BAB VI BATUAN SEDIMEN
Terdapat 4 kelompok utama batuan sedimen berdasarkan proses terjadinya, yaitu 1. Terrigeneous Clastics
B. Lingkungan Pengendapan Laut Dalam
4. Principle of Cross Cutting Relationship
Suatu hal (sesar atau tubuh intrusi) yang memotong perlapisan selalu berumur lebih muda dari batuan yang diterobosnya
"Jika suatu tubuh atau diskontinuitas memotong perlapisan, tubuh tersebut pasti terbentuk setelah perlapisan tersebut terbentuk." Steno, 1669.
William Smith (1769-1839) seorang peneliti dari Inggris. Smith adalah insinyur yang bekerja disebuah bendungan, ia mengemukakan Teori biostratigrafi dan korelasi stratigrafi. Smith mengungkapkan dengan menganalisa keterdapatan fosil dalam suatu batuan, maka suatu lapisan yang satu dapat dikorelasikan dengan lapisan yang lain, yang merupakan satu perlapisan. Dengan korelasi stratigrafi maka dapat diketahui sejarah geologinya pula.
Dalam studi hubungan fosil antar perlapisan batuan, ia pun menyimpulkan suatu hukum yaitu “Law of Faunal Succession”, pernyataan umum yang menerangkan bahwa fosil suatu organisme terdapat dalam data rekaman stratigrafi dan dapat digunakan sebagai petunjuk untuk mengetahui sejarah geologi yang pernah dilauinya. Jasanya sebagai pencetus biostratigrafi membuat ia dikenal dengan sebuatan “Bapak Stratigrafi”.
Ahli Stratigrafi lain seperti D’Orbigny dan Albert Oppel juga berperan besar dalam perkembangan ilmu stratigrafi. D’Orbigny mengemukakan suatu perlapisan secara sistematis mengikuti yang lainnya yang memiliki karakteristik fosil yang sama. Sedangkan Oppel berjasa dalam mencetuskan konsep “Biozone”. Biozone adalah satu unit skala kecil yang mengandung semua lapisan yang diendapkan selama eksistensi/keberadaan fosil organisme tertentu. Kedua orang inilah yang juga mencetuskan pembuatan standar kolom stratigrafi.
Litostratigrafi
Litostratigrafi berhubungan dengan studi dan susunan lapisan berdasarkan karakteristik litologi. Terminologi litologi digunakan oleh banyak geologist dengan dua macam cara, antara lain :
Litologi, merupakan pembelajaran dan deskripsi dari karakteristik fisik dari batuan khususnya pada batuan sampel dan di singkapan (Bates dan Jackson, 1980).
Litologi, merupakan karakteristik fisik seperti : tipe batuan, warna, komposisi mineral, dan ukuran butir.
Berdasarkan hal tersebut kita dapat mendefinisikan satuan litologi sebagai satuan batuan yang didasarkan dengan karakteristik fisik sedangkan litostratigrafi berkaitan dengan studi mengenai hubungan stratigrafi antara lapisan yang dapat diidentifikasi berdasarkan litologi. Tipe Satuan litostratigrafi
Satuan litostratigrafi merupakan tubuh batuan sedimen, beku, metasedimen atau metamorf yang dibedakan berdasarkan karakteristik litologi.
Satuan litostratigrafi ini dapat dikenali berdasarkan karakteristik batuan yang dapat diteliti. Batas antara setiap satuan yang berbeda dapat diidentifikasi secara jelas dengan adanya kontak atau dapat dideskripsikan secara arbitrer karena bersifat gradasional.
Pembedaan satuan stratigrafi ini didasarkan oleh stratotipe (tipe satuan yang ditentukan), dapat terdiri dari batuan yang ada, lokasi ditemukan; singkapan, penggalian, daerah tambang atau lubang bor, yang kesemuanya mengacu pada kriteria batuan.
Di lapangan satuan stratigrafi yang terdiri dari hanya satu litologi saja jarang ditemukan. Umumnya satuan-satuan tersebut terdiri dari beberapa litologi yang saling berhubungan dan berbatasan.Hal yang penting adalah membedakan dan memahami kontak antara litologi tersebut secara vertikal dan lateral.
Satuan litostratigrafi yang paling mendasar antara lain :
Formasi, merupakan satuan stratigrafi yang secara litologi dapat dibedakan dengan jelas dan dengan skala yang cukup luas cakupannya untuk dipetakan di permukaan atau ditelusuri dibawah permukaan. Formasi dapat terdiri dari satu litologi atau beberapa litologi yang berbeda.
Anggota, merupakan bagian dari formasi (formasi dapat terbagi menjadi beberapa satuan stratigrafi yang lebih kecil yang disebut anggota).
Perlapisan, merupakan bagian dari anggota (anggota dapat terbagi menjadi beberapa satuan stratigrafi yang lebih kecil yang disebut perlapisan).
Kelompok/Grup, kombinasi dari beberapa formasi.
Supergrup, kombinasi dari beberapa kelompok.Pengelompokan satuan stratigrafi menjadi satuan litostratigrafi yang lebih spesifik cakupannya dapat berguna untuk menelusuri dan mengkorelasikan lapisan baik pada singkapan dan di bawah permukaan.
Kontak Stratigrafi
Satuan-satuan litologi yang berbeda terpisahkan satu sama lainnya oleh kontak, yang permukaannya dapat berupa bidang datar atau tidak beraturan (ireguler) diantara tipe batuan yang berbeda.
Lapisan yang berurutan secara vertikal dapat dikatakan selaras atau tidak selaras tergantung dari kemenerusan pengendapan.
Lapisan yang memiliki kontak selaras dicirikan dengan susunan pengendapan yang tidak rusak (menerus), umumnya terendapkan secara pararel.
Permukaan yang memisahkan lapisan yang selaras ini disebut keselarasan (conformity), yang merupakan suatu permukaan yang memisahkan lapisan yang lebih muda dengan lapisan batuan yang lebih tua namun disepanjang bidangnya tidak terdapat bukti dari periode non deposisi. Karena kontak yang selaras mengindikasikan tidak ada jeda pengendapan yang signifikan atau hiatus.
Hiatus merupakan jeda atau pemotongan kontinuitas dari pengendapan pada suatu rekaman waktu geologi. Hiatus mewakili periode waktu geologi dimana tidak terdapat sedimen atau lapisan yang terbentuk.
Sementara kontak antara lapisan yang tidak menerus dengan lapisan dibawahnya pada rentang waktu tertentu, atau tidak sesuai kemenerusannya sebagai satu bagian, disebut tidakselaras. Suatu ketidakselarasan meripakan permukaan yang terbentuk sebagai hasil erosi atau nondeposisi, yang memisahkan lapisan yang lebih muda dengan lapisan yang lebih tua, yang mewakili adanya hiatus. Ketidakselarasan menunjukkan sedikitnya kontinuitas dari
pengendapan dan berkaitan dengan periode nondeposisi, pelapukan atau erosi, baik secara subaerial maupun subakueous.
Selain terdapat secara vertikal, kontak juga terdapat secara lateral pada satuan litostratigrafi yang saling berbatasan. Kontak ini terbentuk antara satuan batuan dari umur yang sama dan terdiri dari litologi yang berbeda serta menunjukkan kondisi lingkungan pengendapan yang berbeda. Selain itu ada pula kontak secara lateral yang disebabkan oleh patahan setelah terjadinya pengendapan. Kontak antara tubuh yang berbatasan secara lateral dapat bergradasi, melidah (intertonguing) ; pinching atau wedging.
Kontak Selaras
Kontak antara lapisan yang selaras dapat berupa :
Kontak Tegas, merupakan hasil dari perubahan yang jelas dan tiba-tiba dari litologi yang berbeda. Umumnya terjadi pada pengendapan bidang perlapisan primer yang terbentuk sebagai hasil dari perubahan kondisi pengendapan lokal. Kontak tegas juga dapat disebabkan oleh alterasi kimia setelah pengendapan yang mengakibatkan perubahan warna dikarenakan proses oksidasi dan reduksi dari mineral yang mengandung besi, serta perubahan ukuran butir disebabkan oleh rekristalisasi atau dolomitisasi atau perubahan yang diakibatkan sementasi oleh mineral silika atau karbonat.
Kontak Gradasional, disebut kontak gradasional jika perubahan dari satu litologi ke yang lain memiliki tanda yang kurang jelas dibanding kontak tegas. Kontak gradasional dapat terbagi lagi menjadi beberapa tipe :1.
Kontak Progresif, terjadi ketika satu litologi bergradasi dengan litologi lainnya secara progresif, kurang lebihnya bergradasi secara seragam pada ukuran butir, komposisi mineral, atau karakteristik fisika. Contohnya : Batupasir secara progresif bergradasi menjadi batulempung kearah atas atau batupasir kuarsa berubah menjadi batupasir arenit secara progresif kearah atas.2.
Kontak Interkalatif, merupakan kontak gradasional yang terjadi karena bertambahnya perselingan antara beberapa litologi.Kontak Tidak Selaras
Terdapat empat tipe dari kontak tidak selaras yang dapat dikenali, antara lain : 1. Angular Unconformity
2. Disconformity 3. Paraconformity 4. Nonconformity
Ketidakselarasan dikenali berdasarkan keterdapatan suatu hubungan yang menyudut antara lapisan yang tidak selaras, keterdapatan permukaan erosional yang memisahkan lapisan, dan keaslian batuan dibawah permukaan ketidakselarasan. Berikut akan dibahas satu persatu tipe ketidakselarasan, 3 tipe pertama terjadi antara tubuh batuan sedimen dan tipe terakhir (nonconformity) terjadi antara batuan sedimen dan metamorf atau batuan beku.
1. Angular Unconformity
Merupakan suatu tipe ketidakselarasan dimana sedimen yang lebih muda terendapkan diatas permukaan erosi dari batuan yang lebih tua dimana sebelumnya batuan tersebut mengalami pengangkatan atau perlipatan, maka, batuan yang lebih tua tersebut memiliki dip yang berbeda, umumnya lebih curam, membentuk sudut dengan batuan yang lebih muda.
2. Disconformity
Kenampakannya berupa suatu permukaan ketidakselarasan atas dan bawah dari bidang perlapisan yang secara umum pararel dan kontak antara lapisan yang lebih tua dan mudanya ditandai oleh permukaan erosional yang jelas, ireguler, atau tidak lazim.
3. Paraconformity
Merupakan ketidakselarasan yang tidak tampak dengan jelas, karena dicirikan oleh lapisan atas dan bawah bidang ketidakselarasan yang pararel dan tidak terdapat permukaan erosional atau bukti fisik lainnya dari suatu ketidakselarasan yang jelas. Paraconformity tidak dapat dengan mudah dikenali dan harus diidentifikasi berdasarkan jeda antara rekaman batuan (disebabkan periode nondeposisi atau erosi). Ditentukan dari bukti paleontologi seperti keterdapatan suatu zona fauna atau perubahan fauna yang jelas tampak.
4. Nonconformity
Nonconformity terbentuk antara batuan sedimen dan batuan beku yang berumur lebih tua atau batuan metamorf yang masif, yang telah terekspos, tererosi, sampai akhirnya tertimbun oleh sedimen.
Satuan stratigrafi juga memiliki batas lateral yang jelas. Batasan tersebut tidaklah selalu terbentang secara lateral dan planar tapi dapat pula berterminasi (menunjukkan pola-pola tertentu), baik secara jelas sebagai hasil dari erosi atau bergradasi oleh perubahan litologi yang berbeda. Macam-macam kontak lateral antara lain :
1. Pinch Out
Perubahan litologi secara lateral yang dicirikan oleh penipisan litologi tertentu secara progresif sampai akhirnya hilang dan berganti menjadi litologi lainnya.
2. Intertonguing
Pemisahan lateral dari satuan litologi pada banyak satuan-satuan stratigrafi yang tipis dan menjorok kedalam litologi lainnya secara tidak beraturan.
3. Gradasi Lateral Progresif
Sama dengan gradasi vertikal progresif pada kontak vertikal.
Hubungan Stratigrafi dan Waktu Geologi
Terdapat dua penjelasan yang berbeda tentang stratigrafi, antara lain :
1. Waktu Geologi, yang meliputi jutaan tahun yang lampau sejak keterbentukan bumi.
2. Bukti Material Batuan, Mineral dan Fosil, untuk kejadian-kejadian dalam sejarah bumi.
Kejadian-kejadian tersebut digambarkan dalam terminologi waktu dan penentuan waktu yang berjalan pada setiap material geologi, sehingga kedua penjelasan diatas saling berhubungan. Namun dari pandangan keilmuan yang objektif kedua konsep tersebut tetap terpisah dan sangat penting keberadaannya.
Waktu Geologi
Alur waktu sejak terbentuknya bumi terbagi menjadi satuan-satuan geokronologi, yang merupakan pembagian waktu dalam tahun atau dalam penamaan tertentu yang merepresentasikan waktu tertentu.
Hierarki dari waktu geologi telah ditetapkan, berikut dari periode terpanjang sampai terpendek :
Eon
Merupakan periode waktu terpanjang, terbagi menjadi 3 eon : Arkeozoikum, Proterozoikum dan Fanerozoikum
Era
Eon terbagi lagi menjadi beberapa era, Fanerozoikum terbagi menjadi Paleozoikum, Mesozoikum, dan Kenozoikum
Period
Merupakan bagian dari era, contohnya Mesozoikum terbagi menjadi Triasik, Jura, Kapur Epoch
Pembagian selanjutnya dari periode contohnya ; Awal Kapur, Pertengahan Kapur dan Akhir Kapur
Age
Merupakan pembagian akhir yang hanya terdiri dari rentang beberapa juta tahun.
Material Satuan Stratigrafi
Kontras dengan waktu geologi, satuan stratigrafi didasarkan pada kesatuan materialnya. Ada lima tipe dasar dari material stratigrafi yang dapat dikenali, antara lain :
Litostratigrafi
Melengkapi pembahasan tentang litostratigrafi sebelumnya, bahwa satuan litostratigrafi dapat didefinisikan sebagai suatu tubuh batuan yang dapat dibedakan berdasarkan karakteristik litologi dan posisi stratigrafi relatif terhadap tubuh batuan lainnya.
Kronostratigrafi
Merupakan suatu tubuh batuan yang batas atas dan bawahnya memiliki permukaan yang isokron (memiliki kesamaan waktu). Suatu permukaan yang isokron terbentuk pada waktu yang sama dimanapun.
Satuan kronostratigrafi dibedakan dengan menentukan umur-umur dari batuan-batuan yang ada baik langsung melalui perhitungan isotop atau dengan kalibrasi informasi biostratigrafi. Satuan kronostratigrafi merupakan kesatuan fisik bukanlah konsep abstrak, yang memiliki persamaan langsung dengan satuan waktu geologi.
Aplikasi Kronostratigrafi
Salah satu tujuan dari analisis sedimentologi dan stratigrafi suatu batuan adalah untuk melakukan rekonstruksi lingkungan purba. Untuk dapat merekonstruksi lingkunganpurba pada waktu lampau sangatlah penting untuk mengetahui lingkungan pengendapan yang terdapat pada waktu tersebut. Hal ini memerlukan pengetahuan kronostratigrafi. Untuk membandingkan batuan yang terbentuk pada lingkungan yang berbeda pada waktu yang sama dalam suatu urutan batuan di suatu cekungan pengendapan. Lingkungan pengendapan ditentukan melalui fasies sedimen yang ada pada waktu tertentu dan digunakan untuk merekonstruksikan paleogeografi. Dengan runtutan permukaan kronostratigrafi pada suatu tubuh batuan adalah mungkin untuk membuat suatu seri rekonstruksi dan untuk membentuk suatu model dari evolusi lingkunganpurba.
Biostratigrafi
Satuan biostratigrafi merupakan suatu tubuh batuan yang dibedakan dan dicirikan dengan kandungan fosilnya atau kandungan organisme. Kandungan fosil digunakan untuk menentukan posisi batuan pada suatu urut-urutan perlapisan relatif terhadap batuan lainnya.
Alostratigrafi
Satuan alostratigrafi merupakan suatu tubuh batuan yang dibedakan berdasarkan posisinya relatif terhadap ketidakselarasan atau permukaan lainnya yang merefleksikan perubahan dasar selama pengendapan. ”Sekuen Stratigrafi” merupakan pendekatan pendekatan alostratigrafi dalam membedakan material satuan stratigrafi.
Magnetostratigrafi
Merupakan suatu tubuh batuan yang menunjukkan karakteristik magnetik yang berbeda antar tubuh batuan yang saling berbatasan pada suatu urutan stratigrafi.
Dating (Relative) Stratigraphy Pollen Stratigraphy
Tidal
Rhythmites Typology
Dating (Absolute) Radiocarbon TL/OSL Palaeomagnetics
Past Environments SedimentologyPollen Analysis
Diatom
Analysis Foraminifera
Sub-Surface Investigations Geophysical Archaeological Coring & Boreholes
BAB VII BATUAN METAMORF