Analisis Batuan Sedimen ( Sedimentary Rocks ), Pengertian dan Pembagiannya

Analisi Batuan Sedimen ( Sedimentary Rocks )

Batuan sedimen

      Poin-Poin Pembahasan :

1. Pengertian batuan sedimen
2. Klasifikasi umum batuan sedimen
3. Warna batuan sedimen
4. Kekompakan batuan sedimen
5. Bentuk butir batuan sedimen
6. Tekstur batuan sedimen
7. Kebundaran
8. Tekstur permukaan batuan sedimen
9. Ukuran butir pada batuan sedimen
10. Kemas atau fabrik pada batuan sedimen
11. Pemilahan batuan sedimen
12. Porositas ( kesarangan ) pada batuan sedimen
13. Permeabilitas ( kelulusan ) pada batuan sedimen
14. Struktur sedimen
15. Kompaksi batuan sedimen
16. Penamaan batuan
17. Genesis ( proses pembentukan ) batuan sedimen
18. Contoh batuan sedimen

Berikut penjelasan dari poin-poin di atas :

1. Pengertian Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil pemadatan endapan yang berupa bahan lepas. Hutton ( 1875, dalam sander, 1981 ) menyatan sedimentary rocks are rocks which are formed by the " tuming to stone " of sediments, in turn, are formed by the breackdown of yet-older rocks. O'Dunn & Sill ( 1986 ) menyebutkan sedimentary rocks are formed by the consolidation of sediment : loose metarial delivered to depositional sites by water, wind, glaciers, and landslides. The may also be created by the precipitation of CaCO, silica, salts, and other materials from solution ( Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk oleh konsolidasi sedimen, sebagai material lepas, yang terangkut kelokasi pengendapan oleh air, angin, es, dan longsoran gravitasi, gerakan tanah atau tanah longsor. Batuan sedimen juga dapat berbentuk oleh penguapan larutan kalsium karbonat, silika, garam, dan material lain. Menurut Tucker ( 1991 ), 70 % batuan dipermukaan 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.

2. Klasifikasi Umum 

Pettijon ( 1975 ), O'Dunn & Sill ( 1986 ) membagi batuan sedimen berdasar teksturnya menjadi dua kelompok besar, yaitu batuan sedimen klastika dan batuan sedimen non-klastika ).

Batuan sedimen klastika ( detritus, mekanik, eksognik ) adalah batuan sedimen yang terbentu sebagai hasil pengerjaan kembali ( reworking ) terhadap batuan yang sudah ada. Proses pengerjaan kembali meliputi pelapukan, erosi transportasi dan kemudian redeposisi ( pengendapan kembali ). Sebagai media proses tersebut adalah air, angin, es atau efek grafitasi ( beratnya sendiri ). Media yang terakhir itu sebagai akibat longsoran batuan yang telah ada. Kelompok batuan ini disebut fragmental, atau terdiri dari butiran / pecahan batuan ( klastika ) sehingga berstruktur klastika.

Batuan Sedimen non klastika adalah batuan sedimen yang terbentuk sebagai hasil penguapan suatu larutan, atau pengendapan suatu larutan, atau pengendapan di tempat itu  juga ( insitu ). Proses pembentukan batuan sedimen kelompok ini dapat secara kimiawi, biologi / organik, dan kombinasi antar keduanya ( biokimia ). Secara kimia, endapan terbentuk sebagai hasil reaksi kimia, misalnya CaO + CO2 = CaCO3. Secara organik adalah pembentukan sedimen oleh aktifitas binatang atau tumbuh-tumbuhan, sebagi contoh pembentukan rumah binatang laut ( karang ), terkumpulnya cakang binatang ( fosil ), atau terkuburnya kayu-kayuan sebagai akibat penurunan daratan menjadi laut.

Sanders ( 1981 ) dan Tucker ( 1991 ), membagi batuan sedimen menjadi :

• Batuan sedimen detritus ( klastika )
• Batuan sedimen kimia
• Batuan sedimen organik
• Batuan sedimen klastika gunung api

Batuan sedimen jenis ke empat itu adalah batuan sedimen berstruktur klastika dengan bahan penyusun utamanya berasal dari kegiatan gunung api.

Graha ( 1987 ), membagi batuan sedimen menjadi 4 kelompok juga, yaitu :

• Batuan sedimen denditrus ( klastika / mekanis )
• Batuan sedimen batubara ( organik / tumbuh - tumbuhan )
• Batuan sedimen silika
• Batuan sedimen karbonat

Batuan sedimen jenis kedua umumnya bertekstur non-klastika. Tetapi batuan sedimen jenis ketiga dan keempat dapat merupakan batuan sedimen klastika ataupun batuan sedimen non-klastika.

Berdasarkan komposisi penyusun utamanya, batuan sedimen klastika ( bertekstur klastika ) dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu :

• Batuan sedimen silisiklastika, adalah batuan sedimen klastika dengan mineral penyusun utamanya adalah kuarsa dan feldspar.
• Batuan sedimen klastika gunung api adalah batuan sedimen dengan material penyusun utamanya berasal dari hasil kegiatan gunung api ( kaca, kristal, dan atau litik ),
• Batuan sedimen klastika karbonat, atau batugamping klastika adalah batuan sedimen klastika dengan mineral penyusun utumanya adalah material karbonat ( kalsit ).

3. Warna Batuan Sedimen

Pada umumnya batuan sedimen berwarna terang atau cerah, putih, kuning atau abu-abu terang. Namun demikian, ada pula yang berwarna gelap, abu-abu gelap sampai hitam, serta merah dan coklat. Dengan demikian warna batuan sedimen sangat bervariasi, terutama sangat tergantung pada komposisi bahan penyusunnya.

4. Kekompakan

Proses 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 300 derajat celcius 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 :

• Diagenesa eogenik, yaitu deagenesa awal pada sedimen di bawah muka air.
• Deagenesa mesogenik, yaitu diagenesa pada waktu sedimen mengalami penguburan semakin dalam.
• Diagenesa telogenik, yaitu diagenesis pada saat batuan sedimen tersingkap kembali di permukaan oleh karena pengangatan 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, akan tetapi akan terurai bila dimasukan ke dalam air.
• Agak kompak ( padat ), pada tingkat ini masih ada butiran / fragmen yang dapat dilepas dengan tangan atau kuku.
• Sangat kompak ( sangat keras, biasany sudah mengalami rekristalisasi ).

5. Tekstur Batuan Sedimen

Seperti diuraikan dia tas, maka batuan sedimen dapat bertekstur klastika atau non-klastika. Namun demikian apabila batuannya sudah sangat kompak dan telah terjadi rekristalisasi ( pengkristalan kembali ), maka batuan sedimen itu betekstur kristalin. Batuan sedimen kristalin umum terjadi pada batugamping dan batuan sedimen kaya silika yang sangat kompak dan keras.

6. Bentuk Butir Pada Batuan Sedimen

Berdasarkan perbandingan diameter panjang ( long ), menengah ( intermediete ), dan pendek ( short ), maka terdapat empat bentu butir di dalam batuan sedimen, yaitu :

• Oblate
• Equant
• Bladed
• Prolate

Apabila bentuk-bentuk teratur tersebut tidak dapat diamati, maka dapat disebut bentuknya tidak teratur. Pada kenyataannya, bentuk butir yang dapat diamati secara megaskopik adalah yang berukuran paling kecil granule. Bentuk butir tersebut dapat disebutkan seperti halnya pemerian kebundaran di bawah ini.

7. Kebundaran

Berdasarkan kebundaran atau keruncingan butir sedimen maka Pettijohn, dkk ( 1987 ) membagi kategori kebundaran menjadi 6 tingkatan ditujukan dengan pembulatan rendah dan tinggi. Keenam kategori kebundaran tersebut yaitu :

• Sangat meruncing ( sangat menyudut ) ( very angular )
• Meruncing ( menyudut ) ( angular )
• Meruncing ( menyudut tanggung ) ( sub angular )
• Membundar ( membulat  tanggung ) ( sub rounded )
• Membundar ( membulat ) ( rounded )
• Sangat membundar ( membulat ) ( well-rounded )

8. Tekstur Batuan Sedimen

• Kasar, bila pada permukaan butir terlihat meruncing dan terasa tajam. Tekstur permukaan kasar biasanya dijumpai pada butir dengan tingkat kebundaran sangat meruncing-runcing
• Sedang, jika permukaan butirnya agak meruncing sampai agak rata. Tekstur ini terdapat pada butir dengan tingkat kebundaran meruncing tanggung hingga membulat tanggung.
• Halus, jika pada permukaan butir sudah halus dan rata. Ini dapat mencerminkan proses abrasi perukaan butir yang sudah lanjut pada saat mengalami transportasi. Dengan demikian butiran sedimen yang mempunyai tekstur permukaan halus terjadi pada kebundaran membulat sampai sangat membulat.

9. Ukuran Butir Pada Batuan Sedimen

Butir lanau dan lempung tidak dapat diamati dan ukur 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 gerakan butiran seperti pada lanau, dan bila diberi air akan terasa sangat licin.

10. Kemas atau Fabrik Pada Batuan Sedimen

• Kemas tertutup, bila butiran fragmen di dalam batuan sedimen saling bersentuhan atau bersinggungan atau berhimpitan satu sama lain ( grain / clast supported ). Apabila ukuran butir fragmen ada dua macam ( besar dan  kecil ), maka disebut bimodal cast supported. Tetapi bila ukuran butir fragmen ada tiga macam atau lebih maka di sebut polymodal clast supported.
• Kemas terbuka, bila ukuran fragmen tidak saling bersentuhan, karena di antaranya terdapat material yang lebih halus yang disebut matrik ( matrix supported ).

11. Pemilahan Batuan Sedimen

Pemilahan adalah keseragaman dari ukuran besar butir penyusun batuan sedimen, artinya bila semakin seragam ukurannya dan besar butirnya maka pemilahan semakin baik.

• Pemilahan baik, bila ukuran butir di dalam batuan sedimen tersebut seragam. Hal ini biasanya terjadi pada batuan sedimen dengan kemas tertutup.
• Pemilihan sedang, bila ukuran butir didalam batuan sedimen terdapat yang seragam maupun tidak seragam.
• Pemilahan buruk, bila ukuran butir di dalam batuan sedimen sangat beragam, dari halus hingga kasar. Hal ini biasanya terdapat pada batuan sedimen dengan kemas terbuka.

12. Porositas ( Kesarangan ) Batuan Sedimen

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.

13. Permeabelitas ( Kelulusan ) Batuan Sedimen

Porositas adalah tingkatan kemampuan batuan meluluskan air ( zat cair ).

Permeable ( lulus air ), jika batuan tersebut dapat melulurkan air yaitu :

• Bahan lepas, atau kekompakan lemah, biasnaya burbutir pasir atau lebih kasar.
• Batuan dengan porositas tinggi, lubang-lubangnya saling berhubungan.
• Batuan mempunyai pemilahan baik, kemas tertutup, atau ukuran butir pasir maupun lebih kasar.
• Batuan yang pecah-pecah atau mempunyai banyak retakan / rekahan.

Permeable ( tidak lulus air ), jika batuan itu tidak mampu meluluskan air, yaitu :

• Batuan berporositas tinggi, tetapi lubang-lubangnya tidak saling berhubungan.
• Batuan mempunyai pemilahan buruk, kemas terbuka, ukuran butir lanau-lempung. Material lanau dan lempung itu yang menutup pori-pori antar butir.
• Batuan bertekstur non klastika atau kristalin, masif kompak dan tidak ada rekahan.
• Secara praktik 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 ditetskan air maka air itu tidak segera meresap ke dalam batuan atau tetap di permukaan batuan.

14. Struktur Sedimen

Struktur di dalam batuan ( features within strate ) :

• 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 ( invers ) jika butiran halus di bawah dan ke atas semakin kasar.

Struktur permukaan ( surface features )

• Riples ( gelembur gelombang atau current ripple marks )
• Cetakan kaki bintang ( 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 )

Struktur erosi ( erosional sedimentary structures )

• Alur / galur ( flute marks, groove marks, linear ridges )
• Impact marks ( berkas tertimpa butiran fragmen batuan atau fosil )
• Saluran dan cekungan gerusan ( chanels and scours )
• Cekungan gerusan dan pengisian ( scours & sill )

15. Kompaksi Pada Batuan Sedimen

Batuan sedimen klastika berbutir kasar, biasanya terdiri dari fragmen dan matriks. Fragmen adalah klastika butiran lebih besar yang tertanam di dalam butiran yang lebih kecil atau matriks. Matriks mungkin berbutir lempung sampai dengan pasir, atau bahkan granule. Sedangkan fragmen berbutir pebble sampai boulder. Batuan utama penyusun batuan silisiklastika adalah mineral silika ( kuarsa, opal, dan kalsedon ), feldspar serta mineral lempung. Sebagai mineral tambahan adalah mineral berat ( turmalin, zirkon ), mineral karbonat, klorit dan mika. Untuk batuan klastika gunung api biasanya ditemukan gelas atau kaca gunung api. Selain mineral, maka di dalam batuan sedimen juga dijumpai fragmen batuan, serta fosil binatan dan fosil tumbuhan-tumbuhan.

Batuan karbonat ( klastika dan non klastika ) tersusun oleh mineral kalsit, cangkang fosil dan kadang - kadang dolomit. Batuan evaporit ( non klastika  hasil penguapan ), utamanya tersusun oleh mineral gipsum , anhidrit, dan halit. Batuan sedimen ironston tersusun oleh mineral besi ( hematit, magnetit, limonit, glaukonit, dan pirit ). Batuan sedimen posfat tersusun oleh mineral apatit. Batubara tersusun oleh mineral carbon,. Batuan sedimen silika ( chert atau opal ) tersusun oleh kuarsa dan kalsedon.

Fragmen dan matriks di dalam batuan sedimen lebih menyatu karena adanya bahan semen. Bahan penyemen butiran fragmen dan matriks tersebut adalah aterial karbonat, oksidasi besi, dan silika. Semen karbonat dicirikan oleh bereaksinya dengan HCL. Semen oksidasi besi, selain tidak bereaksi dengan HCL secara khas berwarna coklat. Semen silika umumnya tidak berwarna, tidak bereaksi dengan HCL dan batuan yang terbentuk sangat kasar. Semen itu tidak selalu dapat diamati secara megaskopik.

16. Penamaan Batuan Sedimen

Penamaan batuan sedimen secara deskriftif, tergantung pada data pemerian yang meliputi warna, tekstur, struktur dan komposisi. Pembagian batuan sedimen silisklastika umumnya berdasar ukuran butir, ditambah dengan bentuk butir, struktur dan komposisi, yaitu :

• Rudit, termasuk breksi ( fragmen meruncing ), konglomerat ( fragmen membulat ). Apabila komposisi fragmen batuan secara megaskopik dapat diamati, maka penamaan tambahan dapat diberikan berdasarkan komposisi utama fragmen batuan tersebut. Misalnya breksi andesit, breksi batuapung, konglomerat kuarsa.
• Arenit, adalah batuan sedimen berbutir pasir ( batupasir ). Penamaan batupasir ini dapat ditambahkan berdasar kenampakan struktur sedimen ( contoh batupasir berlapis, batupasir silang siur)
• Lutit, terdiri dari batu lempung, batulanau, dan serpih. Batulempung berbutir lempung, batulanau tersusun oleh mineral / fragmen batuan berbutir lanau. Serpih adalah batulempung atau batulanau berstruktur laminasi.

17. Genesis ( Proses Pembentukan ) Batuan Sedimen

Berdasarkan data pemerian batuan sedimen tersebut di atas, maka secara genesis dapat diinterpretasikan mengenai :

• Asal-usul atau sumber batuan sedimen ( provenance )
• Energi pengangkut ( angin, air, es, longsoran, letusan gunung api atau kombinasi di antaranya ), jaraknya dengan sumber dan proses transportasinya.
• Lingkungan pengendapan, didarat kering, darat berair tawar ( danau, sungai ), dipantai atau di laut ( dangkal atau dalam ).
• Diagenesis

18. Contoh Batuan Sedimen

• Batupasir
• Batulanau
• Batulempung
• Serpih
• Breksi
• Konglomerat
• Batugamping
• Batubara
• Lignit
• Rijang
• Napal
• Fosforit
• Dolomit

Bagikan Artikel ini