SEDIMENTOLOGI

LAPORAN[SEDIMENTOLOGI]

BAB IGRANULOMETRI

1.1.Maksud dan Tujuan1.1.1. Maksud Maksud dari pada praktikum granulometri ini adalah Mengetahui penyebaran besar butir sedimen klastik berukuran pasir secara pasti dengan melakukan beberapa metode dan alat yang di gunakan.

1.1.2. Tujuan Tujuan dari praktikum granulometri ini adalah untuk mengetahui mekanisme arus yang bekerja pada saat pengendapan berlangsung, jarak transportasinya, kita bisa mengetahui cara butiran tersebut transportasi bagaimana, dan juga bisa mengetahui Lingkungan pengendapan nya. Dengan beberapa data yang sudah ada.

1.2. Landasan TeoriAnalisis granulometri merupakan suatu analisis tentang ukuran butir sedimen. Analisis ini dilakukan untuk mengetahui tingkat resistensi butiran sedimen terhadap proses-proses eksogenik seperti pelapukan erosi dan abrasi dari provenance, serta proses transportasi dan deposisinya. Hal-hal tersebut merupakan variabel penting dalam melakukan suatu interpretasi.Tingkat resistensi suatu batuan dapat dilihat dari ukuran butirnya. Proses-proses eksogenik akan mengubah bentuk dan ukuran suatu partikel sedimen. Nah, yang mungkin awalnya runcing-runcing, atau ukuran butirnya masih besar-besar, lama kelamaan kan seiring waktu akan berubah karena proses eksogenik itu. Sedangkan proses transportasi dan deposisi memperlihatkan proses bagaimana agen utama seperti air menggerakkan dan mengendapkan butiran sedimen.Menurut Boggs (1987), ada 3 faktor yang mempengaruhi ukuran butir batuan sedimen, yaitu variasi ukuran butir sedimen asal, proses transportasi, dan energi pengendapan. Data-data hasil analisis ukuran butir sedimen tersebut digunakan untuk mengetahui 3 faktor tersebut secara jelas.Material-material sedimen yang terdapat di permukaaan bumi memiliki ukuran yang sangat bervariasi. Udden (1898) membuat skala ukuran butiran sedimen, yang kemudian skala tersebut dimodifikasi oleh Wenworth pada tahun 1922 dan dikenal dengan skala ukuran butir Udden-Wenworth (1922). Ukuran butiran sedimen yang ditetapkan adalah mulai dari 256mm dan terbagi menjadi 4 kelompok besar, yaitu clay, silt, sand, dan gravel. Setelah skala Udden-Wenworth banyak digunakan, kemudian Krumbein (1934) membuat suatu transformasi logaritmik dari skala tersebut yang kemudian dikenal dengan skala phi = log2 d, dengan d adalah ukuran butir dalam mm. Skala phi akan menghasilkan nilai positif dan nilai negatif. Semakin besar ukuran butir dalam mm, maka nilai phi akan semakin negatif. Sebaliknya, semakin kecil ukuran butir dalam mm, maka nilai phi akan semakin positif. Krumbein memilih logaritma negatif dari ukuran butir (mm) karena ukuran pasir dan butiran halus lebih sering dijumpai pada batuan sedimen.Analisis distribusi ukuran sedimen dapat dilakukan dengan cara melakukan pengukuran langsung terhadap material sedimen berukuran gravel, dan pengayakan kering pada material sedimen berukuran pasir dan lempung. Untuk mendapatkan sampel yang mampu mewakili semua sampel itu sendiri, maka dilakukan splitting. Metode splitting yang digunakan dalam praktikum adalah quartering. Quartering dilakukan dengan cara menuangkan sampel melalui suatu corong di atas karton yang disilangkan saling tegak lurus sehingga sampel akan terbagi dalam 4 kuadran. Proses ini diulang-ulang hinggai diperoleh berat sampel yang diinginkan.Ada beberapa metode atau cara yang dilakukan untuk menganalisis distribusi ukuran butir, yaitu cara grafis dan cara matematis. Analisis yang dilakukan bertujuan untuk mendapatkan beberapa parameter. Parameter nilai pada pengukuran butir sedimen antara lain ukuran butir rata-rata (mean), keseragaman butir (sorting), skewness, dan kurtosis. Parameter tersebut dapat ditentukan nilainya berdasarkan perhitungan secara grafis maupun secara matematis. Perhitungan secara grafis menggunakan persamaan yang berdasarkan nilai phi pada sumbu horizontal kurva persentase frekuensi kumulatif. Sedangkan perhitungan matematis menggunakan rumus umum momen pertama dengan asumsi bahwa kurva distribusi frekuensinya bersifat normal (Gaussian).Cara grafis dilakukan setelah melakukan pengayakan dan penimbangan terhadap butiran sedimen. Butiran sedimen yang diayak dan ditimbang berukuran pasir halus hingga pasir kasar. Setelah dilakukan pengayakan dan penimbangan, data-data tersebut diplot dalam beberapa grafik dan histogram. Salah satunya adalah kurva frekuensi kumulatif yang digunakan untuk menentukan nilai phi pada persentil tertentu yang kemudian dimasukkan dalam rumus moment.Sedimen klastik dalam hal ini butiran yang berukuran pasir sampai lempung, ada beberapa pendapat dari beberapa ahli secara teoritis yang erat hubungannya dengan analisa granulometri. Sebagai latar belakang ada beberapa teori yang dapat dikemukakan disini. Mekanisme sedimen yang mengontrol pada suatu cekungan dimana batuan sedimen diendapkan tidak hanya satu proses yang bertanggung jawab, itulah maka fasies bukan berarti lingkungan pengendapan dan bukan pula unit genetik. Dalam satu sikuen pengendapan mulai dari bawah keatas penyebaran butiran sudah barang tentu akan bervariasi. Untuk mengetahui penyebaran penyebaran butiran tersebut dapat dilakukan pembuatan pembuatan kurva kumulatif berdasarkan data data yang telah diolah, dan dinyatakan dalam besaran besaran Mean, Standar deviasi, skewness, dan kurtosis. Mean merupakan harga rata rata secara statistik (yang representatif). 100Mean (x) = F.M

Standar Deviasi merupakan suatu nilai statistik sampai sejauh mana besar butir suatu populasi menyimpang dari harga rata rata. Harga standar deviasi kecil, menunjukkan bahwa sortasinya semakin baik. FStandart Deviasi= (F.M)2

Skewness merupakan ukuran tingkat simetrinya penyebaran besar butir atau arah condongnya penyebaran besar butir, Skewness positif apabila mempunyai kecenderungan kearah kasar. Skewness negatif apabila mempunyai kecenderungan kearah halus. 3 FSkewness = (F - M)3

Kurtosis merupakan derajat kemencengan terhadap suatu penyebaran normal. Semakin tinggi harga kurtosisnya, maka grafiknya akan semakin mancung dan hal ini akan menunjukkan bahwa sortasinya semakin baik. 4 FKurtosis= (F - M)4

1.2.1. SortasiSortasi adalah keseragaman dari ukuran besar butir penyusun batuan sediment, artinya bila semakin seragam ukurannya dan besar butirnya maka, pemilahan semakin baik. Pemilahan yaitu keseragaman butir di dalam batuan sedimen klastik. beberapa istilah yang biasa dipergunakan dalam pemilahan batuan, yaitu :a. Sortasi baik : bila besar butir merata atau sama besarb. Sortasi sedang : bila ukuran butirnya relatif seragamc. Sortasi buruk : bila besar butir tidak merata, terdapat matrik dan fragmenSortasi dikatakan baik jika batuan sedimen mempunyai penyebaran ukuran butir terhadap ukuran butir rata-rata pendek. Sebaliknya apabila sedimen mempunyai penyebaran ukuran butir terhadap rata-rata ukuran butir panjang disebut sortasi jelek.Ada hubungan antara ukuran butir dan sortasi dalam batuan sedimen. Hubungan ini terutama terjadi pada batuan sedimen berupa pasir kasar sampai pasir sangat halus. Pasir dari berbagai macam lingkungan air menunjukan bahwa pasir halus mempunyai sortasi yang lebih baik daripada pasir sangat halus. Sedangkan pasir yang diendapkan oleh angin sortasi terbaik terjadi pada ukuran pasir sangat halus ( Blatt dan Koesumadinata, 1980).1.2.2. SkewnessKepencengan (skewness) adalah penyimpangan distribusi ukuran butir terhadap distribusi normal. Distribusi normal adalah suatu distribusi ukuran butir dimana pada bagian tengah dari sampel mempunyai jumlah butiran paling banyak. Butiran yang lebih kasar serta lebih halus tersebar disisi kanan dan kiri dalam jumlah yang sama. Apabila dalam suatu distribusi ukuran butir berlebihan partikel kasar, maka kepencengannya bernilai negatif (Folk, 1974). Menurut (Folk, 1962), jika skewness memiliki nilai negatif atau nol maka batuan sediment itu terendapkan di daerah pantai, namun apabila skewness bernilai positif maka batuan sedimen tersebut merupakan endapan di daerah sungai.Skewnes memiliki rumusan sebagai berikut: 3 F (F - M)3

Setelah didapat hasil perhitungan skewness tersebut, maka Folk mengklasifikasikannya menjadi:

Tabel 1.1. Klasifikasi Perhitungan Nilai SkewnessNilaiSkewness

(-1,0) - (-0,3)Very Negatively Skewed

(-0,3) - (-0,1)Negatively Skewed

(-0,1) - (0,1)Symmetrical

(0,1) - (0,3)Positively Skewed

(0,3) - (1,0)Very Positively Skewed

1.2.3. KurtosisKurtosis yaitu suatu nilai statistik yang menunjukkan derajat kemancungansuatu penyebaran normal. Rumusan kurtosis : 4 F= (F - M)4

Setelah didapat hasil perhitungannya, maka akan diklasifikasikan sbb:Tabel 1.2. Tabel Perhitungan Nilai KurtosisNilaiKurtosis

< 0,67Very Platykurtic

0,67 - 0,90Platykurtic

0,90 - 1,11Mesokurtic

1,11 - 1,50Leptokurtic

1,50 - 3,00Very Leptokurtic

> 3,00Extremely Leptokurtic

Setelah semua data-data tersebut didapat maka dapat dibuat suatu diagram histogram. Bila dalam diagram histogram tersebut terdapat satu puncak disebut unimodal dan bila terdapat dua puncak disebut bimodal. Pada daerah endapan pantai, endapan sungai yang halus, serta endapan gurun, pada umunya mempunya grafik histogram yang unimodal. Selain itu kita pun harus membuat kurva kumulatif yang merupakan hubungan antara % kumulatif dengan diameter (phi).

1.2.4. Mekanisme Transportasi SedimenSedimen mengalami transportasi oleh sungai melalui tiga cara, yaitu dengan mekanisme bed load, mekanisme suspended load dan mekanisme dissolved load (Plummer dkk, 2003:231-232). Mekanisme bed load Partikel partikel sedimen terangkut pada dasar sungai. Partikel partikel tersebut umumnya berukuran butir gravel sand. Pada mekanisme bed load ada beberapa macam cara partikel-partikel tertransportasikan :1. Creeping (rayapan tanah) yaitu gerakan massa tanah sepanjang bidang batas dengan batuan induknya. Gerakannya sangat lambat, tidak dapat diikuti dengan pengamatan mata langsung. Baru diketahui setelah nampak adanya pohon atau tiang listrik/telpon yang miring.2. Rolling, partikel partikel tersebut tertransportasikan dengan cara menggelinding di dasar sungai.3. Saltation, partikel partikel tertransportasikan dengan cara melompat lompat pada dasar sungai.4. Mekanism suspended load, Material material sedimen tertransportasikan oleh sungai dengan cara melayang layang di atas dasar sungai oleh turbulensi air. Material yang terangkut dengan cara ini umumnya berukuran butir lanau sampai lempung. 5. Mekanism dissolved loadUmumnya material yang tertransportasikan dengan cara ini merupakan larutan hasil pelapukan kimia, misalnya ion ion bikarbonat, kalsium, potassium, sodium, klorit, dan sulfat.

1.2.5 Proses Deposisi Pada SungaiProses deposisi berlangsung apabila sungai tidak dapat lagi mentrasportasikan material-material yang dibawanya. Menurut (Thornbury, 1964, hal. 164 165), hal tersebut dapat terjadi karena beberapa hal, antara lain : Penurunan kecepatan aliran sungai. Adanya hambatan disepanjang channel, misalnya akibat adanya aliran lava atau gerakan massa. Penambahan material material yang ditransportasikan sungai. Berkurangan debit aliran akibat perubahan iklim. Proses deposisi yang berlangsung secara terus menerus dapat membentuk dataran banjir, braided streams, endapan gosong, alluvial fan, dan delta. Di samping air, angin juga merupakan pelaku dalam proses erosi. Erosi oleh angin dibagi menjadi dua macam yaitu deflasi dan abrasi. Deflasi adalah proses perpindahan materi permukaan bumi yang lepaslepas disebabkan oleh tiupan angin. Abrasi adalah pengikisan materi permukaan bumi oleh angin dan butirbutir materi yang terangkut. Hasil pengendapan oleh angin yang tebal dan luas dan terdiri dari butirbutir quarts, feldspar, mika dan kalsit berukuran butir lempung, lanau dan pasir. Gerakan Massa, yaitu proses berpindahnya tanah atau batuan disebabkan oleh gaya gravitasi bumi.1.3. Alat, Bahan dan Prosedur Kerja1.3.1. Alata. Ayakan (mesh) dengan ukuran 8, 16, 30, 50, 100, 200 b. Cawan digunakan sebagai wadah sampel diwaktu penimbangan sampel.c. Timbangan elektrik (neraca electrik) digunakan untuk menimbang sampel dan cawan.d. Gilingan sampel yang terbuat dari porselin (mortar) digunakan untuk memisahkan sampel agar masing-masing butir terlepas dengan butiran lainnya.e. Kuas digunakan sebagai alat pengambilan sisa sisa butiran pasir yang tertinggal dimesh.f. Kertas pembatas digunakan untuk sampel yang sudah terpisah dari masing masing butir.g. Corong digunakan sebagai mempermudah massuk nya butiran masuk ke dalam cawang.1.3.1.1. Gambar Alat

Gambar 1.1. Ayakan (Mesh)

Gambar 1.2. Cawan

Gambar 1.3. Timbangan Elektrik (Neraca Electrik)

Gambar 1.4. Gilingan Sampel (Mortar)

Gambar 1.5. Kuas

Gambar 1.6. Kertas Pembatas

Gambar 1.7. Corong1.3.2. BahanAdapun bahan yang digunakan dalam analisa granulometri ialah: Sampel, hasil coring yang diambil di Pantai Cermin dan pantai 88.

1.3.3.Prosedur Kerja Menyediakan sampel secukupnya dan sampel harus dalam keadaan benar-benar kering. Menimbang berat mangkok sebelum memasukan sampel. Menimbang berat sampel dikurangi dengan berat cawan sebelum diayak dengan menggunakan ayakan manual dan mencatat pada formulir pencatatan granulometri. Menyiapkan mesh 8, 16, 30, 50, 100, 200 untuk memasukan sample yang akan diayak. Mengayak sample dengan menggunakan ayakan manual selama 10 menit. Setelah diayak sampel dipisahkan sesuai yang tertinggal pada masing-masing mesh. Sampel kembali ditimbang kemudian mencatat berat dari masing-masing sampel pada formulir pencatatan granulometri. Setelah itu hasil yang didapat kemudian menghitung persen berat dan persen komulatif.

1.4. Hasil dan Kesimpulan1.4.1. HasilDari hasil analisa yang dilakukan terhadap 100 gram sampel pasir, menghasilkan 99,97 gram sampel pasir setelah pengayakan yang dilakukan dengan mesin pengayak (shaker) selama 10 menit. Berkurangnya berat sampel hasil pengayakan sebanyak 0,03 gram dipengaruhi oleh sejumlah sampel yang tersangkut didalam saringan ayak (sieve). Sampel hasil pengayakan terbagi dalam semua tingkat ayakan mulai dari mesh 8, 16, 30, 50, 100, 200 dan Pan. Sebelumnya dilakukan juga penimbangan berat cawan yaitu sebesar 43,30 gram.Berikut adalah hasil pencatatan granulometri setelah di lakukannya pengayakan : Berat sampel awal: 100 gram Berat cawan: 43,68 gram Berat sampel awal + Cawan: 143,68 gram Berat sampel setelah diproses: 99, 83 gram Selisih berat sampel: 0,17 gram

Tabel 1.1. Analisa GranulometriAnalisa GranulometriNo.MeshDiameter(mm)Diameter(Phi)Berat Cawan(gr)Berat Sampel +Cawan (gr)Berat SampelBerat%Persen Kumulatif

82.38-1.243.684.630.170.170.17

161.19-0.343.686.852.372.372.54

300.590.743.6823.6119.1319.1621.7

500.2971.743.6850.5146.0346.167.8

1000.1432.743.6825.0120.5320.5688.36

2000.0743.743.6814.6310.1510.1698.52

PAN3,7543.686.431.451.4599.97

Jumlah99.8399.97%Jumlah99.83

Tabel 1.2. Hubungan Antara Standart Deviasi dengan Sortasi

Nilai Standart DeviasiSortasi

4.00Extremenly Poorly Sorted

Tabel 1.2. Penilaian Nilai Nilai SkwenessDeviasi dengan SortasiNilaiSkewness

(-1,0) - (-0,3)Very Negatively Skewed

(-0,3) - (-0,1)Negatively Skewed

(-0,1) - (0,1) = 0,423Symmetrical

(0,1) - (0,3)Positively Skewed

(0,3) - (1,0)Very Positively Skewed

Tabel 1.2. Penilaian Nilai - Nilai KurtosisDeviasi dengan SortasiNilaiKurtosis

< 0,67Very Platykurtic

0,67 - 0,90Platykurtic

0,90 - 1,11Mesokurtic

1,11 - 1,50 = 2,990Leptokurtic

1,50 - 3,00Very Leptokurtic

> 3,00Extremely Leptokurtic

1.4.2. Kesimpulan1. Diagram batang ( berat sampel vs ukuran butir )

2. Kurva Kurtosis

3. Persen Kumulatif vs Diameter Phi

4. Diagram Probabilitas

Persen Kumulatif vs Diameter PhiPersen KumulatifDiameter PhiCreepSaltation (Traction)SuspensionMixing Zone

Dari hasil analisa yang dilakukan terhadap 100 gram sampel pasir, menghasilkan 99,97 gram sampel pasir setelah pengayakan yang dilakukan dengan mesin pengayak (shacker) selama 10 menit. Kemudian dari data hasil penimbangan berat sampel tersebut, dilakukan perhitungan persentase dan pesentase kumulatif berat sampel pada masing-masing mesh termasuk PAN serta penentuan kelas interval dan nilai tengahnya secara statistik dengan cara manual.Adapun data hasil analisa pengolahan data, maka akan didapatkan nilai-nilai dari Standar Deviasi (), Skewness () dan Kurtosis () dari sampel yang di analisa. Standar deviasi () yang bernilai 1, artinya sampel pasir yang dianalisa memiliki tingkat pemilahan besar butirnya sedang (Moderatelly Sorted). Skewness () yang bernilai 0.37, artinya tingkat kecenderungan simetri penyebaran besar butir yang cenderung ke arah kasar (Very Positively Skewed). Kurtosis () yang bernilai 3.17, artinya grafik kurtosisnya akan semakin mancung dan sampel memiliki sortasi yang sangat baik (Extremely Leptokurtic).Dari nilai standar deviasi dan harga skewness diatas dapat diketahui bahwa lingkungan pengendapannya adalah Pantai, karena nilai standar deviasi rendah dan skewness negatif.Dari hasil perhitungan diatas maka dapat diketahui mekanisme arus yang bekerja pada masing-masing ukuran butir tersebut dan dapat ditentukan pada kurva probabilitas. Diketahui bahwa dari ukuran butir -1.2 sampai -0.3 merupakan creep yang menunjukan bahwa metrerial yang terbawa adalah material-material berat yang tertransfortasi secara merayap dengan arus yang kuat pada nilai -0.7-1.7 menunjukkan material yang tertransfortasi lebih ringan dengan cara saltation kemudian pada ukuran 2.7 sampai >3.75 menunjukan material yang tertransfortasi ringan biasa berjenis clay dan terjadi dengan arus yang lemah dan Zone of Mixing yang merupakan terjadinya perpotongan arus dari saltasi menjadi traksi dimana pada zona ini terjadi percampuran material yang diakibatkan oleh perubahan arus saltasi menjadi traksi, dari ukuran butir -0.7 sampai 1.7 merupakan kumpulan material saltasi (saltation population), pada nilai 2,7 terjadi kembali perpotongan arus dari suspensi menjadi saltasi yang mengakibatkan terjadinya wash local break yaitu material yang berada pada arus tersebut terjadi pencucian material pada daerah itu saja yang awal material tersebut tenang pengendapannya berubah menjadi saltasi dan dari 2,7 sampai >3.75 kumpulan material suspensi (suspention population).

Rizki Mulyadi/13307041 | BAB I15