diagenesa batuan sedimen

Laboratorium Petrologi 2013

DIAGENESA BATUAN SEDIMEN

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil pemadatan endapan yang

berupa bahan lepas. Batuan sedimen juga dapat terbentuk oleh penguapan larutan kalsium

karbonat, silika, garam dan material lain. Menurut Tucker (1991), 70 % batuan di permukaan

bumi berupa batuan sedimen. Tetapi batuan itu hanya 2 % dari volume seluruh kerak bumi.

Ini berarti batuan sedimen tersebar sangat luas di permukaan bumi, tetapi ketebalannya relatif

tipis.

Material sedimen yang baru terendapkan dicirikan oleh material lepas, tidak,

kompak, porositas tinggi, dan kandungan air yang tinggi pula. Pengendapan yang terus

berlangsung, terutama bersamaan dengan penurunan cekungan sedimentasi, menyebabkan

sedimen yang lebih muda akan memberikan tekanan pada sedimen yang ada dibawahnya.

Proses ini akan diiringi oleh perubahan sifat fisik dan kimia sedimen akibat tekanan dan

perbahan temperature pada lingkungan yang semakin dalam. Perubahan tersebut akan

menyebabkan terjadinya proses kompaksi dan litifikasi pada material sedimen sehingga

terjadilah perubahan dari material sedimen lepas menjadi batuan sedimen. Seua proses yang

mengakibatkan perubahan sedimen menjadi batuan sedimen disebut diagenesis. Proses

diagenesis terjadi pada temperature dan tekanan yang lebih tinggi dari temperature dan

tekanan pada proses pelapukan, tetapi lebih rendah dari proses metamorfisme. Meskipun

demikian tidak diketahui batas yang pasti antara proses digenesis dengan proses

metamorfisme.

Proses diagenesis dimulai ketika adanya aktifitas organic awal dari proses sementasi

ketika material sedimen masih didasar cekungan sedimentasi. Komposisi mineral asal,

kemungkinan mengalami perubahan karena terjadinya reaksi kimia yang mengakibatkan

terjadinya pernggantian mineral, terbentuknya mineral baru dan pelarutan mineral. Proses-

proses tersebut mengakibatkan perubahan tekstur batuan, struktur batuan, komposisi dan

porositas batuan sedimen. Porositas awal endapan sedimen dapat mengalami perubahan

karena adanya proses yang berlangsung selama proses diagenesis. Porositas awal akan

mengalami penurunan karena adanya proses kompaksi dan sementasi. Sedangkan

peningkatan porositas awal disebabkan karena adanya proses dari mineral-mineral yang tidak

stabil.

Nama : Peridotit Boy Sule TorryNIM : 111.110.093Plug : 1


Proses diagenesis dapat disebabkan oleh proses fisika, kimia, dan biologi. Bermacam

proses diagenesis dan hasilnya. Alterasi sedimen akibat aktifitas organic merupakan proses

awal diagenesis. Kompaksi merupakan proses fisika yang terjadi segera setelah material

sedimen mengalami penimbunan dan berlanjut terus sampai ke tempat yang lebih dalam.

Proses sementasi merupakan proses kimia yang dapat terjadi pada awal proses diagenesis dan

sapat terus berlanjut pada waktu material sedimen mengalami penimbunan dan pengangkatan

a. Aktifitas Organisme

Aktifitas organisme terjadi pada awal proses diagenesis segera setelah material sedimen

mengalami pengendapan. Aktifitas organism akan mempercepat atau memacu terjadi proses

diagenesis lainnya. Organisme yang menyebabkan proses ini dapat merupakan organisme

yang ssangat kecil (mikrobia) dimana aktifitas jasad renik sangat berhubungan dengan proses

dekomposisi material organic. Proses dekomposisi material organic akan mempengaruhi pH

da Eh air pori sehingga mempercepat terjadinya reaksi kimia dengan mineral penyusun

sedimen. Aktifitas mikrobia antara lain fermentasi, respirasi, pengurangan nitrat, besi, sulfat

dan pembentukan gas methan. Selain itu aktifitas organism lainnya terjadi ketika endapan

sedimen berlangsung seperti buworing, boring,. Kebanyakan bioturbasi terjadi pada sedikit di

bawah permukaan pengendapan, setelah pengendapan material sedimendengan kedalaan

beberapa puluh sentimeter. Proses ini akan membentuk kenampakan yang khas pada batuan

sedimen yang disebut struktur sedimen.

b. Proses Diagenesis Fisika

Kompaksi merupakan proses penyusunan kembali butiran sedimen sehingga menghasilkan

hubungan antara butiran yang lebih rapat. Hasil dari proses kompaksi adalah ; Penurunan

porositas dan permeablitas sedimen, pengualaran fluidadan pori antara butiran, penipisan

perlapisan. Secara teori proses kompaksi pada sedimen silisiklastik dengan butir yang

mebundar akan menurunkan porositas dari sekitar 48% menjadi sekitar 26%. Tetapi karena

butiran sedimen pasir dan lumpur dialam tidak beraturan sehingga perubahan porositas akibat

kompaksi sulit diperkirakan. Proses kompaksi pada pasir sangat bergantung pada porositas

dan orientasi awal, ukuran butir, keseragaman butiran, dan komposisi partikel sedimen.

c. Proses Diagenesis Kimia



Proses diagenesis kimia merupakan reaksi yang komplek antara batuan dan cairan yang

terdapat di dalam lubang antara butiran (pori-pori). Ada beberapa macam proses diagenesis

kimia, yaitu sementasi, autogenic, rekristalisasi, inverse, replacement, dan dissolution.

- Sementasi merupakan proses pembentukan mineral baru dalam pori batuan oleh proses

presipitasi. Proses ini dapat juga terjadi karena adanya penambahan unsure kimia pada

butiran mineral penyusun sedimen sehingga menyebabkan mineral tersebut semakin

bertumbuh. Semen dapat mengisi semua lubang pori batuan, sehingga dapat menurunkan

porositas batuan menjadi nol. Semen juga mengakibatkan material sedimen, dan proses

sementasi merupakan proses kimia yang menyebabkan terjadinya proses pembatuan. Proses

sementasi terutama pada tingkat awal hingga pertengahan proses diagenesis. Atau dapat juga

terjadi pada akhir atau bahkan setelah terjadinya pengangkatan batuan sedimen. Proses

sementasi yang terjadi di awal dapat mengurangi proses pemadatan mekanik sedimen, kecuali

semen yang terbentuk mengalami pelarutan.

- Autogenik pada pengertian yang luas merupakan semua proses, termasuk proses sementasi

dan replacement, yang mengakibatkan terbentuknya mineral baru didalam sedimen atau

batuan sedimen. Tetapi pada proses diagenetik, autogenic merupakan proses pembentukan

mineral baru selain sementasi dan replacement. Mineral baru initerbentuk akibat proses

kristalisasi larutan atau alterasi dari mineral atau fragmen batuan.

- Penggantian (replacement) merupakan proses pelarutan mineral atau sebagian mineral pada

waktu terjadinya proses diagenesis, dan terjadinya proses kristalisasi mineral baru yang

berbeda komposisinya pada tempat mineral yang mengalami pelarutan. Tekstur dan struktur

awal pada umunya tidak mengalami perubahan (terawetkan). Contoh yang baik adalah proses

pembentukan fosil kayu (petrified wood). Proses penggantian mineral pada proses diagenesis

merupakan proses yang sangat umum terjadi pada batuan sedimen silisiklastik maupun

sedimen karbonat. Proses ini dikontrol oleh pH,Eh, temperature, tekanan, dan kehadiran ion

lainnya dalam larutan

- Inversi merupakan proses penggantian mineral oleh bentuknya yang lain biasanya terjadi

pada mineral yang polimorf (mineral dengan komosisi kimia sama tetapi bentuknya berbeda.

Contohnya adalah perubahan mineral aragonite (CaCO3 ortorombik) menjadi kalsit

(CaCO3 romhedaral). Contoh lain adalah perubahan dari opal A (SiO2 amorf) menjadi opal

CT yang mengandung kristobalit (SiO2ortorombik). Proses ini biasanya bersamaan dengan

proses rekristalisasi.



- Rekristalisasi merupakan poses yang sering dikacaukan denga pengertian proses penggantian

(replacement) dan inverse. Tetapi pada pengerian yang lebih sempit, rekritalisasi merupaka

proses perubahan ukuran dan bentuk Kristal mineral tanpa perubahan yang berarti pada

komposisi kimianya. Oleh sebab itu akibat rekristalisasi, tekstur dan struktur awal mineral

mengalami perubahan total. Proses rekristaliasi dapat terjadi pada semua batuan sedimen,

tetapi proses ini sangat umum pada bauan sedimen nonklastik terutama batuan karbonat

- Proses pelarutan merupakan proses diagenesis yang penting yang menyebabkan

meningkatnya porositas dan penipisan lapisan batuan sedimen terutama pada batuan yang

mudah larut seperti batuan karbonat dan evaporit. Proses ini dikontrol oleh pH, Eh,

temperature, tekanan parsial CO2, komposisi kimia dan ion strength. Proses pelarutan juga

dikontrol oleh porositas dan permiabilitas awal, mineralogy dan ukuran butir sedimen..

Material yang paling mudah larut dalam batupasir adalah semen kalsit, sehingga efek utama

dari proses pelarutan adalah penghilangan semen. Proses ini diesbut disementasi. Mineral

metastabil pada batupasir seperti feldspar, fragmen batuan dan mineral berat, dapat juga

mengalami pelarutan.

Diagenesa merupakan proses perubahan yang berlangsung pada temperatur rendah di

dalam suatu sedimen, terjadi pada sedimen secara alami, sejak proses pengendapan awal

hingga batas (onset) dimana metamorfisme akan terbentuk.Diagenesa yang terjadi pada

sedimen merupakan suatu fungsi waktu, sehingga dikenal adanya seri-seri atau tahapan

proses diagenesa. Untuk mengindikasikan tahap diagenesa meliputi penguburan awal,

penguburan lanjut, dan tahap akhir yang berupa erosi; dikenal adanya istilah eogenetic,

mesogenetic, dan telogenetic (Choquette dan Pray, 1970 dalam Boggs, 1992) . Sedangkan

proses diagenesanya sendiri adalah berupaeodiagenesis, mesodiagenesis, dan

telodiagenesis (Shmidt and McDonald, 1979 dalam Boggs, 1992)

Eodiagenesis secara umum merupakan diagenesis tahap awal, yang meliputi segala proses

yang terjadi di permukaan atau dekat dengan permukaan dimana sifat kimiawi dari

air interstitial dikontrol terutama oleh lingkungan pengendapan. Pada rezim inilah pengaruh

air pori asli bawaan dari sifat pengendapan mendominasi, serta meliputi pelapukan dan

perkembangan soil. Tahap diagenesa ini terjadi hanya beberapa meter dibawah permukaan

sedimen (untuk sedimen dengan permeabilitas yang rendah) dan hingga ribuan meter (untuk



sedimen berukuran pasir yang memiliki porositas tinggi). Hal ini sangat bergantung pada

pada susunan geometri dari aquifer, aquitar, patahan synsedimentasi, dan permeabilitas

aquifer.

Mesodiagenesis terjadi selama penguburan sedimen, ketika pengaruh oleh lingkungan

pengendapan hampir tidak ada lagi; hingga tahap paling awal dari metamorfisme derajat

rendah. Tahap Mesodiagenesis ini sering disebut juga sebagai burial diagenesis karena terjadi

selama fase penguburan. Faktor utama yang mempengaruhi diagenesa antara lain berupa

sejarah suhu-waktu, mineral utama dan kemas, transfer massa, geokimia dari air pori, dan

kehadiran fluida yang berhubungan dengan minyak bumi (seperti minyak, gas hidrokarbon,

CO2 dan H2S). Batasan antara eodiagenesis dan Mesodiagenesis dapat ditentukan berdasarkan

kedalaman dan temperatur disamping hubungan antara air pori dengan air permukaan.

Telodiagenesis terjadi pada batuan yang telah terangkat sehingga menjadi terekspos oleh

aktivitas eksogenik, dan tidak berhubungan dengan lingkungan pengendapan awal. Tahap

diagenesa ini dibedakan dari Mesodiagenesis Telodiagenesis berdasarkan pada hubungannya

dengan pengaliran, salinitas yang rendah, teroksidasi intensif, serta kandungan air yang

memiliki senyawa CO2. Mineral-mineral yang terbentuk pada temperatur dan tekanan tinggi

pada tahap Telodiagenesis cenderung menjadi tidak stabil pada kondisi Telodiagenesis.

Akibat Dari Proses Diagenesis

Proses diagenesis menyebabkan terjadinya variasi tekstur, komposisi mineral, sifat

fisika, dan sifat kimia, batuan sedimen. Perubahan utama akibat proses diagenesis dapat

dikelompokkan menjadi sifat fisiknya, perubahan komposisi mineral, dan perubahan sifat

kimia batuan sedimen. Proses-proses yang terjadi selama diagenesa mampu merubah tekstur

pengendapan dan mineralogi batuan karbonat. Sehingga proses tersebut akan berimplikasi

terhadap geometri pori-pori reservoar karbonat, yang meliputi bentuk, ukuran, dan

konektivitasnya. Seperti halnya proses sementasi akan mengurangi porositas dan

permeabilitas dan pelarutan akan meningkatkan porositas dan permeabilitas reservoar

karbonat.



a. Perubahan sifat fisik terjadi selama proses digenesis seperti perubahan pada tekstur. Proses

diagenesis yang menyebabkan perubahan tekstur antara lain bioturbation, kompaksi,

sementasi, dan pelarutan.

b. Perubahan komposisi mineral yang terjadi selama proses diagenesis dihasilkan dari proses

sementasi, auogenik, replacement, inversion, dan solution. Tergantung dari prosesnya,

mineral penyusun sedimen akan hilang atau terbentuknya mineral yang baru. Meskipun

demikian perubahan mineralogy akibat proses diagenesis tidak selalu dapat dikenalii dengan

mudah. Hanya semen pada batuan sedimen yang mudah dikenali karena mengisi pori antar

butiran.

c. Perubahan komposisi kimia dalam sedimen dapat mengalami penambahan atau hanya

perubahan yang terjadi pada komponen penyusun sedimen itu sendiri. Seperti misalnya

kalsium dan silica bertambah karena proses sementasi selama diagenesis ataukah

penembahan ini disebabkan karena terjadinya pelarutaan mineral karbonat atau silikat

penyusun sedimen itu sendiri. Oleh sebab itu sangat sulit menghitung jumlah perubahan

komposisi sedimen karena dari awal tidak diketahui dengan pasti komposisi awal sedimen

tersebut.


diagenesa batuan sedimen

Documents