PENGERTIAN BATUAN SEDIMENBatuan sedimen adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil pemadatan endapan yang berupa

bahan lepas.  Menurut ( Pettijohn, 1975 ) batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil perombakan batuan yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia maupun organisme, yang di endapkan lapis demi lapis pada permukaan bumi yang kemudian mengalami pembatuan. 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.

Volume batuan sedimen dan termasuk batuan metasedimen hanya mengandung 5% yang diketahui di litosfera dengan ketebalan 10 mil di luar tepian benua, dimana batuan beku metabeku mengandung 95%. Sementara itu, kenampakan di permukaan bumi, batuan-batuan sedimen menempati luas bumi sebesar 75%, sedangkan singkapa dari batuan beku sebesar 25% saja. Batuan sedimen dimulai dari lapisan yang tipis sekali sampai yang tebal sekali. Ketebalan batuan sedimen antara 0 sampai 13 kilometer, hanya 2,2 kilometer ketebalan yang tersingkap dibagian benua. Bentuk yang besar lainnya tidak terlihat, setiap singkapan memiliki ketebalan yang berbeda dan singkapan umum yang terlihat ketebalannya hanya 1,8 kilometer. Di dasar lautan dipenuhim oleh sedimen dari pantai ke pantai. Ketebalan dari lapisan itu selalu tidak pasti karena setiap saat selalu bertambah ketebalannya. Ketebalan yang dimiliki bervariasi dari yang lebih tipis dari 0,2 kilometer sampai lebih dari 3 kilometer, sedangkan ketebalan rata-rata sekitar 1 kilometer (Endarto, 2005 ).

Batuan sedimen banyak sekali jenisnya dan tersebar sangat luas dengan ketebalan antara beberapa centimetersampai beberapa kilometer. Juga ukuran butirnya dari sangat halus sampai sangat kasar dan beberapa proses yang penting lagi yang termasuk kedalam batuan sedimen. Disbanding dengan batuan beku, batuan sedimen hanya merupakan tutupan kecil dari kerak bumi. Batuan sedimen hanya 5% dari seluruh batuan-batuan yang terdapat dikerak bumi. Dari jumlah 5% ini,batu lempung adalah 80%, batupasir 5% dan batu gamping kira-kira 80% (Pettijohn, 1975).

Sedimen tidak hanya bersumber dari darat saja tetapi dapat juga dari yang terakumulasi di tepi-tepi cekungan yang melengser kebawah akibat gaya gravitasi. Meskipun secara teoritis dibawah permukaan air tidak terjadi erosi, namun masih ada energy air, gelombang dan arus bawah permukaan yang mengikis terumbu-terumbu karang di laut dan hasil kikisannya terendapkan di sekitarnya. Material sedimen dapat berupa :

1.    Fragmen dan mineral-mineral dari batuan yang sudah ada. Misalnya kerikil di sungai, pasir di pantai dan lumpur di laut atau di danau.

2.     Material organik, seperti terumbu koral di laut, sisa-sisa cangkang organism air dan vegetasi di rawa-rawa.

3.      Hasil penguapan dan proses kimia seperti garam di danau payau dankalsim karbonat di aut dangkal.

B.        PROSES SEDIMENTASIBatuan yang berasal dari hasil rombakan berbagai jenis batuan adalah batuan sedimen.

Batuan sedimen ini terbentuk dengan proses pertama tentunya adalah pecahnya atau terabrasinya batuan sumber yang kemudian hasil pecahannya tertransportasi dan mengendap di suatu area tertentu. Proses-proses tersebut telah lazim disebut sebagai proses-proses sedimentasi. Proses sedimentasi pada batuan sedimen klastik terdiri dari 2 proses, yakni proses sedimentasi secara mekanik dan proses sedimentasi secara kimiawi.

1.         Proses sedimentasi mekanikProses sedimentasi secara mekanik merupakan proses dimana butir-butir sedimen

tertransportasi hingga diendapkan di suatu tempat. Proses ini dipengaruhi oleh banyak hal dari luar. Transportasi butir-butir sedimen dapat dipengaruhi oleh air, gravitasi, angin, dan es. Dalam cairan, terdapat dua macam aliran, yakni laminar (yang tidak menghasilkan transportasi butir-butir sedimen) dan turbulent (yang menghasilkan transportasi dan pengendapan butir-butir sedimen). Arus turbulen ini membuat partikel atau butiran-butiran sedimen mengendap secara suspensi, sehingga butiran-butiran yang diendapkan merupakan butiran sedimen berbutir halus (pasir hingga lempung). Proses sedimentasi yang dipengaruhi oleh gravitasi dibagi menjadi  4, yakni yang dipengaruhi oleh arus turbidit, grain flows, aliran sedimen cair, dan debris flows.

2.         Proses sedimentasi kimiawiProses sedimentasi secara kimiawi terjadi saat pori-pori yang berisi fluida menembus atau

mengisi pori-pori batuan. Hal ini juga berhubungan dnegan reaksi mineral pada batuan tersebut terhadap cairan yang masuk tersebut. Berikut ini merupakan beberapa proses kimiawi dari diagenesis batuan sedimen klastik:

C.        MACAM-MACAM BATUAN SEDIMEN1.         Batuan Sedimen Klastik

Batuan sedimen klastik merupakan batuan sedimen yang terbentuk dari pengendapan kembali detritus atau pecahan batuan asal. Batuan asal dapat berupa batuan beku, metamorf dan sedimen itu sendiri. Batuan sedimen diendapkan dengan proses mekanis, terbagi dalam dua golongan besar dan pembagian ini berdasarkan ukuran besar butirnya. Cara terbentuknya batuan tersebut berdasarkan proses pengendapan baik yang terbentuk dilingkungan darat maupun dilingkungan laut. Batuan yang ukurannya besar seperti breksi dapat terjadi pengendapan langsung dari ledakan gunungapi dan di endapkan disekitar gunung tersebut dan dapat juga diendapkan dilingkungan sungai dan batuan batupasir bisa terjadi dilingkungan laut, sungai dan danau. Semua batuan diatas tersebut termasuk ke dalam golongan detritus kasar. Sementara itu, golongan detritus halus terdiri dari batuan lanau, serpih dan batua lempung dan napal. Batuan yang termasuk golongan ini pada umumnya di endapkan di lingkungan laut dari laut dangkal sampai laut dalam.

Fragmentasi batuan asal tersebut dimulai dari pelapukan mekanis maupun secara kimiawi, kemudian tererosi dan tertransportasi menuju suatu cekungan pengendapan. Setelah pengendapan berlangsung sedimen mengalami diagenesa yakni, prosess- proses yang berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sedimen, selama dan sesudah litifikasi. Contohnya; Breksi, Konglomerat, Standsstone (batu pasir), dan lain-lain.

Batuan sedimen yang terbentuk dari pengendapan kembali detritus atau pecahan batuan asal. Batuan asal dapat berupa batuan beku, metamorf dan sedimen itu sendiri. (Pettjohn, 1975). Batuan sedimen diendapkan dengan proses mekanis, terbagi dalam dua golongan besar dan pembagian ini berdasarkan ukuran besar butirnya. Cara terbentuknya batuan tersebut berdasarkan proses pengendapan baik yang terbentuk dilingkungan darat maupun dilingkungan laut. Batuan yang ukurannya besar seperti breksi dapat terjadi pengendapan langsung dari ledakan gunungapi dan di endapkan disekitar gunung tersebut dan dapat juga diendapkan dilingkungan sungai dan batuan batu pasir bisa terjadi dilingkungan laut, sungai dan danau. Semua batuan diatas tersebut termasuk ke dalam golongan detritus kasar. Sementara itu, golongan detritus halus terdiri dari batuan lanau, serpih dan batua lempung dan napal. Batuan yang termasuk golongan ini pada umumnya di endapkan di lingkungan laut dari laut dangkal

sampai laut dalam (Pettjohn, 1975). Fragmentasi batuan asal tersebut dimulaiu darin pelapukan mekanis maupun secara kimiawi, kemudian tererosi dan tertransportasi menuju suatu cekungan pengendapan (Pettjohn, 1975).

Setelah pengendapan berlangsung sedimen mengalami diagenesa yakni, proses proses-proses yang berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sedimen, selama dan sesudah litifikasi. Hal ini merupakan proses yang mengubah suatu sedimen menjadi batuan keras ( Pettjohn, 1975).Proses diagenesa antara lain :

a)        Kompaksi SedimenYaitu termampatnya butir sedimen satu terhadap yang lain akibat tekanan dari berat beban di atasnya. Disini volume sedimen berkurang dan hubungan antar butir yang satu dengan yang lain menjadi rapat.

b)        SementasiYaitu turunnya material-material di ruang antar butir sedimen dan secara kimiawi mengikat butir-butir sedimen dengan yang lain. Sementasi makin efektif bila derajat kelurusan larutan pada ruang butir makin besar.

c)         RekristalisasiYaitu pengkristalan kembali suatu mineral dari suatu larutan kimia yang berasal dari pelarutan material sedimen selama diagenesa atu sebelumnya. Rekristalisasi sangat umum terjadi pada pembentukan batuan karbonat.

d)        AutigenesisYaitu terbentuknya mineral baru di lingkungan diagenesa, sehingga adanya mineral tersebut merupakan partikel baru dlam suatu sedimen. Mineral autigenik ini yang umum diketahui sebagai berikut : karbonat, silica, klorita, gypsum dan lain-lain.

e)        MetasomatismeYaitu pergantian material sedimen oleh berbagai mineral autigenik, tanpa pengurangan volume asal.

2.         Batuan Sedimen Non-KlastikBatuan sedimen Non-Klastik merupakan batuan sedimen yang terbentuk sebagai hasil

penguapan suatu larutan, atau pengendapan material di tempat itu juga (insitu). Proses pembentukan batuan sedimen kelompok ini dapat secara kimiawi, biologi /organik, dan kombinasi di antara keduanya (biokimia). Secara kimia, endapan terbentuk sebagai hasil reaksi kimia, misalnya CaO + CO2 ® CaCO3. Secara organik adalah pembentukan sedimen oleh aktivitas binatang atau tumbuh-tumbuhan, sebagai contoh pembentukan rumah binatang laut (karang), terkumpulnya cangkang binatang (fosil), atau terkuburnya kayu-kayuan sebagai akibat penurunan daratan menjadi laut. Contohnya; Limestone (batu gamping), Coal (batu bara), dan lain-lain.

Batuan sedimen yang terbentuk dari hasil reaksi kimia atau bisa juga dari kegiatan organisme. Reaksi kimia yang dimaksud adalah kristalisasi langsung atau reaksi organik (Pettjohn, 1975). Menurut R.P. Koesoemadinata, 1981 batuan sedimen dibedakan menjadi enam golongan yaitu :

a)         Golongan Detritus KasarBatuan sedimen diendapkan dengan proses mekanis. Termasuk dalam golongan ini antara lain adalah breksi, konglomerat dan batupasir. Lingkungan tempat pengendapan batuan ini di lingkungan sungai dan danau atau laut.

b)        Golongan Detritus Halus

Batuan yang termasuk kedalam golongan ini diendapkan di lingkungan laut dangkal sampai laut dalam. Yang termasuk ked ala golongan ini adalah batu lanau, serpih, batu lempung dan Nepal.

c)         Golongan KarbonatBatuan ini umum sekali terbentuk dari kumpulan cangkang moluska, algae dan foraminifera. Atau oleh proses pengendapan yang merupakan rombakan dari batuan yang terbentuk lebih dahulu dan di endpkan disuatu tempat. Proses pertama biasa terjadi di lingkungan laut litoras sampai neritik, sedangkan proses kedua di endapkan pada lingkungan laut neritik sampai bahtial. Jenis batuan karbonat ini banyak sekali macamnya tergantung pada material penyusunnya.

d)        Golongan SilikaProses terbentuknya batuan ini adalah gabungan antara pross organik dan kimiawi untuk lebih menyempurnakannya. Termasuk golongan ini rijang (chert), radiolarian dan tanah diatom. Batuan golongan ini tersebarnya hanya sedikit dan terbatas sekali.

e)        Golongan EvaporitProses terjadinya batuan sedimen ini harus ada air yang memiliki larutan kimia yang cukup pekat. Pada umumnya batuan ini terbentuk di lingkungan danau atau laut yang tertutup, sehingga sangat  memungkinkan terjadi pengayaan unsure-unsur tertentu. Dan faktor yang penting juga adalah tingginya penguapan maka akan terbentuk suatu endapan dari larutan tersebut. Batuan-batuan yang termasuk kedalam batuan ini adalah gip, anhidrit, batu garam.

f)         Golongan BatubaraBatuan sedimen ini terbentuk dari unsur-unsur organik yaitu dari tumbuh-tumbuhan. Dimana sewaktu tumbuhan tersebut mati dengan cepat tertimbun oleh suatu lapisan yang tebsl di atasnya sehingga tidak akan memungkinkan terjadinya pelapukan. Lingkungan terbentuknya batubara adalah khusus sekali, ia harus memiliki banyak sekali tumbuhan sehingga kalau timbunan itu mati tertumpuk menjadi satu di tempat tersebut.

D.        KEKOMPAKANProses pemadatan dan pengompakan, dari bahan lepas (endapan) hingga menjadi batuan

sedimen disebut diagenesa. Proses diagenesa itu dapat terjadi pada suhu dan tekanan atmosferik sampai dengan suhu 300oC dan tekanan 1 – 2 kilobar, berlangsung mulai sedimen mengalami penguburan, hingga terangkat dan tersingkap kembali di permukaan. Berdasarkan hal tersebut, ada 3 macam diagenesa, yaitu :

1.        Diagenesa eogenik, yaitu diagenesa awal pada sedimen di bawah muka air.2.        Diagenesa mesogenik, yaitu diagenesa pada waktu sedimen mengalami penguburan semakin

dalam.3.     Diagenesa telogenik, yaitu diagenesis pada saat batuan sedimen tersingkap kembali di permukaan

oleh karena pengangkatan dan erosi.

Dengan adanya berbagai macam diagenesa maka derajat kekompakan batuan sedimen juga sangat bervariasi, yakni :

Bahan lepas (loose materials, masih berupa endapan atau sedimen) Padu (indurated), pada tingkat ini konsolidasi material terjadi pada kondisi kering,

tetapi akan terurai bila dimasukkan ke dalam air. Agak kompak (padat), pada tingkat ini masih ada butiran/fragmen yang dapat dilepas

dengan tangan atau kuku. Kompak (keras), butiran tidak dapat dilepas dengan tangan/kuku. Sangat kompak (sangat keras, biasanya sudah mengalami rekristalisasi).

E.         KEBUNDARANBerdasarkan kebundaran atau keruncingan butir sedimen maka Pettijohn, dan kawan-kawan

(1987) membagi kategori kebundaran menjadi enam tingkatan ditunjukkan dengan pembulatan rendah dan tinggi. Keenam kategori kebundaran tersebut yaitu:

Sangat meruncing (sangat menyudut) (very angular) Meruncing (menyudut) (angular) Meruncing (menyudut) tanggung (subangular) Membundar (membulat) tanggung (subrounded) Membundar (membulat (rounded) Sangat membundar (membulat) (well-rounded).

Kategori kebundaran dan keruncingan butiran sedimen (Pettijohn, dkk., 1987).

F.        TEKSTUR PERMUKAANa)    Kasar, bila pada permukaan butir terlihat meruncing dan terasa tajam. Tekstur permukaan kasar

biasanya dijumpai pada butir dengan tingkat kebundaran sangat meruncing-meruncing.b)        Sedang, jika permukaan butirnya agak meruncing sampai agak rata. Tekstur ini terdapat pada

butir dengan tingkat kebundaran meruncing tanggung hingga membulat tanggung.c)   Halus, bila pada permukaan butir sudah halus dan rata. Hal ini mencerminkan proses abrasi

permukaan butir yang sudah lanjut pada saat mengalami transportasi. Dengan demikian butiran sedimen yang mempunyai tekstur permukaan halus terjadi pada kebundaran membulat sampai sangat membulat.Sekalipun hal itu dinyatakan sebagai katagori kebundaran, tingkatan ini nampaknya lebih didasarkan pada tekstur permukaan dari pada butir.

G.        UKURAN BUTIRButir lanau dan lempung tidak dapat diamati dan diukur secara megaskopik. Ukuran butir

lanau dapat diketahui jika material itu diraba dengan tangan masih terasa ada butir seperti pasir tetapi sangat halus. Ukuran butir lempung akan terasa sangat halus dan lembut di tangan, tidak terasa ada gesekan butiran seperti pada lanau, dan bila diberi air akan terasa sangat licin.Skala ukuran butir sedimen (disederhanakan).

H.        POROSITAS (Kesarangan)Porositas adalah tingkatan banyaknya lubang (porous) rongga atau pori-pori di dalam

batuan. Batuan dikatakan mempunyai porositas tinggi apabila pada batuan itu banyak dijumpai lubang (vesicles) atau pori-pori. Sebaliknya, batuan dikatakan mempunyai porositas rendah apabila kenampakannya kompak, padat atau tersemen dengan baik sehingga sedikit sekali atau bahkan tidak mempunyai pori-pori. Permeabilitas adalah tingkatan kemampuan batuan meluluskan air (zat cair).

Permeable (lulus air), jika batuan tersebut dapat meluluskan air, yaitu :a)         Bahan lepas, atau terkompakkan lemah, biasanya berbutir pasir atau lebih kasar.b)        Batuan dengan porositas tinggi, lubang-lubangnya saling berhubungan.c)         Batuan mempunyai pemilahan baik, kemas tertutup, dan ukuran butir pasir atau lebih kasar.d)        Batuan yang pecah-pecah atau mempunyai banyak retakan / rekahan.

Impermeable (tidak lulus air), jika batuan itu tidak mampu meluluskan air, yaitu :a)         Batuan berporositas tinggi, tetapi lubang-lubangnya tidak saling berhubungan.b)        Batuan mempunyai pemilahan buruk, kemas terbuka, ukuran butir lanau – lempung. Material

lanau dan lempung itu yang menutup pori-pori antar butir.c)         Batuan bertekstur non klastika atau kristalin, masif, kompak dan tidak ada rekahan.

Secara praktis megaskopis, suatu batuan mempunyai tingkat kelulusan tinggi apabila di permukaannya diteteskan air maka air itu segera habis meresap ke dalam batuan. Sebaliknya, batuan mempunyai kelulusan rendah atau bahkan tidak lulus air bila di permukaannya diteteskan air maka air itu tidak segera meresap ke dalam batuan atau tetap di permukaan batuan.

I.        STRUKTUR SEDIMEN

1.        Struktur di dalam batuan (features within strata) :

    #   Struktur perlapisan (planar atau stratifikasi). Jika tebal perlapisan < 1 cm disebut struktur laminasi.

      #    Struktur perlapisan silang-siur (cross bedding / cross lamination.

      #    Struktur perlapisan pilihan (graded bedding)

            ~Normal, jika butiran besar di bawah dan ke atas semakin halus.

            ~Terbalik (inverse), jika butiran halus di bawah dan ke atas semakin kasar.

  2.  Struktur permukaan (surface features) 

        #    Ripples (gelembur gelombang atau current ripple marks)

        #    Cetakan kaki binatang (footprints of various walking animals.

        #    Cetakan jejak binatang melata (tracks and trails of crowling animals)

        #    Rekahan lumpur (mud cracks, polygonal cracks)

        #    Gumuk pasir (dunes, antidunes)

    3.  Struktur erosi (erosional sedimentary structures)

        #    Alur/galur (flute marks, groove marks,linear ridges)

        #    Impact marks (bekas tertimpa butiran fragmen batuan atau fosil)

        #    Saluran dan cekungan gerusan (channels and scours)

        #    Cekungan gerusan dan pengisian (scours & fills)

K.    GENESISBerdasar data pemerian batuan sedimen tersebut di atas, maka secara genesa dapat

diinterpretasikan mengenai :1.    Asal-usul atau sumber batuan sedimen (provenance)2.    Energi pengangkut (angin, air, es, longsoran, letusan gunungapi atau kombinasi di antaranya),

jaraknya dengan sumber dan proses transportasinya.3.    Lingkungan pengendapan, di darat kering, darat berair tawar (danau, sungai), di pantai atau di

laut (dangkal atau dalam).4.    Diagenesa dan lain-lain.

Sifat – sifat batuan sedimen yang harus dilakukan pemerian.