PETROLOGI BATUAN SEDIMEN Batuan sedimen batuan yang terbentuk

PETROLOGI BATUAN SEDIMEN

Batuan sedimen : batuan yang terbentuk dalam suatu siklus sedimentasi (pelapukan – transportasi – sedimentasi – diagenesa) Komposisi sedimen : - Fragmen mineral/batuan hasil rombakan (terigen) - Material hasil proses kimiawi (material autogenik) : karbonat, fosfat dll - Material allochem (rombakan hasil presipitasi terdahulu) : fosil, material organik

Mineral-mineral dalam batuan sedimen Mineral Autogenik : - terbentuk di daerah sedimentasi dan langsung diendapkan seperti gipsum, kalsit, anhidrit, oksida besi, halit, glaukonit Mineral Allogenik : - terbentuk di luar daerah sedimentasi - telah mengalami transportasi dan kemudian diendapkan di daerah sedimentasi harus tahan pelapukan dan tahan terhadap pengikisan selama transportasi samapai pengendapan

Struktur Batuan Sedimen Perlapisan : - Lapisan : tebal >1 cm - Laminasi : tebal < 1 cm Jenis perlapisan : Perlapisan masif Paralel lamination Cross lamination/cross beds Convolute lamination Gradded bedding Injection structures (sandstones dykes) Struktur di bidang perlapisan : di bagian bawah : load cast, flute cast Di bagian atas : ripple marks, mud cracks, organic marks (tracks & trails, burrow) Tekstur dan mineralogi batuan sedimen dapat merefleksikan lingkungan pengendapan batuan sedimen

Hal-hal yang mempengaruhi pembentukkan batuan sedimen : Litologi batuan (batuan beku, batuan sedimen, batuan metamorfosa, batuan piroklastik) Stabilitas dari mineral-mineral yang ada Kecepatan erosi, banyaknya mineral sedimen yang dapat ditransport turut menentukan berapa banyak material yang dapat/akan diendapkan Transportasi pada pembentukkan batuan sedimen akan menghasilkan sorting/pemilahan dan “roundness/kebundaran”

Pembagian batuan sedimen berdasarkan tekstur Batuan sedimen bertekstur klastik Batuan sedimen bertekstur non klastik (kristalin)

Batuan sedimen bertekstur non klastik (kristalin) Umumnya terdiri dari mineral autogenik Pada P dan T tertentu seringkali memperlihatkan gejala diagenesa, akibatnya porositas batuan menjadi sangat rendah atau hilang Porositas primer rendah dan memperlihatkan tekstur mozaik (contoh : batugamping) Kadang-kadang terdapat butiran yang amorf (seperti kalsedon & opal) sebagai semen

Besar butiran/kristal batuan sedimen non klastik (kristal) : Ukuran besar butir (mm) Nama besar butir 1– 2 Very coarsely crystalline 0. 5 – 1 Coarsely crystalline 0. 25 – 0. 5 Medium crystalline 0. 125 – 0. 25 Finely crystalline 0. 063 – 0. 125 Very finely crystalline 0. 004 – 0. 063 Microcrystalline < 0. 004 Cryptocrystalline

Batuan sedimen bertekstur klastik : Terdiri dari material detritus (hasil rombakan : pecahan), memperlihatkan tekstur klastik (butiran berukuran lempung sampai bongkah) Memperlihatkan berbagai struktur sedimen Proses : pelapukan, erosi, transportasi, sedimentasi Dapat dipelajari tentang sumber material (provenance), lingkungan pengendapan/fasies, diagenesa

Besar butir (grain size) : unsur utama dari tekstur klastik, yang berhubungan dengan tingkat energi pada saat transportasi dan pengendapan. Besar butir menggunakan skala Wentworth : Ukuran besar Butir Nama besar butir > 256 Boulder/bongkah 64 – 256 Couble/berangkal 4 – 64 Pebble/kerakal 2– 4 Granule/kerikil 1– 2 Very coarse sand/pasir sangat kasar ½-1 Coarse sand/pasir kasar ¼-½ Medium sand/pasir sedang 1/8 – ¼ Fine sand/pasir halus 1/16 – 1/8 Very fine sand/pasir sangat halus 1/256 – 1/16 Silt/lanau < 1/256 Clay/lempung

Besar butir ditentukan oleh : - Jenis pelapukan : kimia ---- butiran halus mekanis ---- butiran kasar - Macam transportasi - Waktu/jarak transportasi

Unsur-unsur tekstur batuan sedimen klastik Butiran (grain) : butiran klastik (yang tertransport) disebut sebagai fragmen Matriks (matrix) : lebih halus dari butiran/fragmen, diendapkan bersama-sama dengan fragmen Semen (cement) : berukuran halus, mengikat butiran/fragmen dan matriks, diendapkan setelah fragmen dan matriks

Pemilahan/sorting : derajat kesamaan atau keseragaman antar butir

Kebundaran/roundness Menyatakan kebundaran atau ketajaman sudut butiran, yang mencerminkan tingkat abrasi selama transportasi Merupakan sifat permukaan dari butiran Disebabkan oleh pengaruh transport terhadap butiran

Kemas/fabric Merupakan sifat hubungan antar butir sebagai fungsi orientasi butir dan packing, secara umum dapat memberikan gambaran tentang arah aliran dalam sedimentasi serta keadaan porositas dan permeabilitas batuan Kemas : - terbuka : kontak antar butiran tidak bersentuhan - tertutup : kontak antar butiran bersentuhan

Hal-hal lain yang perlu dideskripsi Pencampuran batuan : - Karbonatan : bila pencampurnya material karbonat - Karbonan : bila pencampurnya karbon Fragmen pembentuk batuan : kuarsa, feldspar (k-feldspar dan plagioklas), fragmen batuan (batuan beku, batuan sedimen, batuan metamorf, batuan piroklastik) Semen dan matriks : - semen karbonat, silika, oksida besi, anhidrit, glaukonit - matriks pasir, lanau, lempung Warna/kilap : deskripsikan warna batuan yang representatif (misalnya : abu-abu dengan garis-garis hitam, abu-abu, hitam mengkilat dll) Mineral sedikit : glaukonit, pirit, hematit, piroksen, olivin, biotit, muskovit, karbon dll Kandungan fosil : (bila ada dan sebutkan jenisnya, misalnya foraminifera, moluska dll) Struktur sedimen yang ada : perlapisan, graded bedding, laminasi sejajar dll Porositas : - baik : bila menyerap air - buruk : bila tidak menyerap air - sedang : iantara porositas baik dan buruk Kekompakan : mudah diremas, getas, kompak, lunak, padat, keras dll (deskripsikan kekompakan yang representatif)

Penggolongan Batuan Sedimen 1. Berdasarkan asal usulnya : Klastik Terigenous Endapan biokimia – biogenik - Pengendapan organik kimia Volkaniklastik Batupasir, mudrocks, konglomerat, breksi Batugamping, dolomit, rijang, fosfat, batubara Tuf, aglomerat Ironstone, evaporite Macam-macam batuan sedimen silisiklastik : • Berbutir halus : mudrock • Berbutir sedang – kasar : batupasir, konglomerat, breksi

Batupasir Klasifikasi batupasir : Batupasir silisiklastik (butiran terigen) - Batupasir epiklastik : endapan yang berasal dari rombakan batuan terdahulu akibat pelapukan dan erosi, termasuk batuan volkanik dan non-volkanik - Batupasir Voklaniklastik : terdiri dari material volkanik (hasil rombakan maupun yang tidak), termasuk endapan piroklastik dan endapan epiklastik Batupasir non-silisiklastik (butiran karbonat dan evaporit)

Batupasir : Tekstur : ukuran butiran (pasir 0. 125 – 2. 00 mm), bentuk butiran (menyudut, membundar dll), sorting, kemas butiran (mencakup orientasi, grain packing, grain contact, hubungan butiran dan matriks), texture maturity, porositas, permeabilitas, struktursedimen. Textural maturity : - Texturally immature sediment : matriks dominan, sorting buruk, butiran menyudut - Texturally mature sediment : matriks sedikit, sortasi sedang – baik, butiran membundar tanggung sampai membundar. Komposisi : butiran (fragmen batuan/litik, kuarsa, feldspar dan mineral-mineral lainnya), matriks dan semen

Klasifikasi batupasir Parameter : butiran (stabil dan tidak stabil) : kuarsa, feldspar, fragmen litik Matriks lempung (hasil rombakan atau alterasi batuan) Kehadiran matriks lempung : - Arenit (matriks < 15%) - Wacke (matriks > 15%) Pembagian secara umum (Gilbert, 1982), dan (Folk, 1974) : batupasir kuarsa, batupasir arkose, batupasir litik, batupasir greywacke

Batupasir kuarsa (quartz Arenite) Batupasir arkose (arkoses) Batupasir litik (litharenite) Batupasir wacke (greywackes)

Konglomerat dan Breksi Kenampakan yang penting untuk mendeskripsi batuan ini adalah jenis klastik yang hadir dan tekstur batuan tersebut Berdasarkan asal usul klastik penyusun konglomerat dan breksi : - Klastik intraformasi, berasal dari dalam cekungan pengendapan, banyak fragmen mudrock atau batugamping mikritik yang dilepaskan oleh erosi atau pengawetan sepanjang garis pantai - Klastik ekstraformasi, berasal dari luar cekungan pengendapan dan lebih tua daripada sedimen yang melingkupi cekungan tersebut

Jenis konglomerat berdasarkan macam klastik : Konglomerat polimiktik : terdiri dari bermacam-macam jenis klastik yang berbeda Konglomerat monomik/oligomiktik : terdiri dari satu jenis klastik

Untuk interpretasi mekanisme pengendapan konglomerat harus dideskripsi teksturnya (apakah teksturnya clast-supported conglomerates atau matrix-supported conglomerates), bentuk, ukuran dan orientasi fragmen batuan, ketebalan dan geometri lapisan dan struktur sedimen Konglomerat dan breksi terutama diendapkan pada lingkungan glasial, aluvial fan dan braided stream. Konglomerat yang re-sedimen diendapkan dalam lingkungan deep water biasanya berasosiasi dengan turbidit.

Mudrock adalah istilah umum untuk batuan sedimen yang disusun terutama oleh partikel berukuran lanau – lempung, mineral lain mungkin juga hadir Mudrock diendapkan terutama dalam lingkungan river floodplain, lake, low energy shoreline, delta, outer marine shelf dan deep ocean basin

Proses pembentukan batuan sedimen 1. 2. 3. 4. 5. Batuan sumber ------ > provenan Pelapukan : kimiawi (dekomposisi), mekanis (disintegrasi) mencakup abrasi ----- > butiran lebih halus ----- > tertransportasi Transportasi Sedimentasi lingkungan pengendapan Diagenesis : - proses ubahan temperatur rendah, pembentukkan batuan sedimen - perubahan secara kimiawi, fisik, dan juga proses ubahan secara biologi - sebagai hasilnya : tekstur dan mineralogi berubah

Diagenesis Kompaksi : - volume, porositas (primer) berkurang - re-orientasi butiran (re-orientasi of packing of grains) - hubungan antar buitran (kemas/fabrik) berubah Rekristalisasi : - pembentukkan semen yang berasal dari matriks Contoh : matriks lempung pada batupasir menjadi semen mineral lempung -rekristalisasi butiran tumbuh atau saling mengikat (interlocking atau concave-convex Sementasi : semen kristalin (presipitasi pada rongga) : silika , oksida besi, hidroksida besi akibat rekristalisasi matriks akibat presure solution (butiran) akibat rekristalisasi butiran secondary outgrowth Autigenesis : pembentukkan mineral baru Contoh : pembentukkan mineral glaukonit, mineral lempung Replacement/penggantian : Penggantian pirit pada cangkang fosil Penggantian kalsit pada fragmen dll

Tahapan diagenesis : eogenesis, mesogenesis, telogenesis Eogenesis : fase sedimentasi hingga pembebanan di dekat permukaan atau di permukaan bumi Mesogenesis : fase pembebanan (midle-stage diagenesis) fase pembebanan lanjut – sesudah pembebanan Telogenesis : fase akhir diagenesis (late stage diagenesis) ; terjadi setelah pengangkatan

Pembahasan Tekstur Butiran : ukuran, bentuk - keseragaman butir (sorting/pemilahan) - fabrik/kemas : long-contact, point-contact, concave-convex contact, suture-contact, interlocking Matriks, semen Porositas - permeabilitas