Batu serpih pengertian pembentukan dan manfaatnya

Pengertian batu serpih

Batu serpih (shale) disebut juga batu lanau atau argilit. Batu serpih didefinisikan sebagai jenis batuan sedimen yang tersusun dari mineral utama berukuran halus atau lempung yakni berupa illite, smektit dan kaolinit, serta mineral dengan butiran berat seperti oksida besi, kuarsa, karbonat, mineral sulfida, feldspar dan bahan organik lainnya. Komposisi mineral- mineral tersebut tergantung pada lingkungan tempat terjadinya proses sedimentasi atau pengendapan.

Menurut Blatt (1970) batu serpih merupakan batuan yang membentuk sekitar 69 persen dari jumlah total batuan sedimen di lapisan kulit bumi. Meskipun keberadaannya di kerak bumi sangat banyak, tetapi batu serpih kurang dieksplor seperti batu pasir atau batu gamping. Hal tersebut karena batu serpih mempunyai komposisi yang rumit, bertekstur sangat halus dan sulit diamati di bawah mikroskop sehingga mineral penyusunnya tidak mudah dipahami seperti batuan sedimen lainnya. Pengamatan material penyusun batu serpih harus dilakukan menggunakan teknik penelitian khusus seperti differtial thermal analysis dan difraksi sinar X.

Clark (1954) menyebutkan serpih (shale) sebagai batuan detritus yang memiliki ukuran partikel-partikel penyusunnya berdiameter <1/16 mm. Berdasarkan definisi tersebut artinya istilah serpih pun juga akan mencakup batulanau. Namun demikian, kebanyakan para ahli membagi material halus kedalam 2 kategori yaitu lanau yang nantinya akan membentuk batu lanau, dan lempung yang akan membentuk batu lempung.

 

Ciri-Ciri Batu Serpih dan Komposisinya

Serpih merupakan batuan yang utamanya tersusun atas butiran mineral berukuran lempung seperti illite, kaolinit dan smektit. Selain itu, serpih juga biasanya mengandung partikel mineral kuarsa, feldspar, bahan organik, karbonat, oksida besi, mineral sulfida, dan butiran-butiran mineral berat.

Komposisi yang demikian sering ditentukan oleh lingkungan pengendapan, dan sering menjadi faktor pembentuk warna pada batu serpih. Seperti pada kebanyakan batuan, warna serpih sering ditentukan oleh adanya bahan tertentu dalam jumlah yang kecil. Hanya beberapa persen dari bahan organik atau oksida besi secara signifikan dapat mengubah warna batu serpih, sebagai contoh:

Serpih hitam dan abu-abu; jenis serpih ini akan selalu menunjukkan adanya bahan organik di dalamnya. Bahan organik biasanya hanya berkisar antara 1-2% saja. Selain itu, warna tersebut hampir selalu mengindikasikan bahwa serpih terbentuk pada lingkungan yang kekurangan oksigen.

Serpih merah, coklat, dan kuning;  jenis ini terbentuk dalam lingkungan yang kaya oksigen dan sering mengandung partikel-partikel kecil dari oksida besi atau hidroksida besi seperti hematit, goetit ataupun limonit, Kehadiran hematit dapat menghasilkan serpih merah dan Kehadiran limonite atau goethite dapat menghasilkan serpih kuning ataupun coklat.

Proses Terbentuknya Batu Serpih

Proses pembentukan batuan serpih masih menjadi bagian dari proses terbentuknya batuan sedimen. Pada awalnya pelapukan akan memecah batuan menjadi mineral- mineral berukuran halus (lempung). Lempung yang bercampur dengan air akan menjadi lumpur. Lumpur tersebut kemudian terbawa oleh aliran air. Ketika aliran air berhenti pada tempat yang cekung seperti danau atau rawa maka lumpur tersebut mengendap. Setelah itu endapan lumpur akan mengalami proses pembatuan yang meliputi 3 tahap yaitu pemampatan, penyimenan dan penghabluran ulang. Berikut adalah penjelasannya.

Pemampatan

Tahap pemampatan atau compaction diawali dengan proses penekanan pada butiran batuan sehingga menjadi lebih padat dan lebih tipis. Pemampatan ini juga bertujuan untuk menghilangkan kadar air sehingga hanya tersisa 20 – 40 persen saja. Pemampatan yang terjadi terus menerus menyebabkan butiran batu saling bersentuhan antara satu dengan yang lain. Tempat bersentuhannya batuan akan mengalami tekanan sehingga air yang membawa mineral silika masuk ke dalam celah di antara butiran dan menghasilkan simen.

Penyimenan

Setelah tahap pemampatan menghasilkan simen, maka akan dilanjutkan ke tahap penyimenan (cementation). Penyimenan yaitu proses pengendapan simen di permukaan butiran batu. Ada 2 jenis simen yaitu kalsit dan kuarza. Simen kalsit terbentuk saat pengendapan, sedangkan simen kuarza berasal dari diagnesa kimia mineral liat.

Penghabluran ulang

Tahap terakhir yakni penghabluran ulang (recrystallization). Tahap ini merupakan proses perubahan bentuk dan ukuran batuan yang tidak disertai perubahan struktur mineralnya. Karena batuan sedimen awalnya dari endapan lumpur, maka endapan lumpur tersebut akan berubah bentuk menjadi batu lumpur atau mud stone. Batu lumpur yang memiliki karakter fisil dan laminasi inilah yang disebut dengan batu serpih (shale).

Jenis- Jenis Batu Serpih

Keberadaan mineral- mineral penyusun turut mempengaruhi warna batu serpih. Berdasarkan warna tersebut, jenis-jenis batuan serpih dibedakan menjadi 2 yaitu :

Serpih abu- abu dan hitam

Batu serpih yang memiliki warna abu- abu dan hitam mengindikasikan bahwa terdapat bahan organik di dalamnya. Meski demikian, jumlah bahan organik tersebut sangat sedikit, yakni hanya berkisar antara 1 sampai 2 persen. Selain menunjukan keberadaan bahan organik, warna hitam dan abu- abu juga menunjukan bahwa batu serpih tersebut terbentuk di lingkungan yang kadar oksigennya sedikit.

Serpih kuning, merah dan coklat

Batu serpih dengan warna kuning disebabkan oleh adanya mineral oksida besi yang bernama limonite. Batu serpih berwarna merah dipengaruhi  oleh keberadaan mineral hematit, sedangkan warna coklat merupakan akibat adanya mineral goethite. Warna- warna tersebut mengindikasikan bahwa lingkungan tempat terjadinya proses sedimentasi kaya akan oksigen.

Manfaat Batu Serpih

Batu serpih yang mempunyai permukaan halus dan licin  membuat batuan ini memiliki berbagai manfaat bagi kehidupan manusia. Nilai ekonomis dari batu ini juga cukup tinggi. Diantara manfaat tersebut yaitu :

Sebagai alat bantu mengupas

Pada zaman batu tengah atau mesolithikum, manusia sudah menggunakan batu serpih sebagai alat untuk mengupas makanan. Alat pengupas tersebut disebut dengan flaces. Penggunaan batu serpih sebagai alat pengupas dikarenakan sifat batu serpih yang berbentuk pipih. Batu serpih juga dapat digunakan untuk memotong seperti halnya batu intan.

Sebagai filter kertas

Serpih lempung atau clay shale yang memiliki tingkat kemurnian tinggi dapat digunakan sebagai filter kertas.

Sebagai titik proyektil

Seperti yang telah diketahui sebelumnya bahwa batu serpih dapat digunakan sebagai alat mengupas dan memotong, sehingga batu ini juga dimanfaatkan untuk titik proyektil dalam pembuatan pisau, grinda, alat pencakar dan palu.

Sebagai perangkap minyak bumi

Seperti yang telah dijelaskan bahwa batu serpih yang mempunyai warna hitam mengandung bahan organik. Bahan organik tersebut berfungsi sebagai perangkap minyak bumi dan gas alam yang berada di dalam lapisan kulit bumi.

Sebagai bahan dasar pembuatan gerabah

Jika batu serpih dihancurkan dan dicampurkan dengan air maka akan membentuk tanah liat. Tanah liat tersebut dapat dibentuk dan dijadikan berbagai jenis gerabah dan benda- benda keramik yang berguna bagi kegiatan manusia. Selain gerabah, tanah liat yang terbentuk dari batu serpih juga dapat digunakan untuk membuat genting dan batu bata.

Sebagai bahan baku pembuatan semen

Dalam industri semen, batu serpih dan batu kapur merupakan bahan baku utama. Kedua jenis batu tersebut akan dipanaskan pada temperatur yang sangat tinggi untuk menghilangkan kadar air.  Proses pemanasan juga bertujuan untuk mengubah batu kapur menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida. Kalsium oksida kemudian dicampur dengan batu serpih sehingga menghasilkan bubuk semen, sedangkan karbon dioksida akan menghilang sebagai emisi atau gas buangan.

Bagikan Artikel ini