BAB I BATUAN SEDIMEN Pengertian Batuan SedimenBatuan sedimen adalah batuan yang terbentuk sebagai hasil pemadatan endapan yang berupa bahan lepas. Hutton (1875; dalam Sanders, 1981) menyatakan Sedimentary rocks are rocks which are formed by the turning to stone of sediments and that sediments, in turn, are formed by the breakdown of yet-older rocks. ODunn & Sill (1986) menyebutkan sedimentary rocks are formed by the consolidation of sediment : loose materials delivered to depositional sites by water, wind, glaciers, and landslides. They may also be created by the precipitation of CaCO3, silica, salts, and other materials from solution (Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk oleh konsolidasi sedimen, sebagai material lepas, yang terangkut ke lokasi pengendapan oleh air, angin, es dan longsoran gravitasi, gerakan tanah atau tanah longsor. 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.

Klasifikasi Batuan SedimenPettijohn (1975), ODunn & Sill (1986) membagi batuan sedimen berdasar teksturnya menjadi dua kelompok besar, yaitu batuan sedimen klastika dan batuan sedimen non-klastika.Batuan Sedimen KlastikBatuan sedimen klastik (detritus, mekanik, eksogenik) adalah batuan sedimen yang terbentuk sebagai hasil pengerjaan kembali (reworking) terhadap batuan yang sudah ada. Proses pengerjaan kembali itu meliputi pelapukan, erosi, transportasi dan kemudian redeposisi (pengendapan kembali). Sebagai media proses tersebut adalah air, angin, es atau efek gravitasi (beratnya sendiri). Media yang terakhir itu sebagai akibat longsoran batuan yang telah ada. Kelompok batuan ini bersifat fragmental, atau terdiri dari butiran/pecahan batuan (klastika) sehingga bertekstur klastika.

Batuan Sedimen Non-Klastik Batuan sedimen non-klastik adalah 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.

Pemerian Batuan Sedimen KlastikPemerian batuan sedimen klastik terutama didasarkan pada warna, tekstur, struktur, dan komposisi mineral batuan sedimen klastik.

Warna Batuan SedimenPada 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. Secara umum warna pada batuan sedimen akan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:1. Warna mineral pembentukkan batuan sedimen. Contoh jika mineral pembentukkan batuan sedimen didominasi oleh kwarsa maka batuan akan berwarna putih.2. Warna massa dasar/matrik atau warna semen.3. Warna material yang menyelubungi (coating material). Contoh batupasir kwarsa yang diselubungi oleh glaukonit akan berwarna hijau.4. Derajat kehalusan butir penyusunnya. Pada batuan dengan komposisi yang sama jika makin halus ukuran butir maka warnanya cenderung akan lebih gelap.Dengan demikian warna batuan sedimen sangat bervariasi, terutama sangat tergantung pada komposisi bahan penyusunnya. Warna batuan juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan pengendapan, jika kondisi lingkungannya reduksi maka warna batuan menjadi lebih gelap dibandingkan pada lingkungan oksidasi. Batuan sedimen yang banyak kandungan material organic (organic matter) mempunyai warna yang lebih gelap.

TeksturTekstur batuan sedimen adalah segala kenampakan yang menyangkut butir sedimen sepertiukuran butir, bentuk butir dan orientasi. Tekstur batuan sedimen mempunyai arti penting karena mencerminkan proses yang telah dialamin batuan tersebut terutama proses transportasi dan pengendapannya, tekstur juga dapat digunakan untuk menginterpetasi lingkungan pengendapan batuan sediment. Secara umum batuan sedimen dibedakan menjadi dua, yaitu tekstur klastik dan non klastik. Tekstur batuan non klastikTekstur yang terjadi merupakan hasil pengendapan melalui reaksi kimia. Tekstur kristalin berkembang akibat agregat kristal-kristal yang saling mengunci. Kristal-kristalnya dapat kecil menengah atau besar-besar bahkan campuran berbagai ukuran sebagai halnya batuan beku porfiritik. Kristal-kristalnya memperlihatkan bentuk-bentuk tertentu misalnya berdimensi sama, berserat atau scaly. Dan tidak mudah untuk membedakan mana yang terbentuk oleh reaksi kimia organik dan mana yang di endapkan melalui reaksi akibat organisme. Tekstur klastikUnsur dari tekstur klastik fragmen, massa dasar (matrik) dan semen.1. Fragmen : Batuan yang ukurannya lebih besar daripada pasir.2. Matrik: Butiran yang berukuran lebih kecil daripada fragmen dan diendapkan bersama-sama dengan fragmen.3. Semen : Material halus yang menjadi pengikat, semen diendapkan setelah fragmen dan matrik. Semen umumnya berupa silica, kalsit, sulfat atau oksida besi.Besar butir kristal dibedakan menjadi :1. >5 mm = kasar2. 1-5 mm = sedang3. 256Bongkah (Boulder)Breksi : jika fragmenberbentuk runcingKonglomerat : jika membulatFragmen berbentuk membulat

64-256Berangkal (Couble)

4-64Kerakal (Pebble)

2-4Kerikil (Granile)

1-2Pasir Sangat Kasar(Very Coarse Sand)Batupasir

1/2-1Pasir Kasar (Coarse Sand)

1/4-1/2Pasir Sedang (Fine Sand)

1/8-1/4Pasir halus (Medium Sand)

1/16-1/8Pasir Sangat Halus( Very Fine Sand)

1/256-1/16LanauBatulanau

1cm dan disebut laminasi jika tebal lapisan < 1 cm. struktur perlapisan dan laminasi pada batuan terbentuk karena ada perubahan kondisi fisik, kimia,dan biologi, misalnya terjadi pada energi arus sehngga terjadi perubahan ukuran butiryang diendapkan.Macam-macam perlapisan dan laminasi; a) perlapisan/laminasi sejajar (normal): lapisan/laminasi simpang siur (cross bedding/lamination): perlapisan atau laminasi batuan saling potong memotong satu dengan yang lainnya. c) graded bedding: terjadi perubahan ukuran butir yang bergradasi baik secara normal (gradasi butirnya makin halus kearah atas) atau gradasi terbalik (makin kasar kearah atas).2. Struktur sedimen sekunder (secondary sedimentary sructures)Terbentuk setelah sedimentasi, sebelum atau pada saat proses diagenesa. Struktur ini mencerminkan kondisi lingkungan pengendapan, lereng, dan organismenya. Contoh struktur sedimen sekunder; ripple mark: bentuk permukaan yang bergelombang karena adanya arus, flute cast: bentuk gerusan pada permukaan lapisan akibat aktifitas arus, mud cracks: kenampakan pada lapisan lumpur (mud) biasa terbentuk polygonal, rain marks: kenampakan pada permukaan sedimen akibat tetesan air hujan. Struktur sedimen yang terjadi karena deformasi: load cast; lekukan pada permukaan lapisan akibat gaya tekan dari beban diatasnya, convolute structure; lekukan pada batuan sedimen akibat proses deformasi, sand stone dike and sill; karena deformasi pasir dapat terinjeksi pada lapisan sedimen diatasnya.Catatan: struktur batuan sedimen sekunder yang terbentuk setelah batuan tersebut terbentuk seperti sesar, kekar, dan lipatan tidak akan dibahas dalam materi petrologi

3. Struktur yang terbentuk oleh aktifitas organisme dilngkungan sedimentasi,Antara lain : cetakan kaki binatang (footprints of various animals), jejak(Track and Trail); Track: berupa tapak organisme, Trail: jejak berupa seretan bagian tubuh organism, galian (burrow) lubang atau bahan galian hasil aktivitas organism, cetakan (Cast and Mold) mold: bagian tubuh organism, cast: cetakan dari mold.

Komposisi MineralBatuan sediment berdasarkan komposisinya dapat dibedakan menjadi beberapa kelompok, yaitu :1. Batuan sediment detritus/klastikDapat dibedakan menjadi :a. Detritus halus : batulempung, batulanau.b. Detritus sedang : batupasir (greywock, feldspathic)c. Detritus kasar : breksi dan konglomerat.Komposisi batuan ini pada umumnya adalah kwarsa, feldspar, mika,mineral lempung,dsb.2. Batuan sedimen evaporitBatuan sedimen ini terbentuk dari proses evaporasi. Contoh batuannya adalah gips, anhydrite, batu garam.3. Batuan sedimen batubaraBatuan ini terbentuk dari material organic yang berasal dari tumbuhan. Untuk batubara dibedakan berdasarkan kandungan unsure karbon,oksigen, air dan tingkat perkembangannya. Contohnya lignit, bituminous coal, anthracite.4. Batuan sedimen silicaBatuan sedimen silica ini terbentukoleh proses organic dan kimiawi. Contohnya adalah rijang (chert), radiolarian dan tanah diatomae.5. Batuan sedimen karbonat Batuan ini terbentuk baik oleh proses mekanis, kimiawi, organic. Contoh batuan karbonat adalah framestone, boundstone, packstone, wackstone dan sebagainya.

Tabel 3.2. Klasifikasi struktur sedimen (Pettijohn, 1975).INORGANIC STRUCTUREORGANIC STRUCTURE

MECHANICAL (PRIMARY)CHEMICAL (SECONDARY)

A. Beddding : geometry1. Laminations2. Wavy beddingA. Solution structures1. Stylolites2. Corrosion zone3. Vugs, oolicasts etc.A. Petrifactions

B. Bedding internal structures1. Cross-bedding2. Ripple-bedding3. Graded bedding4. Growth beddingB. Accretionary structures1. Nodules2. Concretions3. Crystal aggregates (sperulites & osettes)4. Veinlets5. Color bandingB. Bedding (weedia and other stromatolites)

C. Bedding-plane marking (on surface)1. Scour or current marks (flutes)2. Tool marks (grooves etc.)C. Composite structures1. Geodes2. Septaria3. Cone-in-coneC. Miscellaneous1. Borings2. Tracks and trails3. Casts and molds4. Fecal pellets and coprolites

D. Bedding-plane marking (on surface)1. Wave and swash marks2. Pits and prints (rain etc.)3. Parting lineation

E. Deformed bedding1. Load and founder structures2. Synsedimentary folds and breccias3. Sandstone dikes and sills

Pemerian Batuan Sedimen Non Klastik

TeksturTekstur batuan sedimen non klastik dibedakan menjadi dua macam yaitu : 1. Tekstur KristalinTekstur krisatalin jika batuan sedimen non kristalin terdiri dari kristal kristal yang interlocking, yaitu kristal kristalnya saling mengunci. Untuk pemerian ukuran butiran mengguanakan skala ukuran butir Wentworth (1922) yang telah dimodifikasi sebagai berikut :

Tabel 3.3. Ukuran butir batuan sedimen non klastikberdasarkan Wenthworth (1922) yang telah dimodifikasiNama ButirUkuran Diameter Butir (mm)

Berbutir kasar1/8 2

Berbutir sedang1/256 1/8

Berbutir halus1/256

Barbutir sangat halus 2 mm disebut pisoid.4. Konkresi; kenampakan struktur ini sama dengan struktur oolit tetapi menunjukan adanya sifat konkresi.5. Cone in cone; struktur bpada batugamping kristalin yang menunjukan pertumbuhan kerucut perkerucut6. Biohem; tersusun oleh organisme murni dan bersifat insitu7. Biostrome; seperti biohem tetapi bersifat klastik. Biohem dan biostrome merupakan struktur luar yang hanya tampak dilapangan8. Septaria; sejenis konkresi tetapi mempunyai komposisi lempungan. Ciri khasnya adanya rekahan-rekahan yang tidak teratur sebagai akibat penyusutan bahan lempung tersebut karena proses dehidrasi yang kemudian celah-celah terbentuk terisi oleh kristal-kristal karbonat yang kasar. 9. Geode; banyak dijumpai pada batugamping, berupa rongga-rongga terisi oleh kristal-kristal yang tumbuh kearah pusat rungga tersebut. Kristal bisa berupa kalsit maupun kuarsa.10. Stylolite ; merupakan hubungan antar butir yang bergerigi.