Konsep dasar Turbidit

Konsep dasar turbidit pertama kali dikenalkan oleh Kuenen dan Miglorini , 1950 . Konsep ini menyatakan bahwa arus turbidit merupakan penyebab gradded bedding ( Kuenen dan Miglorini ) . 1950 op.cit Walker , 1978 ) . Arus turbidit menurut Middleton dan Hampton ( 1973 ) dalam koesoemadinata (1985) dinamakan sedimen aliran gravitasi ( sedimen gravity flow ) yang dibagi berdasarkan mekanisme gerakan antar butir saat sedimentasi serta jaraknya dari sumber sehingga hal ini yang nantinya akan mempengaruhi endapan yang dihasilkan . Sedimen yang berada pada suatu lereng dapat tiba-tiba meluncur dengan kecepatan tinggi bercampur dengan suatu aliran padat ( density current )

Kemudian konsep mengenai turbidit dan bagaimana terjadinya dijelaskan secara mendalam oleh Walker,1978 . menurut Walker (1978) lebih cenderung menamakan sedimen yang terjadi oleh keempat aliran tersebut sebagai kelompok endapan ulang ( residemented family ) .Walker ( 1978 ) mengenal dua kelompok besar , yaitu kelompok endapan kasar dan kelompok endapan halus .

Mekanisme sedimen aliran gravitasi dibagi menjadi empat kategori ( Middleton dan Hampton,1973 op.cit Koesoemadinata , 1985 ) , yaitu :

1. Arus turbidit ( turbidity current )Pergerakan mengikuti kontur dasar laut ( submarine countour ) yang

melimpah sampai kipas lait dalam ( submarine fan ) . butiran-butiran telah terinduksi arus turbulen , arus berlangsung selama ada suplai sedimen

2. Aliran Sedimen terencerkan ( fluidized sediment flow ) Aliran ini merupakan resedimentasi dari endapan pasir yang masih lepas dan cairan sehingga menghasilkan liquifikasi , butir pasir tidak rigid tetapi didukung oleh air pori

3. Aliran butir (grain flow ) Aliran berupa gerakan cukup cepat , peranan media (air) hampir tidak ada

dan butir-butir pasir bergerak terhadap satu sama lain bersentuhan4. Aliran debris / rombakan ( debris flow )

Aliran berupa gerakan lambat terdiri dari campuran butir-butiran kasar ( bongkah-bongkah) dan sedimen yang lebih halus (lempung) serta air prosesnya yang disebabkan oleh gaya tarik bumi (gravity) . Menyerupai gerakan longsor namun lebih cepat dan merupakan arus pekat ( traction current )

Middleton dan Hampton (1973) dalam koesoemadinata ( 1985 ) menyatakan keempat aliran tersebut akan membentuk urutan struktur sedimen dari sedimen aliran gravitasi ( sediment gravity flow ) . pada umumnya turbidit ditafsirkan sebagai endapan laut dalam dengan ciri khas didapatkannya perselingan dari batupasir-batulempung ( flysch ) , selain endapan berukuran sedang-halus ( ukuran butir pasir-lempung ) di endapan turbidit ini juga didapatkan endapan berukuran kasar-sangat kasar seperti konglomerat dan breksi yang membentuk perselingan .

Turbidit merupakan petunjuk dari endapan laut dalam yang secara efektif terjadi dibagian bawah dari dasar aurs badai lautan yang tergantung oleh cekungan dan kedalaman minimum 250m-300m ( Walker,1992) . Mekanisme mengenai bagaimana pengendapan sedimen oleh arus turbidit di ilustrasikan Walker ( 1992 ) dengan sangat jelas yaitu :

a) Turbulen penuh mengakibatkan sedimentasi dalam suspensi yang disebabkan oleh turbulen fluida

b) Kecepatan arus perlahan turun , butiran yang lebih kasar turun ke bawah dan menetap pada dasar arus

c) Arus bagian atas masih berjalan membawa butiran , tumbukan antar butir berkurang sampai akhirnya berhenti membentuk lapisan berikutnya

Bouma (1962) memberikan urutan ideal endapan turbidit yang dikenal dengan Bouma Sequence, dari interval a-e. Urut-urutan endapan turbidit yang umumnya berupa perselingan antara batupasir dan batulempung merupakan suatu satuan yang berirama (ritmis), dimana setiap satuan merupakan hasil episode tunggal dari suatu arus turbid. Bouma Sequence yang lengkap dibagi 5 interval, peralihan antara satu interval ke interval berikutnya dapat secara tajam, berangsur, atau semu, yaitu :

Gradded Interval (Ta)Merupakan perlapisan bersusun dan bagian terbawah dari urut-urutan ini, bertekstur pasir kadang-kadang sampai kerikilatau kerakal. Struktur perlapisan ini menjadi tidak jelas atau hilang sama sekali apabila batupasir penyusun ini terpilah baik. Tanda-tanda struktur lainnya tidak tampak.

Lower Interval of Parallel Lamination (Tb)Merupakan perselingan antara batupasir dengan serpih atau batulempung, kontak dengan interval dibawahnya umumnya secara berangsur.

Interval of Current Ripple Lamination (Tc)Merupakan struktur perlapisan bergelombang dan konvolut. Ketebalannya berkisar antara 5-20 cm, mempunyai besar butir yang lebih halus daripada kedua interval dibawahnya. (Interval Tb).

Upper Interval of Parallel Lamination (Td)Merupakan lapisan sejajar, besar butir berkisar dari pasir sangat halus sampai lempung

lanauan. Interval paralel laminasi bagian atas, tersusun perselingan antarabatupasir halus dan lempung, kadang-kadang lempung pasirannya berkurang ke arah atas. Bidang sentuh sangat jelas.

Pelitic Interval (Te)Merupakan susunan batuan bersifat lempungan dan tidak menunjukan struktur yang jelas ke arah tegak, material pasiran berkurang, ukuran besar butir makin halus, cangkang foraminifera makin sering ditemukan. Bidang sentuh dengan interval di bawahnya berangsur. Diatas lapisan ini sering ditemukan lapisan yang bersifat lempung napalan atau yang disebut lempung pelagik.

Mekanisme Pembentukan Endapan TurbiditMiddleton (1967) menyatakan bahwa arus turbid merupakan salah satu tipe dari arus

kerapatan (density current), dimana arus bergerak secara gaya berat, karena adanya perbedaan kerapatan antara arus dengan cairan di sekeliingnya, yang disebabkan oleh adanya dispersi sedimen pada suatu tempat (misalnya : muara sungai atau delta), dimana sedimen banyak terakumulasi karena adanya faktor pemicu, misalnya : suatu gempa bumi, tsunami,dll, mulai bergerak dan meluncur secara tiba-tiba ke arah bawah cekungan. Saat sedimen tersebut mulai meluncur ke bawah akan membentuk slump. Slump tersebut bergerak perlahan-lahan dan berangsur-angsur menjadi lebih cepat disebabkan adanya pengurangan viskositas. Selanjutnya massa sedimen akan bergerak sampai pada lereng yang curam, maka terjadilah kenaikan kecepatan dan pergerakan selanjutnya berubah menjadi arus turbid, sehingga butiran kasar akan terkonsentrasi pada bagian kepala arus, sedangkan yang lebih hglus di bagian ekor. Karena pengaruh gravitasi maka arus turbid akan bergerak ke bawah mengikuti ngarai di bawah samudera. Pada saat mendekati daerah pengendapannya, kecepatan arus mulai berkurang karena penurunan gravitasi akibat kemiringan lereng yang semakin landai. Dalam kondisi seperti ini maka bagian kepala dari arus akan mengerosi lapisan dibawahnya membentuk struktur sedimen scour mark. Sesuai dengan sifat-sifat kerapatan arus, maka pengendapan akan terjadi sekaligus, sehingga sedimen yang diendapkan mempunyai pemilahan yang sangat buruk. Dalam hal ini material-material yang lebih berat akan terkumpul pada bagian depan arus turbid, sedangkan material halus akan terperangkap bersama-sama. Endapan yang pertama terbentuk adalah batupasir berstruktur perlapisan bersusun. Selanjutnya arus akan semakin lemah dan sedimen yang halus akan diendapkan. Apabila kecepatan arus telah hilang, maka akan terjadi pengendapan lempung pelagik dalam suasana suspensi yang menunjukan kondisi lingkungan bernergi rendah. Bouma (1962) menyimpulkan bahwa partikel-partikel sedimen bergerak tanpa bantuan benturan atau seretan air, tetapi bergerak dibawah permukaan air yang relatif tenang (stagnant water). Massa sedimen bisa saja tidak tercampur air secara baik sehingga mengakibatkan massa sedimen tersebut terlalu encer untuk melengser dan membentuk arus turbid. Sedimen yang berbutir kasar tidak menempati bagian kepala dan apabila terendapkan massa sedimen kasar akan membentuk fluxoturbidite yaitu endapan antara nendatan dan arus turbid (Dzulynski, dkk, 1959).

Koesoemadinata (1972) pengendapan arus turbid merupakan suatu keadaan massa teronggok pada lereng benua, yang secara tiba-tiba dapat meluncur dengan kecepatan tinggi bercampur dengan air, yang merupakan suatu aliran menuju laut dalam. Disini partikel-partikel sedimen bergerak tanpa bantuan benturan /seretan air, melainkan oleh energi inersia, dimana energi potensial diubah menjadi energi kinetik,

Fasies Turbidit Mutti dan Ricci Luchi (1972), mengatakan bahwa fasies adalah suatu lapisan atau kumpulan lapisan yang memperlihatkan karakteristik litologi, geometri dan sedimentologi tertentu yang berbeda dengan batuan di sekitarnya. Suatu mekanisme yang bekerja serentak pada saat yang sama. Asosiasi fasies didefinisikan sebagai suatu kombinasi dua atau lebih fasies yang membentuk suatu tubuh batuan dalam berbagai skala dan kombinasi. Asosiasi fasies ini mencerminkan lingkungan pengendapan atau proses dimana fasies-fasies itu terbentuk.Dalam menentukan fasies turbidit, Walker dan Mutti (1973) merinci pembagian fasies turbidit dari Mutti dan Ricci Lucci (1972).

Walker dan Mutti (1973) telah mengemukakan suatu model, yaitu model kipas laut dalam dan hubungannya dengan fasies turbidit Walker (1978) kemudian menyederhanakan kembali klasifikasi tersebut menjadi 5 fasies, yaitu :

1)Fasies Turbidit Klasik (Classical Turbidite, CT)Fasies ini pada umumnya terdiri dari perselingan antara batupasir dan serpih/batulempung

dengan perlapisan sejajar tanpa endapan channel. Struktur sedimen yang sering dijumpai adalah perlapisan bersusun, perlapisan sejajar, dan laminasi, konvolut atau a,b,c Bouma (1962), lapisan batupasir menebal ke arah atas. Pada bagian dasar batupasir dijumpai hasil erosi akibat penggerusan arus turbid (sole mark) dan dapat digunakan untuk menentukan arus turbid purba. Dicirikan oleh adanya CCC (Clast, Convolution, Climbing ripples). Climbing ripples dan convolut merupakan hasil dari pengendapan suspensi, sedangkan clast merupakan hasil erosi arus turbid (Walker, 1985).

2)Fasies Batupasir masif (Massive Sandstone, MS)Fasies ini terdiri dari batupasir masif, kadang-kadang terdapat endapan channel, ketebalan

0,5-5 meter, struktur mangkok/dish structure. Fasies ini berasosiasi dengan kipas laut bagian tengah dan atas.

3)Fasies Batupasir Kerakalan (Pebbly Sandstone, PS)Fasies ini terdiri dari batupasir kasar, kerikil-kerakal, struktur sedimen memperlihatkan

perlapisan bersusun, laminasi sejajar, tebal 0,5 – 5 meter. Berasosiasi dengan channel, penyebarannya secara lateral tidak menerus, penipisan lapisan batupasir ke arah atas dan urutan Bouma tidak berlaku.

4)Fasies Konglomeratan (Clast Supported Conglomerate, CGL)Fasies ini terdiri dari batupasir sangat kasar, konglomerat, dicirikan oleh perlapisan

bersusun, bentuk butir menyudut tanggung-membundar tanggung, pemilahan buruk, penipisan lapisan batupasir ke arah atas, tebal 1-5 m. Fasies ini berasosiasi dengan sutrafanlobes dari kipas tengah dan kipas atas.

5)Fasies Lapisan yang didukung oleh aliran debris flow dan lengseran (Pebbly mudstone, debris flow, slump and slides, SL).

Fasies ini terdiri dari berbagai kumpulan batuan, pasir, kerikil, kerakal dan bongkah-bongkah yang terkompaksi. Fasies ini berasosiasi dengan lingkungan pengendapan kipas atas (upper channel fill).Dari penelitian fasies turbidit ini, beberapa peneliti kemudian berusaha untukmembuat suatu model kipas bawah laut, yang merupakan asosiasi dari beberapa fasies. Model fasies adalah suatu

model umum dari suatu sistem pengendapan yang khusus (Walker, 1992). Dari model tersebut diharapkan dapat diketahui arah pengendapan serta letak dari suatu endapan turbidit.

Dari penelitian fasies turbidit ini, beberapa peneliti kemudian berusaha untukmembuat suatu model kipas bawah laut, yang merupakan asosiasi dari beberapa fasies. Model fasies adalah suatu model umum dari suatu sistem pengendapan yang khusus (Walker, 1992). Dari model tersebut diharapkan dapat diketahui arah pengendapan serta letak dari suatu endapan turbidit.

Model Kipas Bawah Laut Mutti dan Lucchi Mutti dan Lucchi (1972) berdasarkan sifat fisik endapan turbidit seperti warna, komposisi, variasi besar butir, tekstur perlapisan dan struktur sedimen, membagi fasies turbidit menjadi 7 fasies utama, yaitu fasies A,B,C,D,E,F, DAN G, dimana ketujuh fasies tersebut berasosiasi dengan tiga lingkungan pengendapan, yaitu : lereng (slope), dibagi menjadi lereng atas (upper slope) dan lereng bawah (lower slope); kipas (fan) dibagi menjadi kipas dalam (inner fan), kipas tengah (middle fan) dan kipas luar (outer fan); kumpulan daratan cekungan.

Model Kipas Bawah Laut Normark Model kipas bawah laut Normark (1978), terdiri dari 3 lingkungan pengendapan utama, yaitu : kipas atas (upper fan), kipas tengah (middle fan), dan kipas bawah (lower fan). Kipas atas ditandai oleh suatu lembah dengan lebar 1-5 km, endapan dasar lembah terdiri dari endapan berbutir kasar seperti endapan channel, braided berupa batupasir kasar dan batulanau, struktur sedimen perlapisan bersusun, perlapisan sejajar atau interval a dan b Bouma (1962). Kipas tengah ditandai bentuk morfologi suprafan lobe, litologi terdiri dari perselingan batupasir dan batulempung, dimana sifat lapisan batupasir mengkasar dan menebal kearah atas, kipas bawah ditandai oleh permukaan yang hampir rata (flat), lapisan batupasir yang tipis dan berstruktur perlapisan sejajar atau interval b Bouma (1962).

Model Kipas Bawah Laut Walker Model kipas menurut Walker (1978) ini merupakan penyempurnaan darii beberapa peneliti terdahulu yang terdiri dari saluran utama (fedder channel), lereng(slope), kipas atas (upper fan ), kipas tengah (middle fan) yang terdiri dari channeled portion of suprafan lobes, kipas bawah (lower fan) dan dasar cekungan (basin pain). Pada umumnya kipas tersebut berasosiasi dengan lima fasies turbidit yang diajukan oleh Walker (1978). Hubungan antara mekanisme arus turbid dengan jenis fasies yang dihasilkannya dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Pada dasarnya Walker (1978) membagi kipas laut dalam 4 bagian pokok, yaitu :

1)Asosiasi Fasies Pada Lembah Pengisi

Lembah pengisi merupakan alur utama dari sedimen yang membentuk lipas laut dalam. Lembah ini memotong lereng kontinen dan dapat menerus dari laut dalam sampai dekat pantai. Dari penyelidikan yang dilakukan umumnya lembah pengisi berisi sedimen berukuran halus (fasies G), interkalasi lensa-lensa tubuh batupasir dari fasies A merupakan endapan paritan (submarine

channel), interkalasi batuan yang campur aduk (fasies F) juga sering didapatkan sisipan fasies E dan D, diperkirakan sebagai akibat dari kenaikan atau fluktuasi muka air laut setelah zaman es.

2)Asosiasi Fasies Kipas Laut Dalam

Kipas ini dibagi menjadi 3 bagian, yaitu : kipas atas (upper fan), kipas tengah (middle fan), dan kipas bawah (lower fan).

a)Kipas Atas (upper fan)

Kipas atas merupakan pengendapan pertama dari suatu sistem kipas laut dalam, yang merupakan tempat dimana aliran gravitasi itu terhenti oleh perubahan kemiringan. Oleh karena itu, seandainya aliran pekat (gravitasi endapan ulang) ini membawa fragmen ukuran besar, maka tempat fragmen kasar tersebut diendapkan adalah bagian ini. Fragmen kasar dapat berupa batupasir dan konglomerat yang dapat digolongkan ke dalam fasies A,B dan F.Bentuk lembah-lembah pada kipas atas ini bermacam-macam, bias bersifat meander, bias juga hampir berkelok (low sinuosity). Mungkin hal ini berhubungan dengan kemiringan dan kecepatan arus melaluinya, ukuran kipas atas ini cukup besar dan bervariasi tergantung besar dan kecilnya kipas itu sendiri. Lebarnya bisa mencapai mulai dari ratusan meter sampai beberapa kilometer, dengan kedalaman dari puluhan sampai ratusan meter. Alur-alur pada kipas atas berukuran cukup besar.

Walker (1978) memberikan model urutan macam sedimen kipas atas ke bawah. Bagian teratas ditandai oleh fragmen aliran (debris flow) berstruktur longsoran (slump), jika sedimennya berupa konglomerat, maka umumnya letak semakin ke bawah pemilahannya makin teratur, mengakibatkan bentuk lapisan tersusun terbalik ke bagian atas dan berubah menjadi lapisan normal bagian bawah.

b)Kipas tengah (middle fan)

Bagian tengah kipas laut dalam adalah yang paling menarik dan sering diperdebatkan. Letak kipas tengah berada di bawah aliran kipas atas Morfologi kipas laut dalam bagian tengah berumur Resen, dapat dibagi menjadi 2, yaitu suprafan dan suprafan lobes, disamping ketinggian dari lautan, juga morfologi di dalamnya. Suprafan umumnya ditandai lembah yang tidak mempunyai tanggul alam (Nomark, 1978) dimana lembah tersebut saling menganyam (braided), sehingga dalam profil seismic berbentuk bukit-bukit kecil. Relief ini sebenarnya merupakan bukit-bukit dan lembah yang dapat mempunyai relief 90 meter. Lembah dapat berisi pasir sampai kerakal (Nomark,1980), kadang-kadang dapat menunjukan urutan Bouma (1962).Bagian suprafan sebenarnya lebih merupakan model yang kadang-kadang di lapangan sulit untuk diterapkan. Masalah dasar tmbuhnya model bagian ini adalah adanya urutan batuan yang cirinya sangat menyerupai kipas luar, tetapi masih menunjukan bentuk-bentuk torehan, dimana cirri terakhir ini menurut Walker (1978) adalah kipas Suprafan.

c)Kipas Bawah (Lower Fan)

Kipas bawah terletak pada bagian luar dari system laut dalam, Umumnya mempunyai morfologi yang datar sangat landai (Nomark,1978). Kipas bawah merupakan endapan paling akhir dari system paket atau aliran gravitasi tersebut yang paling mungkin mencapai bagian kipas adalah system aliran dari arus kenyang. Ukuran yang paling mungkin di daerah kipas luar adalah berukuran halus.Serta menunjukan urutan vertical , Bouma (1962). Asosiasi fasies kipas bawah disusun oleh lensa-lensa butiran di dalam batulempung, perselingan batupasir dan batulanau yang berlapis tebal. Lnesa-lensa batupasir dari fasies B dan C, sedangkan batuan-batuan yang mengapitnya dari fasies D .Karakteristik asosiasi fasies –fasies kipas bagian bawah ditandai oleh :Langkanya batuan-batuan yang diendapkan di dalamnya pasitan (channel deposit)Penampang geometrinya berbentuk lensa.Di bagian puncak sekuen, kadang-kadang didapatkan juga endapan paritan dan amalgamasi.Sering kali sekuennya memperlihatkan penebalan lapisan ke bagian atas.

3)Asosiasi Fasies Lantai Cekungan

Daerah lantai cekungan adalah daerah yang tidak dipengaruhi oleh aliran gravitasi, dan merupakan endapan asli pada bagian laut tersebut.