BAB IIIPENGENALAN BATUAN SEDIMEN

Batuan sedimen adalah batuan terbesar nomor dua setelah batuan beku.

Kebanyakan tersingkap di permukaan bumi. Sehingga seakan-akan batuan

sedimen lebih banyak dari batuan beku.

III.1 Pengertian Batuan Sedimen

Batuan sedimen adalah suatu akumulasi atau kempulan material batuan

terlapukkan atau terurai dari batuan induk yang terbentuk di permukaan bumi

kemudian diendapkan pada suatu cekungan dibawah kondisi temperatur dan

tekanan rendah serta mempunyai karakteristik tentang lingkungan

pengendapannya (Pettijohn,1974). Definisi ini meliputi material batuan sedimen

dengan beberapa akumulasi, seperti material frakmental yang berasal dari

kegiatan vulkano, disertai terbang di udara dan terdeposisi di dalam kondisi padat

mungkin terbentuk pada temperatur dan tekanan yang tinggi. Seperti deposisi

yang terbentuk di lantai samudera dengan tekanan yang sangat besar dari pada

normal.

Mempelajari batuan sedimen tdak lepas keterkaitannya dari disiplin ilmu

geologi lainnya, seperti : mineralogi, geokimia, dan geologi kelautan dengan

kontribusinya terhadap pengendapan batuan sedimen (Pettijohn,1974). Secara

genetiknya, batuan sedimen dibagi menjadi dua golongan (Pettjohn.1975) yaitu: 

1.    Batuan Sedimen Klastik.

Yaitu batuan sedimen yang terbentuknya berasal dari hancuran batuan lain.

Kemudian tertransportasi dan terdeposisi, yang selanjutnya mengalami diagenesa.

2.    Batuan Sedimen nonKlastik.

Yaitu batuan sedimen yang tidak mengalami proses transportasi. Proses

pembentukannya adalah kimiawi dan organis.

Sifat-sifat utama batuan sedimen :

1) Adanya bidang perlapisan yaitu struktur sedimen yang menandakan

adanya proses sedimentasi.

24

25

2) Sifat klastik / fragmen yang menandakan bahwa butir-butir pernah lepas,

terutama pada golongan detritus.

3) Sifat jejak atau adanya bekas-bekas tanda kehidupan (fosil).

4) Jika bersifat hablur, selalu monomineralik, misalnya : gypsum, klasit,

dolomit dan rijing.

III.2 Klasifikasi Batuan Sedimen

Pada umumnya batuan sedimen dapat dikenali dengan mudah dilapangan

dengan adanya perlapisan. Perlapisan pada batuan sedimen disebabkan oleh (1)

perbedaan besar butir, seperti misalnya antara batupasir dan batulempung; (2)

Perbedaan warna batuan, antara batupasir yang berwarna abu-abu terang dengan

batulempung yang berwarna abu-abu kehitaman. Disamping itu, struktur sedimen

juga menjadi penciri dari batuan sedimen, seperti struktur silang siur atau struktur

gelembur gelombang. Ciri lainnya adalah sifat klastik, yaitu yang tersusun dari

fragmen-fragmen lepas hasil pelapukan batuan yang kemudian tersemenkan

menjadi batuan sedimen klastik. Disamping itu kandungan fosil juga menjadi

penciri dari batuan sedimen, mengingat fosil terbentuk sebagai akibat dari

organisme yang terperangkap ketika batuan tersebut diendapkan.  

A.   Sedimen Klastik

1.  Struktur

Struktur sedimen merupakan suatu kelainan dari perlapisan normal dari

batuan sedimen yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energy

pembentuknya. Studi struktur paling baik dilakukan dilapangan (Pettijohn, 1975).

Berdasarkan asalnya, struktur sedimen yang terbentuk dapat dibagi menjai tiga

macam yaitu :

a. Struktur Sedimen Primer : Terbentuk karena proses sedimentasi, dapat

merefleksikan mekanisme pengendapannya, antara lain : perlapisan,

gelembur-gelombang, perlapisan silang-siur, konvolut, perlapisan bersusun,

dll.

26

b. Struktur Sedimen Sekunder : Terbentuk setelah proses sedimentasi, sebelum

atau setelah diagenesa. Menunjukkan keadaan lingkungan pengendapannya,

misal : cetak suling, cetak beban, dll.

c. Struktur Sedimen Organik : Struktur yang terbentuk oleh kegiatan

organisme seperti molusca, cacing, dan binatang lainnya, misal : kerangka,

laminasi pertumbuhan, dll.

     Contoh Struktur Batuan Sedimen Klastik :

a. Masif : Batuan masif bila tidak menunjukan struktur dalam (Pittijohn &

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

(Tabel 6)

b. Graded Bedding (perlapisan pilihan) : 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.

c. Laminasi : Perlapisan dan struktur sedimen yang mempunyai ketebalan

kurang dari 1 cm terbentuk bila pola pengendapannya dengan energi yang

konstan (homogen).

d. 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.

e. 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.

f. 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.

27

g. 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.

h. 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.

i. Load Cast : Adalah struktur sedimen yang terbentuk akibat tubuh sedimen

yang mengalami pembebanan oleh material sedimen lain di atasnya.

j. 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.

k. 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.

l. Tool Marks : Adalah material-material pasir yang terbawa arus mengerus

permukaan lumpur dan meninggalkan jejak menjadi tempat berkumpul

material pasir tersebut dan gerakan merupakan tonjolan lapsan pasir ke

bawah.

m. Rain Print : Adalah suatu lubang lingkaran atau elips kecil yang terbentuk

di atas lumpur yang masih basah oleh air hujan yang kemudian setelah

lumpur itu kering diatasnya terendapkan lapisan batu pasir atau silstone.

n. Flame Structure : Adalah struktur sedimen yang berupa bentukan dari

lumpur yang licin dan memisahkan ke bawah membesar membentuk load

cast dari pasir pada kontak antara lempung dan pasir.

28

o. ”Ball”, ”Pillow”, or ”Pseudonodule Structure” : Adalah suatu bentukan

akibat gaya beban dari atas pada shate oleh batu pasir dimana shale

tersebut belum dapat benar. Bila bentukan tersebut masih menyambung

disebut Pillow atau bantal dan bila sudah lepas disebut Ball Structure.

p. Convolute Bedding : Adalah structure devormasi dari suatu lapisan yang

membentuk perlapisan meliuk-liuk dengan ketebalan lapisan 2 – 25 cm.

q. Channels : Adalah Struktur sedimen yg mempunyai ciri erosional yang

kelal-kelok atau bercabang dan merupakan bagian dari sistem transportasi

terpadu akibat erosi permukaan dari media transportasi yang mempunyai

energi penggerusan cukup besar.

r. Dish and Pillow Structure : Adalah struktur sedimen yang terbentuk oleh

bantal dan mangkok yang terbentuk oleh sedimen pasir yang belum

terkonsolidasi telah tertimbun sedimen lain di atasnya sehingga mengalami

penekanan ke bawah.

s. Low Relief Erosion Surface : Adalah struktur sedimen yang terbentuk

relief rendah pada permukaan tubuh sedimen akibat proses erosi.

t. Hard Ground Mass : Adalah struktur sedimen yang terbentuk akibat dari

akumulasi material sedimen yang khas di dalam tubuh sedimen lain yang

relatif lebih lunak.

Struktur batuan sedimen yang penting adalah perlapisan. Struktur ini

umum terdapat pada batuan sedimen klastik yang terbentuknya disebabkan

beberapa faktor, antara lain:

1) Adanya perbedaan warna mineral.

2) Adanya perbedaan ukuran butir.

3) Adanya perbedaan komposisi mineral.

4) Adanya perbedaan macam batuan.

5) Adanya perbedaan struktur sedimen.

6) Adanya perbedaan perubahan kekompakan.

29

Tabel 6. Pembagian lapisan menurut ketebalannya (Mc. Kee & Weir, 1953)Anonim, 2014.

Nama Lapisan Sedimen Ketebalan ( cm )

Lapisan sangat tebal > 120

Lapisan tebal 60 – 120

Lapisan tipis 5 – 60

Lapisan sangat tipis 1 – 5

Laminasi 0,2 – 1

Laminasi tipis < 0,2

2.   Tekstur

Tekstur adalah suatu kenampakan yang berhubungan dengan ukuran dan

bentuk butir serta susunannya (Pittijohn, 1975) (Tabel 7). Butiran tersusun dan

terikat oleh semen dan masih adanya rongga di antaranya butirnya. Pembahasan

tekstur meliputi :

a.  Ukuran Butir (Grain Size)

Tabel 7. Skala WentworthNAMA BUTIR Ukuran Butir (mm)

Bongkah (boulder)

Brangkal (couble)

Krakal (pcebble)

Pasir sangat kasar (very coarse sand)

Pasir kasar (coarse sand)

Pasir sedang (medium sand)

Pasir halus (fine sand)

Pasir sangat halus (very fine sand)

Lanau (silt)

Lempung (clay)

256

256 – 64

64 – 4

4 – 2

2 – 1

1 – ½

½ - ¼

¼ - 1/8

1/16 – 1/256

1/256

b.  Pemilahan (Sorting)

Pemilahan adalah keseragaman dari ukuran besar butir penyusun batuan

sedimen, artinya bila semakin seragam ukurannya dan besar butirnya maka

30

pemilahan semakin baik. Pemilahan yaitu keseragaman butir didalam batuan

sedimen klastik. Beberapa istilah yang biasa dipergunakan dalam pemilahan

batuan, adalah:

i. Well sorted : terpilah baik

ii. Medium sorted : terpilah sedang

iii. Poor sorted : terpilah buruk

c. Kebundaran (Bentuk Butir)

Kebundaran adalah nilai membulat atau meruncingnya butiran dimana

sifat ini hanya bisa diamati pada batuan sedimen klastik kasar.

i. Wellrounded (membundar baik) : Semua permukaan konveks, hampir

equidimensional, sferoidal.

ii. Rounded (membundar) : Pada umumnya permukaan-permukaan bundar,

ujung-ujung dan tepi-tepi butiran bundar.

iii. Subrounded (membundar tanggung) : Permukaan umumnya datar dengan

ujung-ujungnya yang membundar.

iv. Subangular (menyudut tanggung): Permukaan pada umumnya datar

dengan ujung-ujung tajam.

v. Angular (menyudut) : Permukaan konkaf dengan ujungnya tajam.

d. Kemas (Fabric)

i. Kemas terbuka : Butiran tidak saling bersentuhan.

ii. Kemas tertutup : Butiran saling bersentuhan satu dengan yang lainnya.

e.  Shape

Shape adalah bentuk daripada butiran tersebut, dapat dibedakan menjadi

empat macam.

i. Golongan pertama (I) oblate/labular

ii. Golongan kedua (II) equent/equiaxial

iii. Golongan ketiga (III) bladed/triaxial

iv. Golongan keempat (IV) prolate/ rod shaped

f.  Porositas

31

Porositas suatu batuan adalah perbandingan seluruh permukaan pori

dengan volume dari batuan. Pembagian porositas biasa dipergunakan sebagai

berkut:

i. Negligible : 0-5%

ii. Poor : 5-10%

iii. Fair : 10-15%

iv. Good : 15-20%

v. Very good : 20-25%

vi. Exellent : 25-40%

g.  Permeabilitas

Permeabilitas sukar ditentukan d bawah mikroskop, tetapi dapat dikira-

kira melalui porositas. Salah satu metoda pendekatan untuk mengetahui

permeabilitas adalah dengan menempatkan setetes air pada sekeping yang kering

dan mengamati kecepatan ar merembes. Istilah yang biasa digunakan adalah:

i. Fair : 1,0 – 10 md

ii. Good : 10 – 100 md

iii. Very good : 100 – 1.000 md

3.     Komposisi Batuan Sedimen Klastik

Komposisi pada batuan sedimen klastik bisa dikelompokkan berdasarkan

kandungan mineral dan fungsinya dalam batuan sedimen di bagi menjadi 3 jenis,

yaitu :

a.   Fragmen

Yaitu butiran yang berukuran lebih besar, dapat berupa mineral, pecahan

batuan, cangkang fosil dan zat organik.

b.   Matriks (massa dasar)

Yaitu butiran yang lebih kecil dari fragmen, terendapkan bersama–sama

dengan fragmen, terdapat di sela–sela fragmen sebagai massa dasar. Seperti

fragmen, matrik dapat berupa mineral, pecahan batuan maupun fosil. Matrik

sangat halus sehingga aspek geometri tak begitu penting, terdapat di antara butiran

sebagai massa dasar.

32

c.    Semen

Yaitu material yang sangat halus (hanya dapat dilihat

menggunakan mikroskop ) diendapkan setelah fragmen dan matrik, sebagai

pengisi rongga serta pengikat antar butir sedimen, dapat berbentuk amorf maupun

kristalin. Semen umumnya terdiri dari :

1) Semen karbonat ( kalsit, dolomit )

2) Semen silika ( calsedon, kuarsit )

3) Semen oksida ( limonit, hematit, dan siderit )

Pada sedimen berbutir halus ( lanau atau lempung ) tidak terdapat semen, karena

tidak adanya rongga atau ruang antar butir.

B.   Sedimen Nonklastik

1.   Struktur

Reksi kimia, aktifitas gunung berapi dam organisme adalah faktor-faktor

yang mempengaruhi terbentuknya batuan sedimen berstruktur nonklastik. Macam-

macam struktur nonklastik:

a. Fossiliferous, struktur yang menunjukan adanya fosil.

b. Oolitik, struktur dimana fragmen klastik diselubungi oleh mineral non

klastik, bersifat konsentris dengan diameter kurang dari 2 mm.

c. Pisolitik, sama dengan oolitik tetapi ukuran diameternya lebih dari 2 mm.

d. Konkresi, sama dengan oolitik namun tidak konsentris.

e. Cone in cone, struktur pada batu gamping kristalin berupa pertumbuhan

kerucut per kerucut.

f. Bioherm, tersusun oleh organism murni insitu.

g. Biostorm, seperti bioherm namun bersifat klastik.

h. Septaria, sejenis konkresi tapi memiliki komposisi lempungan. Cirri

khasnya adalh memiliki rekahan-rekahan tak teratur akibat penyusutan

bahan lempungan tersebut karena proses dehidrasi yang kemudian celah-

celahnya terisi oleh mineral karbonat.

33

i. Goode, banyak dijumpai pada batugamping, berupa rongga-rongga yang

terisi oleh Kristal-kristal yang tumbuh kearah pusat rongga tersebut. Kristal

dapat berupa kalsit maupun kuarsa.

j. Styolit, kenampakan bergerigi pada batugamping sebagai hasil pelarutan.

2.   Tekstur

Tekstur dalam batuan sedimen nonklastik dibedakan menjadi dua macam :

a. Kristalin : Tekstur ini terdiri dari kristal-kristal yang interlocking, yaitu

kristal-kristal yang saling mengunci satu dengan yang lain.

b. Amorf : Tekstur ini terdiri dari mineral yang tidak membentuk kristal-kristal

atau amorf (nonklastik), umumnya berukuran lempung atau koloid, contoh :

rijang masif.

3.   Komposisi Batuan Sedimen Nonklastik

Komposisi mineral pada batuan sedimen nonklastik biasanya sederhana

terdiri dari satu atau dua mineral contoh :

a) Batugamping " kalsit, dolomite 

b) Chert " kalsedon 

c) Gypsum " gypsum 

d) Anhidrit " anhidrit

III.3 Cara Pemerian Batuan Sedimen

A.    Sedimen Klastik

Batuan  sedimen klastik terbentuk sebagai akibat pengendapan kembali

batuan rombakan asal, baik batuan beku, metamorf, ataupun betuan sedimen yang

lebih tua. Adapun fragmentasi batuan asal dimulai dari pelapukan, baik mekanik

maupun kimiawi, lalu tererosi, tertransportasi lalu terendapkan pada sebuah

cekungan pengendapan lalu mengalami proses diagenesa yaitu proses perubahan-

perubahan pada temperature rendah yang meliputi kompaksi, sementasi,

rekristalisasi, autogenesis, dan metasomatisme.

34

B.     Sedimen Non Klastik

Batuan sedimen non klastik terbentuk karena proses pengendapan secara

kimiawi dari larutan maupun hasil aktivitas organik dan umumnya tersusu

oleh authigenic minerals. Authigenic mineralsadalah mineral yang terbentuk pada

lingkungan sedimentasi. Misal : Gypsum, Anhydrite, Kalsit, Halit.

i. Batuan Sedimen Karbonat : Batuan karbonat adalah batuan sedimen

dengan komposisi yang domonan (lebih dari 50%) terdiri dari mineral-

mineral atau garam-garam karbonat, yang dalam praktek secara umum

meliputi batugamping dan dolomite.

ii. Karbonat Klastik : Batugamping klastik adalah batugamping yang

terbentuk dari pengendapankembali detritus batugamping asal.   Contoh :

Kalsirudit, Kalkarenit, Kalsilutit (Tabel 8).

Tabel 8. Klasifikasi batuan sedimen tekstur karbonat klastikAnonim, 2014.

Nama Butir Ukuran butir Nama Batuan

Rudite >1 Kalsirudit

Arenit 0,062 - 1 Kalkarenit

Lutite < 0,062 Kalsilutit

Komposisi Mineral : Terdapat pemerian fragmen, matrik dan semen hanya

terdapat perbedaan istilah (Folk, 1954), meliputi :

a. Allochem : sama seperti fragmen pada batuan sedimen klastik. Macam-

macam Allochem :

1. Kerangka organisme (skeletal), berupa cangkang binatang atau kerangka

hasil pertumbuhan.

2. Interclass, merupakan butiran-butiran dari hasil abrasi yang telah ada.

3. Pisolit, merupakan butiran-butiran oolit berukuran lebih dari 2mm.

4. Pellet, fragmen menyerupai oolit tetapi tidak menunjukan struktur

konsentris.

35

b. Mikrit : Merupakan agregat halus berukuran 1-4 mikro, berupa Kristal-kristal

karbonat terbentuk secara biokimia atau kimia langsung dari presipitisasi dari

air laut dan mengisi rongga antar butir.

c. Sparit : Merupakan semen yang mengisi ruang antar butir dan rekahan,

berukuran halus (0,02-0,1 mm), dapat terbentuk langsung dari sedimentasi

secara insitu atau rekristalisasi dari mikrit.

d. Karbonat nonklastik : Pemeriannya sama dengan pemerian pada batuan

sedimen non klastik lainnya hanya saja dalam jenis batuan memakai karbonat

non klastik.

e. Batugamping non klastik : Terbentuk dari proses kimia maupun aktifitas

organisme dan umum monomineralik. Dapat dibedakan menjadi :

1. Hasil biokimia : bioherm, biostorm

2. Hasil larutan kimia : travertine, tuff

3. Hasil replacement : batugamping fosfat, batugamping dolomite,

batugamping silikat, dll.