Fasies Batugamping 

 

 

36 

 

BAB IV

FASIES BATUGAMPING FORMASI TENDEH HANTU  

4.1 Pendahuluan

Batuan Karbonat adalah batuan sedimen yang terdiri dari garam karbonat.

Dalam prakteknya adalah gamping (limestone) dan dolomit (Koesoemadinata, 1987).

Batuan karbonat penting dipelajari karena mempunyai keistimewaan dalam cara

pembentukannya, yaitu bebas dari detritus daratan, tetapi yang lebih penting adalah

turut sertanya bio-organisme yang banyak membentuk kerangka organik (frame

builder). Selain itu batuan karbonat banyak mengandung fosil-fosil penunjuk umur

suatu batuan. Batuan karbonat merupakan batuan reservoir lebih dari 1/3 cadangan

hidrokarbon dunia dan juga batuan karbonat dapat digunakan sebagai bahan untuk

material konstruksi.

Mineral karbonat dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok utama yaitu

aragonit, kalsit dan dolomit. Aragonit (CaCO3) mempunyai bentuk kristal

orthorombik dan merupakan bentuk yang paling tidak stabil, sering berubah menjadi

kalsit. Kalsit (CaCO3) mempunyai bentuk kristal heksagonal, lebih stabil, dan

kebanyakan batugamping terdiri dari mineral kalsit ini. Dolomit dapat dibedakan dari

kalsit karena mengandung ion-ion tambahan seperti Mg dan Fe2+.

Sedimentasi batuan karbonat memerlukan lingkungan pengendapan yang

khusus yaitu hangat, laut dangkal dengan air yang jernih, bebas dari klastik detritus

dan lebih bersifat autochonous. Umumnya pada iklim tropis-semi tropis atau iklim

panas dengan penguapan yang tinggi. Konfigurasi cekungan dan energi air juga

merupakan faktor dominan yang mengontrol pembentukan fasies dari batuan karbonat

tersebut. Konfigurasi dan tingkatan energi air ini berkaitan erat dengan kedalaman dan

jangkauan sinar matahari dengan pH air laut umumnya berkisar (7.8-8.3). Laut yang

terlalu dalam akan menyebabkan terjadinya ”partial pressure” CO2 terlalu tinggi

sehingga terjadi pelarutan kembali sebagai Ca(HCO3)2, yaitu kira-kira pada

kedalaman 5500 m (Carbonate Compensation Depth). Sedangkan sinar matahari

diperlukan organisme untuk melakukan fotosintesis. Salah satu produk yang

Fasies Batugamping 

 

 

37 

 

dihasilkan fotosintesis ini adalah O2 yang dapat menyebabkan pergeseran

kesetimbangan kimia ke arah karbonat sehingga terjadilah pengendapan karbonat.

Jadi disini terlihat jelas hubungan adanya turut sertanya peranan biota dalam

pengendapan karbonat.

Sistem pengendapan karbonat secara sederhana dapat diperoleh dari

persamaan reaksi berikut:

CO2 + H2O H2CO3 .........(i)

H2CO3 H+ + HCO3-

.........(ii)

H+ + CO32- HCO3

- .........(iii)

CaCO3 Ca2+ + CO32-

.........(iv)

CO2 + H2O + CaCO3 Ca2+ + 2HCO3-

.........(v)

Peningkatan konsentrasi CO2 akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke

arah kanan dan menyebabkan pelarutan kalsium karbonat. Peningkatan CO2 dapat

disebabkan oleh bertambahnya kedalaman, input air meteorik atau penambahan CO2

dari hasil penguraian material organik. Sebaliknya, penurunan konsentrasi CO2 akan

menyebabkan reaksi bergeser ke arah kiri dan terjadi pengendapan karbonat.

Penurunan konsentrasi CO2 ini dapat disebabkan oleh evaporasi, peningkatan

temperatur air laut oleh pemanasan matahari, dan pengikatan CO2 oleh organisme

melalui proses fotosintesis.

Komponen-komponen utama penyusun batuan karbonat terdiri dari :

Butiran, yang dapat dibagi lagi menjadi:

Kerangka organik (frame builder) yaitu struktur tumbuh dari gamping yang

tersusun atas koral, bryozoa dan alga.

Bioklastik yang terdiri dari fragmen atau cangkang-cangkang binatang

contohnya foraminifera, moluska, brachiopoda dan koral (lepas-lepas).

Intraklastik (fragmen non organik), yang merupakan hasil fragmentasi dari

batuan atau sedimen gamping sebelumnya.

Chemiklastik, yaitu butir-butir yang terbentuk di tempat sedimentasi karena

proses kimiawi seperti koagulasi, akresi, penggumpalan dan lain-lain.

Fasies Batugamping 

 

 

38 

 

Matriks (massa dasar), atau disebut micrite (Folk, 1959 dalam Koesoemadinata,

1987) yaitu butir-butir halus (1 -5 µm) dari karbonat yang mengisi rongga-rongga

dan terbentuk pada waktu sedimentasi. Umumnya dibawah mikroskop hampir

opaque. Matriks ini dapat dihasilkan dari pengendapan langsung sebagai jarum

aragonit secara kimiawi/biokimiawi, yang kemudian berubah menjadi kalsit,

ataupun dari hasil abrasi oleh pukulan-pukulan gelombang.

Semen (sparry calcite atau spar) (Folk, 1952,1962 dalam Koesoemadinata, 1987)

yaitu butir-butir kalsit yang bersih dan transparan berukuran (0,02 – 1 mm) yang

berfungsi sebagai semen. Umumnya di bawah mikroskop tampak bersih atau

putih.

4.2 Fasies Batugamping.

Fasies dapat didefinisikan sebagai karakter tubuh batuan berdasarkan

kombinasi litologi, struktur fisik, atau biologi yang mempengaruhi aspek pembedaan

tubuh batuan satu dengan lainnya (Sandi Stratigrafi Indonesia, 1996).

Penentuan fasies pada penelitian ini didasarkan pada pengamatan komponen

penyusun batugamping (biota, mikrit, semen), tekstur, struktur dan porositas, melalui

pengamatan megaskopis dalam skala singkapan dengan menggunakan klasifikasi

Embry&Klovan (1972) (gambar 4.1) dan Koesoemadinata (1983 dalam

Koesoemadinata, 1987) (gambar 4.2) dan mikroskopis melalui sayatan petrografi

dengan menggunakan klasifikasi Dunham (1962), sedangkan analisa lingkungan

pengendapan dari fasies karbonat merujuk pada standar fasies belt menurut Wilson

(1975).

Fasies Batugamping 

 

 

39 

 

Gambar 4.1 Klasifikasi batuan karbonat menurut tekstur pengendapan

(modifikasi Dunham, 1962 dan Embry&Klovan, 1972)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G 

 

 

 

 

 

 

 

LIMESTONE CLASSIFICATION Dunham (1962) 

Embry & Klovan (1972) R.P. Koesoemadinata (1983) 

Gambar 4.2 Klasifikasi batuan karbonat menurut Koesoemadinata (1983 dalam Koesoemadinata, 1987)

Fasies Batugamping 

 

 

40 

 

Berdasarkan penelitian lapangan, terdapat beberapa fasies-fasies batugamping yaitu :

4.2.1 Fasies Reef

Secara umum fasies reef terdiri dari koral pada posisi tumbuh dimana jarak

antara koral diisi oleh lumpur karbonat, pecahan koral, foraminifera besar dan biota

lainnya. Seringkali tumbuh bersama dengan pengkerakan alga merah. Batuan

berwarna abu-abu terang dan umumnya padat, masif, tidak berlapis hingga berlapis

buruk, tanpa porositas primer.

Berdasarkan jenis koral, berikut dapat dibagi menjadi subfasies yaitu:

Masisve head coral framestone. Fasies ini terdiri dari umumnya koloni

massive head coral (lokasi H4-H), seperti brain coral, meandrina dan sebagainya

dengan pengkerakan alga merah (foto IV.1). Fasies packestone, kaya akan

foraminifera yang umumnya ditemui diantara koloni koral. Batuan ini sangat massive,

padat dan umumnya berwarna putih. Rekristallisasi sering terjadi.

Foto IV.1 Singkapan Batugamping fasies framestone

Fasies Batugamping 

 

 

41 

 

Platy koral framestone. Fasies ini terdiri dari platy coral, dengan bentuk

memanjang dan sejajar dengan perlapisan (lokasi H19-C). Pada framework

boundstone ini terdapat pocket foraminifera packestone hingga wackestone. Batuan

ini umumnya massive dan berlapis buruk.

Branching coral bafflestone. Fasies ini umumnya terdiri dari branching coral

(lokasi H8-D) dan bryozoa, kebanyakan berada pada posisi tumbuh (framework),

beberapa fragmennya pecah, dan dilingkupi matriks lumpur karbonat. Branching

coral ini mewakili lingkungan subwave base dari organic buildup.

Fasies Floatstone. Secara umum komponen penyusun fasies ini berupa

fragmen/pecahan- pecahan koral dan batugamping lainnya yang berbentuk menyudut

(foto IV.2). Umumnya berwarna abu-abu gelap yang dilingkupi oleh matriks lumpur

karbonat yang berwarna lebih terang (lokasi H17-D). Proporsi material penyusun

berupa lumpur karbonat cukup dominan pada fasies floatstone ini sehingga butiran

umumnya mengambang pada massa dasar lumpur karbonat tersebut.

Foto IV.2 Singkapan batugamping Fasies Floatstone

Fasies Batugamping 

 

 

42 

 

Fasies ini terdiri dari fragmen koral dan batugamping lainnya berbentuk

menyudut, umumnya berwarna abu-abu yang dilingkupi oleh matrik lumpur karbonat

yang berwarna lebih terang. Fragmen terpilah buruk, ukuran sangat bervariasi. Fasies

floatstone ini biasanya ditemukan pada daerah dekat dengan pertumbuhan terumbu

(organic build up) dan lingkungan berenergi sedang-tinggi.

Fasies reef ini diasumsikan mewakili bagian organic buildup dari paparan

karbonat menurut Wilson (1975). Keempat subfasies ini seringkali tercampur bersama

dan tidak dapat dipisahkan membentuk kompleks batugamping terumbu.

4.2.2 Fasies Wackestone - Packestone

Fasies ini terdiri dari butiran halus hingga kasar batugamping klastik dengan

tekstur wackestone – packestone yang seringkali tercampur bersama dan tidak dapat

dipisahkan.

Fasies wackestone. Terdiri dari batugamping klastik dengan tekstur wackstone

dimana lumpur karbonat cukup melimpah (foto IV.3). Butir umumnya berupa

foraminifera besar dan foraminifera kecil, brachiopoda, echinodermata, alga serta

pecahan fragmen koral dalam keadaan utuh atau pecah dengan kelimpahan yang

cukup kecil (>10%). Batuan berwarna abu-abu terang - kecoklatan, keras dan

kompak. Fasies wackestone umumnya dijumpai berupa perselingan dengan fasies

packestone.

Foto IV.3 Singkapan batugamping fasies

wackestone

Fasies Batugamping 

 

 

43 

 

Sayatan tipis memperlihatkan bahwa tekstur berupa mud-grain supported,

terpilah buruk, kontak antar butiran mengambang, kompak, tertanam dalam matriks

mikrit dan semen umumnya sparry calcite yang mengisi rongga-rongga dalam batuan,

porositas yang teramati berupa porositas vuggy yang di dalamnya dilapisi sementasi

kristal kalsit. Fasies wackestone umumnya ditemukan pada daerah paparan laut

dangkal dekat dengan pertumbuhan terumbu dan dekat dengan darat, yang

menunjukan lingkungan berenergi lemah-sedang.

Fasies Packestone. Fasies batugamping ini umumya massif, berlapis dan

terdiri dari butiran kasar hingga sangat kasar dalam keadaan utuh atau pecah dengan

tekstur grain supported dengan kelimpahan mud yang cukup banyak. Komponen

bioklastik umumnya terpilah buruk, terdiri dari cangkang foraminifera, alga, dan

fragmen bioklastik lainnya, seperti pecahan koral, dan sebagainya (foto IV.4).

Foraminifera besar sering kali cukup melimpah seperti cangkang genus

Lepidocyclina, dan orbitoid lainnya seperti Heterostegina dan Miogipsinoides. Batuan

ini berwarna abu-abu gelap hingga terang, keras, padat dan kompak dengan fragmen

yang cenderung memperlihatkan orientasi perlapisan.

Sayatan tipis memperlihatkan bahwa tekstur klastik grain supported, terpilah

sedang-buruk, kemas terbuka, kompak, tertanam dalam matriks mikrit dan semen

umumnya sparry calcite yang mengisi rongga-rongga dalam batuan, porositas yang

teramati berupa porositas vuggy yang di dalamnya dilapisi sementasi kristal kalsit.

Secara umum, fasies packstone ini ditemukan pada daerah paparan laut dangkal dekat

dengan pertumbuhan terumbu dan lingkungan berenergi lemah-sedang. Setempat

dapat dijumpai pirit dan butiran kuarsa yang mengindikasikan lingkungan reduksi dan

fasies dengan kandungan pirit dan kuarsa ini diasumsikan mewakili endapan pada

bagian shelf lagoon.

Fasies Batugamping 

 

 

44 

 

4.3 Lingkungan Pengendapan Reef

Dalam studi ini, dengan melakukan identifikasi jenis fasies dan distribusi

fasies, dapat digambarkan model lingkungan pengendapan karbonat daerah ini.

Lingkungan pengendapan fasies karbonat ini dibedakan satu sama lain berdasarkan

hubungan asosiasi standar mikrofasies (tabel 4.1) yang merujuk pada model paparan

karbonat Wilson (1975 dalam Boggs, 1992). Wilson (1975 dalam Boggs, 1992)

menentukan nama dari suatu standar mikrofasies berdasarkan jenis butiran (kerangka

organik/bioklastik/intraklastik/chemiklastik) yang dominan, data paleontologi,

kelimpahan micrite dan karbonat fabrics, yang berdasarkan pada klasifikasi Dunham

(1962) dan Embry & Klovan (1972). Lingkungan pengendapan fasies karbonat di

daerah penelitian dibagi menjadi dua, yaitu: lingkungan shelf lagoon dan organic

build up. Penyebaran lateral dari lingkungan fasies karbonat Formasi Tendeh Hantu

ini dapat dilihat pada Gambar 4.3 berikut.

Foto IV.4 Singkapan batugamping fasies packestone

Fasies Batugamping 

 

 

45 

 

 

 

 

 

 

 

 

SMF‐1  Spiculite  SMF‐2  Mikrobioklastik 

SMF‐3  Pelagic lime mudstone  SMF‐4 Microbreccia  atau  bioclastic‐lithoclastic packstone 

SMF5 Bioclastic  grainstone‐packstone; floatstone 

SMF‐6  Reef rudstone 

SMF‐7 Boundstone  (framestone, bindstone, bafflestone) 

SMF‐8  Whole fossil wackestone 

SMF‐9 Bioklastik  wackestone  atau bioclastic micrit 

SMF‐10 Bioklastik  coated  dan  worn pada  mikrit,  packstone‐wackestone 

SMF‐11 Bioklastik  coated  pada  sparite, grainstone 

SMF‐12 Coquina, bioklastik grainstone atau rudstone, shell hash 

SMF‐13  Onkoid biosparite grainstone  SMF‐14  Lag 

SMF‐15  Oolit, ooid grainstone  SMF‐16 pelsparite,  atau  peloidal grainstone 

SMF‐17 Grapestone  pelsparite  atau grainstone 

SMF‐18 Foraminifera  atau dasycladacean grainstone 

Gambar 4.3 Peta penyebaran fasies batugamping.

Fasies Batugamping 

 

 

46 

 

 

 

Organic Build up.

Lingkungan pengendapan organic build up umumnya merupakan asosiasi dari SMF-

7, SMF-11 dan SMF-12 (tabel 4.1). Akan tetapi pada daerah penelitian, lingkungan

pengendapan ini dapat diwakili oleh standar mikrofasies SMF-7 saja, yaitu

Boundstone. Pada lingkungan organic build up ini, fasies yang dijumpai berupa masif

tak berlapis coral boundstone seperti masif framestone, platy coral boundstone, dan

bafflestone. Karakter ekologi bervariasi tergantung pada energi air, tingkatan slope,

produktivitas organik, sejumlah bangunan kerangka, binding dan trapping, frekuensi

dari subaerial exposure dan konsekuen sementasi.

SMF‐19  Loferite  SMF‐20  Alga stromatolit mudstone SMF‐21  Spongiostrome mudstone fabric  SMF‐22  Mikrit dengan onkoid besar 

SMF‐23 Mikrit  murni  homogen  tak berlaminasi dan unfossiliferous 

SMF‐24 Rudstone atau floatstone dengan lithoklastik kasar dan/bioklastik 

Tabel 4.1 Standar mikrofasies (SMF) karbonat berdasarkan Wilson (1975 dalam Boggs, 1992)

Foto IV.5 Morfologi build up, kumpulan patch reef membentuk linier reef

Fasies Batugamping 

 

 

47 

 

Lingkungan pengendapan organic buildup ini merupakan perkembangan dari

beberapa patch reef yang tumbuh dan berhubungan satu sama lain membentuk linier

reef (foto IV.5). Lingkungan pengendapan organic buildup ini berada pada bagian

selatan dan sebagian di utara penyebaran batuan karbonat. Lingkungan ini yang

diwakili oleh fasies boundstone yang dapat dijumpai pada beberapa lokasi. Secara

umum, baik fasies head coral boundstone, fasies branching coral bafflestone dan

platy coral boundstone, sering ditemukan berselingan dan secara lateral dekat

proximity. Lingkungan fasies-fasies ini diperkirakan berada pada lingkungan tanpa

aktivitas gelombang yang besar, seperti pengendapan lumpur karbonat yang berada

diantara kerangka koral, yang menghasilkan batuan non porous padat masif. Pada

beberapa lokasi, hanya branching coral berkembang, yang menggambarkan

lingkungan yang lebih dalam dibanding head coral, atau setempat berkembangnya

fasies platy coral yang menunjukkan lingkungan yang lebih dalam dari reef utama.

Shelf Lagoon

Lingkungan pengendapan shelf lagoon pada daerah penelitian diwakili oleh asosiasi

standar mikrofacies SMF-9, SMF-10 (tabel 4.1). Umumnya lingkungan ini juga

merepresentasikan asosiasi beberapa standar mikrofasies lainnya seperti SMF-8,

SMF-16, SMF-17 dan SMF-18. Batuan penyusun fasies ini umumnya berwarna abu-

abu gelap dan berlapis baik dengan ukuran butir relatif kasar. Butiran penyusun

batuan ini berupa foraminifera, alga, brachipoda, fragmen coral dan bioklastik lainnya

dalam keadaan relatif utuh, terpilah sedang, kemas terbuka dengan massa dasar

lumpur karbonat (foto IV.6).

Selain itu, bukti lain yang mengindikasikan bahwa lingkungan pengendapan

fasies ini terletak pada lagoon yakni setempat dapat dijumpai pirit yang

mengindikasikan kondisi reduksi dimana sirkulasi di lingkungan berjalan kurang baik.

Seringkali fragmen kuarsa dengan ukuran bervariasi juga ditemukan pada fasies ini.

Jadi dapat disimpulkan bahwa lingkungan pengendapan batuan ini berada pada

belakang reef di bagian lagoonal.

Fasies Batugamping 

 

 

48 

 

Gambar 4.4 Standar paparan karbonat berdasarkan Wilson (1975 dalam Boggs, 1992)

Fasies Batugamping 

 

 

49 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pada lingkungan shelf lagoon ini, kedalaman air umumnya dangkal sekitar

kedalaman beberapa puluh meter dengan tingkat salinitas yang bervariasi. Variasi

salinitas air di lingkungan ini berkisar dari essensial marine normal hingga variasi

salinitas tertentu dan sirkulasinya menengah hingga buruk.

Foto IV.6 Wackestone yang berlapis sebagai penciri lingkungan shelf Lagoon.

Fasies Batugamping 

 

 

50 

 

4.4 Diagenesa Batuan Karbonat

Diagenesa merupakan perubahan kimia-fisika dan biologi dari batuan sedimen

yang terjadi setelah atau hampir bersamaan dengan proses pengendapan namun tidak

termasuk proses pelapukan dan proses lain yang melibatkan temperatur dan tekanan

yang tinggi yang disebut metamorfisme (Bates dan Jacson, 1980 dalam Boggs, 1992).

Diagenesa karbonat meliputi seluruh proses yang mempengaruhi sedimen

setelah pengendapan sampai mencapai lingkungan metamorfisme tingkat awal dan

tekanan yang dinaikkan (Tucker dan Wright, 1990 dalam Boggs, 1992). Hal-hal yang

membedakan proses diagenesa batuan karbonat dengan batuan sedimen siliklastik

lainnya adalah batuan karbonat hanya terdiri dari beberapa mineral utama (aragonit,

kalsit dan dolomit) yang lebih mudah mengalami perubahan dalam proses diagenesa,

lebih mudah dirusak oleh proses fisika ataupun oleh organisme.

Pengontrol utama dari proses diagenesa adalah komposisi dan mineralogi

sedimen asal, komposisi cairan pori serta kecepatan aliran fluida. Selain itu, faktor

sejarah geologi sedimen tersebut seperti pengangkatan dan perubahan muka air laut

juga akan mempengaruhi proses diagenesa. Proses diagenesa tahap dini bila batuan

Foto IV.7 Proses pelarutan sebagai salah satu proses diagenesa