Transport mekanik sedimen dan struktrur yang terbentuk

oleh:

Ahmad Gulbuddin Dzul Q

26020210130083

OSEANOGRAFI-UNDIP

PENDAHULUAN

Bumi ini terdiri dari komponen daratan,lautan dan atmosfer.Daratan itu sendiri disusun oleh batuan-batuan,salah satunya adalah batuan sedimen selain dari batu metamorf dan batuan beku.Batuan sedimen merupakan hasil pemadatan dari sedimen itu sendiri.Yang kita tahu 75% permukaan bumi tersusun oleh sedimen.Sedimen sangat mempengaruhi kehidupan makhluk hidup,maka sangat penting mempelajari proses terbentuknya sedimen.

batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan yang tersebar dibumi(bersama dengan batuan beku dan batuan metamorfosis) yang terbentuk melalui tiga cara utama: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) dari larutan.Contoh dari batuan sedimen atau endapan yaitu : Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung.

Batuan-batuan yang ada dibumi sangat mempengaruhi kehidupan makhluk hidup.Karena didalam batuan-batuan tersebut terkandung berbagai macam mineral,nutrient dan bermacam-macam kandungan yang dibutuhkan makhluk hidup.Contohnya yaitu seperti karbonat yang terkandung dalam batuan dan dibutuhkan atau akan diserao oleh tumbuh-tumbuhan yang ada.Kemudian batu bara yang memberikan pasokan energi bagi kehidupan manusia.

Maka sangat penting bagi kita untuk mempelajari segala  proses pembentukan batuaan sedimen maupun batuan lainnya.Seperti proses transportasi, pengendapan dan pelapukannya.

II.        DASAR TEORI

Sedimentologi adalah ilmu yang mempelajari tentang endapan sedimen dan proses terbentuknya sedimen itu sendiri.Pemelajaran sedimentologi tidak dapat dipisahkan dari disiplin ilmu lain. Banyak diantara disiplin ilmu itu misalnya mineralogi, geokimia, dan geologi kelautan memiliki hubungan keterkaitan sehingga memperoleh pengertian yang lebih mendalam mengenai endapan sedimen. 

Sedimen itu sendiri memiliki banyak definis yang telah didefinisikan oleh ahli-ahli terdahulu diantaranya sebagai berikut:

Sedimen merupakan bahan atau partikel yang terdapat di permukaan bumi (di daratan ataupun lautan), dan telah mengalami proses transport dari satu kawasan ke kawasan yang lain. Air dan angin merupakan agen pengangkut yang utama. Sedimen ini apabila mengeras akan menjadi batuan sedimen. Sedimen yang ada ialah lumpur, pasir, kerikil dan sebagainya.

Sedimen atau endapan  diartikan sebagai hasil dari proses pelapukan terhadap suatu tubuh batuan, yang kemudian mengalami erosi, tertansportasi oleh air, angin, dll, dan pada akhirnya terendapkan atau tersedimentasikan.

Krumbrein dan Sloss (1963) berpendapat bahwa sedimen adalah material atau pecahan dari batuan, mineral dan material organic yang ditransportasikan dari berbagai sumber air, darat maupun laut dan didepositkan oleh udara, angin, es dan air.

Pipkin (1977)mengatakan bahwa sedimen adalah deposit dari material padat di permukaan bumi di berbagai medium (udara, air, gas) di bawah kondisi normal permukaan.

Gross (1990) mendefinisikan sedimen laut sebagai akumulasi dari mineral-mineral dan pecahan-pecahan batuan yang bercampur dengan hancuran cangkang dan tulang dari organisme laut serta beberapa partikel lain yang terbentuk lewat proses kimia yang terjadi di laut.

Namun dari semua definisi tentang sedimen diatas dapat kata kunci yang terdapat pada semua definisi yang ada yaitu:pecahan, partikel, transport, terendapkan.Sedimen yang telah tertransport akan menjadi terendapkan menjadi batu sedimen apabila mengalami proses pengerasan yang melibatkan pemampatan (Compaction), penyimenan (Cementation), penghabluran semula (Recrystallization) terutamanya sedimen karbonat.

Sebelum mengetahui bagaimana sedimen terangkut dan terendapkan ada baiknya kita terlebih dahulu memahami prinsip apa saja yang bisa kita temukan dalam batuan sedimen.Banyak prinsip-prinsip tentang sedimen 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 dimasa lampau. 

Lapisan horizontal yang ada di batuan sedimen disebut bedding. Bedding terbentuk akibat pengendapan dari partikel-partikel yang terangkut oleh media 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 batuan bisa pecah dan fluida bisa mengalir. Selama berubah atau terganggu 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.

Faktor yang mengontrol terbentuknya sedimen yaitu iklim, topografi, vegetasi dan susuna batuan yang ada.Sedangkan faktor mengontrol/berperan dalam pengankutan sedimen adalah angin, air dan salju.Mekanisme pengangkutan sedimen oleh air dan angin sangatlah berbeda,hal ini dikarenakan energi transportasi angin dan air kecil hanya mampu mengangkut butiran-burtiran kecil seperti pasir maupun material tersuspensi.

Partikel-partikel yang tertransport kita bertemu sebuah cekungan,kemungkina besar akan terendapkan.Hal ini dikarena posisi yang lebih rendah dan pengaruh media transport berkurang sehingga partikel diam dan terendapkan ditambah pula pengaruh dari gravitasi.

III.       POKOK MASALAH

Sedimen tertransportasi oleh bermacam-macam agen diantaranya gravitasi, air yang mengalir, angin dan gletser.Sedimen tersebut akan berpindah dari asalnya ke tempat-tempat pengendapan yang beragam. Di tempat tersebut sedimen diendapkan dalam berbagai macam karakter yang tergantung pada lingkungan pengendapannya. Setelah pengendapan dan terjadinya timbunan sedimen, akumulasi sedimen itu mengalami diagenesis. Proses-peroses fisika, kimia dan biologi yang berlangsung mengakibatkan: (1) perubahan dari sedimen menjadi batuan sedimen, (2) terjadinya modifikasi pada tekstur dan mineralogi pada batuan.Transportasi sedimen dimulai ketika material terlapukkan dan ion terlarut. Transportasi material yang terlarut disebut transportasi larutan atau aliran fluida, sedangkan material padat tertransportasi melalui transportasi mekanik.

Transportasi sedimen tergantung pada sifat fisik dari media transportasi, sifat material, sifat fisik dari campuran media transportasi dan material, dan gaya yang menyebabkan transportasi. Dua sifat yang mempengaruhi media untuk mengangkut partikel sedimen adalah berat jenis dan kekentalan media. Berat jenis media akan mempengaruhi gerakan media, terutama cairan.Sedangkan kekentalan akan berpengaruh pada kemampuan media untuk mengalir.

Transport sedimen secara mekanik terbagi menjadi beberapa cara diataranya:

1. Suspended load transport

Mekanisme transport dimana partikel-partikel hasil pemecahan batuan terbawa bersama air secara keseluruhan.Ukuran partikel yang dibawa bergantung pada kecepatan arus itu sendiri.Semakin besar arus maka ukuran butir partikel lebih besar. Akan tetapi di alam, kenyataannya hanya material partikel halus saja yang dapat diangkut suspensi.

Sifat dan struktur sedimen yang dihasilkan pengendapan suspensi ini adalah mengandung prosentase masa dasar yang tinggi sehingga butiran tampak mengambang dalam masa dasar dan umumnya disertai pemilahan butir yang buruk. Ciri lain dari jenis ini adalah butir sedimen yang diangkut tidak pernah menyentuh dasar aliran.

2. Bed load transport

merupakan mekanisme transport dimana partikel yang lebih kasar dan padat bergerak sepanjang dasar perairan baik secara menggelinding, bergeser maupun meloncat-loncat akibat pengaruh tumbukan diantara partikel dan turbulensi tetapi partikel tersebut selalu kembali ke dasar. Mekanisme transpor dapat berubah dari suspended loadmenjadi bed loaddan sebaliknya karena adanya perubahan kecepatan aliran.

Pada mekanisme transport ini dibedakan berdasarkan tipe gerakan media pembawanya,dibagi menjadi:

a.       Endapan arus pekat

Sistem arus pekat tidak banyak terjadi dikenyataannya.contohnya saja,gletser, longsoran dan aliran lahar.Sistem arus pekat dihasilkan dari kombinasi antara arus traksi dan suspensi. Sistem arus ini biasanya menghasilkan suatu endapan campuran antara pasir, lanau, dan lempung dengan jarang-jarang berstruktur silang-siur dan perlapisan bersusun. Arus pekat disebabkan karena perbedaan kepekatan (density) media. Ini bisa disebabkan karena perlapisan panas, turbiditi dan perbedaan kadar garam. Karena gravitasi, media yang lebih pekat akan bergerak mengalir di bawah media yang lebih encer. Dalam geologi, aliran arus pekat di dalam cairan dikenal dengan nama turbiditi. Sedangkan arus yang sama di dalam udara dikenal dengan nuees ardentes atau wedus gembel, suatu endapan gas yang keluar dari gunung api.Struktru sedimen yang terbentuk yaitu:

§  Terbentuk struktur atau tekstur yang terpilah buruk

§  Struktur yang sring didapat adalah floating frame work kerangka mengambang.Sering didapatkan suatu macam graded bedding atau alignmen bongkah-bongkah dalam satu garis mungkin karena aliran laminer.

b.      Endapan arus traksi

Arus traksi adalah arus suatu media yang membawa sedimen dasarnya. Pada umumnya arus traksi gravitasi lebih berpengaruh dari pada yang lainya seperti angin atau pasang-surut air laut. Sedimen yang dihasilkan oleh arus traksi ini umumnya berupa pasir yang berstruktur silang siur, dengan sifat-sifat:

·                 pemilahan baik

·                 tidak mengandung masa dasar

·                 ada perubahan besar butir mengecil ke atas (fining upward) atau ke bawah (coarsening upward) tetapi bukan perlapisan bersusun (graded bedding).

Dalam arus traksi dikenal dengan Rezim aliran rendah(Lower Flow Regime) dan Rezim aliran tinggi (Upper Flow Regime) keduanya memiliki hubungan terhadap arus searah terhadap silang siur. Pengaruh hidrodinamika sendiri dapat membentuk dua jenis silang siur dan dune yang berbeda. Pada kondisi hidrodinamika dimana mulai terbentuk silang siur, kemudian dune sampai dengan sebagian dari dune dirusak tererosi kembali disebut rejim alir bawah (lower flow regim). Sedangkan mulai dari sini bila kecepatan aliran terus bertambah disebut rejim alir atas (upper flow regim).

·         Lower Flow Regime

Dalam rezim ini gaya dari garvitasi bumi lebih berpengaruh sehingga terbentuk onggokan-onggokan dan erosi, cara transport diseret dan jatuh bebas kedalam erosi dan sudut kemiringan dari crosslamiae adalah searah dengan arah arus.dan menghasilkan struktur sedimen:

§  Cross-lamination

§  Cross-Bed

·         Upper Flow Regime

Pada rezim ini gaya momentum yang ada lebih berpengaruh dari pada gaa gravitasi bumi,Sehingga akan membentuk Onggokan ang lebih disebabkan karena penumpuan pada endapan yang lebih muka, cara transport terus menerus akibat momentum air.

Dan dari itu akan menhasilkan struktur sedimen yang

§  silang siur

§  planar-antidune

c.       Endapan arus suspensi

Transport sedimen juga dipengaruhi oleh gravitasi bumi,sedimen yang dipengaruhi oleh garvitasi bumi dibagi menjadi 3 macam:

• Debris flows (umumnya mud flows)

Mud flows dibagi menjadi 2 : di bawah air dan di darat
Ciri sedimen hasil mud flows:

§  dikuasai matrik (matrix-dominated sediment)

§  sortasi jelek

§  pejal (tak berlapis)

• Grain flows

Ciri sedimen hasil grain flows:

§  dikuasai kepingan (fragment dominated-sediment)

§  terpilah baik dan bebas lempung

·       Fluidized flows

Ciri sedimennya:

§  tebal, non-graded clean sand

§  batas atas dan bawahnya kabur

§  umumnya terdapat struktur piring (dish structures).

MEKANISME GERAKAN SEDIMEN

Pada dasarnya butir-butir sedimen bergerak di dalam media pembawa, baik berupa cairan maupun udara, dilakukan dengan 3 cara yang berbeda: menggelundung (rolling), menggeser (bouncing) dan larutan (suspension) seperti Gambar III.2.