bab ii. hubungan antara stratigrafi dengan sedimentologi

7/24/2019 Bab II. Hubungan Antara Stratigrafi Dengan Sedimentologi

1/15

BAB II

HUBUNGAN ANTARA STRATIGRAFI DENGAN SEDIMENTOLOGI

Stratigrafi dan sedimentologi tentu memiliki hubungan yang sangat erat karena

stratigrafi adalah ilmu yang mempelajari tentang lapisan batuan. Sedangkan sedimentologi

adalah ilmu yang mempelajari tentang batuan sedimen. Dimana batuan sedimen itu memiliki

lapisan.

Stratigrafi terdiri dari beberapa elemen/unsur penyusun, yaitu:

a. Elemen Batuan, pada stratigrafi batuan yang lebih diperdalam untuk dipelajari adalah

batuan sedimen, karena batuan ini memiliki perlapisan, terkadang batuan beku dan

metamorf juga dipelajari dalam kapasitas yang sedikit.

b.

Unsur Perlapisan (Waktu), merupakan salah satu sifat batuan sedimen yangdisebabkan oleh proses pengendapan sehingga menghasilkan bidang batas antara

lapisan satu dengan yang lainnya yang merepresentasikan perbedaan waktu/periode

pengendapan.

Bidang perlapisan merupakan hasil dari suatu proses sedimentasi yang berupa:

Berhentinya suatu pengendapan sedimen dan kemudian dilanjutkan oleh pengendapan

sedimen yang lain.

Perubahan warna material batuan yang diendapkan.

Perubahan tekstur batuan (misalnya perubahan ukuran dan bentuk butir).

Perubahan struktur sedimen dari satu lapisan ke lapisan lainnya.

Perubahan kandungan material dalam tiap lapisan (komposisi mineral, kandungan

fosil, dll).

Gambar 13. Batuan sedimen dengan srtuktur perlapisan


2/15

Elemen Struktur Sedimen, struktur sedimen ini merupakan suatu kenampakan yang

terdapat pada batuan sedimen di mana kenampakannya itu disebabkan oleh proses

sedimentasi pada batuan tersebut, seperti aliran air, deformasi, aktivitas biogenik (oleh hewan

dan tumbuhan), serta aliran gravitasi sedimen. Struktur sedimen ini harus dianalisa langsung

di lapangan, dengan tujuan untuk menentukan lingkungan pengendapan batuan serta untuk

menentukan posisi atas dan bawah dari suatu lapisan.

II.1. Pengertian Sedimentologi

Sedimentologi adalah salah satu cabang dari ilmu geologi yang membahas secara

khusus batuan sedimen, dan/atau mempelajari sedimen/endapan-endapan dengan segala

prosesnya(Wadell, 1932).

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil

perombakan batuan yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia maupun

organisme, yang di endapkan lapis demi lapis pada permukaan bumi yang kemudian

mengalami pembatuan(Pettijohn, 1975).

Gambar 14. Prosessedimentasi

II.2. Mekanisme Transportasi

Ada dua kelompok cara mengangkut sedimen dari batuan induknya ke tempat

pengendapannya, yakni supensi (suspendedload) dan bedload tranport.Di bawah ini

diterangkan secara garis besar ke duanya.


3/15

II.2.1. Suspensi

Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat dibawa dalam suspensi, jika arus

cukup kuat.Akan tetapi di alam, kenyataannya hanya material halus saja yang dapat diangkut

suspensi.Sifat sedimen hasil pengendapan suspensi ini adalah mengandung prosentase masa

dasar yang tinggi sehingga butiran tampak mengambang dalam masa dasar dan umumnya

disertai memilahan butir yang buruk. Cirilain dari jenis ini adalah butir sedimen yang

diangkut tidak pernah menyentuh dasar aliran.

II.2.2. Bedload transport

Berdasarkan tipe gerakan media pembawanya, sedimen dapat dibagi menjadi:

-endapan arus traksi

- endapan arus pekat (density current) dan

-endapan suspensi.

Arus traksi adalah arus suatu media yang membawa sedimen didasarnya.Pada

umumnya gravitasi lebih berpengaruh dari pada yang lainya seperti angin atau pasang-surut

air laut. Sedimen yang dihasilkan oleh arus traksi ini umumnya berupa pasir yang berstruktur

silang siur, dengan sifat-sifat:

- pemilahan baik

- tidak mengandung masa dasar

- ada perubahan besar butir mengecil ke atas (fining upward) atau ke bawah

(coarsening upward) tetapi bukan perlapisan bersusun (graded bedding).

Di lain fihak, sistem arus pekat dihasilkan dari kombinasi antara arus traksi dan

suspensi. Sistem arus ini biasanya menghasilkan suatu endapan campuran antara pasir, lanau,

dan lempung dengan jarang-jarang berstruktur silang-siur dan perlapisan bersusun.Arus pekat

(density) disebabkan karena perbedaan kepekatan (density) media. Ini bisa disebabkan karena

perlapisan panas, turbidity, dan perbedaan kadar garam. Karena gravitasi, media yang lebih

pekat akan bergerak mengalir di bawah media yang lebih encer. Dalam geologi, aliran arus

pekat di dalam cairan dikenal dengan nama turbiditi. Sedangkan arus yang sama di dalam

udara dikenal dengan nuees ardentesatau wedus gembel, suatu endapan gas yang keluar dari

gunungapi.Endapan dari suspensi pada umumnya berbutir halus seperti lanau dan lempung

yang dihembuskan angin atau endapan lempung pelagik pada laut dalam. Selley (1988),

membuat hubungan antara proses sedimentasi dan jenis endapan yang dihasilkan, sebagai

berikut (Tabel 1).


4/15

Tabel 1. Hubungan antara proses sedimentasi dan jenis endapan yang dihasilkan(Selley, 1988).

Cairan Endapan traksi

Endapan densiti(turbidity)

Endapan suspensi

Umumnya pasir bersilang-siur

Pasir berlapisan-bersusun, lanau, dan lempung

Lempung nepheloid

Udara Endapan traksi

Endapan pekat (density)

Endapan suspense

Umumnya pasir bersilang-siur

Nuees ardentes, dsb.

Loess

Glasial Umumnya endapan tak berlapis, pemilahan

jelek, endapan dari brangkal sampai lempung

Kenyataan di alam, transport dan pengendapan sedimen tidak hanya dikuasai oleh

mekanisme tertentu saja, misalnya arus traksi saja atau arus pekat saja, tetapi lebih sering

merupakan gabungan berbagai mekanisme.Malahan dalam berbagai hal, merupakan

gabungan antara mekanik dan kimiawi. Beberapa sistem seperti itu dalah:

1. sistem arus traksi dan suspensi

2. sistem arus turbit dan pekat

3. sistem suspensi dan kimiawi.

II.3. Struktur-Struktur Sedimen

Struktur sedimen adalah kenampakan pada batuan sedimen sebagai akibat dari adanya

proses pengendapan. Struktur ini merupakan sifat yang sangat penting pada batuan sedimen

baik yang berada pada bagian atas, bagian bawah maupun bagian dalam lapisan. Struktur

sedimen ini dapat digunakan untuk menentukan proses dan keadaan serta lingkungan

pengendapan, arah arus pengendapan, kedalaman, energi, kecepatan dan hidrolika arah arus

yang mengalir serta pada daerah batuan yang terlipat dapat dipakai untuk mengetahui bagian

bawah dan bagian atas perlapisan. Struktur sedimen ini sebaiknya dilihat dan dipelajari pada

suatu singkapan, bukan pada suatu contoh setangan atau sayatan tipis.

Struktur sedimen berkembang melewati proses fisika dan atau kimia, sebelum,

selama, dan sesudah pengendapan atau juga melalui proses jasad renik (biogenic). Krumbein

dan Sloss (1963) membagi struktur sedimen menjadi 2 kelompok, yaitu Struktur sedimen

primer dan struktur sedimen sekunder. Pettijohn (1975) membagi menjadi 2 kelompok besar,


5/15

yaitu Struktur Anorganik dan Struktur Organik. Selley (1980) mengelompokkan struktur

sedimen berdasarkan asal usulnya menjadi 3 kelompok, yaitu:

1. Struktur sedimen sebelum pengendapan (Pre-depositional sedimentary structures)

2. Struktur sedimen saat pengendapan (Syn-depositional sedimentary structures)

3.

Struktur sedimen setelah pengandapan (Post-depositional sedimentary structures)

Sedangakan struktur sedimen yang diakibatkan oleh kegiatan organisme dimasukkan

dalam kelompok fosil sebagai trace fossil. Dan Tucker (1982) mengelompokkan struktur

sedimen kedalam 4 kelompok, yaitu :

1. Struktur pengikisan (Erosional structures)

2. Struktur pengendapan (Depositional structures)

3. Struktur pasca-pengendapan (Post-depositional sedimentary structures)

4. Struktur sedimen asal jasad (Biogenic sedimentary structures)

Untuk pembahasan tentang struktur sedimen dipakai klasifikasi menurut Tucker,

1982.

II.3.1. Struktur Pengikisan (Erosional structures)

Struktur pengikisan adalah struktur yang terbentuk akibat adanya arus yang mengikis

batuan yang lebih tua sebelum sedimen diendapkan diatasnya. Yang termasuk kelompok ini

yaitu:

II.3.1.1. Tikas garut (f lute cast)

Tikas garut ini terbentuk akibat pengikisan dan merupakan ciri dari endapan

turbidit.Struktur ini berada dibawah permukaan dan memanjang sampai berbentuk segitiga

dengan bagian yang membulat kearah hulu dan mempunyai panjang mulai dari beberapa

millimeter hingga mencapai puluhan centimeter.Struktur ini merupakan petunjuk yang dapat

digunakan untuk penentuan arah arus purba (paleo current).

Gambar 15. Struktur pengikisan berupaFulte Cast


6/15

II.3.1.2. Tikas gores (groove cast)

Tikas gores berbentuk punggungan memanjang pada permukaan lapisan, berkisar dari

beberapa millimeter hingga beberapa centimeter. Struktur ini pada permukaan lapisan

mungkin seluruhnya sejajar atau pula mungkin memperlihatkan beberapa arah.Struktur ini

terbentuk melalui pengikisan alur yang dipotong terutama oleh objek yang terseret sepanjangarus dan merupakan pula ciri dari arus turbidit. Arah tikas gores ini menunjukkan arah arus

yang mengendapkannya.

Gambar 16.Struktur pengikisan berupa Groove Cast

II.3.1.3. Tool mark

Struktur ini terbentuk ketika objek dibawa oleh arus sungai dan berhubungan dengan

permukaan sedimen dibawahnya.Tanda ini terjadi sebagai akibat objek menggelinding,

menusuk dan menyikat permukaan sedimen dibawahnya.Objek yang membuat tanda ini

biasanya berupa mud clast, fragmen binatang dan rombakan tumbuhan.

Gambar 17.Struktur pengikisan berupaTool marks


7/15

II.3.1.4. Merkah gerus (scour mark)

Merkah gerus merupakan struktur dalam skala kecil dan terdapat pada bagian bawah

perlapisan.Pada pandangan bidang biasanya memanjang dalam arah arus.Dengan

bertambahnya ukuran, merkah gerus ini berangsur menjadi alur (channel).Ciri khas

permukaan merkah gerus adalah pemotongan endapan yang terletak di bawah dan hadirnyasedimen kasar di atas permukaan gerusan.

Gambar 18. Struktur Pengikisan berupaScour Mark

II.3.1.5. Channel

Channel/Alur adalah struktur sedimen berskala besar, beberapa meter hingga

kilometer panjangnya. Alur pula sering terisi oleh sedimen yang kasar daripadasedimen dibawahnya atau dengan sedimen yang berbatasan, dan sering berupa

konglomerat alas (basalt conglometare).

Gambar 19. Struktur pengikisan berupaChannel


8/15

II.3.2. Struktur Pengendapan (Depositional structures)

Struktur pengendapan adalah struktur sedimen yang terjadinya bersamaan dengan

pengendapan. Struktur pengedapan ini terdapat pada bagian atas dan bagian bawah

perlapisan. Yang termasuk dalam struktur pengendapan,yaitu:

II.3.2.1. Masif

Bila tidak menunjukkan struktur dalam lapisan (Pettijohn & Potter, 1964) atau

ketebalan lapisan lebih dari 120 cm ( Mc. Kee & Weir, 1953). Faktor kemungkinan

pembentukan struktur masif ini yaitu: Pertama, saat diendapkan memang tidak mempunyai

struktur sedimen, Kedua, struktur pengendapannya telah dirusak oleh beberpa proses seperti

bioturbasi, rekristalisasi dan pengeringan. Struktur ini dibentuk dalam keadaan yang cepat

dan umumnya berupa endapan turbidit, aliran butir (grain flow) dan aliran debris (debris

flow).

II.3.2.2. Perlapisan sejajar

Bila bidang perlapisannya saling sejajar dengan ketebalan lapisan lebih dari 1 cm.

Perlapisan ini terbentuk akibat adanya perubahan dalam butiran sedimen, warna maupun

susunan mineraloginya.

Gambar 20. Struktur pengendapan berupa Perlapisan sejajar (Parrarel Bedding)

II.3.2.3. Laminasi

Bila perlapisan sejajar yang ketebalannya kurang dari 1 cm.

Gambar 21. Struktur pengendapan berupa Laminasi (Lamination)


9/15

II.3.2.4.Perlapisan pilihan (Gradded bedding)

Bila perlapisan disusun atas butiran yang berubah teratur dari halus ke kasar (bersusun

terbalik/inversegradding)maupun dari kasar ke halus pada arah vertical, struktur ini

merupakan ciri dari suatu sedimentasi pada arus yang pekat.

Gambar 22. Struktur pengendapan berupaGradded Bedding

II.3.2.5.Perlapisan silang-siur (Cross bedding) dan Laminasi silang-siur (Cross

Lamination)

Perlapisan atau laminasi yang membentuk sudut terhadap bidang lapisan yang berada

diatasnya atau dibawahnya dan dipisahkan oleh bidang erosi, struktur ini terbentuk akibat

intensitas arus yang berubah-ubah.

Gambar 23. Struktur pengendapana berupa Cross Bedding


10/15

II.3.2.6.Gelembur (Ripple)

Struktur ini terbentuk pada permukaan lapisan yang dikontrol oleh arus yang mengalir

baik oleh air, angin maupun gelombang.Gelembur yang berasal dari arus disebut current

ripple, oleh angina disebut wind rippledan oleh gelombang disebut wave ripple.Skala yang

lebih besar disebut sebagai Dune (Gumuk Pasir). Variasi ripple antara lain: Swaley &Hummocky, Herringbone, Symetry & Asymetry Rippledll.

Gambar 24. Struktur pengendapan berupaRipple

II.3.2.7.Rainspot

Rainspot adalah cekungan kecil yang terbentuk oleh butiran air hujan pada permukaan

batuan sedimen berbutir halus yang masih lunak.Struktur ini berguna untuk menentukan

lapisan atas dan lapisan bawah dari suatu perlapisan terutama pada lapisan yang miring

maupun terbalik.

Gambar 25. Struktur pengendapan berupaRainspot

II.3.3. Struktur sedimen pasca-pengendapan (Post-depositional sedimentar y structures)

Struktur sedimen setelah pengenapan ini terbentuk melalui gerakan sedimen

(nendatan) dan lainnya melalui reorganisasi bagian dalam seperti pengeringan dan

pembebanan.Proses-proses kimia-fisika setelah pengendapan menghasilkan stylolite, solution

dan nodule.


11/15

II.3.3.1.Nendatan (slump) dan longsoran (slide)

Pada daerah yang miring, masa sedimen dapat diangkut sepanjang lereng.

Bergeraknya masa sedimen dapat mengakibatkan perubahan pada bagian dalam masa

sedimen itu. Gerakan seperti ini disebut longsoran (slide). Jika masa sedimen secara internal

berubah selama gerakan sepanjang lereng disebut nendatan (slump). Masa yang mengalaminendatan menunjukkan lipatan-lipatan minor. Kehadiran nendatan dan longsoran dalam suatu

runtunan dapat ditentukan dari terdapatnya lapisan diatas dan dibawah perlapisan tersebut

tidak terganggu. Struktur yang sering juga muncul akibat adanya longsoran maupun

pembebanan dapat menimbulkan struktur Growth Fault.

Gambar 26. Struktur pasca-pengendapan berupa Nendatan(Slump) dan longsoran (slide)

II.3.3.2. Sandstone dikedan sand volcano

Struktur ini relatif jarang dijumpai, mudah ditentukan oleh memotongsilangnya

dengan lapisan sekitarnya dan diisi dengan pasir. Sand volcano berbentuk kerucut dengan

suatu cekungan pada pusatnya yang terdapat pada bidang perlapisan.

II.3.3.3. Dish dan Pillar structure

Struktur ini terdiri dari laminasi yang cekung keatas, biasanya beberapa sentimeter

lebarnya, dipisahkan oleh zona tanpa struktur (pillar).Dish danPillar structuredibentuk oleh

air yang lewat sedimen secara mendatar dan keatas (fluid escape) dan umumnya terbentuk

pada endapan kipas bawah laut.


12/15

Gambar 27.Struktur pasca-pengendapan berupaDish structuredanPillar strcuture

II.3.3.4.Load structure

Struktur pembebanan (load structure) dibentuk melalui tenggelamnya suatu lapisankedalam lapisan yang lain. Tikas beban (load cast) biasanya terdapat pada dasar batupasir

yang terletak diatas batulumpur. Lumpur yang ada dapat diinjeksikan keatas kedalam

batupasir membentuk struktur flame. Juga sebagai akibat pembebanan, biasanya pasir dapat

tenggelam kedalam lumpur membentuk struktur ball danpillow.

Gambar 28. Struktur pasca-pengendapan berupaLoad StructuredanFlame Structure

II.3.3.5.Deformed beddingDeformed beddingdan istilah seperti disrupted, convolutedan conturtedbeddingdapat

diterapkan pada perlapisan sejajar, perlapisan silang-siur dan laminasi silang-siur yang

dihasilkan selama pengendapan telah terganggu, tetapi tidak ada pergerakan sedimen secara

mendatar dalam skala besar. Convolute bedding terdapat dalam laminasi silang-siur, dengan

laminasi diubah dalam bentuk antiklin dan sinklin. Convoluteseperti ini sering tidak asimetri

atau menungging kearah arus purba, sedangkan conturteddan disruptedtidak menunjukkan

orientasi.


13/15

Gambar 29. Struktur pasca-pengendapan berupaConvolute

II.3.3.6. Nodule

Nodule juga disebut konkresi, biasanya terbentuk dalam sedimen setelahpengendapan. Mineral-mineral yang sering terdapat pada nodul adalah kalsit, dolomit, siderit,

pirit, colophane dan kuarsa. Nodul kalsit, pirit dan siderit diameternya bisa beberapa

milimeter sampai beberapa sentimeter, biasanya terdapat dalam batuan lumpur. Nodul chert

biasanya terdapat dalam batugamping, nodul kalsit dan dolomit kadang-kadang terdapat

dalam batupasir. Bentuk nodule bervariasi, bisa bulat, pipih, memanjang dan bisa juga tidak

teratur.

Gambar 30. Struktur pasca-pengendapan berupaNodule(Concretion) pada batubara

II.3.3.7.Mud Crack

Mud crack merupakan endapan yang terdapat pada permukaan dari suatu paparan

yang pecah-pecah berbentuk segi banyak (poligon), dimana bentuknya bermacam-macam

dari bentuk segitiga sampai dengan segienam atau terkadang lebih. Terbentuknya mud crack

tersebut akibat oleh pengeringan dari sebuah permukaan sedimen yang disebabkan oleh sinar

matahari. Pada umumnya mempunyai fraksi halus Lumpur atau lempung.


14/15

Gambar 31. Struktur pasca-pengendapan berupaMud Crack

II.3.4.Struktur sedimen asal jasad (Biogenic sedimentary structures)

Fosil jejak dapat diinterpretasikan aktifitas binatangnya yang menyebabkan timbulnya

struktur ini, tetapi sifat alami binatangnya sendiri sulit untuk ditentukan karena organisme

yang berbeda sering mempunyai cara hidup yang sama. Suatu binatang dapat menghasilkan

struktur yang berbeda tergantung pada tingkah lakunya dan sifat sedimen seperti ukuran

butir, kandungan air dan sebagainya. Struktur buluh (burrow) biasanya dibuat olehcrustacea,

anellid, bivalve dan echinoid, sedangkan permukaan track dan trail dibuat oleh crustacea,

trilobite, annelid, gastropoddan vertebrata. Struktur yang agak mirip buluh (burrow) dapat

dihasilkan oleh akar tumbuhan, walapun yang terakhir sering mengandung karbonat.

II.3.4.1.Bioturbation

Bioturbation menunjukkan gangguan sedimen oleh organisme.

Gambar 32.Struktur sedimen asal jasad (Biogenic sedimentary structures)berupaBioturbation


15/15

II.3.4.2.Tr ace fossil(fosil jejak)

Fosil jejak adalah struktur sedimen yang dihasilkan pada sedimen yang tidak

terkonsolidasi oleh kegiatan organisme. Kelompok utama yang terdapat pada permukaan

lapisan dan permukaan bawah lapisan adalah crawling, grazing (Jejak makan) dan resting

(Jejak istirahat), sedangkan yang terdapat dalam lapisan adalah strukturfeeding(Jejak sedangmencari makan) dan dwelling (Jejak menguni). Jejak merayap biasanya dihasilkan oleh

crustacea, trilobita dan annelid/Vertebrata seperti dinosaurus meninggalkan cetakan kaki

sebagai fosil jejak. Struktur biogenik ini mempunyai pola terputar, meandering dan radial.

Struktur menghuni (Dwelling structure) adalah macam-macam buluh (burrow) dari bentuk

tebing tegak sampai huruf U, orientasinya bia tegak, mendatar atau miring dengan perlapisan.

Gambar 33. Struktur sedimen asal jasad (Biogenic sedimentary structures) berupaDwellingdanFeeding

II.4. Aplikasi Struktur Sedimen

Seperti dijelaskan bahwa struktur sedimen adalah kenampakan pada batuan sedimen

sebagai akibat dari adanya proses pengendapan. Struktur sedimenmerupakan sifat yang

sangat penting pada batuan sedimen baik yang berada pada bagian atas, bagian bawah

maupun bagian dalam lapisan.Struktur sedimen sebaiknya dilihat dan dipelajari pada suatu

singkapan, bukan pada suatu contoh setangan atau sayatan tipis.

Struktur sedimen dapat digunakan/diaplikasikanuntuk menentukan proses dan

keadaan serta lingkungan pengendapan, arah arus pengendapan, kedalaman, energi,

kecepatan dan hidrolika arah arus yang mengalir, serta pada daerah batuan yang terlipat dapat

dipakai untuk mengetahui bagian bawah (bottom) dan bagian atas (top) perlapisan. Aplikasi

lain untuk menganalisis struktur sedimen pada pencarian mineral adalah dalam analisis

bentuk tubuh lapisan yang mengandung mineral ekonomis, misalnya emas. Dengan analisa

arus purba (palaeocurrent) dapatlah direka/rekonstruksi penyebaran dan bentuk tiga demensi

dari suatu tubuh lapisan yang berpotensi mengandung mineral ekonomis.

bab ii. hubungan antara stratigrafi dengan sedimentologi

Documents