III.
BATUAN SEDIMEN
Pendahuluan Batuan endapan sebagian besar ditemukan di permukaan bumi, di mana membentuk lapisan tipis yang tidak dijumpai pada batuan beku. Sebagian besar batuan endapan terjadi dari pengendapan berlapis, fenomena ini dapat terlihat pada lereng gunung, dinding jurang, ngarai, tebing atau pada galian buatan di sepanjang jalan raya atau jalan kereta api. Sebagian besar peneliti berfikir dan menyadari bahwa banyak lapisan endapan tersusun atas fragment dari batuan lain, membentang sebagai endapan lepas dan akhirnya terjadi penyemenan sehingga terbentuk jenis batuan baru. Dalam batuan endapan dapat terlihat ada beberapa segi persamaan yang terdapat pada batuan beku, misalkan dalam hal unsur pokok, mineral, tekstur dan warna. Beberapa perbedaan antara batuan beku dan batuan endapan diantaranya adalah darimana endapan tersebut berasal, bagaimana cara pengangkutannya, apa yang menyebabkan terjadinya pengendapan, apa yang dapat diceritakan mengenai lingkungan zaman dahulu di permukaan bumi. Batuan sedimen adalah batuan yang terjadi karena pengendapan materi hasil erosi. Jadi, asalnya dari batuan yang telah ada, baik batuan beku metamorf atauapun batuan sedimen lainnya yang mengalami pelapukan, tererosi, terbawa pergi kemudian diendapkan di tempat lain. Sekitar 80% permukaan benua tertutup batuan sedimen, walaupun hanya sekitar 5% dari volume kerak bumi. Berdasarkan tenaga yang mengangkut hasil pelapukan dan erosi batuan sedimen dapat digolongkan atas tiga bagian utama: 1. sedimen aquatis, yaitu sedimen yang diendapkan oleh tenaga air. Contoh: gosong pasir, flood plain, natural levee, alluvial fan, delta dan lain-lain; 2. sedimen aeolis/aeris, ayitu sedimen yang diendapkan oleh tenaga angin (aeolis). Contoh: tanah loss, sand dunes dan lain-lain. 3. sedimen glasial, yaitu sedimen yang diendapkan oleh gletser. Contoh: morena, drumlin dan lain-lain. Materi hasil erosi terdiri dai berbagai jenis partikel, ada yang kasar dan ada yang halus, ada yang berat dan ada yang ringan. Oleh karena itu pengendapannya juga bersifat selektif. Dengan demikian akan dijumpai
Edward Alfin
bahwa endapan materi yang halus letaknya jauh dari sumbernya dibandingkan materi yang kasar. Cara pengangkutannya bermacam-macam, ada yang terdorong (traction), terbawa secara melompat-lompat (saltation), terbawa dalam bentuk suspensi dan ada pula yang larut. Karena kondisi pengendapan dari waktu ke waktu tidak seragam dan kontinu, maka akan dijumpai bahwa batuansedimen kelihatan berlapislapis atau dikenal dengan istilah stratifikasi. Kenampakan stratifikasi ini merupakan gambaran umum batuan sedimen. Selain itu, batuansedimen merupakan gudang keterangan yang sangat berguna bagi pakar geologi dari waktu ke waktu, khususnya para pakar palaentologi yang mempelajari kehidupan masa silam lewat fosil yang banyak terkandung di dalam batuan endapan. Materi yang diendapkan tadi, karena tekanan lapisan dari atas dan dibantu oleh adanya bahan-bahan yang bersifat melekatkan seperti liat, silikat, kuarsa dan sebagainya akan mengalami sementasi dan dipadatkan menjadi batuan sedimen. Penggolongan batuan sedimen yang didasarkan pada cara pengendapannya, maka batuan sedimen dapat dikelompokan atas tiga macam yaitu sedimen klastik, sedimen kimia dan sedimen organik. Sedimen klastik Felspar umpamanya merupakan bahan baku dari terbentuknya mineral liat. Seluruh endapan ini dikenal dengan nama detritus atau sediment clastic. Kata klastik dalam bahasa Yunani adalah klastos atau pecahan. Jadi, sedimen klastik adalah akumulasi partikel-partikel yang berasal dari pecahan batuan dan sisa-sisa kerangka organisme yang sudah mati. Hal ini merupakan proses pelapukan yang terus menerus terjadi. Batuan yang sangat besar pecah menjadi bagian partikel liat yang sangat kecil. Nama-nama partikel yang tergabung atau sendiri-sendiri disajikan dalam tabel berikut: Nama Partikel Batu besar Kerikil kasar Kerikil halus Pasir Debu Liat
Geologi Umum
Kisaran Ukuran Diameter (mm) 256 64 - 256 2 - 64 1/16 - 2 1/256 - 1/16 1/256
Nama Endapan yang Lepas Kerikil Kerikil Kerikil Pasir Debu Liat
Nama Batuan Gabungan Konglomerat Sedimen Breksi Batupasir Batupasir Batuliat, batulumpur dan shale
39
Edward Alfin
Jenis batuan endapan klastik sangat berbeda dengan batuan beku, baik dalam bentuk maupun susunan dari butiran-butirannya. Pada batuan beku butirannya adalah tidak teratur dan terikat kokoh satu sama lian. Pada batuan endapan, partikel-partikelnya terdapat adanya tandatanda goresan akibat berlangsungnya pengangkutan. Batuan endapan klastik juga dijumpai adanya penyemenan sehingga terjadi pengikatan partikelpartikel satu sama lainnya, sedangkan pada batuan beku terdiri atas sambungan-sambungan kristal. Ciri-ciri penting lainnya dari beberapa batuan endapan adalah kadang-kadang terbentuk dari bahan-bahan fosil. Pada suhu tinggi di mana batuan beku terbentuk, tidak akan ada kehidupan binatang, oleh karena itu adanya fosil kerang-kerang kuno ataupun sejenisnya merupakan petunjuk yang baik dari kehidupan masa lalu terhadap asal usul pengendapan. Batuan sedimen klastis/mekanis/fisik (clastic =lepas-lepas), yaitu yang terangkut dalam bentuk padat/tidak larut kemudian diendapkan di tempat lain mengalami sementasi menjadi batuan sedimen. Sebutan konglomerat, breksi, batu pasir merupakan istilah yang dipergunakan pakar geologi untuk menyatakan kumpulan jenis batuan yang telah mengeras dan menjadi satu kesatuan. Berdasar besarnya butir-butir, dapat digolongkan sebagai berikut: Ukuran Butir (mm) Lepas-lepas Telah Mengeras Vulkanis Batu-batu besar Konglomerat Bom 64 Kerikil Breksi Lapili 2 - 64 Pasir/sand Batupasir/sandstone Pasir 0,05 - 2 Debu/silt Batudebu/siltstone Debu/tuff 0,02 - 0,005 Lempung/clay Batu lint 0,002 Keterangan : konglomerat adalah batu-batu ataupun kerikil yang telah mengalami sementasi menjadi padat, di mana butir-butir kerikil tersebut bulat-bulat; breksi sama dengan konglomerat tetapi butir-butirnya runcing-runcing tidak beraturan. Karena itu dapat ditafsirkan bahwa batuan konglomerat telah terbawa jauh dari sumbernya, sedang breksi tidak jauh dari sumbernya.
Sedimen kimia Endapan yang dibentuk melalui presipitasi mineral dari larutan air adalah endapan kimiawi. Sebagai contoh, tanaman kecil yang hidup di air laut dapat menurunkan keasaman dari sekeliling air dan juga menyebabkan kalsium karbonat mengendap, sehingga sedikitnya akan terdapat endapan dari batu-batuan. Endapan kimiawi juga berasal dari reaksi senyawa anorganik dalam air. Bilamana airnya berasal dari sumber panas dan secara tiba-tiba mengalami pendinginan akan menghasilkan endapan opal dan kalsit. Contoh Geologi Umum
40
Edward Alfin
umum lainnya adalah evaporasi dari air laut dan air danau. Evaporasi akan menyebabkan konsentrasi garam dalam larutan akan tinggi, sehingga suatu saat garam tidak lagi dalam bentuk larutan melainkan berbentuk batuan residu endapan kimia. Pengendapan biasanya memerlukan tempat pada sebuah rangkaian proses pengendapan. Banyak batuan endapan kimiawi, yaitu yang tersangkut dalam bentuk larutan kemudian diendapkan secara kimia di tempat lain. Agak sulit digolongkan lebih lanjut seperti sedimen klastis karena butir-butirnya sangat kompleks. Contoh batuan sedimen kimiawi: - batu tetes (stalagtit dan stalagmit), yang banyak dijumpai di dalam gua-gua bawah tanah di daerah kapur. Prosesnya sebagai berikut: air hujan yang banyak mengandung CO2 akan melarutkan CaCO3 membentuk senyawa baru kalsium bikarbonat dan kemudian menguap, sedang air mengalir sebagai sungai di bawah tanah dan kalsium karbonatnya mengendap sebagai stalagtit dan stalagmit. CO2 + H2O H2CO3 : H2CO3 + CaCO3 …. Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 - lapisan garam, suatu lapisan yang terbentuk darimineral-mineral halit/NaCl yang diendapkan di dasar laut atau dasar danau-danau garam karena penguapan. Reaksi yang terjadi adalah: HCl + NaOH NaCl + H2O Ada yang mencapai ratusan meter tebalnya seperti di daerah New York, Pennsylvania dan Ohio. Namun prosesnya sudah sangat lama yaitu sekitar 400 juta tahun yang lalu. - contoh lain antara lain limestone (dari kalsit), gypsum (dari mineral sulfat), hermatit (dari mineral kaya besi) dan sebagainya. Sedimen organik Batuan sedimen organis/organogen, yaitu batuan sedimen yang dibentuk atau diendapkan oleh organisme. Contohnya adalah sebagai berikut: - batu bara, terbentuk dari timbunan sisa-sisa tumbuhan di dasar danau/rawa-rawa, berubah menjadi gambut, selanjutnya jadi batu bara muda/batu bara; - endapan diatomae/kernagka silika/kersik, kerangka tumbuhan bersel satu diatomae yang banyak hidup di laut atau danau garam. Bangkainya tertimbun di dasar laut/danau membentuk batuan sedimen ini; Geologi Umum
41
Edward Alfin
-
karang, dibangun oleh organisme Alga calcareous dan koral. Binatang koral biasanya hidup di laut yang tidak dalam, kurang dari 50 meter, cahaya matahari masih tembus sampai ke dasar, temperatur tinggi (sekitar 21 – 260C), airnya tenang dan tidak keruh, kerang tersebut dibangun mulai dari dasar laut mengarah ke arah.
Ciri umum yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu batuan apakah termasuk batuan sedimen: 1. pada umumnya berlapis-lapis; 2. lebih lunak, ringan dan berwarna terang; 3. tempat utama fossil. Pengangkutan dan pengendapan Endapan diangkut melalui banyak cara. Mungkin dengan meluncur pada suatu lereng bukit atau mungkin dibawa melalui angin, glesier atau oleh aliran air. Pada tempat-tempat tertentu di mana proses pengangkutan berhenti banyak dijumpai adanya batuan endapan. Pada saat endapan diangkut melalui peluncuran dan penggelindingan menuruni bukit, hasilnya berupa sebuah campuran partikel dengan berbagai ukuran. Endapan yang dibawa melalui glasier akan diendapkan di bawah es atau pada tebing sungai es. Dengan demikian, maka endapan tersebut juga merupakan sebuah campuran dari endapan-endapan partikel dalam berbagai ukuran. Ukuran partikel dan cara mereka menyusunnya dalam suatu batuan merupakan suatu petunjuk mengenai proses/kejadian di sekitar lingkungan endapan. Adanya lautan kuno, pesisir, danau, sunngai kecil, rawa dan tempat-tempat lainnya dimana endapan berakumulasi, dapat dijadikan petunjuk terdapatnya batuan endapan. Fosil-fosil dalam sebuah lapisan endapan juga memberikan indikasi tentang endapan zaman lampu. Diagenesis Merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan terjadinya suatu perubahan (transformasi) bentuk dari bahan deposit menjadi batuan endapan. Perubahan pertama yang terjadi adalah pergerakan karena berat dari bahan akumulan endapan batu dan butir-butir mineral secara bersamasama, dengan demikian, maka ruang pori akan turun. Pengendapan dari bahan yang tidak larut dalam pergerakan air tanah menyebabkan terikatnya butiran secara bersama-sama karena adanya proses sementasi (penyemenan). Kalsium karbonat adalah salah satu dari beberapa jenis semen, tetapi silikat juga dapat mengikat butiran secara bersama membentuk Geologi Umum
42
Edward Alfin
partikel keras. Setelah penimbunan banyak mineral yang mungkin berubah menjadi bentuk lebih stabil melalui proses recrystalization. Perubahan kimia juga merupakan proses yang mempengaruhi sedimen. Dengan adanya oksigen bahan organik dengan cepat diubah menjadi karbondioksida dan air. Jika oksigen tidak cukup (reducing environment), bahan organik tidak selalu membusuk (rusak) dan mungkin secara perlahan-lahan diubah ke dalam karbon padat dalam bentuk gambut atau batu bara. Suatu hal yang sama adalah perubahan dari minyak dan lemak diubah menjadi residu yang kaya karbon (hydrocarbone). Sifat batuan sedimen stratifikasi Startifikasi sedimen merupakan hasil dari sebuah penyusunan lapisan partikel berupa endapan atau batuan endapan. Tiap lapisan merupakan lapisan yang berbeda dari batuan karena akumulasi pada permukaan bumi. Sedangkan pelapisan merupakan hal yang penting pada batuan sedimen, batuan vulkanik dan batuan metamorf. Bila diamati dengan teliti, maka batuan endpaan akan tampak berlapis, karena terlihat adanya perbedaan strata satu dnegan lainnya. Pada umumnya diameter partikel pada tiap lapisan mempunyai ukuran yang berbeda dengan lainnya. Pada batuan klastis, perubahan diameter disebabkan adanya perbedaan tenaga pada saat pengangkutan. sortasi Penyortiran terjadi akibat specific gravity (perbandingan antara berat dari sebuah volume material terhadap berat volume satu kubik air). Batuan berat seperti emas, platinum, magnetit dideposit dengan cepat dan terkonsentrasi pada dasar sungai atau pada pantai dan partikel ringan terbawa ke daerah yang jauh. Banyak partikel yang di bawa dengan angin dan air, meski mineral pembentuk batuan biasanya kuarsa dan felspar yang mempunyai specific gravity yang hampir sama. Sortasi adalah satu penyebab penting dari stratifikasi. Urutan lapisan tidak dipisahkan oleh ukuran butiran maupun komposisi dari yang lainnya melainkan dipisahkan oleh permukaan yang mewakili antar lapisan. Dua permukaan lapisan yang berdekatan dan tidak berbeda dengan lain karena jenis dan banyaknya penyemenan yang ada di dalamnya. Geologi Umum
43
Edward Alfin
lapisan sejajar (paralel srata) Lapisan endapan dapat dibagi menjadi 2 kelas berdasarkan atas sifat geometrik, yaitu (1) lapisan sejajar dan (2) lapisan yang tidak sejajar (cross strata). Lapisan sejajar antara satu dengan lainnya, disebabkan adanya deposit air misalnya deposit di dasar danau paralel lurus dan berombak. Perbedaan tiap lapisan disebabkan adanya perubahan deposisi yang berulang-ulang dari setiap periode. Perubahan deposisi disebabkan adanya pasang surut air. Pasangan lapisan endapan didepositkan selama periode musim tahun berjalan disebut varve (swedia=cycle). Varve-varve ini terbentuk di gunung dan danau dataran tinggi. Selain itu juga banyak diendapkan di danau dekat tepi-tepi gletser. Pasangan lapisan biasanya sangat berbeda, sebab penutupan lapisan es berbeda kontras antara musim panas dan musim salju. Hal ini sangat dipengaruhi oleh fluktuasi air pada tiap musim yang memasukan endapan di danau. bentuk silang (cross strata) Bentukan silang ini berbeda dengan lapisan sejajar, karena silang adalah bentuk membengkok (cenderung miring) dengan kecenderungan menuju lapisan tebal. Seluruh lapisan terdiri dari partikel lebih kasar daripada lumpur dan merupakan hasil dari aliran turbulensi air atau udara seperti arus, angin gelombang sepanjang pantai. Selama mereka bergerak, partikel cenderung terkumpul di tepi-tepi, anak-anak bukit atau menimbun dalam bentuk kerutankerutan atau gelombang-gelombang yang dapat berpindah secara lambat ke depan pada tempat alirannya. Contohnya partikel yang terus menerus berakumulasi pada slope lapisan bawah timbunan yang menghasilkan lapisan yang mempunyai inklinasi/pembengkokan 300 – 350. Petunjuk bahwa bentuk silang mengalami inklinasi adalah petunjuk yang dihubungkan dengan arah air atau udara yang mengalir pada waktu deposisi. Proses yang menghasilkan endapan butir seperti liran air, di mana kecepatannya semakin lambat akan mengurangi tenaga penggerak. Pergerakan air laut atau air danau yang kehilangan kecepatan dan akan mendepositkan endapannya. Jatuhnya abu vulkanik selama letusan gunung dalam bentuk hujan abu. Seperti pada kasus percobaan kendi yang dikocok-kocok, di mana pengumpulan endapan mulai ketika pergolakan terhenti, demikian Geologi Umum
44
Edward Alfin
pula proses yang terlihat dari kehilangan tenaga penggerak merupakan kondisi terbaik untuk pembentukan lapisan butiran. lapisan tidak berbentuk Partikel dalam beberapa endapan batuan tidak semuanya tidak disortasi. Dalam hal ini batuan bercampur dengan partikel yang berbeda ukuran tersusun secara tidak teratur. Pengendapan demikian dibentuk misalnya oleh jatuhan batuan, pergerakan yang turun lambat dari lereng bukit, slump dari endapan lepas dasar laut, aliran lumpur (mudflows) dan pengendapan tidak berbentuk, tanpa memperhatikan asalnya, adalah berhubungan pada diamiction; batuan demikian disebut diamictie. Jika asal batuan tidak berbentuk diketahui, mungkin memberikan nama genetis (misalnya tillite dan diamictie dari glasial asal). Pembulatan bentuk (rounding) Pecahan partikel batuan akibat pelapukan dan proses lain cenderung berbentuk tajam di bagian sisinya, karena pecahan umumnya terjadi pada batas butiran, patahan dan permukaan startifikasi. Akibat benturan antar sesama partikel selama proses pengangkutan oleh air atau udara maka permukaan yang tajam bertumbukan dengan sesamanya sehingga menjadi bentuk yang tidak tajam dan cenderung membulat (rounded). Semakin jauh jarak tempuh pemindahan, maka semakin kecil ukuran setiap butir dan semakin halus bentuknya. Kecepatan perputaran dan jarak tempuh yang panjang dan lama akan memberikan pengaruh yang jelas terhadap tingkat kebulatan bentuk partikel. Bentuk silang umumnya terlihat pada delta sungai, bukit pasir, pantai dan endapan sungai. Bentuk tersebut dapat terjadi jika terdapat lubang-lubang pada lapisannya, sehingga pada lubang tersebut akan diisi deposit baru yang membentuk lapisan silang. Di samping itu, lapisang silang dapat terjadi pada daerah-daerah berlereng curam, di mana pergerakan air cepat dan membentuk aliran yang membengkok atau miring. Sebagai contoh, lapisan-lapisan piroklastik yang diakumulasi di puncak gunung yang curam timbunan mengelilingi sumber pengeluarannya dan mempunyai keiringan curam. Karena itu lapisannya semua miring dan dengan sendirinya akan berbentuk silang.
Geologi Umum
45
Edward Alfin
Susunan partikel dalam lapisan Hubungan lapisan satu dengan lainnya adalah cara menyusun partikelnya dalam suatu lapisan tunggal. Setiap jenis akan memberikan informasi tentang kondisi endapan yang akan dideposisikan. lapisan homogen Lapisan yang terdiri dari partikel dengan diameter sama disebut dengan lapisan seragam. Lapisan seragam dari batuan klastik menunjukkan deposisi partikel ukuran tunggal, dengan sedikit perubahan kecepatan agen penggerak. Lapisan seragam batuan non klastik menunjukkan aliran seragam dari larutan, yang menghasilkan partikel kristal dengan ukuran tunggal. Lapisan yang dibagi dalam lapisan tipis dapat dilihat dari perbedaan masing-masing ukuran butir. Hal tersebut menandakan bahwa agen penggerak mengalami perubahan kecepatan pergerakannya. lapisan berbutir Didefinisikan sebagai lapisan yang ukuran butirnya dari dasar ke atas berukuran kasar menuju lebih halus. Meskipun lapisan butir yang dihasilkan oleh goyangan sederhana dari endapan dan air hanya dalam dimensi vertikal, hasil ini dalam alam dibutirkan secara lateral juga sebab mereka dibuat oleh pergerakan arus. Karena partikel besar terkumpul pertama, pembutiran terjadi secara lateral dalam direksi arus ke bawah. Ciri-ciri permukaan pada lapisan-lapisan sedimen Bermacam ciri permukaan yang ditemukan pada lapisan sedimen yang dapat memberikan petunjuk asal dati batuan-batuan sedimen dan lingkungan yang membentuknya. Pasir yang dipindahkan oleh angin, aliran air atau dengan gelombang pantai yang berdesir akan membuat bentukanbentukan pasir yang berbeda-beda, pada umumnya endapannya seperti tanda-tanda riak. Beberapa batu liat dan batu debu mengandung lapisan yang dipotong oleh tanda diagonal. Dibandingkan dengan pembentukan sedimen baru, seperti beberapa lumpur di tepi jalan setelah hujan, kita berpendapat bahwa itu adalah retakan lumpur, retakan-retakan itu disebabkan oleh menyusutnya massa dari lumpur dalam batuan biasanya secara tidak langsung. Terjadinya riak pasir, jejak kaki dan jalan kecil dari binatang dapat menyebabkan terbentuknya strata lapisan.
Geologi Umum
46
Edward Alfin
Kongkresi Merupakan suatu bentukan rounded (bola) dapat dipisahkan dengan jelas dari batuan atau lapisan di sekitarnya berasal dari bahan endapan. Biasanya berwarna cokelat tua atau kehitaman dan tergantung dari jenis bahan endapan, besarnya mencapai diameter 1 – 2 cm atau lebih. Bentuknya seperti bola atau bentuk lainnya yang simetris dan berlapis di luar intinya. Kongkresi tersusun dari beberapa senyawa misalnya kalsit, silikat, hematit, limonit, siderit (besi karbonat) dan pirit. Kongkresi yang dikeruk dari dasar laut menunjukkan bentuk batuan endapan yang didepositkan. Selain itu dapat ditunjukkan oleh proses pembentukan pada saat diagenesis seperti saat pelapisan terjadi di sekitar batuan. Bahan penyusun kongkresi berupa zat-zat yang dihasilkan dari pengendapan kimia yag melarutkan bahan yang berasal dari air laut, air danau dan air tanah. Pengendapan pertama dimulai disekitar organisme atau objek lain yang berlainan dari batuan disekitarnya. Kongkresi yang demikian bentuknya terus berkembang. Dalam beberapa batuan dijumpai fosil yang ditemukan pada inti kongkresi. Fosil-fosil Sisa binatang dan tumbuhan yang terpendam dalam sedimen, terhindar dari oksidasi dan erosi sehingga proses perubahannya berjalan lamban. Unsur yang terdapat pada fosil sangat penting untuk catatan geologi. Fosil tidak hanya dapat dijadikan petunjuk tentang keadaan dahulu, tetapi juga sebagai basis utama untuk hubungan antara lapisan dan susunan umur geologi. Warna Warna dari batuan sedimen selalu beubah. Beberapa batuan di dalam karang yang terjal menunjukkan bahwa warna permukaannya disebabkan oleh proses kimia. Sebagai contoh, batu pasir yang warnanya pucat keabuan baru saja retak permukaannya akan diperoleh lapisan permukaan kekuningan-cilat limonit. Warna tersebut disebabkan oleh oksidasi dari besi dan mineral yang ada di antara bagian butiran kuarsa. Warna baru dari batuan merupakan kombinasi dari warna mineral yang menyusunnya. Besi sulfida dan bahan organik yang ada dalam sedimen, sebagian besar akan menyebabkan warna gelap dalam batuan sedimen. Warna merah dan coklat sebagian besar merupakan hasil oksida besi. Dalam batuan yang berwarna kemerahan dan kecoklatan merupakan oksidasi dari perubahan mineral jenis ferromagnesian, seperti hornblonde Geologi Umum
47
Edward Alfin
dan biotite yang terus mengalami diagenesis. Demikianlah alterasi kita yang diakibatkan iklim panas, kering atau basah. Dalam beberapa lapisan oksida perubahan warna dianggap yang utama, yaitu sejak didepositkan komponen dari endapannya. Oksida berasal dari erosi tanah liat yang berwarna merah. Penghanyutan bahan dari pegunungan sampai sungai beberapa besi oksida yang berwarna kemerahan (ferric) didepositkan di dataran yang berawa. Dengan demikian, besi oksida yang didepositkan akan mengalami proses reduksi yang kuat sehingga warnanya beubah menjadi abu-abu gelap (ferrous). Sungai membawa dengan cepat warna sedimen yang kemerahan ke lautan, di mana bahan organik di dasar laut juga mereduksinya. Kemungkinan warna kemerahan dapat dipertahankan hanya jika endapannya luput dari reduksi setelah didepositkan. Hal ini mungkin terjadi di lembah sungai, di mana bahan organik tidak tersedia dalam jumlah yang cukup untuk mereduksi oksida-oksida besi yang diendapkan. Warna lapisan kemerahan dapat menjelaskan bahwa pada saat akumulasi terjadi pada musim panas. Lingkungan/tempat sedimen lingkungan bukan laut Sedimen yang terbentuk akibat pelapukan secara mekanik dan kimiawi akan dipindahkan secepatnya ke lautan. Dalam proses pengangkutan tidak langsung ke laut, mungkin mengalami penimbunan sementara di permukaan tanah. endapan alluvial Endapan yang dapat dilihat hampir di semua tempat disebut dengan alluvium, nama umum yang diberikan untuk pengendapan sedimen oleh aliran dalam lingkungan di luar laut. Sedimen berbeda dari tempat ke tempat tergantung pada tipe alirannya, energi yang tersedia untuk kerja dan sifat dari bahan sedimen. Kelancaran aliran, aliran yang berliku akan menumpuk pada lapisan kasar yang sesuai dan partikel halus selama aliran itu diputar bolak-balik tepat dalam lembah. Debu halus dan liat akan berkumpul di atas dataran selama musim banjir dan endapan organik akan dikumpulkan dalam daerah saluran yang ditinggalkan. Dengan perbedaan, aliran hasil dari bagian depan pegunungan glasier dibagi dalam suatu sistem yang rumit dari saluran yang saling berhubungan di mana perubahan total dalam ukuran dan arah seperti Geologi Umum
48
Edward Alfin
volume dari fluktuasi air dan aliran ditanggulangi dengan reruntuhan yang basah. Hasil sedimen akan terdiri dari endapan saluran yang berpotongan silang yang dengan jelas berbeda dari luas dan lentikular sedimen yang ditinggalkan oleh aliran yang berliku. Demikianlah, perbedaan tekstur dan struktur dari sedimen dan batuan yang terbentuk darinya dapat menjelaskan tentang lingkungan deposit masa lalu. Jadi dapat dihubungkan fosil-fosil tumbuhan dan hewan kadang-kadang dapat menjelaskan lingkungan yang ada di sekitar sedimen; contohnya dataran sungai subtropikal atau daerah yang banyak alluvial. endapan danau Danau yang terdapat di lembah sungai dapat terbentuk dengan beberapa proses. Penyebabnya dikarenakan adanya pergerakan tanah, tanah longsor, aktifitas glasial atau pelarutan batuan. Endapan danau dapat dibagi dalam dua lingkungan utama yaitu tepi danau dan dasar danau. Endapan tepi danau biasanya berupa jenis pasir dan kerikil yang bentuknya seperti pantai dan juga jeruji dan air buih seperti di muara teluk. Jika aliran masuk ke dalam danau, maka muatan sedimen akan diendapkan. Hasil endapan disebut delta, banyak dijumpai di muara sungai yang membawa sedimen dari pegunungan. Lapisan delta dapat memberikan arti tersendiri untuk identifikasi lingkungan danau yang didasarkan atas catatan sedimen. Di samping itu dapat pula diselidiki melalui penelitian mineralogi sedimen dan juga fosil yang terkandung di dalamnya. Danau di lembah pasir dapat menguapkan sampai sedemikian besarnya supaya garam yang dapat larut mulai dipercepat dan membentuk komponen mineral yang khusus dari dasar sedimen tanah. Butiran fosil yang biasanya berlimpah dalam sedimen danau dapat menolong identifikasi tanaman yang hidup di dalam dan disekitar bekas danau dan juga dapat menerangkan sesuatu tentang keadaan iklim dalam danau pada masa lampau. endapan glasial sedimen yang mengendap langsung dari es biasanya heterogen alam ukuran partikel, mulai liat sampai batu besar. Sedimen glasial ini sangat spesifik karena tidak mengalami sortasi dan tidak berlapis. Pecahan batuan umumnya angular, jika tidak Geologi Umum
49
Edward Alfin
mengalami proses pembulatan (rounded) terlebih dahulu selama di bawa oleh glasier. Sedimen yang tidak rounded adalah merupakan karakteristik endapan glasier, tetapi dapat juga dihasilkan dari proses pengendapan lain seperti landslides dan mudflows (aliran lumpur). Hal tersebut sering membuat identifikasi dari sedimen menjadi sulit. Salah satu ciri yang dapat menolong menentukan asal glasial dari endapan tidak berbentuk adalah peristiwa sebelumnya dari penghalusan dan pengikisan permukaan batuan. Jika demikian ciri yang diketahui diproduksi oleh erosi pada dasar glasier tidak mungkin menemukan persamaan dengan sedimen yang asalnya dari non glasial. Sedimen mengendap berdekatan atau berhubungan langsung dengan es glasier oleh meltwater cenderung disortasikan dan terbatas sebagai endapan waterland dari daerah non glasial. Mungkin ada endapan aliran dan endapan danau bersama-sama dengan keluarnya es yang mengendap dalam daerah glasier. Bagaimanapun sedimen itu akan terputus dan beubah karakternya secara mendadak, baik secara vertikal maupun secara horizontal. Kesemuanya menggambarkan tentang pencairan balok es yang disebabkan perubahan yang mendadak dalam topografi dan arah aliran. Pengangkutan sedimen oleh angin Sedimen yang dibawa oleh angin cenderung berupa butiran halus daipada yang dipindahkan oleh perantara erosi yang lain, karena kerapatan udara lebih kecil daripada air atau es. Butiran-butiran pasir mudah dibawa bila angin yang bertiup kuat, seperti di sepanjang pantai dan padang pasir serta tempat dengan sedikit tanaman yang tumbuh di permukaannya. Tanah yang menumpuk membentuk bukit pasir terdiri dari jenis butiran pasir yang baik karakteristiknya, mempunyai hamparan yang serupa dengan yang ada pada delta. Tipe butiran tertentu mempunyai bentuk permukaan seperti es menyebabkan merekamenerima tumbukan yang berulang sambil terus dikembalikan. Debu dan liat yang diambil dan dipindahkan oleh angin cenderung menempati bagian luar seperti lapisan sedimen tipis yang disebut loess. Endapan itu lebih tebal dan lebih kasar bila semakin dekat dengan sumbernya dan menjadi lebih tipis serta ringan bila semakin jauh dengan kenaikan jarak arah angin.
Geologi Umum
50
Edward Alfin
Deposit dari angin itu umumnya massive tidak membentuk hamparan dan beberapa bagian dijumpai adanya fosil dari tanaman daratan dan binatang sehingga membantu identifikasi alam. Meskipun endpaan banyak dijumpai kenyataannya sulit diketahui adanya endapan batuan, mungkin berada dalam bentuk yang dierosi karena itu tidak seluas daerah konversi. Sedimen marine Sungai mengangkut hasil erosi ke pantai kemudian mengendap pada dataran, kadang mencapai ketebalan yang luar biasa. Endapan yang terperangkap ke dalam adalah cadangan yang besar dari hidrokarbon sehingga makin meningkatkan persediaan energi dunia. Dalam bagian yang penting dari sebuah penyelidikan kekayaan bawah laut, pakar geologi telah mempelajari sebagian besar tentang akumulasi endapan di dalam benua. Endapan sungai kecil yang mencapai tepi laut terakumulasi dekat muara sungai kecil atau mengarah ke beban transprt oleh sungai besar dalam muara (estuaria). Sedimen kasar menempati daratan dan secara cepat mengisi dataran kecuali kalau surut tampak adanya daratan yang baru. Pergerakan air sungai yang melewati muara seringkali menggenangi dangkalan benua dapat terlihat jelas dengan adanya lapisan. Beberapa butiran kecil sedimen mencapai kawasan luar dari dangkalan dalam bentuk suspensi. Partikel liat hasil erosi cenderung keluar dari kawasan beting. Partikel liat halus cenderung mengendap dalam satu tempat dengan 2 macam cara. (1) flokulasi: partikel yang berada dalam suspensi menjadi lebih kental untuk beberapa menit, kemudian mengendap setelah mencapai konsentrasi yang snagat tinggi; (2) dipengaruhi oleh organisme sehingga membentuk agregat yang berupa butiran sehingga mengendap. Sistem pasang surut di muara sungai dapat mengendalikan sistem pengendapan. Jika fluktuasi pasang surutnya besar, maka percampuran dengan sistem turbulensi akan terjadi sehingga bahan yang diendapkan akan disebarkan kembali. Dataran pasang surut dan rawa bergaram tinggi akan dijumpai di kawasan seperti ini Daerah pasang surut umumnya sempit dan endapan yang masuk terus berjalan mengisi. Akumulasi bahan sedimen secara terus menerus akan membentuk dataran di muara sungai yang disebut dengan delta. Delta utama terbentuk oleh sungai besar dengan rata-rata sedimen yang masuk besar. Ombak dan arus pantai menggerakkan endapan sepanjang pantai dan menyuplai endapan yang akhirnya terbentuk penghalang untuk abrasi pantai. Geologi Umum
51
