sedimentologi - · pdf filepengertian sedimentologi ... sangat penting artinya dalam dunia...

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 batuan sedimen/ 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 dan organik



Secara mekanik : Terbentuk dari akumulasi mineral-mineral dan fragmen-fragmen batuan

1. Sumber material batuan sedimen 2. Lingkungan pengendapan 3. Pengangkutan (transportasi) 4. Pengendapan 5. 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, namun

yang memiliki peranan yang paling besar dalam sedimentasi

adalah media air.

Selama transportasi berlangsung, terjadi perubahan terutama

sifat fisik material-material sedimen seperti ukuran bentuk

dan roundness.

Dengan adanya pemilahan dan pengikisan terhadap butir-butir

sedimen akan memberi berbagai macam bentuk dan sifat

terhadap 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 dari

material-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 oleh

pelarutan-pelarutan kimia hingga terjadi mineral baru.

Rekristalisasi adalah perubahan atau pengkristalan kembali

mineral-mineral dalam batuan sedimen, akibat pengaruh

temperatur 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 ahli sedimen 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 dalam cekungan 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 pada University 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 era pengukuran 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 data tersebut 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 endapan resen. 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 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, yakni penekanan 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

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 mempelajari sedimentologi. 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.

NILAI EKONOMIS DARI SEDIMEN

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.

Partikel Sedimen

Jenis Partikel Sedimen

Bentuk Partikel Sedimen; Sphericity dan Roundness

Tekstur permukaan sediment permukaan

Ukuran dan Sebaran partikel sedimen

Bahan penyusun partikel sedimen

Pertemuan-2 & 3

TERIMA KASIH

sedimentologi - · pdf filepengertian sedimentologi ... sangat penting artinya dalam dunia...

Documents