BAB IIDASAR TEORI

II.1 Pengertian dan Klasifikasi Stratigrafi

Stratigrafi yaitu ilmu pemerian lapisan–lapisan batuan. tersebut

ditinjau dari arti katanya yaitu, strata (stratum) yang berarti lapisan

batuan, dan grafi (grafis) yaitu pemerian/gambaran. Jadi stratigrafi adalah

ilmu yang membahas aturan, hubungan, dan kejadian (genesa) macam-

macam batuan di alam dalam ruang dan waktu.

Stratigrafi adalah studi mengenai sejarah, komposisi dan umur

relatif serta distribusi perlapisan batuan dan interpretasi lapisan-lapisan

batuan untuk menjelaskan sejarah bumi. Dari hasil perbandingan atau

korelasi antar lapisan yang berbeda dapat dikembangkan lebih lanjut studi

mengenai litologi (litostratigrafi), kandungan fosil (biostratigrafi), dan

umur relatif maupun absolutnya (kronostratigrafi). stratigrafi kita pelajari

untuk mengetahui luas penyebaran lapisan batuan.

Klasifikasi Stratigrafi

Unit Stratigrafi terdiri dari 2 kategori (North American

Stratigraphic Codes, 1983) yaitu:

A. Kategori yang berdasar atas kandungan Material (Content of starta)

atau Batas-batas fisika suatu perlapisan.

1. Unit Litostratigrafi

2. Unit Litodemik

3. Unit Magnetopolariti

3

4

4. Unit Biostratigrafi

5. Unit Pedostratigrafi

6. Unit Allostratigrafi

B. Kategori yang berhubungan dengan umur geologi

1. Kategori Matrial

a. Unit Kronastratigrafi

b. Unit Polariti-Kronostratigrafi

2. Kategori Non-Material

a. Unit Geokronologi

b. Unit Polariti-Geokronologi

c. Unit Diakronik

d. Unit Geokronometrik

II.2 Prinsip Dasar Stratigrafi

stratigrafi yaitu suatu ilmu yang mempelajari tentang lapisan-

lapisan batuan serta hubungan lapisan batuan itu dengan lapisan batuan

yang lainnya yang bertujuan untuk mendapatkan pengetahuan tentang

sejarah bumi.

Prinsip-prinsip dasar startigrafi yang digunakan dalam penentuan

urut-urutan perlapisan batuan:

II.2.1 Prinsip horizontalitas (Original horizontality)

Pada mulanya batuan sedimen diendapkan secara horizontal di

dasar cekungan, sejajar dengan permukaan bumi. Jadi kalau sekarang

5

dijumpai batuan sedimen dengan kedudukan lapisannya miring, berarti

batuan tsb sudah dipengaruhi oleh gaya tektonik. Perlapisan batuan akan

terendapkan secara horizontal dan terdeformasi dalam setelahnya. Strata

either perpendicular to the horizon or inclined to the horizon were at one

time parallel to the horizon. Steno, 1669. (sumber : Rakhman, 2012)

artinya : strata yang tegak lurus dengan horizon atau miring terhadap

horizon dulunya paralel dengan horizon.

Gambar 1. Prinsip horizontalitas (Miftahussalam, 2011)

II.2.2 Prinsip keterusan perlapisan (Strata continuity)

Perlapisan dapat diasumsikan menerus secara lateral sangat jauh

hingga tepi pembatas. Material forming any stratum were continuous over

the surface of the Earth unless some other solid bodies stood in the way.

Steno, 1669 (sumber : Rakhman, 2012) artinya : Material yang

membentuk strata melampar secara luas diatas permukaan bumi kecuali

ada tubuh padat lain yang menghalangi.

6

II.2.3 Prinsip superposisi

Pada sekuen lapisan yang belum terganggu, batuan yg tertua atau

yg terendapkan paling awal akan berada paling bawah, dan batuan yang

termuda atau yg terendapkan paling akhir, akan berada di paling atas....at

the time when any given stratum was being formed, all the matter resting

upon it was fluid, and, therefore, at the time when the lower stratum was

being formed, none of the upper strata existed. Steno, 1669. (sumber :

Rakhman, 2012 ) artinya : “pada waktu sebuah strata terbentuk, semua

materinya berupa fluida, karenanya ketika sebuah strata sedang terbentuk,

tidak ada strata lain yang ada diatasnya”.

Gambar 2. Prinsip superposisi (Miftahussalam, 2011)

II.2.4 Prinsip hubungan potong memotong

Hukum potong memotong (Cross cutting relationship)

menyatakan bahwa satuan batuan atau sesar yang memotong menyilang

7

satuan batuan lain, berumur lebih muda daripada satuan batuan atau sesar

yang dipotongnya. "If a body or discontinuity cuts across a stratum, it

must have formed after that stratum." Steno, 1669. (sumber: Rakhman,

2012) artinya : “jika sebuah tubuh atau diskontinuitas memotong sebuah

strata, itu pasti terbentuk setelah strata itu.”

Gambar 3. Prinsip hubungan potong menyilang (Miftahussalam, 2011)

II.2.5. Prinsip Kepunahan Organik oleh George Cuvier (1769-1832)

Dalam suatu urutan stratigrafi, lapisan batuan yang lebih muda

mengandung fosil yang mirip dengan makhluk yang hidup sekarang

dibandingkan dengan lapisan batuan yang umurnya lebih tua.

II.2.7 Keselarasan dan ketidakselarasan

Keselarasan (Conformity) adalah hubungan keselarasan antar

satuan batuan karena masih belum mengalami suatu perubahan.

Ketidakselarasan (Unconformity) adalah hubungan tidak selaras

atar satuan batuan yang dikarenakan adanya perubahan. Contoh dari

ketidak selarasan adalah :

1. Nonconformity

Dimana terjadi ketidak selarasan berupa batuan yang memotong

berbeda litologi, maka terjadi ketidakselarasan Nonconformity.

8

Gambar 4. Ketidakselarasan Nonconformity (Rakhman, 2012)

2. Angular Unconformity

Dimana terjadi ketidak selarasan berupa batuan yang memiliki

sudut kemiringan berbeda, maka terjadi ketidakselarasan Angular

Uconformity.

Gambar 5. Ketidakselarasan Angular Unconformity (Rakhman, 2012)

3. Disconformity

Dimana terjadi ketidak selarasan berupa batuan yang memiliki

sudut kemiringan berbeda, maka terjadi ketidakselarasan Angular

Uconformity.

9

Gambar 6. Ketidakselarasan Disconformity (Rakhman, 2012)

II.3. Unsur–Unsur Stratigrafi

A. 1Unsur batuan

Suatu hal yang penting didalam unsur batuan adalah pengenalan

dan pemerian litologi. Seperti diketahui bahwa volume bumi diisi oleh

batuan sedimen 5% dan batuan non-sedimen 95%. Tetapi dalam

penyebaran batuan, batuan sedimen mencapai 75% dan batuan non-

sedimen 25%. Unsur batuan terpenting pembentuk stratigrafi yaitu

sedimen dimana sifat batuan sedimen yang berlapis-lapis memberi arti

kronologis dari lapisan yang ada tentang urut-urutan perlapisan ditinjau

dari kejadian dan waktu pengendapannya maupun umur setiap lapisan.

Dengan adanya ciri batuan yang menyusun lapisan batuan sedimen, maka

dapat dipermudah pemeriannya, pengaturannya, hubungan lapisan batuan

yang satu dengan yang lainnya, yang dibatasi oleh penyebaran ciri satuan

stratigrafi yang saling berhimpit, bahkan dapat berpotongan dengan yang

lainnya.

10

B. Unsur perlapisan

Unsur perlapisan merupakan sifat utama dari batuan sedimen yang

memperlihatkan bidang-bidang sejajar yang diakibatkan oleh proses-

proses sedimetasi. Mengingat bahwa perlapisan batuan sedimen dibentuk

oleh suatu proses pengendapan pada suatu lingkungan pengendapan

tertentu, maka Weimer berpendapat bahwa prinsip penyebaran batuan

sedimen tergantung pada proses pertumbuhaan lateral yang didasarkan

pada kenyataan, yaitu bahwa:

Akumulasi batuan pada umumnya searah dengan aliran media

transport, sehingga kemiringan endapan mengakibatkan terjadinya

perlapisan selang tindih (overlap) yang dibentuk karena tidak

seragamnya massa yang diendapkannya.

Endapan di atas suatu sedimen pada umumnya cenderung membentuk

sudut terhadap lapisan sedimentasi di bawahnya.

Bidang perlapisan merupakan hasil dari suatu proses sedimentasi yang

berupa:

Berhentinya suatu pengendapan sedimen dan kemudian dilanjutkan

oleh pengendapan sedimen yang lain.

Perubahan warna material batuan yang diendapkan.

Perubahan tekstur batuan (misalnya perubahan ukuran dan bentuk

butir).

Perubahan struktur sedimen dari satu lapisan ke lapisan lainnya.

11

Perubahan kandungan material dalam tiap lapisan (komposisi mineral,

kandungan fosil, dll).

Pada suatu bidang perlapisan, terdapat bidang batas antara satu

lapisan dengan lapisan yang lain. Bidang batas itu disebut sebagai kontak

antar lapisan. Terdapat dua macam kontak antar lapisan, yaitu :

Kontak Tajam, yaitu kontak antara lapisan satu dengan lainnya yang

menunjukkan perbedaan sifat fisik yang sangat mencolok sehingga

dapat dengan mudah diamati perbedaannya antara satu lapisan dengan

lapisan lain. Perbedaan mencolok tersebut salah satu contohnya berupa

perubahan litologi.

Kontak Berangsur, merupakan kontak lapisan yang perubahannya

bergradasi sehingga batas kedua lapisan tidak jelas dan untuk

menentukannya mempergunakan cara–cara tertentu. Terdapat dua jenis

kontak berangsur, yaitu :

1. Kontak Progradasi

2. Kontak Interkalasi

Kontak erosional, merupakan kontak antar lapisan dengan kenampakan

bidang perlapisan yang tergerus/tererosi baik oleh arus maupun oleh

material yang terbawa oleh arus.

Untuk skala yang lebih luas, kontak antar formasi ataupun antar satuan

batuan yang memiliki karakteristik yang sama, dikenal dengan istilah

hubungan stratigrafi. Kontak / hubungan stratigrafi ini terdiri dari dua

jenis, yaitu kontak selaras dan kontak tidak selaras.

12

Kontak Selaras atau disebut Conformity yaitu kontak yang terjadi

antara dua lapisan yang sejajar dengan volume interupsi pengendapan

yang kecil atau tidak ada sama sekali. Jenis kontak ini terbagi dua,

yaitu kontak tajam dan kontak berangsur.

Kontak Lapisan Tidak Selaras atau disebut Unconformity yaitu

merupakan suatu bidang ketidakselarasan antar lapisan. Terdapat

empat macam bidang ketidakselarasan, yaitu:

1. Angular Unconformity, disebut juga ketidakselarasan sudut,

merupakan ketidakselarasan yang kenampakannya menunjukan

suatu lapisan yang telah terlipatkan dan tererosi, kemudian di atas

lapisan tersebut diendapkan lapisan lain.

2. Disconformity, kenampakannya berupa suatu lapisan yang telah

tererosi dan di atas bidang erosi tersebut diendapkan lapisan lain.

3. Paraconformity, disebut juga keselarasan semu, yang

menunjukkan suatu lapisan di atas dan di bawahnya yang sejajar,

dibidang ketidakselarasannya tidak terdapat tanda-tanda fisik

untuk membedakan bidang sentuh dua lapisan berbeda. Untuk

menentukan perbedaannya harus dilakukan analisis Paleontologi

(dengan memakai kisaran umur fosil).

4. Nonconformity, merupakan ketidakselarasan yang yang terjadi

dimana terdapat kontak jelas antara batuan beku, batuan sedimen

dan batuan metamorf.

13

Untuk hubungan stratigrafi ini, sangat sulit untuk diobservasi

dalam skala singkapan. Hubungan stratigrafi ini dapat diketahui dari

rekonstruksi peta pola jurus.

C. Elemen Struktur Sedimen

Struktur sedimen ini merupakan suatu kenampakan yang terdapat

pada batuan sedimen di mana kenampakannya itu disebabkan oleh proses

sedimentasi pada batuan tersebut, seperti aliran air, deformasi, aktivitas

biogenik (oleh hewan dan tumbuhan), serta aliran gravitasi sedimen.

Struktur sedimen ini harus dianalisa langsung di lapangan, dengan tujuan

untuk menentukan lingkungan pengendapan batuan serta untuk

menentukan posisi atas dan bawah dari suatu lapisan.

II.4 Hubungan Stratigrafi dengan Sedimentologi

Sedimentologi dan stratigrafi adalah merupakan dua sub-disiplin

ilmu geologi yang sangat penting, sering dibahas terpisah di masa lalu tapi

sekarang dikombinasikan dalam proses pengajaran, penelitian akademik

dan aplikasi ekonomi. Dua ilmu ini dapat dibahas bersama sebagai

rangkaian kesatuan proses dan hasilnya, dalam ruang dan waktu.

Sedimentologi perhatiannya tertuju pada pembentukan batuan sedimen.

Stratigrafi mempelajari perlapisan batuan ini dan hubungannya dalam

waktu dan ruang.

Batas pemisah antara sedimentologi dengan stratigrafi sebenarnya

tidak jelas. Stratigrafi secara luas diartikan sebagai ilmu yang membahas

tentang segala aspek strata, termasuk studi tekstur, struktur, dan

14

komposisi. Walau demikian, dalam prakteknya, para ahli stratigrafi lebih

banyak menujukan perhatiannya pada masalah penentuan urut-urutan

stratigrafi dan penyusunan kolom geologi. Jadi, masalah sentral dalam

stratigrafi adalah penentuan urut-urutan batuan dan waktu yang

dicerminkan oleh berbagai penampang lokal, pengkorelasian penampang-

penampang lokal, dan penyusunan suatu penampang yang dapat

digunakan secara sahih sebagai wakil dari tatanan stratigrafi dunia. Walau

demikian, pengukuran ketebalan dan pemerian litologi umum (gross

lithology) masih dipandang sebagai tugas para ahli stratigrafi. Karena itu,

tidak mengherankan apabila banyak pengetahuan tentang ciri khas

endapan sedimen misalnya perlapisan, perlapisan silang-siur, dan ciri-ciri

lain yang sering terlihat dalam singkapan diperoleh dari hasil penelitian

stratigrafi.

Oleh karena itu masuk akal jika membahas sedimentologi dan

stratigrafi bersamaan. Faktanya, tidak mungkin memisahkan mineralogi

komponen batuan dan evolusi paleontologi dari stratigrafi. Namun

bagaimanapun harus dibatasi sampai topik-topik tertentu.

II.4.1 Mekanisme Transportasi Sedimen

Proses transprtasi adalah proses perpindahan / pengangkutan

material yang diakibatkan oleh tenaga kinetis yang ada pada sungai

sebagai efek dari gaya gravitasi. Sungai mengangkut material hasil

erosinya dengan berbagai cara, yaitu:

15

1. Traksi, yaitu material yang diangkut akan terseret pada dasar sungai.

2. Rolling, yaitu material akan terangkut dengan cara menggelinding

pada dasar sungai.

3. Saltasi, yaitu material akan terangkut dengan cara meloncat pada

dasar sungai.

4. Suspensi, yaitu proses pengangkutan material secara mengambang dan

bercampur dengan air sehingga menyebabkan air sungai menjadi

keruh.

5. Solution, yaitu pengangkutan material larut dalam air dan membentuk

larutan kimia.

Proses sedimentasi adalah proses pengendapan material karena

aliran sungai tidak mampu lagi mengangkut material yang dibawanya.

Apabila tenaga angkut semakin berkurang, maka material yang berukuran

besar dan lebih berat akan terendapkan terlebih dahulu, baru kemudian

material yang lebih halus dan ringan. Bagian sungai yang paling efektif

untuk proses pengendapan ini adalah bagian hilir atau pada bagian slip of

slope pada kelokan sungai, karena biasanya pada bagian kelokan ini terjadi

pengurangan energi yang cukup besar. Ukuran material yang diendapkan

berbanding lurus dengan besarnya energi pengangkut, sehingga semakin

ke arah hilir, energi semakin kecil, material yang diendapkanpun semakin

halus.

Sedimentasi adalah terbawanya material hasil dari pengikisan dan

pelapukan oleh air, angin atau gletser ke suatu wilayah yang kemudian

16

diendapkan. Semua batuan hasil pelapukan dan pengikisan yang

diendapkan lama kelamaan akan menjadi batuan sedimen. Hasil proses

sedimentasi di suatu tempat dengan tempat lain akan berbeda.

1. Pengendapan oleh air laut.

Batuan hasil pengendapan oleh air laut disebut sedimen marine.

Pengendapan oleh air laut dikarenakan adanya gelombang. Bentang

alam hasil pengendapan oleh air laut, antara lain pesisir, spit, tombolo,

dan penghalang pantai. Pesisir merupakan wilayah pengendapan di

sepanjang pantai. Biasanya terdiri dari material pasir. Ukuran dan

komposisi material di pantai sangat bervariasi tergantung pada

perubahan kondisi cuaca, arah angin, dan arus laut. Arus pantai

mengangkut material yang ada di sepanjang pantai. Jika terjadi

perubahan arah, maka arus pantai akan tetap mengangkut material

material ke laut yang dalam. Ketika material masuk ke laut yang dalam,

terjadi pengendapan material. Setelah sekian lama, terdapat akumulasi

material yang ada di atas permukaan laut.

2. Pengendapan oleh angin

Sedimen hasil pengendapan oleh angin disebut sedimen aeolis.

Bentang alam hasil pengendapan oleh angin dapat berupa gumuk pasir

(sand dune). Gumuk pantai dapat terjadi di daerah pantai maupun

gurun. Gumuk pasir terjadi bila terjadi akumulasi pasir yang cukup

banyak dan tiupan angin yang kuat. Angin mengangkut dan

17

mengedapkan pasir di suatu tempat secara bertahap sehingga terbentuk

timbunan pasir yang disebut gumuk pasir.

3. Pengendapan oleh gletser

Sedimen hasil pengendapan oleh gletser disebut sedimen glacial.

Bentang alam hasil pengendapan oleh gletser adalah bentuk lembah

yang semula berbentuk V menjadi U. Pada saat musim semi tiba, terjadi

pengikisan oleh gletser yang meluncur menuruni lembah. Batuan atau

tanah hasil pengikisan juga menuruni lereng dan mengendap di lembah.

Akibatnya, lembah yang semula berbentuk V menjadi berbentuk U.

II.4.2 Struktur sedimen

1. Masif

Batuan masif bila tidak menunjukan struktur dalam (Pittijohn &

Potter, 1964) atau ketebalan lebih dari 120 cm ( Mc.Keee & Weir, 1953)

2. Perlapisan pilihan (Graded Bedding)

Lapisan yang dicirikan oleh perubahan yang granual dari ukuran

butir penyusunnya bila bagian bawah kasar dan ke atas semakin halus

disebut normal grading. Sebaliknya apabila dari halus ke atas makin kasar

disebut Inverse grading.

a. Graded Bedding Normal terbentuk karena pengendapan yang terjadi

secara bertahap sesuai pengenangan energi transportasi.

18

Gambar 7. Graded Bedding (Noor, 2009)

b. Graded Bedding Inverse unit sedimentasi yang menghalus secara

gradasi kearah bawah, yang dihasilkan karena pengendapan pada fase

regresi.

3. Laminasi

Perlapisan dan struktur sedimen yang mempunyai ketebalan kurang

dari 1 cm terbentuk bila pola pengendapannya dengan energi yang konstan

(homogen). Biasanya terbentuk dari suspensi tanpa energi mekanis.

4. Cross Lamination / Cross Bedding

a. Cross Lamination

Secara umum dipakai untuk lapisan miring dengan ketebalan

kurang dari 5 cm, dengan fareset ketebalannya lebih dari 5 cm,

merupakan struktur sedimentasi tunggal yang terdiri dari urut-

urutan sistematik, perlapisan dalam disebut fereset bedding yang

miring terhadap permukaan umum sedimentasi.

b. Cross Bedding

Secara umum bentuk fisik dari cross bedding sama seperti bentuk

fisik cross lamination, yang membedakan hanyalah ketebalannya,

yaitu lebih dari 5 cm untuk cross bedding. Perlapisan ini sering

19

disebut dengan perlapisan silang siur, yaitu : perlapisan yang

membentuk sudut terhadap bidang lapisan yang di atas atau di

bawahnya dan dipisahkan oleh bidang erosi, terbentuk akibat

intensitas arus yang berubah-ubah.

5. Clastic Imbrication.

Adalah suatu struktur sedimentasi yang dicirikan oleh fragmen-

fragmen tabular yang overlaping dan menunjukkan arus ke atas pada

daerah yang berbatu-batu atau pada daerah yang miring. Kenampakan

penjajaran material seperti susunan genting, disebabkan pengulangan

energi transportasi. Biasanya pada daerah fluvial.

6. Primary Current Kineation

Adalah struktur sedimentasi yang berbentuk gars pada di dalam

batuan yang terbentuk oleh arus utama, sering diterapkan pada batuan

sedimen yang biasanya menunjukkan pelusuran suatu garis tunggal dari

kumpulan cangkang atau fosil.

7. Fosil Orientation

Adalah struktur sedimen yang menunjukkan orientasi tertentu dari

kumpulan fosil yang menunjukkan arah arus sedimentasi yang diakibatkan

oleh pengenangan yang energi transportasinya berkurang, sedangkan

fosilnya sendiri mempunyai bentuk-bentuk yang dapat berorientasi.

8. Load Cast

Adalah struktur sedimen yang terbentuk akibat tubuh sedimen yang

mengalami pembebanan oleh material sedimen lain di atasnya.

20

9. Flute cast

Adalah struktur sedimen yang berupa celah dan terputus-putus

serta berbentuk kantong, dengan ukuran 2 – 10 cm, struktur ini terbentuk

pada batua dasar akibat pengaruh aliran turbulen dari air merupakan

gerusan dari media transportasi yang membawa material kemudian

material-material tersebut mengisinya yang biasa berupa pasir, atau scour

yang telah terisi oleh lapisan pori di atasnya.

10. Mud Cracks

Adalah struktur sedimen yang brupa retakan-retakan pada tubuh

sedimen bagian permukaan, biasanya pada tubuh campur yang

berkembang

sifat kohesinnya. Hal ini akibat perubahan suhu (pengeringan) dan

pengerutan.

Gambar 8. Mud Cracks (Noor, 2009)

II.3.2 Klasifikasi struktur sedimen

1. Menurut Petthijhon (1975)

Berikut adalah tabel klasifikasi struktur sedimen oleh Pettijohn. Pada

dasarnya klasifikasi ini adalah struktur yang terbentuk secara organik (struktur

21

yang terbentuk oleh organisme) dan anorganik. Struktur anorganik dibedakan

lagi menjadi 2, yaitu struktur primer dan struktur sekunder.

a. Struktur primer

Struktur ini terbentuk karena proses sedimentasi dengan demikian dapat

menggambaarkan mekanisme pengendapannya, antara lain : perlapisan,

silang siur, konvolut, dll.

b. Struktur sekunder

Merupakan struktur yang terbentuk setelah proses sedimentasi dan

sebelum atau saat diagenesa. Hal ini juga menggambarkan keadaan

lingkungan pengendapannya, seperti : tracks,trails, and burrow, load cast,

dll.

2. Menurut Selley (1980)

Selley (1980) mengelompokkan struktur sedimen berdasarkan asal

usulnya menjadi 3 kelompok, yaitu :

a. Struktur sedimen sebelum pengendapan (Pre-depositional sedimentary

structures)

b. Struktur sedimen saat pengendapan (Syn-depositional sedimentary

structures)

c. Struktur sedimen setelah pengandapan (Post-depositional sedimentary

structures)

Sedangakan struktur sedimen yang diakibatkan oleh kegiatan

organisme dimasukkan dalam kelompok fosil sebagai trace fossil.

3. Menurut Tucker (1982)

22

Tucker (1982) mengelompokkan struktur sedimen kedalam 4 kelompok,

yaitu :

a. Struktur Pengikisan (Erosional structures)

Struktur pengikisan adalah struktur yang terbentuk akibat adanya

arus yang mengikis batuan yang lebih tua sebelum sedimen diendapkan

diatasnya. Yang termasuk kelompok ini antara lain :

Tikas garut (flute cast)

Tikas gores (groove cast)

Tool mark

Merkah gerus (scour mark)

Channel

b. Struktur Pengendapan (Depositional structures)

Struktur pengendapan adalah struktur sedimen yang terjadinya

bersamaan dengan pengendapan.  Struktur pengedapan ini terdapat pada

bagian atas dan bagian bawah perlapisan. Yang termasuk dalam struktur

pengendapan antara lain :

Masif

Perlapisan sejajar

Laminasi

Perlapisan pilihan (Gradded bedding)

Perlapisan silang-siur ( Cross bedding) dan Laminasi silang-siur (Cross

Lamination)

Gelembur (Ripple)

23

Rainspot

c. Struktur sedimen pasca-pengendapan (Post-depositional sedimentary

structures)

Struktur sedimen setelah pengenapan ini terbentuk melalui gerakan

sedimen (nendatan) dan lainnya melalui reorganisasi bagian dalam seperti

pengeringan dan pembebanan. Proses-proses kimia-fisika setelah

pengendapan menghasilkan stylolite, solution dan nodule.

Nendatan (slump) dan longsoran (slide)

Sandstone dike dan sand volcano

Dish dan Pillar structure

Load structure

Deformed bedding

Nodule

d. Struktur sedimen asal jasad (Biogenic sedimentary structures)

Fosil jejak  dapat diinterpretasikan aktifitas binatangnya yang

menyebabkan timbulnya struktur ini, tetapi sifat alami binatangnya sendiri

sulit untuk ditentukan karena organisme yang berbeda sering mempunyai

cara hidup yang sama.

Bioturbation

Trace fossil (fosil jejak)

24

II.4.3 Lingkungan Pengendapan

II.4.3.1 Konsep Tentang Lingkungan Pengendapan

Lingkungan pengendapan adalah tempat mengendapnya material

sedimen beserta kondisi fisik, kimia, dan biologi yang mencirikan

terjadinya mekanisme pengendapan tertentu (Gould, 1972).

Interpretasi lingkungan pengendapan dapat ditentukan dari struktur

sedimen yang terbentuk. Struktur sedimen tersebut digunakan secara

meluas dalam memecahkan beberapa macam masalah geologi, karena

struktur ini terbentuk pada tempat dan waktu pengendapan, sehingga

struktur ini merupakan kriteria yang sangat berguna untuk interpretasi

lingkungan pengendapan. Terjadinya struktur-struktur sedimen tersebut

disebabkan oleh mekanisme pengendapan dan kondisi serta lingkungan

pengendapan tertentu.

Beberapa aspek lingkungan sedimentasi purba yang dapat

dievaluasi dari data struktur sedimen di antaranya adalah mekanisme

transportasi sedimen, arah aliran arus purba, kedalaman air relatif, dan

kecepatan arus relatif. Selain itu beberapa struktur sedimen dapat juga

digunakan untuk menentukan atas dan bawah suatu lapisan.

Didalam sedimen umumnya turut terendapkan sisa-sisa organisme

atau tumbuhan, yang karena tertimbun,terawetkan. Dan selama proses

Diagenesis tidak rusak dan turut menjadi bagian dari batuan sedimen atau

membentuk lapisan batuan sedimen. Sisa-sia organisme atau tumbuhan

yang terawetkan ini dinamakan fossil. Jadi fosill adalah bukti atau sisa-sisa

25

kehidupan zaman lampau. Dapat berupa sisa organisme atau tumbuhan,

seperti cangkang kerang, tulang atau gigi maupun jejak ataupun cetakan.

Dari studi lingkungan pengendapan dapat digambarkan atau

direkontruksi geografi purba dimana pengendapan terjadi. Lingkungan

pengendapan merupakan keseluruhan dari kondisi fisik, kimia dan biologi

pada tempat dimana material sedimen terakumulasi. (Krumbein dan Sloss,

1963).

Jadi, lingkungan pengendapan merupakan suatu lingkungan tempat

terkumpulnya material sedimen yang dipengaruhi oleh aspek fisik, kimia

dan biologi yang dapat mempengaruhi karakteristik sedimen yang

dihasilkannya.

Secara umum dikenal 3 lingkungan pengendapan, lingkungan darat

transisi, dan laut. Beberapa contoh lingkungan darat misalnya endapan

sungai dan endapan danau, ditransport oleh air, juga dikenal dengan

endapan gurun dan glestsyer yang diendapkan oleh angin yang dinamakan

eolian. Endapan transisi merupakan endapan yang terdapat di daerah

antara darat dan laut seperti delta,lagoon, dan litorial. Sedangkan yang

termasuk endapan laut adalah endapan-endapan neritik, batial, dan abisal.

Contoh Lingkungan Pengendapan Pantai, yaitu: Proses Fisik

(ombak dan akifitas gelombang laut), Proses Kimia (pelarutan dan

pengendapan), dan Proses Biologi (Burrowing).

26

Ketiga proses tersebut berasosiasi dan membentuk karakteristik

pasir pantai, sebagai material sedimen yang meliputi geometri, tekstur

sedimen, struktur dan mineralogy.

II.4.3.2 Parameter Lingkungan Pengendapan

Parameter fisik meliputi elemen static dan dinamik dari lingkungan

pengendapan.

1. Elemen Fisik

a. Elemen fisik statis meliputi geometri cekungan(Basin); material yang

diendapkan seperti kerakal silisiklastik, pasir, dan lumpur; kedalaman

air; suhu; dan kelembapan.

b. Elemen fisik dinamik adalah faktor seperti energy dan arah aliran dari

angin, air dan es; air hujan; dan hujan salju.

2. Parameter Kimia termasuk salinitas, pH, Eh, dan karbondioksida dan

oksigen yang merupakan bagian dari air yang terdapat pada lingkungan

pengendapan.

3. Parameter biologi dari lingkungan pengendapan dapat dipertimbangkan

untuk meliputi kedua-duanya dari aktifitas organism, seperti

pertumbuhan tanaman, penggalian, pengeboran, sedimen hasil

pencernaan, dan pengambilan dari silica dan kalsium karbonat yang

berbentuk material rangka. Dan kehadiran dari sisa organism disebut

sebagai material pengendapan.

27

II.4.3.3 Proses Sedimentasi dan Produknya

Tiap lingkungan sedimen memiliki karakteristik akibat parameter

fisika, kimia, dan biologi dalam fungsinya untuk menghasilkan suatu

badan karakteristik sedimen oleh tekstur khusus, struktur, dan sifat

komposisi. Hal tersebut biasa disebut sebagai fasies. Istilah fasies sendiri

akan mengarah kepada perbedaan unit stratigrafi akibat pengaruh litologi,

struktur, dan karakteristik organik yang terdeteksi di lapangan. Fasies

sedimen merupakan suatu unit batuan yang memperlihatkan suatu

pengendapan pada lingkungan.

II.4.3.4 Proses Pengendapan di Air dan Darat

Proses pengendapan di air, terbentuknya berupa timbunan di laut

dan akan berakhir di air hangat. Namun pada kenyataan yang sering

dijumpai, beberapa dikarenakan oleh aliran sungai. Ini juga termasuk

timbunan di danau dan delta. Keseluruhan proses pengendapan hingga saat

ini dapat diamati dalam berbagai bentuk walaupun ada beberapa aspek

pengendapan yang tidak sempurna.

Kemungkinan ini digunakan untuk mengklasifikasikan cara utama

dimana material mengendap karena perpindahan air. Proses pengendapan

di daratan, sebagai tempat awal, tertransportasikan oleh arus sungai yang

deras. Batuan yang terpisah / tanah yang tererosi akan dibawa oleh aliran

sungai, mulai dari dasar hingga menuju puncaknya. Selama arus bergerak

membelok dan memasuki area, kecepatannya akan menurun dan semakin

banyaknya muatan yang dibawa akan terendap pada kerucut aluvial atau

28

kipas aluvial. Endapan akan dapat dibedakan disekitar pegunungan dan

sering dijumpai pada derah yang luas dan dalam. Banyak material sedimen

ditemukan di daratan pesisir di Amerika dan kemungkinan terbentuk di

daerah tersebut. Timbunan menunjukkan stratigrafi yang berasal dari

formasi alaminya, dan karena perubahan volume aliran sungai yang deras,

lapisan yang ada di dekatnya akan menjadi sangat berubah. Timbunan

kerucut aluvial selalu menunjukkan perbedaan utama dari endapan kasar

[termasuk bongkahan] di puncak dengan lempung di luarnya. Jika proses

erosi terus berlanjut tanpa adanya pergerakan bumi, material yang ada di

kerucut alivisl akan tererosi sendirinya.

Tingkat akhir dalam proses pertumbuhan sungai juga menjadi

faktor proses pengendapan. Setelah sungai mencapai tingkat dewasa, akan

bertambah volume pengangkatan material sedimennya. Natural leeves

akan terbentuk pada saluran sungai dan pada saat itu juga air meluap,

mengisi area lain disetiap sampingnya dimana proses pengendapannya

lambat. Area ini lebih dikenal sebagai alluvial / plain. Timbunan material

di area tersebut juga akan terstratigrafikan.

Di daerah padang pasir, sungai mengalir menuju ke cekungan

dalam yang kering / terisi air yang dangkal. Pengendapannya terjadi di

bebrapa daerah dimana ketika air meluap membawa banyak material. Jika

pergerakan bumi mendukung proses pengendapan, dalamnya timbunan

akan menjadi seimbang dan kejadian ini ternyata sudah berlangsung dari

waktu yang cukup lama. Material akan terstratigrafikan, namun banyak

29

juga yang hilang. Material tersebut bervariasi, biasanya mencakup lapisan

garam dan gypsum. Sungai mengalir menuju danau dan membawa

timbunan kemudian menuju delta dan laut.

Pengendapan di laut biasanya terbentuk dalam 3 daerah, yaitu :

Zona pantai, Zona dangkalan, dan Zona laut dalam.

Material pada zona pantai memiliki keadaan alami secara

sementara, sejak timbul di garis pantai dan akan berubah secara tetap.

Material ini didominasi oleh materioal kasar [pasir dan kerikil].

II.4.3.5 Transportasi

Proses transprtasi adalah proses perpindahan / pengangkutan

material yang diakibatkan oleh tenaga kinetis yang ada pada sungai

sebagai efek dari gaya gravitasi. Sungai mengangkut material hasil

erosinya dengan berbagai cara, yaitu:

1. Traksi, yaitu material yang diangkut akan terseret pada dasar sungai.

2. Rolling, yaitu material akan terangkut dengan cara menggelinding pada

dasar sungai.

3. Saltasi, yaitu material akan terangkut dengan cara meloncat pada dasar

sungai.

4. Suspensi, yaitu proses pengangkutan material secara mengambang dan

bercampur dengan air sehingga menyebabkan air sungai menjadi keruh.

5. Solution, yaitu pengangkutan material larut dalam air dan membentuk

larutan kimia.

30

II.4.3.6 Sedimentasi

Proses sedimentasi adalah proses pengendapan material karena

aliran sungai tidak mampu lagi mengangkut material yang dibawanya.

Apabila tenaga angkut semakin berkurang, maka material yang berukuran

besar dan lebih berat akan terendapkan terlebih dahulu, baru kemudian

material yang lebih halus dan ringan. Bagian sungai yang paling efektif

untuk proses pengendapan ini adalah bagian hilir atau pada bagian slip of

slope pada kelokan sungai, karena biasanya pada bagian kelokan ini terjadi

pengurangan energi yang cukup besar. Ukuran material yang diendapkan

berbanding lurus dengan besarnya energi pengangkut, sehingga semakin

ke arah hilir, energi semakin kecil, material yang diendapkanpun semakin

halus.

Sedimentasi adalah terbawanya material hasil dari pengikisan dan

pelapukan oleh air, angin atau gletser ke suatu wilayah yang kemudian

diendapkan. Semua batuan hasil pelapukan dan pengikisan yang

diendapkan lama kelamaan akan menjadi batuan sedimen. Hasil proses

sedimentasi di suatu tempat dengan tempat lain akan berbeda.

II.4.3.7 Hubungan Lingkungan Sedimentasi dan Fasies Sedimentasi.

Walaupun para ahli geologi setuju pada hasil pengertian dari

lingkungan pengendapan, mereka ternyata menemukan kesulitan dalam

penyusunan pengertian yang tepat dari lingkungan pengendapan ini.

Sebagai ilustrasinya, lingkungan sedimen telah digambarkan dalam

beberapa variasi yaitu:

31

1. Tempat pengendapan dan kondisi fisika, kimia, dan biologi yang

menunjukkan sifat khas dari setting pengendapan [Gould, 1972].

2. Kompleks dari kondisi fisika, kimia, dan biologi yang tertimbun

[Krumbein dan Sloss, 1963].

3. Bagian dari permukaan bumi dimana menerangkan kondisi fisika,

kimia, dan biologi dari daerah yang berdekatan [Selley, 1978].

4. Unit spasial pada kondisi fisika, kimia, dan biologi scara eksternal dan

mempengaruhi pertumbuhan sedimen secara konstan untuk membentuk

pengendapan yang khas [Shepard dan Moore, 1955].

Definisi tersebut memang berbeda, tetapi pada umumnya

memberikan tekanan pada kondisi fisika, kimia, dan biologi. Pada konteks

ini, lingkungan pengendapan mengarah pada unit geomorfik dimana

terjadi pengendapan. Lingkungan ini dibentuk dari parameter khusus

fisika, kimia, dan biologi yang sesuai terhadap unit geomorfik dari

geometri dan ukuran partikular. Proses ini akan mengoperasikan tingkat

dan ntensitas yang menghasilkan tekstur khas, struktur, dan sifat lainnya,

sehingga pengendapan yang khusus akhirnya terbentuk.

II.4.3.8 Dasar-dasar Analisis Lingkungan

Pengenalan lingkungan sedimen didasarkan pada dua kriteria pokok:

1. Kriteria berdasarkan komponen pengendapan primer

a. Kriteria fisik

32

litologi, unit sedimen gross litologi merupakan indicator

lingkungan pengendapan yang sangat umum. Contohnya, tend

batugamping menjadi deposit karena suhu hangat. shelves laut dangkal.

asosiasi fasies menyamping dan vertikal, hubungannya dengan

pengamatan outcrop atau penentuan data bagian permukaan, sangat

penting untuk membedakan lingkungan.

sedimen, penting untuk indikator lingkungan karena dibentuk oleh

proses pengendapan, terutama yang terbentuk di lingkungan pengendapan.

b. Kriteria geokimia

Komposisi unsur utama batuan sedimen silisiklastik berfungsi

sebagai komposisi kimia partikel silisiklastik yang membentuk batuan.

c. Kriteria biologi

Digunakan untuk rekonstruksi paleoenvironmental, fosil adalah

salah satu yang sangat berguna.

2. Kriteria berdasarkan kenampakan sedimen

a. Kenampakan ukuran dari log sumur mekanik, meliputi resistivity, sonic

velocity, dan radioaktivity.

b. Kenampakan interpretasi dari pengukuran sumur log meliputi

density/porosity, ukuran butir, litologi, dip perlapisan.

c. Karakteristik dari interpretasi darai reakaman refleksi seismic, antara lain

hubungan kontak utama (uniformity, comformity), strata kontinuitas, dip

strata, identifikasi unit fasies seismik.

33

II.4.3.9 Klasifikasi Lingkungan Pengendapan

Klasifikasi lingkungan pengendapan dapat dibedakan menjadi:

1. Kontinetal, antara lain gurun atau eolian, fluvial termasuk braided

river dan point bar river, dan limnic.

2. Peralihan, termasuk delta. lobate, esturine, litoral (pantai, laguna, dan

barrier islands, offshore bar, tidal flat.

3. Marine, meliputi neritis atau laut dangkal, deep neiritis, batial, abisal.