BAB IV STRUKTUR SEDIMENStruktur sedimen merupakan pengertian yang sangat luas, meliputi kelainan dari perlapisan normal termasuk kelainan kofigurasi perlapisan dan/atau juga modifikasi dari perlapisan yang disebabkan proses baik selama pengendapan berlangsung maupun setelah pengendapan berhenti. Oleh sebab itu perlu kiranya dijelaskan dulu apakah sebenarnya yang dimaksud dengan perlapisan (bedding) itu, sehingga selanjutnya akan memperjelas batasan struktur sedimen. Sebenarnya belum ada difinisi perlapisan yang memuaskan semua fihak, walaupun sebenarnya istilah perlapisan sudah luas sekali digunakan dalam pemerian runtunan sedimen. Difinisi yang paling luas digunakan adalah yang diusulkan Otto (1938), suatu perlapisan tunggal adalah satuan sedimentasi yang diendapkan pada kondisi fisik yang tetap konstan. Sejalan dengan itu mengartikan perlapisan sendiri sebagai bidang-bidang permukaan pengendapan yang disebabkan oleh suatu perubahan rezim sedimentasi dari waktu ke waktu. Perubahan ini meliputi: A. Perubahan fisik (Gambar 4.1):

komposisi

ukuran

bentuk

orientasi

kemasan

Bidang perlapisan

Gambar

1. perubahan butir, termasuk bentuk, ukuran, orientasi, kemasan

4.1: Perlapisan yang disebabkan perubahan fisik (komposisi, ukuran, bentuk, orientasi dan kemasan (Collinson dan Thompson, 1988)

dan komposisinya. 2. perubahan ragam batuan, misalnya dari batugamping kemudian napal. 3. Perubahan warna walaupun masih mempunyai komposisi yang sama. B. Perubahan kimia. Pada cairan yang membawa larutan sedimen perubahan temperatur, tekanan, dan konsentrasi ion akan menyebabkan perlapisan juga. C. Proses biologi. Perbedaan populasi organisme dari waktu ke waktu akan menyebabkan perlapisan. Walaupun organisme yang mati tidak tersisa sebagai fosil (cacing misalnya) tetapi jejak akan ditemukan. Perlapisan yang tebalnya >1 cm disebut lapisan (layer, bed atau strata), sedangkan yang 100 cm) Berdasarkan batas permukaan setiap set: -datar -mangkuk (concave) -baji (wedge) Berdasarkan besar sudutnya: -bersudut kecil (10o) Berdasarkan ukurannya (ketebalannya): -kecil, ketebalan 0.04 m Bersadarkan bentuknya: -planar, tabuler (Gambar 4.3a) -mangkok (through, Gambar 4.3b) -epsilon (Gambar 4.3c)

Gambar 4.3: Silang siur planar pada batugamping Formasi Wonosari di daerah Semanu, Wonosari 3. Lapisan sejajar (parallel lamination) 4. Struktur pergentengan atau imbrikasi (struktur seperti susunan geteng) 5. Struktur pejal atau masif atau tanpa struktur. c. Struktur sedimen hasil kombinasi traksi dan suspensi (Gambar 4.4) 1. Struktur linzen 2. Struktur wavy (ripple lamination) 3. Struktur flaser

A

B

C

Gambar 4.2: Jenis perlapisan (Campbell, 1967 dan Reineck dan Singh, 1973 dalam Collinson dan Thompson, 1989)

4. 5. 6. 7.

Struktur ripple in phase Struktur climbing ripple Struktur akrasi Sigmudal cross-bedding

d. Struktur hasil gelombang oksilari (Gambar 4.4) 1. Gelembur gelombang Skala kecil (1-10 cm) -Memanjang (longitudinal) -Sinous -Eliptik-bundar 2. Humocky cross-stratification yang dibentuk gelombang badai Skala besar (1-5 m) -Bulat telur, melingkar -Membentuk silang siur mengipas (bagian bawah tak tererosi, bagian atas terpancung) 4.1.A.b Struktur sedimen penekontemporer Struktur ini terjadi pada waktu sedimen dalam keadaan padat

dan penuh air, sehingga keadaan sedimen semiplastik. 1. Struktur pengeluaran air (water escape structure) -Dish structure (struktur mangkok) -Pillar structure -Cas heave 2. Struktur kontorsi -liquafaction-convolute -Slump structure

Gambar 4.3: Klasifikasi silang-siur berdasarkan beberapa hal menurut Cambell (1967) dan Reineck dan Singh (1973)

4.1.B Struktur cetakan post sedimentasi 1. Cetakan hujan 2. Cetakan desikasi 3. Cetakan kristal garam, es 4.1.C Struktur biogenesa (Gambar 4.5) 1. Galian 2. Jejak rayapan (track and trail) 3. Bioturbasi 4. Mottling

Gambar 4.4: Diagram silang-siur hummocky dimana terjadi berselingan dengan batulumpur berbioturbasi (Walker, 1984).

4.2 PENGAMATAN STRUKTUR SEDIMEN Setiap jenis struktur sedimen terbentuk karena pengaruh dalam dan luar tersendiri. Sehingga untuk merekam data di lapangan dibutuhkan cara tersendiri pula. Di bawah ini adalah beberapa contoh pemerian struktur sedimen di lapangan. Perlapisan Amati besar butir, ketebalan, hadir tidaknya lineasi arus primer dan lineasi sebagian (upper flow regime), kehadiran perarian lempung atau lanau (lower flow regime). Catat pergantian ke struktur sedimen yang lain, dan catat arah arus primer. Silang siur Catat ukuran butir, ketebalan set, arah dan kemiringan perlapisan, arah dan kemiringan silang siur, jika pada bidang datar catat arah bidang bagi mangkok dan arah gerakan, keadaan permukaan bagian bawah, keadaan sentuhan alas dari foreset strata, gambaran interfal dari cross-strata (ketebalan, bersusun, regressive riples, permukaan aktif kembali, clay atau carbonaceous drapes, slumped forset, dll.); ketebalan dan keadaan coset, peralihan ke struktur sedimen lain. Ripple bedding Catat ketebalan set dan coset, arah dan kemiringan cross-beds, ukur tinggi dan panjang gelombang kalau terekam ripple bedform; kalau

dalam bidang datar catat bentuk ripplenya, panjang crest, curvative, bifurcation dll.; catat parameter yang berbeda seperti bentuk simetri, flaser-bedding, tulang ikan, planed ripple, ladder ripple dll.

Gambar 4.5: Hubungan antara struktur sedimen biologi dengan lingkungan pengendapan batuan.

4.3 Aplikasi struktur sedimen Seperti dijelaskan di depan bahwa pada hakekatnya struktur sedimen adalah bentuk kelainan dari perlapisan normal. Kelainankelainan ini disebabkan berbagai ragam penyebab yang belum semuanya dapat dijelaskan. Dengan menafsirkan penyebab kelainankelainan inilah kita dapat mempelajari proses pengendapan batuan yang mengandung struktur sedimen tersebut. Analisa struktur sedimen membutuhkan beberapa tahapan (Selley, 1988): pengukuran struktur sedimen di lapangan, a. pemilihan (deduksi) arus purba (palaeocurrent), b. manipulasi data arus purba dan c. pemilihan (deduksi) lereng purba (paleoslope). Ke dua pemilihan (butir b dan d) perlu diperhatikan. Pemilihan pertama, beberapa jenis struktur sedimen tidak menunjukan arah arus yang sebenarnya. Silang-siur (foresets) sering membuat sudut atau bahkan tegak lurus dengan arus sebenarnya, bahkan antidune memberikan gambaran yang terbalik dengan arus sebenarnya. Sehingga sebelum diukur, struktur sedimen harus diperhatikan dengan saksama di lapangan untuk diketahui jenis dan penyebabnya.

Sedangkan pemilahan terakhir (butir d) dimaksudkan pembototan pada setiap jenis struktur sedimen. Silang siur memberikan gambaran arus lokal dibandingkan dengan dune yang lebih regional. Akan tetapi dune lebih lokal dibandingkan struktur alur sungai (channel). Pemanfaatan struktur sedimen, terutama yang dibentuk oleh aktifitas organisme, sudah lama dipergunakan sebagai indikator penentuan lingkangan pengendapan batuan sedimen (Gambar 4.5). Jejak binatang akan banyak ditemukan pada daerah yang sering terbuka (tidak dibawah air), sebaliknya penggalian binatang akan banyak ditemukan di daerah yang sering atau selalu di bawah air. Daerah dimana energi tinggi, galian akan cenderung mendatar; sebaiknya yang energinya relatif rendah binatang akan cenderung menggali tegak lurus dasar air. Aplikasi analisa struktur sedimen pada pencarian mineral adalah dalam analisa bentuk tubuh lapisan yang mengandung mineral ekonomis, emas misalnya. Dengan analisa arus purba (palaeocurrent) dapatlah direka penyebaran dan bentuk tiga demensi dari suatu tubuh lapisan yang berpotensi mengandung mineral ekonomis.