BATUAN KARBONAT

I. PENDAHULUAN

Batuan 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 KARBONATPetrografi 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 Petrografi merupakan tulang punggung ((backbonebackbone) ) dalam mempelajari batuan dalam mempelajari batuan (petrologi).(petrologi).

II. KARAKTERISTIK KOMPONEN BATUAN KARBONAT-MIKROFASIES

II.1. Mikrit dan sparit

Mikrit (mikrokristalin) : lumpur karbonat yang berperan sebagai matrik, ukuran (1-4)

Sparit (sparry calsite) : semen kalsit, tak berwarna/putih

0,3 mm

a. Mikritb. Allochem skeletal

b

a

a. Sparit

dengan nikol sejajar dengan nikol bersilang

a

bb

a

bb

b. Allochem skeletal

0,3 mm0,3 mm

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

0,3 mm

a

bc

a. Klastika karbonatb. Mikritc. Sparit

Organic skeletal

a

a. Organic skeletal

0,3 mm

OOlit

a

b

a.Oolitb.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 AUTHIGENICMineral-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 diagenesis1. Pengisian pori dengan mikrit/lumpur karbonat2. Mikritisasi oleh ganggang3. Pelarutan4. Sementasi5. Polimorfisme6. Rekristalisasi7. Pengubahan/penggantian8. Dolomitisasi9. Silisifikasi

Jenis Pori pada Batuan Karbonat

Syn deposit pore Post deposit pore

III.3. SEMENTASIPROSES 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 kerangka- klastika

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

Mg-Calcite (CaI-xMgxCO3)Crystal Class : HexagonalCommon Shapes : Steepened rhombs, fibersMg content : Typically 4 to 18 mole percentDiagenetic Environment : Marine to hypersaline Volume Change : insignificant(When neomorphosed to calcite) :

Calcite (CaCO3)Crystal Class : HexagonalCommon Shapes : Rhombs, scalenohedra, equant crystalsDiagenetic Environment : Fresh water phreatic, vadose,

subsurfaceSpecific Gravity : 2.71

Dolomite (CaMg(CO3)2)Crystal Class : Hexagonal Common Shapes : Rhombs, subhedral equant crystalsDiagenetic Environment : Variable, fresh water to hypersaline Specific Gravity : 2.85Volume Change : 5 to 13% increase (in closed system)(When neomorphosed to calcite) :

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 allochthonBatugamping allochthon : mudstone, wackestone, packstone, floatstone, dan rudstone.

2. Batugamping autochthonBatugamping autochthon : bafflestone, bindstone, dan framestone.

Sangat tepat untuk mempelajari fasies terumbu dan tingkat energi pengendapan.

Klasifikasi Embry & Klovan (1971)