bahan-kuliah-1 sedimentologi

7/22/2019 bahan-kuliah-1 sedimentologi

http://slidepdf.com/reader/full/bahan-kuliah-1-sedimentologi 1/30

SEDIMENTOLOGI



Pengertian Sedimentologi

Sejarah Sedimentologi

Kaitan Sedimentologi dengan ilmu- ilmu lain

Aplikasi Sedimentologi




Sedimentologi adalah ilmu yang mempelajari sedimen atau endapan

(Wadell, 1932).

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 batuansedimen/ 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 danorganik





Secara mekanik : Terbentuk dari akumulasi mineral-mineral

dan fragmen-fragmen batuan

1. Sumber material batuan sedimen2. Lingkungan pengendapan

3. Pengangkutan (transportasi)

4. Pengendapan5. Kompaksi

6. Lithifikasi dan Sementasi

7. Replacement dan Rekristalisasi

8. Diagenesis




Sumber material batuan sedimen

Lingkungan pengendapan

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

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, namunyang memiliki peranan yang paling besar dalam sedimentasi

adalah media air .

Selama transportasi berlangsung, terjadi perubahan terutamasifat fisik material-material sedimen seperti ukuran bentuk

dan roundness.

Dengan adanya pemilahan dan pengikisan terhadap butir-butir

sedimen akan memberi berbagai macam bentuk dan sifatterhadap batuan 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

Lithifikasi dan Sementasi

Kompaksi terjadi karena adanya gaya berat/gravitasi darimaterial-material sedimen sendiri, sehingga volume menjadi

berkurang dan cairan yang mengisi pori-pori akan bermigrasi

ke atas

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

Diagenesis

Proses replacement adalah proses penggantian mineral olehpelarutan-pelarutan kimia hingga terjadi mineral baru.

Rekristalisasi adalah perubahan atau pengkristalan kembali

mineral-mineral dalam batuan sedimen, akibat pengaruhtemperatur dan tekanan yang relatif rendah

Diagenesis adalah perubahan yang terjadi setelah

pengendapan berlangsung, baik tekstur maupun komposisi

mineral sedimen yang disebabkan oleh kimia dan fisika



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




Tulisan tertua yang mengungkapkan berbagai bentuk spekulasi tentang

proses sedimentasi alami dapat ditemukan dalam karya orang-orang Yunani

kuno (Krynine, 1960).

Pembelajaran batuan sedimen pada mulanya merupakan pembelajaran

stratigrafi, berupa penelitian lapangan yang dilakukan untuk mengetahui

geometri umum (ketebalan dan penyebaran) tubuh sedimen.

Salah satu buah pikiran penting dalam per-kembangan stratigrafi

dipersembahkan oleh William Smith (1815), seorang insinyur dan surveyor

otodidak, melalui karyanya: peta geologi Inggris.

Peta itu disusun berdasarkan hasil penelitian Smith selama bertahun-

tahun dengan menempuh perjalanan sejauh 11.000 mil. Itulah tulisan

pertama yang berhasil merekam penyebaran dan urut-urutan batuan sedimen

di suatu daerah. Sumbangan pemikiran penting dari Smith adalah

penggunaan fosil untuk korelasi. Dari penjelasan di atas kita dapat

memaklumi bahwa sedimentologi berakar pada stratigrafi.

Para ahli stratigrafi masa lalu banyak menyumbangkan tenaga dan

pikirannya dalam mengembangkan pengetahuan tentang sedimen. Pemikiran-

pemikiran tersebut sebagian diwujudkan dalam bentuk tulisan, misalnya

dalam buku Principles of Stratigraphy karya Grabau (1913) dan Treatise

of Sedimentation karya Twenhofel (1928).




Pemelajaran sedimen sebagai disiplin tersendiri, terpisah dari

stratigrafi, dimulai dengan terbitnya surat terbuka Henry Clifton Sorby

(1879) kepada Presiden Geological Society of London yang berjudul “On

the structure and origin of limestones.”

Sorby memperkenalkan studi sayatan tipis sebagai salah satu teknik

penelitian batuan sedimen. Teknik itu kemudian digunakan sebagai salah

satu teknik paling mendasar dalam penelitian petrologi, baik penelitian

petrologi batuan sedimen, maupun penelitian petrologi batuan beku dan

batuan metamorf.

Studi sayatan tipis kemudian lebih banyak dikembangkan oleh para ahli

petrologi batuan beku, khususnya para ahli petrologi Jerman seperti

Rosenbusch dan Zirkel.

Sebaliknya, teknik itu justru agak diabaikan oleh para ahli yang

menggeluti batuan sedimen. Hal itu mungkin terjadi karena generasi ahlisedimen saat itu lebih terdidik sebagai ahli stratigrafi, bukan ahli

petrologi sedimen atau ahli sedimentologi. Namun, masih ada beberapa

orang yang dapat dipandang sebagai pengecualian, misalnya Lucien Cayeux

dari Perancis. Studi sayatan tipis batuan sedimen, yang pernah

ditinggalkan, kini ini kembali mendapat perhatian yang cukup serius

dari kalangan



Pada akhir abad 19 serta awal abad 20, para ahli petrologi sedimen

lebih banyak menujukan perhatian pada pemelajaran mineralogi sedimen,

khususnya mineral berat (BJ > 2,85).

Studi mineral berat umumnya dilakukan oleh para ahli Eropa. Hasil

penelitian Illing (1916), yang menunjukkan bahwa endapan sedimen dalamcekungan tertentu cenderung mengandung kumpulan mineral berat tertentu,

telah mendorong munculnya apa yang disebut sebagai “korelasi mineral

berat” (“heavy- mineral correlation”). Kegunaan mineral berat sebagai

“alat” korelasi dan penerapannya dalam korelasi bawah permukaan dalam

kegiatan eksplorasi migas telah menambah daya tariknya.

Puncak fasa perkembangan studi mineral berat ditandai dengan terbitnya

Principles of Sedimentary Petrography karya Milner (1922). Buku itu

pernah dijadikan rujukan oleh para ahli yang ingin mempelajari mineral

detritus dalam pasir.

Makin lama pemelajaran mineral berat makin kurang diminati para ahli

sedimen. Hal itu terjadi karena:(1) timbulnya keraguan akan kesahihan korelasi yang didasarkan pada

kehadiran mineral berat seperti yang diajukan oleh Sidowski dan

Weyl;

(2) adanya perkembangan baru, yakni pemakaian mikrofosil dan well logs

sebagai alat korelasi bawah permukaan. Agaknya sebab kedua itulah

yang “mengakhiri” era studi mineral berat.



Pada 1919, thesis master C. K. Wentworth yang berjudul A Field and

Laboratory Study of Cobble Abrasion diterbitkan dalam Journal of

Geology.

Wentworth, yang pada waktu itu merupakan mahasiswa pasca sarjana padaUniversity of Iowa, mengembangkan satu rancangan baru untuk meneliti

material sedimen. Dia juga mampu mendefinisikan kebundaran sebagai

suatu sifat fisik partikel sedimen yang dapat diukur.

Kuantifikasi sifat itu mampu menggantikan penilaian subjektif yang

sebelum-nya digunakan oleh para ahli sedimentologi dalam menentukan

kebundaran.

Lebih jauh lagi, kuantifikasi memicu munculnya data kuantitatif serta

memungkinkan dilakukannya studi laboratorium terhadap proses

sedimentasi, misalnya abrasi kerakal.

Dengan demikian, Wentworth membawa sedimentologi untuk memasuki erapengukuran dan percobaan terkontrol.



Lahirnya geokimia sebagai cabang ilmu geologi baru menyebabkan

munculnya metoda dan data observasi baru mengenai berbagai hal yang

banyak menarik perhatian para ahli sedimentologi.

Sebagian besar penelitian geokimia pada mulanya diarahkan pada

penelitian kuantitatif untuk mengetahui penyebaran unsur-unsur kimia di

alam, termasuk penyebarannya dalam batuan sedimen. Lambat laun datatersebut menuntun para ahli untuk memahami apa yang disebut sebagai

siklus geokimia (geochemical cycle) serta penemuan hukum-hukum yang

mengontrol penyebaran unsur dan proses-proses yang menyebabkan

timbulnya pola penyebaran unsur seperti itu.

Baru-baru ini, kimia nuklir (nuclear chemistry) menyumbangkan sebuah“jam” dan “termometer” yang pada gilirannya membuka era penelitian baru

terhadap sedimen.

Unsur-unsur radioaktif, khususnya 14C dan 40K, memungkinkan dilakukannya

metoda penanggalan langsung terhadap batuan sedimen tertentu.

Metoda 14C, yang dikembangkan oleh Libby, dapat diterapkan pada endapanresen. Metoda 40K/40Ar terbukti dapat diterapkan pada glaukonit, felspar

autigen, mineral lempung, dan silvit yang ditemukan dalam endapan tua.

Analisis isotop dapat digunakan untuk menentukan temperatur purba.

Metoda Urey —berdasar-kan nisbah 16O/18O yang merupakan fungsi dari

temperatur —dapat dipakai untuk menaksir temperatur pembentukan cangkang

fosil yang ada dalam endapan bahari.

Berbagai kajian teoritis dan eksperimental tentang stabilitas mineral



Berbagai kajian teoritis dan eksperimental tentang stabilitas mineral

pada berbagai kondisi oksidasi-reduksi (Eh) dan pH dilakukan oleh

Garrels dan beberapa ahli lain (lihat Garrels & Christ, 1965).

Penelitian aspek-aspek geokimia sedimen banyak menambah pengertian kita

tentang endapan sedimen. Buku-buku yang membahas tentang topik-topik

geokimia sedimen antara lain adalah Geochemistry of Sediments karya

Degens (1965) dan Principles of Chemical Sedimentology karya Berner(1971).

Gambaran tiga dimensional untuk mempelajari sedimen resen mendorong

orang untuk meninjau lebih jauh geometri dan penampang vertikal

sedimen, baik sedimen resen maupun sedimen purba.

Bentuk dan dimensi endapan pasir merupakan salah satu hal yang banyak

menarik perhatian para ahli dan telah dijadikan tema simposium pada

1960 (Peterson & Osmond, 1961). Demikian pula dengan morfologi

terumbu modern dan purba (lihat, misalnya, Reef Issue pada Bullentin

AAPG vol. 34, no. 2).



Kecenderungan untuk mempelajari struktur sedimen mendorong para ahli

untuk memahami cara pembentukannya. Karena banyak diantara struktur

sedimen itu terbentuk oleh arus, maka studi hidrodinamika proses

pembentukan sedimen dan struktur sedimen kemudian mendapat perhatian

khusus.

Hal inilah yang mendorong terbitnya Primary Sedimentary Structures and

Their Hydrodynamic Interpretation (disunting oleh Middleton, 1965)

serta sejumlah makalah penting yang disusun oleh Allen (1969, 1970,

1971) dan beberapa ahli lain.

Ketertarikan pada geometri, urut-urutan vertikal, dan struktur sedimen

menyebabkan terjadinya perubahan besar dalam penelitian sedimen, yaknipenekanan kembali pentingnya studi mineralogi dan tekstur sedimen serta

pengembangan studi struktur sedimen, geometri, dan urut-urutan

vertikal. Penelitian sedimen yang dipandang sebagai bentuk fusi dari

stratigrafi dan petrologi sedimen ini disebut sedimentologi (Doeglas,

1951).

Lahirnya sedimentologi telah menyebabkan bertambah luasnya ruang

lingkup studi sedimen: dari hanya sekedar studi lingkungan pengendapan

menjadi studi cekungan.




1. Tahap studi endapan sedimen sebagai satuan stratigrafi

2. Pengumpulan data batuan sedimen dan formulasi tafsiran-

tafsiran tentatif

3. Lahirnya petrografi sedimen sebagai disiplin ilmu baru

dengan penekanan pada studi sayatan tipis sedimen purba

dan analisis laboratorium mengenai tekstur dan mineralogi

sedimen lepas.

4. Studi tiga dimensi sedimen serta analisis lingkungan

berdasarkan geometri, penampang vertikal dan struktur

sedimen. Perkembangan ini meliputi studi lapangan dan

laboratorium sehingga lebih tepat disebut sedimentologi

Tahapan perkembangan Sedimentologi







K it S di t l gi d g il il l i



Kaitan Sedimentologi dengan ilmu-ilmu lain

Triangular diagram that shows the relationship between sedimentology

and the fundamental sciences (Selley, 2000)




Sumber : (Selley, 2000)



NILAI EKONOMIS DARI SEDIMEN

“Menurut data statistik yang ada saat ini, sekitar 85–90%

produk mineral tahunan berasal dari mineral sedimenter dan

endapan bijih…” (Goldschmidt, 1937).

Kenyataan itu sudah cukup menjadi alasan untuk mempelajarisedimentologi.

Sedimen memiliki nilai ekonomis karena beberapa hal:

Merupakan wadah tempat dimana bahan bakar fosil (migas)

serta air terkandung.

Merupakan material bahan bakar, misalnya batubara dan

serpih minyak (oil shale).

Merupakan material baku industri keramik, semen portland,

serta bahan bangunan.

Material tempat dimana mineral logam dan non-logam

terakumulasi.





Sedimentologi perlu dipahami karena pemahaman tentang proses-

proses pembentukan, pergerakan, dan pengendapan sedimen sangat penting artinya dalam dunia rekayasa dan geomorfologi,

terutama untuk memahami dan mengantisipasi fenomena erosi

pantai, pembuatan pelabuhan, manajemen dataran banjir, dan

erosi tanah.

Jadi, tidak salah bila dikatakan bahwa untuk menjadi ahli

geologi-ekonomi, seseorang pertama-tama harus menjadi ahli

sedimentologi.

P t 2 & 3



Partikel Sedimen

Jenis Partikel Sedimen

Bentuk Partikel Sedimen Sphericity dan oundness

Tekstur permukaan sediment permukaan

Ukuran dan Sebaran partikel sedimen

Bahan penyusun partikel sedimen

Pertemuan-2 & 3



TERIMA KASIH

bahan-kuliah-1 sedimentologi

Documents