BATUAN KARBONAT

I. PENDAHULUANBatuan karbonat merupakan batuan yang tersusun dari mineral-mineral garam karbonat yang terbentuk secara kimiawi dalam bentuk larutan, dimana organisme perairan turut serta dalam pembentukan batuan karbonat. Komponen batuan karbonat terdiri atas partikel dan groundmass. Partikel penyusunnya dapat berupa klastika ataupun non-klastika.

I.1. KOMPOSISI MINERALOGI Mineral-mineral yang dijumpai pada batuan karbonat,

yaitu : - Aragonit (CaCO3), - Kalsit (CaCO3), - Dolomit (CaMg(CO3)2), - High Magnesium Calcite, - Magnesit (MgCO3), - Siderit (FeCO3). Menurut Miliman (1974) dan Folk (1959) sifat petrografi mineral pembentuk batuan karbonat.

I.2. METODE SAMPLING

Prinsip sampling batuan karbonat untuk tujuan studi diagenesis dan klasifikasi batuan adalah : Orientasi sampling diharapkan dapat mewakili fasies sedimentasi atau stratigrafi; arah sampling tegak lurus perlapisan, interval (jumlah) pengambilan sampling memadai. Sampling dilakukan pada batuan segar

I.3. TEKNIK ANALISIS BATUAN KARBONAT Petrografi, pengamatan yang didasarkan pada pengamatan sayatan tipis berdasarkan mikroskopi terpolarisasi. Sangat membantu di dalam pengamatan mikroskopi : tekstur, struktur, komposisi partikel dan sparit mikrit (groundmass), tetapi kesulitan untuk membedakan antara kalsit dan aragonit. Metode noda-mikrokimia (staining) : didasarkan pada perbedaan sifat kelarutan dolomit lebih rendah dari kalsit, sehingga akan mengalami perubahan warna. Scanning Electron Microscopy (SEM) Metode difraksi sinar x : menembakkan sinar x pada permukaan mineral untuk menentukan besarnya sudut difraksinya (2). Microprobe : analisis geokimia suatu mineral pada ukuran mikro.

I.4. PENGAMATAN PETROGRAFI BATUAN KARBONAT Petrografi adalah pengamatan sayatan tipis dengan tujuan melakukan diskripsi dan klasifikasi/penamaan batuan serta membantu dalam penentuan genesa, berdasarkan pada bantuan mikroskopi terpolarisasi.

Petrografi merupakan tulang punggung (backbone) dalam mempelajari batuan (petrologi).

II. KARAKTERISTIK KOMPONEN BATUAN KARBONAT-MIKROFASIESII.1. Mikrit dan sparitMikrit (mikrokristalin) : lumpur karbonat yang berperan sebagai matrik, ukuran (1-4) Sparit (sparry calsite) : semen kalsit, tak berwarna/putih

a

b0,3 mm

a. Mikrit b. Allochem skeletal

dengan nikol sejajar

dengan nikol bersilang

ab

a b0,3 mm

b

b0,3 mm

a. Sparit b. Allochem skeletal

II.2. PARTIKEL KARBONAT Klastika karbonat (allochem) : Intraklas (intraclast) : fragmen batuan karbonat yang berasal dari cekungan di sekitarnya (endogenik), Litoklas (lithoclast) : fragmen batuan karbonat yang berasal dari batuan karbonat yang lebih tua asal darat. Kerangka organik (organic skeletal) : fragmen-fragmen skeletal/cangkang berupa mikrofosil/fosil utuh atau hancurannya (bioclast). Pellet (pelloid) : non-genetis butiran karbonat berbentuk bulat, berukuran mikrokristalin-kriptokristalin yang tidak memperlihatkan struktur dalam (internal). Oolit (oolite) : butiran karbonat berbentuk bulat yang memiliki struktur dalam/inti. Oolit berukuran lebih besar 2 mm dinamakan pisolit (pisolite).

Klastika karbonat

c

b

a

a. Klastika karbonat b. Mikrit c. Sparit

0,3 mm

Organic skeletal

a

0,3 mm

a. Organic skeletal

OOlitb

a

a. Oolit b. Sparit

0,3 mm

II.3. PARTIKEL asal darat (TERRIGENOUS

PARTICLES)

Semua mineral atau fragmen batuan non karbonat yang terbawa pada lingkungan sedimentasi karbonat ; mineral lempung, kuarsa, siliceous rocks (cherts, siliceous shale, sandstones), lanau lempungan (jarang), partikel piroklastik. II.4. MINERAL-MINERAL AUTHIGENIC

Mineral-mineral yang terbentuk setelah batuan terbentuk.

III. DIAGENESIS BATUAN KARBONAT

III.1. LINGKUNGAN DIAGENESIS

Diagenesis di bawah air laut : laut dangkal, bagian laut dalam Meteoric diagenesis/freshwater diagenesis : di atas muka air tanah, di bawah muka air tanah

III.2. LINGKUP DAN PROSES DIAGENESIS Lingkup diagenesis : pengisian pori, lithifikasi, neomorphisme dan pelarutan Proses diagenesis 1. Pengisian pori dengan mikrit/lumpur karbonat 2. Mikritisasi oleh ganggang 3. Pelarutan 4. Sementasi 5. Polimorfisme 6. Rekristalisasi 7. Pengubahan/penggantian 8. Dolomitisasi 9. Silisifikasi

Jenis Pori pada Batuan Karbonat

Syn deposit pore

Post deposit pore

III.3. SEMENTASI

PROSES PEREKATAN ANTAR BUTIR BATUAN AKIBAT ADANYA PROSES PELARUTAN DAN PEMBATUAN

IV. TEKSTUR BATUAN KARBONATTekstur batuan karbonat dapat dibedakan, sbb : Tekstur primer menyangkut : kerangka organik, klastika, massa dasar (matrik) Tekstur sekunder/tekstur diagenesis, yaitu hubungannya dengan kehabluran (crystallinity) yang ditunjukkan oleh : 1. Semen yang berada pada rongga-rongga butir 2. Penghabluran kembali (recrystallization) sebagian atau seluruh massa dasar ataupun kerangkaklastika

Table 2. Characteristics of the most common carbonate mineralsAragonite (CaCO3) Crystal Class Common Shapes Diagenetic Environment Specific Gravity Volume Change (When neomorphosed to calcite) : Orthorhombic : Prisms and fibers : Marine to hypersaline : 2.95 : 8% increase (in closed system) :

Mg-Calcite (CaI-xMgxCO3) Crystal Class Common Shapes Mg content Diagenetic Environment Volume Change (When neomorphosed to calcite)

: Hexagonal : Steepened rhombs, fibers : Typically 4 to 18 mole percent : Marine to hypersaline : insignificant :

Calcite (CaCO3) Crystal Class Common Shapes Diagenetic Environment

Specific Gravity

: Hexagonal : Rhombs, scalenohedra, equant crystals : Fresh water phreatic, vadose, subsurface : 2.71

Dolomite (CaMg(CO3)2) Crystal Class Common Shapes Diagenetic Environment Specific Gravity Volume Change (When neomorphosed to calcite)

: Hexagonal : Rhombs, subhedral equant crystals : Variable, fresh water to hypersaline : 2.85 : 5 to 13% increase (in closed system) :

V. KLASIFIKASI BATUAN KARBONATV.1. KLASIFIKASI GRABAU (1904)a. Calcirudite ( > 2 mm)b. Calcarenite ( 1/16 2 mm) c. Calcilutite ( < 1/16 mm) d. Calcipulverite hasil presipitasi kimiawi, ex. Batugamping kristalin e. Batugamping organik hasil pertumbuhan organisme secara insitu, ex. Terumbu dan stromatolite

V.2. KLASIFIKASI FOLK (1959)Menurut Folk, ada 3 macam komponen utama penyusun batugamping : a. Allochem, hasil presipitasi kimiawi atau biokimia yang telah mengalami transportasi (intrabasinal), analog dengan butiran pasir atau gravel. Ada 4 macam : intraclast, oolite, pellet, dan fosil. b. Mycrocrystalline calcite ooze (micrite), analog dengan lempung pada batulempung atau matrik lempung pada batupasir. c. Sparry calcite (sparite), analog dengan semen pada clean

sandstone.

Berdasarkan perbandingan relatif antara allochem, micrite, dan sparite serta jenis allochem yang dominan : a. Allochemical rock (allochem > 10%) b. Orthochemical rock (allochem 10%)

Klasifikasi Folk (1959)

V.3. KLASIFIKASI Dunham (1962) Berdasarkan tekstur deposisi batugamping, meliputi ukuran butir dan susunan butir (sortasi), hal yang perlu diperhatikan : a. Derajat perubahan tekstur pengendapan. b. Komponen asli terikat atau tidak terikat selama proses deposisi. c. Tingkat kelimpahan antara butiran (grain) dan lumpur karbonat. Berdasarkan ketiga hal tersebut, ada 5 macam batugamping : a. Mudstone b. Wackestone c. Packstone d. Grainstone e. Boundstone Sedangkan batugamping yang tidak menunjukkan tekstur deposisi disebut crystalline carbonate.

KLASIFIKASI Dunham (1962)

KLASIFIKASI Dunham (1962)

V.4. KLASIFIKASI Embry & Klovan (1971)

Merupakan pengembangan dari klasifikasi Dunham (1962). Seluruhnya didasarkan pada tekstur pengendapan dan lebih tegas di dalam ukuran butir, yaitu ukuran grain >= 0,03-2 mm dan ukuran lumpur karbonat < 0,03 mm. Berdasarkan cara terjadinya, Embry & Klovan membagi batugamping menjadi 2 kelompok : 1. Batugamping allochthon : mudstone, wackestone, packstone, floatstone, dan rudstone. 2. Batugamping autochthon : bafflestone, bindstone, dan framestone. Sangat tepat untuk mempelajari fasies terumbu dan tingkat energi pengendapan.

Klasifikasi Embry & Klovan (1971)