batuan sedimen klastik

Universitas Gadjah Mada 1

BAB IV

BATUAN SEDIMEN KLASTIK

IV.1. PENGERTIAN BATUAN SEDIMEN KLASTIK

Asal mula mula batuan sedimen klastik adalah akibat dari proses-proses yang menyangkut

siklus sedimentasi (pelapukan - erosi - transport - sedimentasi - diagenesa).

Dalam batuan sedimen kelompok mineral penyusunnya adalah :

a. Mineral autigenic

Terbentuk di daerah sedimentasi dan langsung diendapkan

Contoh : gipsum, kalsit, anhidrit, halit

b. Mineral allogenic

Tidak terbentuk pada daerah sedimentasi/pada scat sedimentasi.

Telah mengalami transportasi dan kemudian diendapkan di daerah sedimentasi

Syarat :

o Tahan pelapukan

o Tahan pengikisan selama transportasi sampai pengendapan

Stabilitas mineral dalam batuan sedimen :

1. Mineral tak stabil

Merupakan mineral yang berada pada transportasi, tetapi jarang sampai pada

pengendapan.

a. Mineral yang umumnya allogenic (jarang sekali/tidak pernah authigenic)


b. Mineral yang umumnya authigenic

2. Mineral stabil

Mineral yang tetap ada mulai dari transportasi sampai dengan pengendapan.

Lempung (clay mineral)

Kuarsa

Chert

Muskovit

Tourmalin

Zirkon

Rutile

Brookit

Anatase

IV.2. PROSES PEMBENTUKAN BATUAN SEDIMEN KLASTIK

Dalam pembentukan batuan sedimen klastik ada 2 fase proses yaitu :

1. Fase pembentukan endapan

2. Fase pembentukan batuan sedimen klastik

1. Fase pembentukan endapan Fase

ini meliputi :

Proses pelapukan

Proses erosi

Proses transportasi

Proses pengendapan

2. Fase pembentukan batuan sedimen klastik

Fase ini sedimen yang telah terendapkan akan mengalami beberapa proses yaitu:

Sementasi, endapan tersemenkan oleh larutan kimia (karbonat, silika, oksida

besi)

Pemadatan (compaction), memadatnya massa endapan karena pengisian

semen

Pemampatan (desication), keluarnya air dari rongga-rongga batuan

Pembatuan (litification), membatunya endapan yang telah kompak


Berdasarkan proses yang terjadi dalam pembentukan batuan sedimen maka dapat dibagi

menjadi 3 yaitu:

1. Batuan sedimen basil proses mekanis, dengan media air, angin dan es. Dicirikan

oleh banyaknya mineral allogenik, mineralnya detritus, bertekstur klastik,

dibedakan :

berbutir kasar, misalnya: breksi, konglomerat

berbutir sedang, misalnya batupasir

berbutir halus, misalnya batulempung, batulanau

2. Batuan sedimen hasil proses kimia, banyak mengandung mineral autogenik,

komposisi material non detritus, teksturnya non klastik, dibedakan :

sedimen evaporasi, misalnya gipsum, anhidrit, garam

sedimen karbonat, misalnya batugamping, dolomit

3. Batuan sedimen yang dihasilkan akibat aktifitas jasad kehidupan (proses organis),

misal batubara, diatome, batugamping terumbu.

Cara pengendapan :

Secara mekanis, ini menghasilkan sedimen detritus (sedimen klastik)

Secara kimia, dengan reaksi anorganik (langsung) ataupun dengan reaksi organik

(dibantu oleh organisme)

Lingkungan pengendapan adalah direfleksikan oleh mineral - mineral dalam batuan.

Untuk menghasilkan batuan sedimen, tergantung pada:

1. Litologi batuan asal

2. Stabilitas dari mineral -mineral yang ada

3. Kecepatan erosi : merupakan banyaknya materal sedimen yang dapat

diangkut / ditransport, sehingga turut menentukan banyaknya material yang

dapat/akan diendapkan.

Transport akan menghasilkan :

Sorting/ pemilahan

Roundness/kebundaran, yaitu ukuran butiran menjadi kecil/lebih kecil

Proses diagenesa :

Dapat mengubah tekstur batuan sedimen

Dapat mengakibatkan rekristalisasi


IV.3. KOMPONEN DASAR KLASIFIKASI BATUAN SEDIMEN KLATIK

Komponen komposisi pada batuan sedimen terbagi atas:

1. Komposisi kimia

2. Komposisi mineral

Faktor yang mempengaruhi susunan komposisi batuan sedimen :

a. Besar butir

Serpih/ lempung (Al2O3, K3O, FeO)

Pasir halus > SiO2

b. Tingkat maturity/kedewasaan

Keadaan batuan sedimen dibandingkan dengan batuan induknya

Tingkatan :

Super mature

Mature

Sub mature

Immature

Tingkatan tersebut dilihat berdasarkan :

Tekstur

Mineral

komposisi

Makin tinggi tingkat maturitynya maka makin banyak mineral stabil yang

dikandungnya.

Mineral-mineral yang umum adalah sebagai berikut

1. Mineral Utama

Mineral yang terbentuk sebagai penyusun batuan sedimen

Kuarsa

Feldspar

Mika

Lempung

Karbonat

2. Mineral ikutan/tambahan

Jumlahnya sedikit

Zirkon

Garnet

Magnetit

Tourmalin

Piroksen Manfaat dari


komposisi mineral:

Menunjukkan komposisi batuan induk

Memberi nama batuan

Mengetahui proses pembentukannya

Mengetahui lingkungan sedimentasinya (environment)

Kepentingan ekonomi

IV.4. TEKSTUR DAN STRUKTUR BATUAN SEDIMEN KLASTIK

a. Tekstur batuan klastik

Batuan sedimen yang terbentuknya berasal dari hancuran batuan lain, kemudian

tertranportasi dan terdeposisi, selanjutnya mengalami diagenesa, sehingga terbentuk

batuan tersebut, misalnya : batupasir.

Khusus batuan sedimen klastik untuk penelitian hares diperhatikan mengenai ukurannya,

bentuk (shape), kebundaran (roundness), tekstur permukaan, orientasi dan komposisi

mineralnya.

Shape adalah bentuk daripada butiran tersebut, dapat dibedakan menjadi 4 macam, yaitu:

Golongan I oblate/ tabular

Golongan H equent/equiaxial

Golongan III bladed/triaxial

Golongan IV prolate/rod shape

Sphericity, pengukurannya dengan cara membandingkan luas permukaan bola yang

berisi obyek yang volumenya sama dengan volume bola tersebut.

Roundness yaitu derajat kebulatan dari butiran tersebut atau bisa juga disebut dengan

keruncingan dari bola tersebut.

Bentuk dari pada sedimen sangat dipengaruhi oleh bentuk semula, struktur, Jaya tahan,

media transportasi, jarak transportasi dan lama tertransport.

Orientasi butir adalah susunan dari pada butiran tersebut, yang mencerminkan proses

pengendapannya.

Tekstur permukaan yaitu morfologi dan butiran akibat pengaruh media transportasi dan

proses setelah transportasi.

Maturity yaitu derajat kedewasaan diketahui dengan membandingkan komposisi mineral

pada suatu tempat dengan mineral yang terdapat pada batuan asalnya.


Gambar IV. 1. Derajat kebundaran


b. Struktur batuan sedimen

Struktur batuan sedimen klastik terbagi atas :

1. Struktur Syngenetik (terjadi bersamaan dengan terjadinya sedimentasi) a.

Proses fisik

Eksternal struktur yaitu kelihatan dari luar Misal ukuran dan bentuk dari

tubuh sedimen. Contoh : bentuk lembaran (sheet), lensa, lidah, delta dan

shoestring.

Ada juga yang hubungannya berupa konkresi, interfingering dan intertongue.

Internal struktur yang tercermin pada batuan sedimen itu tersendiri

Perlapisan dan laminasi (bedding dan lamination)

o Normal current bedding yaitu perlapisan karena arus normal, misal:

perlapisan sejajar. Berdasarkan ukurannya dibedakan menjadi :

- laminasi, bila tebal lapisan < 1 cm

- stratum, bila tebal lapisan lebih dari 1 cm

- bed, kumpulan dari beberapa laminer dan straith

o cross bedding (perlapisan silang siur) yang terjadi akibat adanya

perubahan arah arus.

o Graded bedding (perlapisan tersusun), yang terjadi karena adanya

pemilahan ukuran butir halus ke kesar atau sebaliknya

Freature of bedding planes yaitu bentuk dari permukaan lapisan selama

proses sedimentasi.

Ripplemark yaitu bentuk permukaan bergelombang karena adanya proses

arcs satu arah

Mud crack yaitu bentuk retak-retak pada lapisan lumpur, biasanya

berbentuk segi lima.

Rain drops prints yaitu bekas titik-titik air hujan pada permukaan batuan

Swash and riil marks yaitu jejak binatang pada permukaan lapisan

Flute cast yaitu bentuk gerusan pada permukaan lapisan yang bentuknya

seperti seruling

- Load cast yaitu lekukan pada baths perlapisan yang diakibatkan oleh

gaya tekan dari muatan yang ada diatasnya.

Deformational structure

Yaitu terjadinya perubahan struktur batuan pada saat sedimen terendapkan

karena adanya tekanan.

Post deposisional slump feature

Yaitu struktur luncuran yang terjadi akibat adanya desakan yang tinggi


Intraformationalkonglomerat

Yaitu struktur hancuran yang menyerupai konglomerat karena adanya

pergerakan pada sedimen sebelum mengalami litifikasi

b. Struktur sedimen yang terbentuk akibat proses biologi

External structure

Biostromes

Bioherm

Keterangan menurut Cuming (1932) Bioherm adalah merupakan panggul

bukit, lensa atau yang serupa yang mempunyai penyebaran terbatas, terdiri

atas kerangka organisme yang belum tertransportasi dan dikelilingi oleh litologi

yang berbeda.

Biostromes menurut Cuming (1932) berupa struktur batugamping yang

berlapis sebagaimana shellbed , cronoid, coral bed, yang berupa akumulasi

sisa organisme yang belum tertransport dan tidak menunjukkan pembengkaan

seperti tanggul bukit atau lensa.

Biostromes menurut Lingk (1950) merupakan batugamping yang berlapis dan

terdiri dari organisme yang merambat dan membentuk lapisan keras.

Internal structure

Misal fosil dalam batuan

2. Struktur epigenetik terjadi setelah batuan tersebut terbentuk) a.

Karena proses fisik (mekanis)

External structure

Batas antara tiap lapisan

o Batas tegas atau gradual

o Baths selaras atau tak selaras

Lipatan dan sesar

Internal structure

Clastic dike yaitu terjadi karena adanya tekanan hidrostatika yang kuat sehingga

material seperti diinjeksikan

b. Karena proses kimia atau organisme

Corroion zone

Concretions

Stilolites

Cone in cone

Cristal mold and cast

Seins and dike


IV.5. KLASIFIKASI BATUAN SEDIMEN KLASTIK


Gambar IV. 3. Recent Sands as Seen in Thin Section

A. Firm beach sand, Point Reyes, California. Impregnated with plastic before collection

in order to preserve texture. Diam. 3 mm. Uncompacted sub-rounded grains very

well sorted; porosity very high—about 30%. This is a lithic sand with high feldspar

content; it contains abundant chert grains (heavily stippled), quartz (lightly stippled),

feldspar (shown with deavage lines), and various rock fragments.

B. Sand from channel of jacalibps Creek, Coalinga, California. Impregnated with plastic

before collection in order to preserve texture. Diam. 3 mm. Uncompacted subangular

grains fairly well sorted; porosity very high; finer-grained layer at bottom. This is a

lithic sand derived from a mixed sedimentary terrane including volcanic sandstones;

it contains about 40% chips of andesite, argillite, shale, chert, and serpentine, 35%

quartz, and 25% feldspar.


Gambar IV. 4. Uncemented Sandstones as Seen in Thin Section

A. St. Peter Sandstone (Ordovician), Beloit, Wisconsin. Diam. 2.5 mm. Very well-sorted

sandstone consisting of subrounded quartz grains, a quartz arenite. The texture is

very porous, but grains have been compacted until they are in close contact.

Compare texture in Figure 11-4A.

B. Temblor arkosic sandstone (Miocene), 2500 m below surface, Kettlernan Hills,

California. Diam. 2.5 mm. Moderately sorted sandstone consisting of abundant

subangular grains of quartz and feldspar (with deavage), together with fewer biotite

flakes (lined) and rock particles (heavily stippled). Texture very porous, but deep

burial has caused rearrangement and compaction of grains. Compare the texture in

Figure 11-4B. Note deformed biotite pinched between compacted grains.


A. Lithic arenite (Miocene, Temblor Formation), 2500 m below surface, Kettle-man Hills,

California. Diam. 1 mm. Lithic grains, quartz, and plagioclase enclosed in and

cemented by a single barite crystal. Note uniformly oriented right-angle cleavages in

barite.

B. Volcanic arenite (Miocene, Temblor formation), 1000 m below surface, Jacal-itos

Field, California. Diam. 1 mm. Cement is chlorite. A micronbrous fringe rims each

grain, but in the centers of pores the chlorite appears microgranular.

C. Arkose (Miocene, Topanga Formation), Santa Monica Mountains, California. Diam. 1

mm. Calcite replacing plagioclase, irregular patches of uniformly oriented feldspar

being enclosed within a single calcite crystal. An adjacent quartz-feldspar grain

(upper left) is not replaced.

Gambar IV. 6. Cements in Sandstones

A. Pennsylvanian sandstone, Zuni Mountains, New Mexico. Diam. 1.5 mm. Quartz and

turbid rock particles coated with ferric oxide (black), locally covered in turn by clear

euhedral overgrowths of quartz, and the whole cemented by calcite (stippled). Note

trains of globular opaque inclusions in quartz grains.

B. Cretaceous arkosic arenite, Gualala, California. Diam. 0.5 mm. Local clear euhedral

overgrowths of authigenic quartz on detrital quartz (center, lower right, and left).

Quartz overgrowths covered and remaining pores filled by the zeolite laumontite

(cleavage lines but no stippling).

C. Lithic sandstone (Miocene, Temblor Formation), Reef Ridge, California. Diam. 0.75

mm. An incomplete cement of uniformly oriented calcite (stippled, with cleavage

lines); voids fringed with microfibrous chlorite covering both calcite and detrital grains

alike; chloritic fringe covered with opal (blank).


Gambar IV. 7. Graywacke

A. Ordovician lithic graywacke (Fortune Formation), Lawrence Harbor, Newfoundland.

Diam. 1.5 mm. An unsorted aggregate of angular grains of sand and coarse silt set in

an abundant argillaceous matrix. Grains are quartz (clear or lightly stippled), feldspar

(chiefly plagioclase, shown with cleavage), a few shreds of mica, and particles of

phyllite, argillite, chert, and andesite or basalt. Long dimensions of most grains lie

roughly parallel to bedding plane which is nearly normal to the section.

B. Franciscan graywacke, Mendocino County, California. Diam. 1.5 mm. Generally

similar to A, but shows less orientation of grains, slightly less matrix, and more grains

of feldspar and basalt. This specimen is typical of many Franciscan sandstones thai

fall near the boundary between lithic and feldspathic types.

C. Precambrian feldspathic graywacke, Hurley, Wisconsin. Diam. 1.3 mm. Texturally like

B, except that the margins of the grains are corroded. Quartz grains are very

abundant, feldspar is common, and rock chips are sparse. This is a well-known

chemically analyzed graywacke (U.S. Geological Survey Bulletin, vol. 150 (1898): pp.

84-87).


A. Arkose (Tertiary), Lake Manapouri, New Zealand. Diam. 2.5 mm. Unsorted angular

grains of orthoclase and oligoclase (with cleavage) and of quartz (dear),

accompanied by large and small unoriented flakes of biotite and a grain of sphene

(upper left), all bound together by a mortar of silty clay slightly stained with limonite.

Essentially residual, resting on granitic rock from which it was derived.

B. Arkose (Pennsylvanian, Fountain Formation), Boulder, Colorado. Diam. 2.5 mm.

Poorly sorted angular grains of quartz, turbid oligoclase, and microdine (both

feldspars stippled and showing deavage), and accessory flakes of muscovite, all

bound together by a matrix of silty clay stained red by ferric oxides. The deposit has

been transported but suggests a nearby granitic source.

C. Torridonian arkose (Precambrian), Loch Assynt, Scotland. Diam. 2.5 mm. Poorly

sorted subangular grains of quartz (dear and very slightly stippled) and of microcline,

orthoclase, and oligodase, firmly bonded in a matrix of micaceous clay. Feldspars

are in part fresh (shown with cleavage) and in part very turbid (stippled). A few rock

fragments (schist) are not shown.

Gambar IV. 9.Arkosic Sandstones

A. Miocene arkosic arenite, or arkose, 3000 m below surface, near Simmler, California.

Diam. 2 mm. Very tightly packed angular and subangular grains: not well sorted, but

free from clay. Consolidated by compaction without cement. Plagioclase, orthoclase,

and microcline (all lightly stippled) and quartz (blank) are about equally abundant;

grains ofcalcite (heavily, stippled) and biotite are accessory. Note pinched and

contorted mica.

B. Micaceous arkosic arenite, or arkose (Triassic), Portland, Connecticut. Diam. 2 mm.

Fairly well-sorted angular to subangular grains of feldspar (lightly stippled) and

quartz (blank); abundant parallel oriented flakes of muscovite and chloritized biotite,

larger than other grains, lie parallel to the bedding. The rock is lightly cemented by

scattered grains of calcite (heavily stippled and showing cleavage) and secondary


quartz overgrowths (separated from detrital quartz by dotted lines). Porosity high. A

few schist particles, not shown in this field.

C. Red arkosic wacke, or arkose (Triassic), Mt. Tom, Massachusetts. Diam. 3 mm.

Unsorted angular-to-subangular grains of quartz and turbid feldspar, in a very

abundant matrix of ferruginous clay.

Gambar IV. 10. Lithic Arenite and Lithic Graywacke

A. Calcareous lithic arenite (Miocene Modelo Formation), Santa Monica Mountains,

California. Diam. 2.5 mm. Fairly well-sorted sandstone consisting of subangular and

subrounded slate and schist fragments and smaller angular grains of quartz and

feldspar (trace only) cemented with fine-grained calcite.

B. Bragdon lithic graywacke (Mississippian), Trinity County, California. Diam. 2.5 mm. An

unsorted aggregate of angular grains set in a dark argillaceous matrix. Less matrix

than in graywackes of Figure 13-5. Grains are largely chert and devitrified rhyolites

(stippled), andesile, and slate; there are fewer angular quartz grains (clear) and a

trace of plagioclase (with cleavage). No preferred orientation of grains is visible.

C. Volcanic graywacke (Triassic), southern New Zealand. Diam. 2.5 mm. An unsorted

aggregate of angular and subangular grains in a matrix containing much

microcrystalline chlorite. Grains are chiefly fragments of andesilic or basaltic rocks;

plagioclase grains (with cleavage) are common; and quartz (clear) is subordinate.


Gambar IV. 11. Miscellaneous Lithic Sandstones

A. Andesite arenite (Upper Miocene, Neroly Formation), Mount Diablo, California. Diam.

2.5 mm. Well-sorted, loosely packed, subangular grains of andesite rock, andesine

(clear, with cleavage), hypersthene (center and top), and hornblende (lower left and

right). Each grain enclosed in a thin fibrous rim of smectite. Hypersthene and

hornblende are euhedral, but hypersthene has been etched by intrastratal solutions

after development of smectite rims. This is an epiclastic arenite, not a tuff or a

tuffaceous arenite.

B. Calcareous tuffaceous sandstone (Oligocene, Tunnel Point Formation), Coos Bay,

Oregon. Diam. 3 mm. A mixture of pyrodastic and epiclastic material deposited in a

marine environment, where it was mixed with glauconite and cemented with very fine-

grained calcite (stippled). Curved glass shards and detrital quartz and feldspar are

clear; turbid fragments of meta-andesite and phyllite, and spheroidal pellets of

glauconite, are darkly stippled.

C. Calcareous serpentine arenite (Eocene), southeastern Monterey County, California.

Diam. 3 mm. Angular and subangular grains of serpentine (line pattern), together with

microcrystalline carbonate pellets (stippled), firmly cemented with finely granular

calcite. Note two unbroken foraminifers.


A. Triassic sandstone, Boonton, New Jersey. Diam. 2 mm. Not well soned, but contains

lithe or no day. Composed of angular and subangular grains derived from

sedimentary and low-grade metamorphic rocks. Rock fragments of shale, slate,

argillite, and limestone (lower left and right); also ragged grains of quartz and very

few of feldspar.

B. Chico Sandstone (Cretaceous), near Chico, California. Diam. 1 mm. Finegrained,

well-sorted arenite consisting of subangular grains; poorly consolidated and very

porous. Rock fragments are slate and Hne schist, with a littlt-chert; quartz (clear or

slightly stippled) is abundant, and feldspar (with deavage), both fresh and cloudy, is

common; hornblende and epidote (darkly stippled, with cleavage, in upper left and at

bottom) are present in every thin section; a bent flake oiotite in upper It.

C. Triassic sandstone (Keuper), Stuttgart, Germany. Diam. 1 mm. Tightly packed

subangular grains; porosity relatively low. Abundant schist and micro-granular rock

particles (lined and stippled); abundant quart], and feldspar (lightly stippled with

cleavage), both orthoclase and plagioclase; some mica flakes. Grains of mica schist

are commonly oriented parallel to bedding and give the rock a very micaceous

aspect in hand specimen.

batuan sedimen klastik

Documents