Batuan Sedimen

Batuan sediment memang sangat menarik untuk dibahas. Selain bentuknya yang unik dan beragam serta jumlahnya yang melimpah di muka bumi (hampir 75% kulit bumi terdiri atas batuan sedimen), proses-proses yang terjadi juga sangatlah menarik untuk dibahas. Salah satu proses yang menarik adalah bagaimana sedimen sebagai penyusun batuan sedimen dapat terangkut dan diendapkan menjadi batuan sedimen.

Sebelum mengetahui bagaimana sedimen terangkut dan terendapkan dalam suatu cekungan mungkin ada baiknya kita dapat memahami prinsip apa saja yang bisa kita temukan dalam batuan sedimen. Prinsip-prinsip tersebut sangatlah beragam diantaranya prinsip uniformitarianism. Prinsip penting dari uniformitarianism adalah proses-proses geologi yang terjadi sekarang juga terjadi di masa lampau. Prinsip ini diajukan oleh Charles Lyell di tahun 1830. Dengan menggunakan prinsip tersebut dalam mempelajari proses-proses geologi yang terjadi sekarang, kita bisa memperkirakan beberapa hal seperti kecepatan sedimentasi, kecepatan kompaksi dari sediment, dan juga bisa memperkirakan bagaimana bentuk geologi yang terjadi dengan proses-proses geologi tertentu.

Lapisan horizontal yang ada di batuan sedimen disebut bedding. Bedding terbentuk akibat pengendapan dari partikel-partikel yang terangkut oleh air atau angin. Kata sedimen sebenanrya berasal dari bahas latin ”sedimentum” yang artinya endapan. Batas-batas lapisan yang ada di batuan sedimen adalah bidang lemah yang ada pada batuan dimana batu bisa pecah dan fluida bisa mengalir. Selama susunan lapisan belum berubah ataupun terbalik maka lapisan termuda berada di atas dan lapisan tertua berada di bawah.

Prinsip tersebut dikenal sebagai prinsip superposition. Susunan lapisan tersebut adalah dasar dari skala waktu stratigrafi atau skala waktu pengendapan. Pengamatan pertama atas fenomena ini dilakukan oleh Nicolaus Steno di tahun 1669. Beliau mengajukan beberapa prinsip berkaitan dengan fenomena tersebut. Prinsip-prinsip itu adalah prinsip horizontality, superposition, dan original continuity. Prinsip horizontality menjelaskan bahwa semula batuan sedimen diendapkan dalam posisi horizontal. Pembentuk batuan sedimen adalah partikel-partikel atau sering disebut sedimen yang terbentuk akibat hancuran batuan yang telah ada sebelumnya seperti batuan beku, batuan metamorf, dan juga batuan sedimen sendiri. Berdasarkan ukuran partikel dari sedimen klastik, sedimen-sedimen dapat dibedakan sebagai berikut: Klasifikasi- Berdasarkan ukuran partikel dari sedimen klastik

Nama Partikel Ukuran Sedimen Nama batu

• Boulder/Bongkah >256 mm Gravel Konglomerat dan Breksi (tergantung kebundaran partikel)
• Cobble/Kerakal 64 - 256 mm Gravel
• Pebble/Kerikil 2 - 64 mm Gravel
• Sand/Pasir 1/16 - 2mm Sand Sandstone
• Silt/Lanau 1/256 - 1/16 mm Silt Batu lanau
• Clay/Lempung <1/256 mm Clay Batu lempung

Faktor-faktor yang mengontrol terbentuknya sedimen adalah iklim, topografi, vegetasi dan juga susunan yang ada dari batuan. Sedangkan faktor yang mengontrol pengangkutan sedimen adalah air, angin, dan juga gaya grafitasi. Sedimen dapat terangkut baik oleh air, angin, dan bahkan salju. Mekanisme pengangkutan sedimen oleh air dan angin sangatlah berbeda. Pertama, karena berat jenis angin relatif lebih kecil dari air maka angin sangat susah mengangkut sedimen yang ukurannya sangat besar. Besar maksimum dari ukuran sedimen yang mampu terangkut oleh angin umumnya sebesar ukuran pasir. Kedua, karena sistem yang ada pada angin bukanlah sistem yang terbatasi (confined) seperti layaknya channel atau sungai maka sedimen cenderung tersebar di daerah yang sangat luas bahkan sampai menuju atmosfer. Sedimen-sedimen yang ada terangkut sampai di suatu tempat yang disebut cekungan. Di tempat tersebut sedimen sangat besar kemungkinan terendapkan karena daerah tersebut relatif lebih rendah dari daerah sekitarnya dan karena bentuknya yang cekung ditambah akibat gaya grafitasi dari sedimen tersebut maka susah sekali sedimen tersebut akan bergerak melewati cekungan tersebut. Dengan semakin banyaknya sedimen yang diendapkan, maka cekungan akan mengalami penurunan dan membuat cekungan tersebut semakin dalam sehingga semakin banyak sedimen yang terendapkan. Penurunan cekungan sendiri banyak disebabkan oleh penambahan berat dari sedimen yang ada dan kadang dipengaruhi juga struktur yang terjadi di sekitar cekungan seperti adanya patahan.

Sedimen dapat diangkut dengan tiga cara: 

1. Suspension: ini umumnya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil ukurannya (seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau angin yang ada.
2. Bed load: ini terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti pasir, kerikil, kerakal, bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang bergerak dapat berfungsi memindahkan pertikel-partikel yang besar di dasar. Pergerakan dari butiran pasir dimulai pada saat kekuatan gaya aliran melebihi kekuatan inertia butiran pasir tersebut pada saat diam. Gerakan-gerakan sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser, atau bahkan bisa mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.
3. Saltation: yang dalam bahasa latin artinya meloncat umumnya terjadi pada sedimen berukuran pasir dimana aliran fluida yang ada mampu menghisap dan mengangkut sedimen pasir sampai akhirnya karena gaya grafitasi yang ada mampu mengembalikan sedimen pasir tersebut ke dasar.

Pada saat kekuatan untuk mengangkut sedimen tidak cukup besar dalam membawa sedimen-sedimen yang ada maka sedimen tersebut akan jatuh atau mungkin tertahan akibat gaya grafitasi yang ada. Setelah itu proses sedimentasi dapat berlangsung sehingga mampu mengubah sedimen-sedimen tersebut menjadi suatu batuan sedimen.
 

Referensi:
Australian Museum - http://www.amonline.net.au/geoscience/
University of Tulane - http://www.tulane.edu

PENGENALAN
Sedimen merupakan bahan atau partikel yang terdapat di permukaan bumi (di daratan ataupun lautan), dan bisa jadi karena mengalami proses pengangkutan dari satu kawasan ke kawasan yang lain. Air dan angin merupakan agen pengangkut yang utama. Sedimen ini apabila mengeras akan menjadi batu sedimen. Kajian berkenaan dengan sedimen dan batu sedimen ini disebut sedimentologi. Antara lain sedimen yang ada ialah lumpur, pasir, kelikir dan sebagainya. Sedimen ini akan menjadi batu sedimen apabila mengalami proses pengerasan.

Sedimen = Bahan partikel yang peroi(lumpur, pasir, kelikir dan lain-lain)
Sedimen akan menjadi batuan sedimen melalui proses pengerasan atau pembatuan yang melibatkan;

• Pemampatan (Compaction)
• Penyemenan (Cementation)
• Penghabluran kembali (Recrystallization) terutama sedimen karbonat)

TANDA-TANDA ATAU PETUNJUK BATUAN SEDIMEN

- Kehadiran perlapisan atau stratification

Selang lapis batu pasir dengan lodak/syal
- Adanya struktur sedimen di atas satah atau di dalam perlapisan
- Terjumpanya fosil
- Kehadiran butiran yang telah mengalami proses angkutan (klas)

Klas yang telah mengalami angkutan

- Kehadiran mineral yang asalan sedimen (glaukonit, chamosite)

JENIS BATUAN SEDIMEN

Secara umum, sedimen atau batuan sedimen terbentuk dengan dua cara, yaitu;

1. Terbentuk dalam lingkungan pengendapan atau dengan kata lainnya tidak mengalami proses pengangkutan. Sedimen seperti ini dikenal sebagai sedimen autochthonous. Sedimen yang termasuk dalam kumpulan ini ialah evaporit, batu kapur, laterit.
2. Mengalami proses angkutan, atau dengan kata lain, puncanya daripada kawasan luar lembangan, dan proses luluhawa, pengikisan dan angkutan membawa sedimen ini ke lingkunga pengendapan yang baru. Sedimen ini disebut sedimen allochthonous. Yang termasuk dalam kumpulan ini ialah konglomerat, volkanoklastik.

Selain daripada penjelasan di atas, batuan sedimen dapat dikelompokkan dalam beberapa jenis, bergantung kepada cara dan proses pembentukannya. Antara klas batuan sedimen yang utama ialah;

• Terrigenous (detrital atau berklas / klastik - clastic). Batuan klastik merupakan batuan yang puncanya berasal daripada suatu tempat lain, dan telah diendapkan dalam lembangan baru setelah mengalami proses pengangkutan. Batuan utama yang terdapat dalam kumpulan ini ialah;
• Konglomerat atau breksia
• Batu pasir
• Batu lodak
• Syal
• Sedimen endapan kimia / biokimia (Chemical/biochemical). Batuan endapat kimia merupakan batuan yang terbentuk hasil daripada pemendapan kimia daripada larutan, ataupun terdiri daripada endapan hidupan bercangkang mineral karbonat atau bersilika atau berfosfat dan lain-lain.. Antara batuan yang tergolong dalam kumpulan ini ialah;
• Evaporit
• Batuan sedimen karbonat (batu kapur dan dolomit)
• Batuan sedimen bersilika (rijang)
• Endapan organik (batu arang)
• Batuan volkanoklastik (Volcanoclastic rocks). Batuan volkanoklastik yang berasal daripada aktiviti gunung berapi. Debu-debu daripada aktiviti gunung berapi ini akan terendap seperti sedimen yang lain. Antara batuan yang ada dalam kumpulan ini ialah;
• Batu pasir bertuf
• Aglomerat

Struktur sebelum endapan boleh ditemui di atas lapisan, sebelum lapisan atau endapan yang muda atau baru di endapkan. Ia adalah struktur hasil hakisan seperti terusan (channel), 'scour marks', 'flutes', 'grooves', 'tool marking' dan sebagainya. Struktur-struktur ini sangat penting kerana ia juga boleh memberikan arah aliran arus.