sepanjang dataran (A)dan mengendapkan sebagian besar

    sedimen. Pada lingkungan ini,sedimentasi terjadi di dasar sungai,pada gosong sungai, dan pada dataranlimpas banjir. Endapan sungaiumumnya dicirikan oleh tubuh channel

    pasir atau gravel yang memotongperlapisan horisontal lanau danlempung (B).

    (B) Ancient stream channel incentral Utah

    (A) Pointbar deposits in amodern river

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    42/55

    Lingkungan Sedimentasi Delta

    Salah satu lingkungan sedimentasi

    terbesar terjadi ketika aliran sungaimemasuki lautan dan mengendapkansebagian besar sedimennya padalingkungan delta. Umumnya deltasangat kompleks dan tersusun dari

    banyak lingkungan pengendapanlainnya, seperti pantai, gosong laut,laguna, rawa, sungai, dan danau (A).Karena delta merupakan gabungan darilingkungan darat dan laut, banyak jenis

    sedimen yang dihasilkannya dengandidominasi oleh pasir, lanau danlempung (B).

    (A) A small delta formed in theGreat Bear Lake, Canada

    (B) Ancient deltaic deposits inTertiary rocks of the Colorado

    Plateau

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    43/55

    Lingkungan Sedimentasi Pantai

    Banyak sedimen terakumulasi di daerah

    pertemuan darat dan laut, yang biasadisebut daerah transisi. Dalamlingkungan pesisir ini, hadir pula banyaksub-lingkungan sedimentasi sepertipantai, gosong, laguna, dan dataran

    pasang-surut, masing-masing denganciri tersendiri. Ketika gelombang bekerjadengan kuat, lumpur terbawa jauh danhanya pasir serta kerikil saja yangdiendapkan sebagai pantai atau gosong

    (A). Umumnya endapan pantai berciriterpilah dengan baik, berbentuk bundar,dan umumnya berlapis dalam perlapisanyang miring landai (B).

    (A) A modern beach along theAtlantic Coast

    (B) Ancient beach deposits incentral Utah

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    44/55

    Lingkungan Sedimentasi Laguna

    Terumbu karang dapat mengisolasi

    sebagian perairan pesisir, membentuklaguna. Karena laguna terlindungi darienergi gelombang yang tinggi, airnyarelatif tenang (A). Sedimen berukuranhalus, kaya akan bahan organik,

    terendapkan sebagai lumpur hitam ataubatubara. Bila laguna terisi penuhsedimen, maka rawa akan berkembang.Pergerakan turun dan naiknya air lautdapat menggeser posisi gosong

    penghalang, sehingga endapan batubarahadir berselang-seling dengan endapanpasir (B).

    (A) A lagoon along the centralAtlantic coast of the United

    States

    (B) Ancient logoonal deposits ineastern Wyoming

    Lingkungan Sedimentasi Dataran Pasang-

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    45/55

    Lingkungan Sedimentasi Dataran Pasang-surut

    Lingkungan dataran pasang-surut sangat

    unik, karena terbentuk dari salingpergantian dari lingkungan laut dangkaldan daratan (A). Energi arus pasang-surut tidak begitu kuat, sedimen yangmampu dibawa umumnya lumpur dan

    pasir, serta struktur ripple hadir di ataspermukaan yang luas. Struktur mudcrack umumnya terbentuk ketika airsurut. Endapan dataran pasang-surutdicirikan oleh tumpukan lumpur dan pasir

    dalam lapisan horisontal (B) sertamemiliki banyak struktur ripple dan mudcrack.

    (A) A modern tidal flat in theGulf of California

    (B) Ancient tidal flat deposits in

    southern Utah

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    46/55

    Lingkungan Sedimentasi Terumbu

    Terumbu karang adalah struktur dinding

    padat dari kalsium karbonat yang disusunoleh kerangka binatang laut, umumnyakoral. Bentuknya berupa dinding denganlereng yang terjal menghadap laut lepas(A). Gelombang dapat memecahkan

    sebagian dari dinding tersebut danbongkahnya terkumpul di kaki dinding.Penurunan dasar laut secara perlahanmenyebabkan terumbu dapat tumbuhmencapai ketebalan lebih dari 1000 m

    (B). Karena terumbu memiliki toleransiekologis yang terbatas (koral memerlukanlingkungan laut dangkal yang hangat),endapan terumbu adalah indikatorlingkungan purba yang baik.

    (A) An organic reef on Moorea,west of Tahiti

    (B) Ancient reefs from the

    Devonian Period in Australia

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    47/55

    Lingkungan Sedimentasi Laut Dangkal

    Laut dangkal membatasi semua

    daratan (A) dan sedimen yangterendapkan sangat tergantung padakondisi lokal, seperti iklim, energigelombang, sirkulasi air, dan suhu.Bila suplai sedimen dari daratan

    cukup, pasir dan lumpur akanterendapkan. Bila sedimen daratantidak banyak, batugamping akanberkembang. Endapan laut dangkaldicirikan oleh perselingan batupasir,

    batulempung dan batugamping yangtipis-tipis (B).

    (A) A modern shallow-marineenvironment in the Bahamas

    (B) Ancient shallow-marinesediments from eastern Kansas

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    48/55

    Lingkungan Sedimentasi Laut Dalam

    Di lingkungan laut dalam,

    pengendapan sebagian besardisebabkan oleh arus turbit, yangdicirikan oleh endapan denganstruktur perlapisan gradasi. Endapanlainnya adalah lumpur berwarna

    merah atau coklat yang diendapkandari suspensi di air laut yangmembawa banyak lumpur danorganisme mikroskopis.

    (A) A seismic reflection profile ofdeep-sea fans off the coast of India

    (B) Ancient deep-marine sedimenton the southern coast of France

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    49/55

    Pasir PantaiTime 1

    Lumpur diatas pasir

    Limestone diataslumpur

    Time 2

    Time 3

    Bentuk selamatransgression

    Satuan lain

    Sandstone

    Mudstone

    Limestone

    Reef

    Siklus Naik-Turun Air Laut

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    50/55

    Interpretasi Lingkungan Sedimentasi

    KonglomeratBatubara

    Sandstone ShaleLimestone

    Shallow Marine(to shale and limestone)

    Barrier island(to sandstone)

    Lagoon(to coal)

    Delta(to sandstone-shale)

    Rivers(to river deposit)

    Alluvial fans(to conglomerate)

    Interpretasi lingkungan pengendapan berdasarkan pada jenis batuan sedimendan hubungan vertikal dan lateralnya. Urutan lingkungan pengendapan padadiagram diatas adalah: kipas aluvial, sungai, rawa, laguna, pantai, dan lautdangkal. Urutan batuan yang terbentuk adalah: konglomerat, batupasir,batulempung, batubara, dan batugamping. Mereka terbentuk dalam urutanvertikal ketika setiap lingkungan bergerak maju dan mundur mengikuti

    kembang-susut air laut dalam kurun waktu tertentu.

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    51/55

    P l j S j h B S di

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    52/55

    Pelajaran Sejarah Batuan Sedimen

    Past events

    Present key to past Past environments Past climate

    Sequence of events Ancient life

    U t l i di

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    53/55

    Urutan lapisan sedimen

    Sandstone, mudstone, batubara

    Shale Abu abu gelap denganfosil organisma laut

    Sandstone dengan kerang laut

    Sedimen dengan fosil kayudan jejak dinosaurus

    l ifik i S di l ik

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    54/55

    Klasifikasi Batuan Sedimen Klastik

    BATUAN SEDIMEN KLASTIK

    Tekstur Ukuran Butir Komposisi Nama Batuan

    Klastik Gravel > 2 mm Fragmen batuanmembundar

    Konglomerat

    Fragmen batuan menyudut Breksi

    1/16 - 2 mm Mineral kuarsa dominan Batupasir Kuarsa

    Kuarsa dan felspar Batupasir Arkose

    Kuarsa, felspar, lempung dan

    fragmen batuan

    Batupasir Graywacke

    < 1/256 mm Laminasi Serpih

    masif Lempung

  • 7/25/2019 06.Sedimentasi Dan Batuan Sedimen

    55/55