7/30/2019 Dasteori

1/12

BAB V

STUDI KHUSUS FASIES BATUGAMPING JATIBUNGKUS

5.1. Dasar teori

Dasar teori ini merupakan pengantar untuk pembahasan studi khusus fasies

batugamping Jatibungkus, diantaranya meliputi pembentukan batuan karbonat, jenis

batuan karbonat, analisa petrografi batuan karbonat, klasifikasi batuan karbonat dan

konsep fasies sedimentasi.

5.1.1. Pembentukan Batuan Karbonat

Karbonat merupakan anion kompleks (CO3)2- dan kation divalen logam

seperti Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Ba, Sr, dan Cu. Ikatan antara kation logam dan kelompok

karbonat tidak sekuat ikatan internal dalam struktur CO3 tidak sekuat ikatan kovalen

dalam karbon dioksida (CO2). Dalam kehadirannya dengan ion hidrogen kelompok

karbonat terpecah untuk menghasilkan CO2 dan air. Reaksi penguraian ini umumnya

yang berbuih menampakkan asam pada batugamping.

Asam tersebut merupakan dasar kimia untuk pengujian yang membedakan

karbonat dan nonkarbonat. Tes buih tersebut juga digunakan untuk membedakan

dolostones, dimana membuihnya lambat dan limestone membuihnya cepat. Karbonat

terdapat secara alami sebagai sedimen dan terumbu pada samudera dengan

temperatur dan iklim tropikal. Sebagai batuan purba dan sebagai endapan mineral

ekonomis penting.

Umumnya karbonat dikelompokkan kedalam kelompok yang memiliki

struktur kristal lattice, atau susunan interal dari atom, kelompoknya diketahui dari

sistem kristalnya. Dimana mereka terbentuk dan dinamakan sistem kristalografi

hexagonal, ortorombik, dan monoklin. Kebanyakan mineral karbonat berada pada

sistem hexagonal contohnya kalsit (CaCO3) dan dolomit (Ca, Mg (CO3)2). Aragonit

memiliki komposisi yang sama dengan kalsit, CaCO3 namun kristalnya berada pada

sistem ortorombik.

Sistem monoklin dicirikan oleh tembaga karbonat biru dan hijauazurit dan

7/30/2019 Dasteori

2/12

7/30/2019 Dasteori

3/12

5.1.2. Jenis Batuan Sedimen Karbonat

Batuan sedimen karbonat memiliki jenis yang berbeda berdasarkan komposisi

kimia, fragmen organik maupun lingkungan pembentukan (Sroor,M, 2010). Jenis

batuan sedimen karbonat diantaranya batugamping, dolomit, batukapur (chalk), marl,

coquina dan travertin (Gambar 5.1.).

Gambar 5.1.Jenis-jenis batuan sedimen karbonat dari M. Sroor (2010)

A. Batugamping

Batugamping merupakan batuan sedimen yang tersusun atas mineral kalsit

(kalsium karbonat : CaCO3). Seperti kebanyakan batuan sedimen lainnya,

batugamping terdiri dari butiran, sekitar 8090% butir gamping merupakan fragmen

skeletal dari organisme laut seperti terumbu atau foraminifera. Butir karbonat lainnya

yang menyusun batuan gamping seperti ooid, peloid, intraclasts, dan extraclast.

Beberapa batugamping tidak seluruhnya tersusun butiran dan terbentuk oleh

7/30/2019 Dasteori

4/12

presipitasi kimia kalsit atau aragonit contoh travertin.

Komponen batugamping :

1. Butiran Butiran nonskeletal ooids : bundar maupun bundar tanggung terkonsentrasi

sekitar nukleus (0,2 : 0,5 mm), Pisolites merupakan ooids dengan diameter

> 2mm, Peloids merupakan butir membundar tersusun dari mikrokristalin

karbonat namun tanpa struktur inertial.

Butiran skeletal : moluska, brachiopoda, cnidarian, foraminifera, sponges,arthopoda dan kalsipera.

Alga : rhodophyta, cholorophyta, chyrophyta, cyanophyta2. Matriks

Mikrit : terbentuk pada partikal kalkareous bergerak dengan diameter

dari 0,06 hingga 2mm yang telah terendapkan lebih dulu secara mekanis

daripada lapisan cairnya.

3. SemenSparit : lebih kasar dari mikrit, dengan ukuran butir > 4 m dan

kristalin.

Klasifikasi batugamping

1. Berdasarkan ukuran butir Grabau (1902) : kalsirudit (>2mm), kalsirenit(2mm : 64 m), dan kalsilutit (-64m)

2. Berdasarkan tekstur deposisi Dunham (1962) : a. Grainstone (butiran tanpamatriks), b. Butiran dengan kontak matriks (packstone), c. Wackestone,

butir kasar memfragmen dalam matriks, d.Mudstone, matriks dengan butiran

sedikit.

7/30/2019 Dasteori

5/12

3. Berdasarkan tekstur deposisi material organik Embry dan Klovan (1972) : a.Ukuran butir kasar floatstone dan rudstone, b. Organik bercampur selama

pengendapan :Baffle stone,Bind stone dan Frame stone.

4. Berdasarkan komposisi Folk (1962) : a. alochem (intraklas, ooids, pellets,bioklas), b. matriks kalsit berukuran kriptokristalin/mikrit dan c. semen

kalsit/spar.

B. Dolomit

Tersusun atas kalsium magnesium karbonat CaMg (CO3) (dikenal dengan

magnesium limestone).

C. Batukapur (Chalk)

Lunak, putih, porous, terbentuk dari limestone pada kondisi laut dalam dari

akumulasi gradual tiap lempeng kalsit. Batukapur tersusun kebanyakan dari kalsium

karbonat dengan jumlah lempung dan lanau minor. Umumnya nodul rijang terlapis

dalam batukapur. Batukapur dapat pula merujuk pada penyusun lainnya, termasuk

magnesium silikat dan kalsium sulfat.

D. Marl

Merupakan kalsium karbonat atau lumpur kaya gampingan terbentuk dari

cangkang porous dan fragmen cangkang terakumulasi pada kondisi air tawar.

E.Coquina

Batugamping yang tersusun dari agregat cangkang dan fragmen cangkang.

F.Travertin

Merupakan batuan sedimen terestrial, terbentuk dari presipitasi mineral

karbonat dari cairan pada tanah atau air permukaan. Travertin membentuk stalaktit

pada gua batugamping.

5.1.3. Klasifikasi batuan karbonat

Klasifikasi Dunham (1962)

Klasifikasi Dunham didasarkan pada tekstur deposisi dari batugamping.

7/30/2019 Dasteori

6/12

Menurut Dunham, dalam sayatan tipis, tekstur deposisional merupakan aspek yang

tetap (Gambar 5.2.).

Gambar 5.2. Klasifikasi Batuan Sedimen Karbonat Dunham (1962) dengan

modifikasi oleh Embry & Klovan (1971)

Mudstone : Batuan terdiri dari lumpur karbonat atau matriks karbonat berukuran

kriptokristalin. Butiran (fosil,ooid, dsb) : kurang dari 10%.

Wackestone: Butiran lebih dari 10%. Butiran mengambang didalam matriks lumpur

(mud-supported)

Packstone : Butiran berukuran pasir banyak, terdapat lumpur karbonat diantara

butiran. Butirannyagrain supported

.Grainstone : Butiran berukuran pasir terdapat spar pada ruang antar butiran;

lumpur sedikit/tidak ada. Butirannya grain supported.

Floatstone : Butiran berukuran pasir banyak, terdapat lumpur karbonat diantara

butiran. Butirannya grain supported. Terdiri dari > /mencapai 10% butiran

berukuran > 2mm. Butiran tertanam dalam matriks lumpur.

Rudstone : Butiran pasir terdapat spar pada ruang antar butiran; lumpur

sedikit/tidak ada. Butirannya grain supported. Presentase butiran 10% atau lebih ;

spar dijumpai pada ruang antar butiran. Butiran berukuran > 2mm

Boundstone: terdiri dari kerangka (koral dan stromatolit).

7/30/2019 Dasteori

7/12

Klasifikasi Embry and Klovan (1971) membagi boundstone menjadi 3 kelompok

(sekarang lebih dikenal sebagai modifikasi dari Dunham) sebagai berikut (Gambar

5.2.) :

Bafflestone : Organisme berperan sebagai baffles dan menjadi fragmen pada batuan

dengan sedikit ikatan antar fragmen, dikelilingi oleh mikrit (organisms acted as

baffles).

Bindstone : Organisme menjadi kerak dan saling mengikat pada lumpur karbonat

(organisms encrusting and binding).

Framestone : Organisme membentuk kerangka pada batuan dengan sifat yang kaku

/ikatan antar butir tidak terlihat jelas batas-batasnya (organisms building a rigid

framework)

Klasifikasi Folk (1962)

Berdasarkan Presentase kehadiran (1) allochems, (2) semen kalsit / spar, dan

(3) mikrokristalin / matriks kalsit berukuran kriptokristalin (mikrit). Allochem berupa

: intraklas, ooids, pellets, bioklas (Gambar 5.3.).

- Intraklas : intra-formational rock fragments terdiri dari kalsit

kriptokristalin - mikrokristalin atau terdiri dari bioklas berukuran halus (ostrakoda)

bentuk lebih membundar; ukuran umumnya > 2mm hingga kurang dari beberapacm.

- Ooids : Butiran karbonat berukuran < 1 mm; bentuk membundar

(spherical); konsentris; untuk ooid berukuran lebih kasar (> beberapa mm) disebut

pisolit.

- Pellets : Butiran terdiri dari kalsit / aragonit berukuran kriptokristalin-

mikrokristalin, ukuran maksimum < 2mm, memanjang (elips).

- Bioklas : cangkang organisme berkomposisi kalsit/aragonit.

7/30/2019 Dasteori

8/12

Gambar 5.3.Klasifikasi Batuan Karbonat Folk (1962)

5.1.4. Analisis Petrografi Batuan karbonat

Analisis sayatan tipis batugampingdan dolostone dapat menghasilkan banyak

informasi tentang lingkungan sedimen terendapkan. Proporsi lumpur karbonat dan

fragmen lebih besar menyajikan sebuah indikasi tentang lingkungan pengendapan.

Proporsi yang tinggi pada butir halus material karbonat merujuk pada tatanan energi

relatif rendah, dimana kehadiran lumpur mencirikan lingkungan dengan energi lebih

tinggi. Rasio lumpur dengan komponen fragmental juga merupakan dasar klasifikasi

menggunakan skema Dunham (1962) untuk karbonat mudstones, wackestones,

packstones, dan grainstones. Jika rasionya tidak terlihat jelas pada handspecimen,

sayatan tipis akan menyingkap kehadiranframeworkorganisme seperti coral dan alga

yang membentuk kemas boundstone. Material fragmental secara alami menyediakan

bukti lebih jauh tentang kondisi sedimen yang terendapkan, contohnya konsentrasi

Ooids yang tinggi mengindikasikan tatanan dominasi ombak, daerah laut dangkal,

dimana batuan tersusun oleh material biogenik yang semuanya berasal dari kelompok

moluska seperti Bivalve atau Gastropoda sebagai indikator tatanan laguna.

Kehadiran cangkang material yang rusak merefleksikan energi dari tatanan

atau jumlah transport dan sedimen reworking. Hal tersebut memungkinkandeterminasi kelompok fosil kedalam bioklas yang lebih besar sepanjang dari bentuk

keseluruhan dan struktur intenalnya (Gambar 5.4.).

Petunjuk tambahan ada pada mineral yang membentuk asal bioklas, cangkang

yang menyusun aragonit berekristalisasi dan kemas asalnya hilang. Sama halnya

7/30/2019 Dasteori

9/12

dengan kalsit tinggi magnesium berekristalisasi dan menghasilkan bioklas dengan

kemas terekristalisasi. Organisme seperti Brachiopoda dan Bivalvia yang membentuk

kalsit dengan magnesium rendah akan kehilangan struktur primernya (Nichols, 2009).

Perlu dicatat bahwa semua karbonat dapat beralterasi diagenetik yang dapat

merubah struktur dan mineralogi pada cangkang dan lumpur karbonat. Alterasi

diagenetik dapat terjadi dengan sementasi sederhana dari sedimen dengan sedikit

alterasi pada material untuk melengkapi rekristalisasi yang mengubah semua kemas

deposisi batuan.

Gambar 5.4.Bioklas pada struktur sedimen dan batugamping

Fasies dari G. Nichols (2009)5.1.5. FasiesSedimentasi

Fasies model memberikan petunjuk bagaimana sistem alam berupa

sedimentasi bekerja. Studi tentang lingkungan pengendapan purba dimulai dengan

pengukuran stratigrafi dan korelasi, kaitannya dengan kehadiran tipe batuan masa

sekarang, geometri 3D, dan struktur sedimen internalnya.

Pengukuran stratigrafi vertikal mengimplikasikan ini akan dibagi menjadi

sebuah seri dengan unit berbeda, masing-masing berdasarkan karakteristik dan

7/30/2019 Dasteori

10/12

7/30/2019 Dasteori

11/12

Empat Penggunaan Fasies Model

Secara umum dalam tubuh model fasies, memungkinkan asumsi 4 fungsi

utama :

1. Berperan sebagai norma, bertujuan sebagai pembanding.2. Berperan sebagai framework dan petunjuk untuk observasi di masa

mendatang.

3. Berperan sebagaipredictorpada keadaan geologi terbaru.4. Harus bersifat sebagai dasar terintegrasi untuk interpretasi pada sistem

yang disajikan.

Hubungan antara ruang sistem pengendapan dan suksesi stratigrafi yang

dihasilkan, dikembangkan pertama kali oleh Johannes Walther (1973) dengan hukum

korelasi fasiesnya : merupakan pernyataan dasar untuk pengamatan penting terhadap

fasies dan area fasies yang dapat diletakkan secara utama sehingga dapat diobservasi

satu sama lainnya di masa sekarang. Fasies batuan merupakan tubuh dari batuan

sedimen dengan karakteristik khusus dan dibedakan dari tubuh batuan terdekatnya.

Fasies jarang tersusun secara acak. Analisis lingkungan menunjukkan perlapisan

vertikal yang berasal dari sekuen lingkungan yang terlihat dari setiap sisi pada

permukaan bumi. Sebuah sekuen vertikal yang memungkinkan dari fasies dihasilkandari sekuen lingkungan lateral (Gambar 5.5.). Fasies dibedakan dengan kriteria dasar

yang terobservasi di lapangan seperti geometri, litologi, struktur sedimen, fosil,

warna, dan tekstur arus purba. Mendefinisikan karakteristik untuk fasies termasuk

diantaranya tren sedimentasi, perlapisan (ketebalan lapisan), laminasi, kontak

perlapisan, variasi lateral, ukuran butir, litologi, mineralogi, paleontologi, orientasi

arus purba, struktur sedimen dan struktur biogenik.

Fasies dapat dan akan berulang secara vertikal sepanjang sekuen sedimentasi,

namun dapat menghasilkan banyak karakter sebagai hasil dari lingkungan dan atau

evolusi berubah dari waktu, contohnya kandungan fosil. Fasies dapat pula berubah

secara lateral sepanjang pengendapan sebagai hasil dari perubahan lingkungan

7/30/2019 Dasteori

12/12

dengan jarak pada waktu yang sama. Fasies merupakan produk dari proses yang

bekerja pada lingkungan pengendapan.

Gambar 5.5.Sekuen Vertikal Fasies Dihasilkan dari Sekuen Lingkungan Lateral oleh

Walther (1973)

Sekuen Fasies

Sekuen fasies merupakan seri vertikal dari fasies dimana terbagi secara

gradasi satu sama lainnya. Umumnya sekuen fasies dicirikan : menghalus keatas,

mengkasar keatas, menipis keatas, menebal keatas, dan membesar keatas. Sebuah

sekuen hanya terdapat sekali pada sebuah kolom batuan atau dapat pula berulang.

Analisis fasies terdiri dari dua tahap :

i. Mencirikan, mendefinisikan, menggambarkan fasies; kemudianii. Menginterpretasi fasies sesuai aturan dari proses pengendapan dan lingkungan

Interpretasi terhadap sebuah fasies terdiri dari dua level yaitu interpretasi dari

fasies individu, diikuti oleh interpretasi dari semua fasies secara kolektif. Interpretasi

dari proses dan lingkungan berdasarkan pertimbangan observasi lingkungan modern,

interpretasi analogi purba dan eksperimen laboratorium.