REFARAT MAKALAH ILMIAH
OLEH TOBER MARDAIN 471413005
Dosen Pengampu Dr. Eng Sri Maryati
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO 2016
Analisis Statistic Material Sedimen Terhadap Distribusi Ukuran Butir di DAS Bolango, Desa/Kelurahan Tupa, Kecamatan Bulango Utara, Kabupaten Bone Bolango. Tober Mardain1 Teknik Geologi, FMIPA, UNG, Gorontalo Jl. Jendral Sudirman no. 6, kota Gorontalo.96128 Telepon: 0435-821125/825424, hp: 082347602787 Email korespondensi:
[email protected]
SARI Sedimentology adalah studi yang mempelajari batuan sedimen, mengenali struktur serta lingkungan pengendapannya. Ssalah satu untuk mendiskripsika bentuk partikel yaitu yaitu spericity dan ukuran butir suatu material sedimen. Untuk mengetahui ukuran butir sedimen diperlukan untuk tahap awal dalam penelitian berupa metode yang digunakan dilapangan dan metode untuk menganalisis dilaboratorium. Dari hasil analisa di atas dapat dijelaskan bahwa material dasar sampel 1 dicirikan oleh mode poorly sorted, extreme leptokurtic dan berdistribusi skewness negatif. Tipe sampel adalah unimodal. Sedimen dengan poorly-sorted menunjukkan penyebaran ukuran memanjang mengikuti DAS dan berdistribusi skewness negatif menunjukkan sungai dengan dasar kerikil di daerah pegunungan. Sementara itu, material dasar sampel 2 dicirikan oleh mode poorly-sorted, extreme leptokurtic dan berdistribusi skewness mendekati positif. Tipe sampel adalah unimodal. Karakter ini menunjukkan sungai dengan dasar cenderung ke pasir sedang sampai kasar dengan penyebaran ukuran yang relatif sama dengan sampel 1. Kata kunci : sedimentology
PENDAHULUAN Sedimentologi merupakan studi yang mempelajari batuan sedimen dan proses sedimentasinya. Mempelajari, mengenali dan menafsirkan struktur sedimen, macammacam model fasies, dan lingkungan pengendapannya Batuan sedimen hanya menyusun sekitar 5% dari total volume kerak bumi. Tetapi karena batuan sedimen terbentuk pada permukaan bumi, maka meskipun jumlahnya relatif sedikit akan tetapi dalam hal penyebaran batuan sedimen hampir menutupi batuan beku dan metamorf. Batuan sedimen menutupi sekitar 75% dari permukaan bumi yaitu batupasir, batugamping, lanau, lempung, breksi, konglomerat, dan batuan sedimen lainnya. Batuan tersebut terbentuk secara proses fisika, kimia, dan biologi yang terendapkan secara alamiah di berbagai lingkungan pengendapan dan terus berjalan hingga saat ini. Kebutuhan hidup manusia banyak berhubungan dengan batuan sedimen seperti dalam penentuan dan pembelajaran batuan batuan sedimen purba atau yang berumur tua dalam skala waktu geologi, Banyak mineral atau batuan yang bersifat ekonomis berasosiasi dengan batuan sedimen. Dalam mendiskripsikan bentuk partikel, salah satu sifat harus dibedakan yaitu spericity dan ukuran butir suatu material sedimen. Proses transportasi sangat mempengaruhi bentuk dan ukuran butir material sedimen yang terangkut. Semakin jauh suatu material sedimen tertransportasi, maka semakin bulat bentuk butirnya dan ukurannya semakin kecil, begitupun sebaliknya. Berangkat dari hal tersebut, maka dianggap perlu mengetahui bentuk dan ukuran butir suatu material sedimen akibat proses transportasi. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian mengenai bentuk dan ukuran butir pada Daerah Aliran Sungai Bolango.
TUJUAN Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik ukuran butir (mean), sortasi (sorting), kemencengan (skewness), dan keruncingan (kurtosis) ukuran butir material sedimen DAS Bolango. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah: a. Metode lapangan Dalam metode lapangan ini dilakukan beberapa teknis pengerjaan lapangan antara lain pembuatan batas polygon, pembuatan lubang, pengambilan sampel dan pencatatan lapangan. b. Metode laboratorium Pada metode laboratorium ini, dilakukan pengolahan sampel. Pengolahan sampel ini di lakukan setelah tahap penelitian lapangan, tahapan ini di lakukan di dalam laboratorium teknik geologi, tahapan ini meliputi beberapa tahap yaitu pengeringan sampel, pengayakan sampel dengan menggunakan mesh 2, mesh 1, mesh 0,5, mesh 0,25, mesh 0,125, dan pengukuran berat dari setiap mesh. Selain itu, material sedimen yang berukuran kerikil – kerakal dilakukan perhitungan nilai sphericity dengan menggunakan Microsoft Excel untuk mengetahui bentuk butir material sedimen. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengamatan Lapangan Sedimentasi Daerah Aliran Sungai Bolango 1.
Bagian Utara (Lokasi pengambilan sampel 2) Pada lokasi pengambilan sampel 2 di bagian hulu sungai membentuk alur
relatif lurus dengan bentuk penampang peralihan V ke bentuk U dengan lebar sekitar
5 - 20 meter. kemiringan lereng (side slope) dan kemiringan sungai cukup terjal mengakibatkan kecepatan alirannya relatif besar bila dibandingkan dengan bagian hilirnya sehingga terjadi proses erosi dan pengendapan yang menunjukkan sebagai sungai yang telah mengalami gradasi serta mengendapkan banyak alluvial dan diikuti penyayatan alurnya lebih dalam membentuk kemampuan transprtasi bebannya kembali. Dasar sungai yang tertutup oleh banyak endapan alluvial tipis dengan dinding cembung yang rendah menunjukkan telah tercapainya gradasi sungai. Jika volume air berkurang dan kecepatan aliran sungai kecil maka endapan alluvial tersebut akan membentuk channel bar di bagian tengah sungai.
Foto Lokasi pengambilan sampel dibagian utara
2.
Bagian Tengah Pada bagian ini merupakan peralihan dan bagian hulu dan hilir. Kemiringan
DAS Bolango pada bagian ini relatif lebih landai dibandingkan dengan daerah hulunya. Sehingga kecepatan alirannya juga relatif kecil juga. Bagian ini juga
merupakan daerah keseimbangan antara proses degradasi dan agradasi yang lebih dikenal dengan proses bed alteration. Akibat dari itu semua alur sungai membentuk belokan-belokan yang cukup tajam. Profil penampang sungai sudah mendekati bentuk U dengan kemiringan tebing masih cukup terjal serta lebar penampang berkisar 20 - 30 meter. 3.
Bagian Selatan (Lokasi pengambilan sampel 1) Bagian ini merupakan lokasi pengambilan sampel 1, dimana aliran Sungai
mengalir sampai bermuara di laut selatan gorontalo. Dalam proses pengaliran pada bagian ini dipengaruhi oleh alur relative tidak beraturan dengan bentuk penampang U dengan lebar sekitar 20 - 40 meter. Pada bagian ini telah mengalami pengurangan kemiringan lereng (side slope) dan kemiringan sungai yang landai sehingga kecepatan alirannya relatif kecil (berkurang) bila dibandingkan dengan bagian lokasi pengambilan sampel 1. Daya erosi ke dalam berkurang dan terjadi pengendapan banyak material sedimen berukuran pasir - kerikil yang membentuk channel bar serta proses pelapukan lebih intensif mengakibatkan dinding lebih landai karena menemui batuan lunak. Singkapan batuan segar menjadi lebih jarang. Dasar sungai melebar oleh pergeseran lateral sungai dan terbentuk dataran banjir.
Foto pengambilan sampel dibagian selatan
Hasil pengamatan laboratorium dengan menggunakan analisa sieve pada Microsoft Excel Sampel 1 initial sample weight : 100.0025 g
No 1 2 3 4 5
Mesh (microns) 2000 1000 500 250 125 SUM
Retained Cumulative Mesh retained cumulative retained cumulative (phi) weight percentange percent % weight (g) (g) % -1 8.5878 8.622583502 8.5878 8.622583502 0 8.2608 8.294259041 16.8486 16.91684254 1 16.8956 16.96403291 33.7442 33.88087545 2 42.5252 42.69744148 76.2694 76.57831693 3 23.3272 23.42168307 99.5966 100 99.5966 100 Tabel analisa sieve sampel 1 pada Microsoft excel
Pass percentage % 91.3774165 83.08315746 66.11912455 23.42168307 0
Grafik distribusi diameter partikel phi pada sampel 1
Grafik distribusi kumulatif diameter partikel pada sampel 1
Grafik distribusi besar butir pada sampel 1 Logarithmic (original) Folk and Ward (1957) graphical measures Mean MZ
=(Φ16 + Φ50 + Φ84)/3 =(0 + 1.4 + 2.125)/3 =1.175 Standard deviation
σI
=(Φ84 - Φ16)/4+(Φ95 - Φ5)/6.6 =(2.125 - 0)/4+(2.3 - (-1.1))/6.6
=(2.125 )/4+3.4/6.6 =0.531+0.515 =1.046 (poorly sorted) Skewness SkI
=(Φ16 + Φ84 - 2Φ50)/(2(Φ84 + Φ16))+(Φ5 + Φ95 - 2Φ50)/(2(Φ95 + Φ5)) =(0 + 2.125 - 2(1.4))/(2(2.125 + 0))+((-1.1) + 2.3 - 2(1.4))/(2(2.3 + (-1.1))) =((-0.675))/4.25+((-1.6))/2.4 =(-0.158)+(-0.6) =-0.758 (very coarse skewed) Kurtosis
KG
=(Φ95 - Φ5)/(2.44(Φ75 + Φ25)) =(2.3 - (-1.1))/(2.44(2 + 0.6)) =3.4/0.16 =21.25 (extremely leptokurtic)
Mesh (phi)
2000 1000 500 250 125 SUM
-1 0 1 2 3
Cumulative cumulative cumulative percentange weight (g) % 21.333 21.41143007 43.915 44.07645204 71.9891 72.25376554 94.9416 95.29064965 99.6337 100
Initial Sample Weight : 100.0036 g Tabel analisa sieve sampel 2 pada Microsoft excel
Histogram 100 80 60 40 20 0 -1
0
1
2
3
Particle diameter (Φ)
Frequency Curve 100 80 60 40 20 0 -1
0
1
2
Particle diameter (Φ)
3
Percentange (%)
1 2 3 4 5
Mesh (microns)
Percentage (%)
No
Retained retained retained weight percent % (g) 21.333 21.41143007 22.582 22.66502198 28.0741 28.1773135 22.9525 23.03688411 4.6921 4.70935035 99.6337 100 Sampel 2
Pass percentage % 78.58856993 55.92354796 27.74623446 4.70935035 0
Grafik distribusi diameter partikel phi pada sampel 2
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Particle diameter (Φ)
Grafik distribusi kumulatif diameter partikel pada sampel 2
Grafik distribusi besar butir pada sampel 2
Percentage (%)
Cumulative Arithmetic Curve
Logarithmic (original) Folk and Ward (1957) graphical measures Mean MZ
=(Φ16 + Φ50 + Φ84)/3 =((-1.1) + 0.25 + 1.375)/3 =0.175 Standard deviation
σI
=(Φ84 - Φ16)/4+(Φ95 - Φ5)/6.6 =(1.375 - (-1.1))/4+(2 - (-1.3))/6.6 =(2.475 )/4+3.3/6.6 =0.618+0.5 =1.118 (poorly sorted) Skewness
SkI
=(Φ16 + Φ84 - 2Φ50)/(2(Φ84 + Φ16))+(Φ5 + Φ95 - 2Φ50)/(2(Φ95 + Φ5)) =((-1.1) + 1.375 - 2(0.25))/(2(1.375 + (-1.1)))+((-1.3) + 2 - 2(0.25))/(2(2 + (-
1.3))) =((-0.225))/0.55+0.2/1.4 =(-0.409)+0.14 =-0.269 (coarse skewed) Kurtosis KG
=(Φ95 - Φ5)/(2.44(Φ75 + Φ25))
=(2 - (-1.3))/(2.44(1.125 - (-0.8))) =(3.3 )/0.793 =4.16 (exremely platykurtic) KESIMPULAN Berdasarkan analisis nilai-nilai parameter statistik material dasar dan mengacu pada klasifikasi untuk koefisien parameter distribusi ukuran butir dari Folk & Ward (1957) maka dapat diperoleh klasifikasi seperti pada perhitungan di atas. Dari hasil analisa di atas dapat dijelaskan bahwa material dasar sampel 1 dicirikan oleh mode poorly sorted, extreme leptokurtic dan berdistribusi skewness negatif. Tipe sampel adalah unimodal. Sedimen dengan poorly-sorted menunjukkan penyebaran ukuran memanjang mengikuti DAS dan berdistribusi skewness negatif menunjukkan sungai dengan dasar kerikil di daerah pegunungan. Sementara itu, material dasar sampel 2 dicirikan oleh mode poorly-sorted, extreme leptokurtic dan berdistribusi skewness mendekati positif. Tipe sampel adalah unimodal. Karakter ini menunjukkan sungai dengan dasar cenderung ke pasir sedang sampai kasar dengan penyebaran ukuran yang relatif sama dengan sampel 1. UCAPAN TERIMA KASIH Makalah ini merupakan hasil olahan dari pengumpulan data sedimen ketika sedang praktikum sedimentology di DAS Bolango. Penulis mengucapkan terimah kasih yang sebesar-besarnya kepada teman-teman seangkatan yang membantu untuk menyelesaikan hasil olahan dari praktikum.
DAFTAR PUSTAKA Apandi dan Bachri, 1997. Peta Geologi Lembar Kotamobagu (Skala 1:250.000). Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. Hall R,Wilson M. 2000. Neogene sutures in Eastern Indonesia. Journal of Asian Earth Sciences. 18 (2000): 781-808. Junaidi dan R Wigati, 2011. Analisis parameter statistic butiran sedimen dasar pada sungai alamiah. Vol 16 No.2 Desember 2011 46-47.
