Bab 2 Sedimen Klastik Asal Darat: Gravel, Pasir dan Lumpur

Sedimen klastik asal darat dan batuan sedimen tersusun atas fragmen-fragmen yang dihasilkan dari proses pelapukan dan erosi terhadap batuan yang sudah ada sebelumnya. Material sedimen dan batuan sedimen dikelompokkan berdasarkan ukuran klastika dan komposisi material yang menyusun. Konglomerat dan gravel dapat dengan mudah dikenali secara langsung di lapangan, sekaligus secara sederhana dapat diindikasi darimana sumbernya berasal dan bagaimana materialnya mengalami transportasi. Begitu juga dengan pasir dan batupasir yang dapat dengan mudah dideskripsikan secara langsung di lapangan, namun untuk mengetahui komposisi individu butir pasir dan hubungan antar butirnya dibutuhkan analisis yang lebih kompleks di bawah mikroskopp petrografi. Pada sedimen yang paling halus, yakni lanau dan lempung hanya dapat dianalisis dengan baik menggunakan scanning electrone microscope/SEM dan difraktometer sinar X. perbandingan antara ukuran klastika yang berbeda dan tekstur dari sedimen klastik asal darat serta batuan sedimen dapat memberikan gambaran tentang bagaimana proses transportasi terjadi dan karakter lingkungan pengendapan dari material itu.

2.1 KLASIFIKASI MATERIAL SEDIMEN DAN BATUAN SEDIMEN

Pembagian batuan sedimen yang dianggap paling ideal seperti yang terlihat pada gambar. Seperti skema untuk menjelaskan suatu proses alami pada umumnya, klasifikasi ini juga mengikutkan proses dan hasil dari kegiatan anomali (e.g. suatu deposit kalsium karbonat yang mengalami presipitasi secara kimia dikelompokkan sebagai batuagamping, bukan sebagai batuan evaporit) dan pembagian kelompok batuan yang belum pasti (definisi dari batugamping adalah suatu batuan yang memliki kandungan kalsium karbonat lebih dari 50%), namun skema ini tetap dapat diterapkan untuk menjelaskan konsep pembagian batuan sedimen secara umum.

Gambar 2.1 Skema klasifikasi material sedimen dan batuan sedimen

 

Material klastik asal darat. Material klastik asal darat terbentuk dari partikel atau klastika yang berasal dari batuan yang telah ada sebelumnya. Klastika ini pada dasarnya merupakan detritus yang tererosi dari batuan induk, dan sebagian besar detritus tersebut adalah mineral-mineral silikat: terminologi sedimen detrital dan sedimen siliklastik juga digunakan untuk menyebut material ini. Klastika memiliki ukuran yang beragam mulai dari partikel lempung berukuran mikron hingga bongkahan yang berukuran beberapa meter. Batupasir dan konglomerat menyusun 20-25% dari seluruh batuan sedimen dalam catatan stratigrafi, sedangkan keberadaan batulempung mencapai 60% dari total catatan stratigrafi.

Karbonat. Secara definitif merupakan semua batuan sedimen yang mengandung 50% kalsium karbonat (CaCO₃) digolongkan sebagai batugamping. Sumber utama kalsium karbonat di alam berasal dari bagian tuuh yang keras suatu organisme, umumnya dari kelompok invetebrata seperti moluska. Keberadaan batugamping menyusun 10 – 15% batuan sedimen dalam catatan stratigrafi.

Evaporit adalah suatu deposit yang terbentuk akibat proses presipitasi garam dari air karena evaporasi.

Sedimen vulkaniklastik adalah suatu material hasil erupsi gunungapi atau hasil perombakkan batuan vulkanik.  

Material sedimen dan batuan sedimen lainnya yang tidak termasuk dalam kelompok di atas adalah ironstone, sedimen pospat, deposit organik (batubara dan oil shales) dan rijang (batuan sedimen silikaan). Batuan-batuan ini sangat terbatas keberadaannya di alam, kehadirannya hanya sekitar 5% dari catatan stratigrafi, namun beberapa di antaranya memiliki nilai ekonomis yang tinggi.

Bab ini akan menjelaskan deposit klastik asal darat; material sedimen dan batuan sedimen yang tidak termasuk dalam kelompok ini akan dijelaskan berikutnya dalam bab 3.

2.1.1 Sedimen klastik asal darat dan batuan sedimen

Terminologi “sedimen” secara umum merujuk pada material dalam kondisi lepas atau belum terkonsolidasi, sedangkan batuan sedimen adalah sedimen yang telah mengalami litifikasi. Litifikasi adalah suatu rangkaian proses material sedimen menjadi batuan. Lumpur, lanau dan pasir adalah agregat lepas; penambahan kata “batu-” (e.g: batulempung) mengindikasikan bahwa material tersebut telah terlitifikasi dan membentuk suatu batuan yang kompak. Penamaan jenis material lepas yang berukuran lebih besar (kasar) didasarkan pada ukurannya seperti kerikil, kerakal, berangkal dan bongkah, yang apabila terlitifikasi akan menjadi konglomerat (terkadang pada pemberian nama konglomerat juga ditambahkan ukuran material, e.g. konglomerat kerakal).

Pembagian threefold (??) yang didasarkan pada ukuran butir umumnya digunakan sebagai cara pertama untuk pengelompokkan dan pemberian nama pada sedimen klastik asal darat dan batuan sedimen: gravel dan konglomerat terdiri atas material klastik yang diameternya lebih besar dari 2mm; klastika berukuran pasir memiliki diameter antara 2mm hingga 1/16 mm (63 mikron); lumpur (termasuk lempung dan lanau) tersusun atas partikel dengan diameter berukuran kurang dari 63 mikron. Terdapat berbagai macam skema dan cara untuk mengelompokkan batuan sedimen lebih detail lagi, namun sedimentologis umumnya menggunakan skala Wentworth untuk mendefinisikan dan memberikan nama deposit klastik asal darat.

2.1.2 Skala ukuran butir Udden-Wentworth

Secara umum dikenal dengan skala Wentworth, yakni suatu skema pengelompokkan material agregat yang paling umum digunakan (Udden 1914; Wentworth 1922). Pembagian dalam skala didasarkan pada dua faktor (??), misalnya butir pasir sedang memiliki diameter berukuran 0,25-0,5 mm, pasir kasar berukuran 0,5-1,0 mm, pasir sangat kasar 1,0-2,0 mm, dst. Pembagian ini merupakan deret logaritma, tepatnya disebut logaritma “berbasis dua”, yaitu kebalikan dari logaritma “berbasis sepuluh” yang umum digunakan dalam skala log. Skala ini dipilih karena dianggap lebih merepresentasikan proses distribusi partikel sedimen secara alami, dan secara sederhana mampu menjelaskan proses disintegrasi agregat mulai dari blok batuan berukuran besar yang secara berulang “hancur” menjadi dua bagian dan terus berlanjut hingga ke ukuran yang terkecil.

Terdapat empat pembagian dasar yang diketahui:

Lempung (<4 µm)

Lanau (4 µm hingga 63 µm)

Pasir (63 µm atau 0,063 mm hingga 2,0 mm)

Gravel/agregat (>2,0 mm)

Gambar 2.2 Skala ukuran butir Udden-Wentworth untuk sedimen klastik: diameter klastika dalam milimeter digunakan untuk menjelaskan ukuran yang berbeda dalam skala, dan nilai phi adalah -log2 diameter butir

Skala Phi adalah representasi numerik dari skala Wentworth. Abjad Yunani ‘ɸ ‘ (phi) umumnya digunakan sebagai suatu unit dalam skala ini. Penggunaan logaritma berbasis dua, ukuran butir dapat dinotasikan pada skala phi sebagai

ɸ = - log₂ (diameter butir dalam mm)

Apendiks negatif digunakan karena secara konvensional merepresentasikan ukuran butir yang ukurannya  semakin berkurang dari kiri ke kana pada suatu grafik. Dengan menggunakan rumus ini, suatu diameter butir berukuran 1mm = 0ɸ; menambah ukuran butir, 2 mm = 1ɸ, 4 mm = 2ɸ, dst. Mengurangi ukuran butir, 0,5 mm = +1 ɸ, 0,25 mm = 2 ɸ, dst.   

Lanjut 2.2 Gravel dan Konglomerat