2.3 PASIR DAN BATUPASIR

Butiran pasir terbentuk dari proses penghancuran dari batuan yang telah ada sebelumnya akibat erosi dan pelapukan, serta dari material yang terbentuk dalam suatu lingkungan pengendapan. Hasil dari proses penghancuran batuan terbagi menjadi dua kelompok: butiran mineral detritus (detrital mineral grains), yakni material yang berasal dari hasil erosi batuan yang telah ada sebelumnya, dan umumnya berukuran pasir. Fragmen batuan (lithic fragments), yakni butiran-butiran yang terbentuk dalam suatu lingkungan pengendapan, yang secara umum berasal dari material organik, yaitu sisa tumbuhan atau hewan, namun ada juga yang berasal dari hasil reaksi kimia.

Pasir didefinisikan sebagai suatu endapan yang terdiri secara umum oleh butiran yang berukuran mulai dari 63 µm hingga 2 mm. Sedangkan batupasir merupakan suatu batuan sedimen yang memiliki ukuran butir pasir. Ukuran butiran pasir terbagi menjadi 5 interval, yaitu sangat halus, halus, sedang, kasar dan sangat kasar. Perlu diketahui bahwa penamaan batupasir ataupun pasir merujuk hanya pada ukuran dari partikel yang menyusunnya. Meskipun banyak batupasir yang umumnya tersusun atas butiran kuarsa.  Istilah batupasir tidak secara langsung mengimplikasikan jumlah kuarsa yang dikandungnya, bahkan beberapa jenis batupasir tidak mengandung kuarsa sama sekali. Begitu pula dengan istilah arenit (arenite), yakni batupasir yang mengandung matrik kurang dari 15%, kondisi ini tidak sama sekali mengimplikasikan komposisi khusus klastika yang menyusunnya. Kata sifat arenaceous (pasiran) digunakan untuk mendeskripsikan suatu bantuan yang mengandung pasir atau pasiran. Arenit secara etimologi berasal dari bahasa latin yang berarti pasir. Istilah “arena” juga digunakan untuk mendeskripsikan suatu area/stadion yang memiliki lantai berpasir.

Butiran pasir yang diamati melalui mikroskop (sumber: medium.com/science-friday-spoonfuls)

2.3.1 butiran mineral detritus dalam pasir dan batupasir

Terdapat berbagai macam mineral-mineral berbeda yang ditemukan dalam pasir dan batupasir. Sub-bab ini hanya akan menjelaskan mineral-mineral yang umumnya dijumpai menyusun pasir dan batupasir.

Kuarsa

Kuarsa adalah mineral yang paling umum yang ditemukan dalam bentuk butiran pada batupasir dan batu lanau. Kuarsa menjadi komponen utama pada granit, yang juga terbentuk dalam jumlah yang terbatas pada batuan beku berkomposisi intermediet. Namun, kuarsa tidak dapat dijumpai terbentuk pada batuan bersifat basa. Batuan metamorf seperti gneis yang terubah dari batuan berkomposisi granitik, serta sejumlah besar batuan meta sedimen berbutir kasar adalah contoh lain batuan yang mengandung kuarsa dalam jumlah besar. Kuarsa juga terbentuk dalam wujud urat kuarsa (quartz vein) yang terbentuk dari hasil presipitasi fluida panas yang berasosiasi dengan proses pembentukan batuan beku dan proses metamorfosis batuan. Kuarsa adalah mineral yang sangat stabil dan resisten terhadap dekomposisi kimia di muka bumi. Butiran kuarsa dapat hancur atau terabrasi selama proses transportasi. Namun dengan tingkat kekerasan 7 dalam skala mohs, hal ini menyebabkan butiran kuarsa akan tetap utuh sekalipun dalam proses transportasi yang panjang dan dalam waktu yang panjang. Variasi kuarsa dalam ukuran spesimen tangan (hand specimen) sangat terbatas. Beberapa variasi kuarsa yang terbentuk dikelompokkan berdasarkan warna seperti smokey quartz, milky quartz dan ametis, namun pada umumnya mineral ini jernih tidak berwarna.

Felspar

Batuan beku merupakan kelompok batuan yang paling banyak mengandung felspar sebagai komponen utama. Feldspar sangat umum dijumpai karena keberadaannya dalam jumlah sangat besar terjadi sehubungan dengan proses pelapukan terhadap batuan granit, andesit dan gabro. Serta pada beberapa batuan metamorf seperti sekis dan gneis. Namun, felspar sangat rentan terhadap alterasi kimia selama proses pelapukan, dan menjadi lunak dibandingkan kuarsa. Kondisi ini menyebabkan felspar cenderung lebih mudah mengalami abrasi dan hancur selama proses transportasi. Mineral ini keterdapatannya melimpah pada lingkungan dimana proses pelapukan kimia batuan asal terjadi dalam kondisi tidak intens, serta berada pada jalur transportasi menuju lokasi pengendapan yang relatif dekat. Potassium feldspar biasanya ditemukan dalam bentuk butiran detritus. Sedangkan sodium dan kalsium felspar memiliki bentuk yang lebih beragam. Hal ini dikarenakan keduanya memiliki susunan kimia yang lebih stabil sehingga lebih resisten terhadap pelapukan.

Mika

Dua jenis mineral mika yang umum dijumpai adalah biotit dan muskovit. Kedua mineral ini ditemukan relatif berlimpah dalam bentuk butiran detritus pada batupasir, meskipun muskovit dikenal lebih resisten terhadap pelapukan. Kedua mineral tersebut berasal dari batuan beku berkomposisi granitik hingga intermediet, serta dari sekis dan gneis dimana keduanya terbentuk sebagai mineral metamorfik. Butiran  mika yang berbentuk pipih memiliki beberapa perbedaan diantara spesimen tangan dengan di bawah mikroskop. Mika cenderung terkonsentrasi dalam wujud garis-garis pada bidang perlapisan, dan umumnya memiliki bidang permukaan yang lebih besar dibandingkan butiran detritus mineral lainnya dalam material sedimen. Hal ini disebabkan oleh bentuk butiran yang pipih memiliki kecepatan pengendapan yang lebih rendah dibandingkan dengan butiran yang memiliki bentuk dan ukuran yang sama pada tiap sisinya (equant)pada masa dan volume yang sama. Jadi, mika terbawa lebih lama sebagai suspensi jika dibandingkan dengan kuarsa dan felspar pada masa yang sama.

Mineral berat

Mineral yang ditemukan dalam pasir biasanya memiliki berat jenis berkisar antara 2,6 hingga 2,7 gr cm^-3, sebagai contoh kuasa memiliki berat berat jenis 2,65 gr cm^-3. Batupasir pada dasarnya mengandung dalam proporsi kecil (biasanya kurang dari 1%) mineral-mineral yang memiliki berat jenis tinggi. Mineral-mineral berat (heavy minerals) ini berdensitas lebih besar dari 2,85 gr cm^-3. Secara konvensional proses pemisahan antara mineral berat dengan sejumlah besar mineral berdensitas rendah dengan merendamnya dalam suatu cairan khusus, dimana mineral berdensitas rendah akan mengambang, sebaliknya mineral berdensitas besar yang biasanya jumlahnya sedikit akan tenggelam. Mineral berat biasanya jarang ditemukan, dan penelitian terhadap kelompok mineral ini hanya dapat dilakukan setelah melalui proses pemisahan seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya. Mineral berat dapat memberikan informasi berharga untuk mempelajari provenance batuan. Hal ini dikarenakan mineral berat dapat memiliki karakter khusus suatu daerah asal, dengan demikian mineral berat menjadi berharga guna mengetahui asal detritus. Mineral berat yang umum dijumpai adalah zirkon, tormalin, rutil, apatit, garnet dan kelompok mineral-mineral aksesoris lainnya dari batuan metamorfik dan batuan beku.

Mineral-mineral lainnya

Mineral mineral selain yang dijelaskan sebelumnya umumnya jarang ditemukan dalam jumlah besar tersusun dalam batupasir. Mineral-mineral yang paling umum membentuk batuan beku silikat (seperti: olivin, piroksin dan amfibol) semuanya akan segera hancur ketika mengalami dekomposisi kimia. Oksida besi merupakan unsur dari kelompok mineral basa yang relatif resisten terhadap dekomposisi, sehingga dapat dijumpai dalam jumlah berlimpah. Beberapa mineral juga dapat ditemukan terkonsentrasi pada area tertentu. Hal ini menunjukkan batuan sumbernya kemungkinan berada tidak jauh dari area tersebut.