KULIAH PETROLOGI
BATUAN SEDIMEN KARBONAT
Sumber : ARIEF, LAB PETOLOGI
KONTROL AKUMULASI KARBONAT
Eustacy
Subsidence
Produktivitas Karbonat
Temperatur (air dangkal yang hangat, antara 30 derajat Utara dan Selatan Ekuator)
Cahaya
Oksigen
Pemasukan klastic
Pemangsa/penyakit
Persediaan bahan gizi (nutrient)
SEDIMEN KARBONAT Insitu production
• Pertumbuhan Organik • Pengendapan kimiawi
Material terdistribusi dalam jarak dekat Sistem Karbonat :
• Menyediakan sumbernya sendiri
• Model Pengendapan Karbonat ≠ Model Pengendapan Klastik
CARBONATE FACTORY
Lokasi di : Karakter :- Break - High turbulence - Slope - Low turbidity
- Other elevation - Water depth relatively shallow
• ORGANIC PRODUCTIVITY – Reef communities – Shells
– Algae
– Most lime mud
• INORGANIC PRODUCTIVITY – Ooids
– Aggregates – Cements – Some lime mud
• IN GENERAL ORGANIC > INORGANIC PRODUCTIVITY
BATUAN KARBONAT
SEMUA BATUAN YANG TERDIRI DARI GARAM
KARBONAT, DALAM PRAKTEKNYA TERUTAMA
BERUPA BATUGAMPING DAN DOLOMIT.
KOMPONEN PEMBENTUK BATUAN KARBONAT :
1. Butiran karbonat (allochems) :
- Butiran skeletal : fragmen bagian yang keras dari
organisme yang kalkareous dan cangkang yang tidak
pecah seperti moluska, echinoid, ostrakoda, dan
foraminifera.
- Ooid : berbentuk speroidal, butiran berukuran pasir terdiri
dari korteks (kulit luar) aragonit atau kalsit yang dibentuk
oleh akresi kimia di sekitar inti partikel.
- Pellets : berbentuk speroidal atau elipsoid, berukuran
pasir, terdiri dari mikrit, tidak punya struktur dalam.
- Litoklas : fragmen batuan karbonat
- Intraklas : fragmen batuan karbonat yang terbentuk lebih
awal (berasal dari cekungan yang sama)
- Ekstraklas : fragmen batuan karbonat dari umur yang
berbeda atau berasal dari cekungan yang berbeda
- Butiran terigen : kuarsa, k-felspar, dll.
2. Matrik lumpur karbonat (mikrit) :
agregat
(kumpulan) kalsit mikrogranular.
3. Semen spar :
kalsit granular yang terekristalisasi
dalam ruang kosong dalam
endapan karbonat atau batugamping, terutama
dalam ruang kosong antar butir
KLASIFIKASI
- berdasarkan ukuran butir : kalsirudit (> 2mm), kalkarenit (62 m –2 mm), kalsilutit (< 62 m)
Klasifikasi R.I. Folk :
- berdasarkan komposisi : alochem, matriks dan semen - Bio (butiran skeletal), oo (ooid), pel (peloid), intra (intraklas) - macam-macam : Biosparit (komponen bioklas, dominan kalsit spar);
pelsparit, oosparit, intrasparit, biolithit (berasal dari terumbu)
Klasifikasi Dunham :
berdasarkan tekstur --proporsi dari butiran vs. matriks Grainstone : butiran tanpa matriks biosparit/oosparit)
Mudstone : matriks, butiran sedikit
Wackestone : matriks > butiran; butiran mengambang di dalam matriks
biomikrit
Packstone : butiran > matriks; butiran saling bersinggungan, hadir matriks biomikrit
Klasifikasi A.F. Embry & J.E. Klovan :
Floatstone & rudstone (butiran kasar)
Bafflestone, bindstone, framestone -boundstone (berdasarkan ikatan material organiknya)
Klasifikasi batugamping menurut Folk (1962)
Klasifikasi batugamping menurut Dunham (1962) dan Embry & Klovan (1971)
DIAGENESIS BATUAN KARBONAT
Diagenesis :
•
Proses ubahan temperatur rendah, pembentukan
batuan sedimen
•
Perubahan secara kimiawi, fisika dan biologi, sebagai
hasilnya tekstur & mineralogi berubah
6 Proses Utama Diagenesis :
sementasi
mikritisasi (microbal micritization)
neomorfisme
DIAGENESIS
lingkungan near-surface marine, meteoric environment, deep-burial environment proses-proses :
sementasi, mikritisasi (oleh organik), neomorfisme, disolusi, kompaksi, dolomitisasi
neomorfisme : proses penggantian mineral yang sejenis (polimorf); biasanya lebih kasar
mineralogi : aragonit, kalsit, dolomit (karbonat), lain-lain (kuarsa, felspar, mineral lempung, fosfat, oksida besi, sulfida, evaporit)
3 lingkungan diagenesis (utama):
- marine (dibawah lantai samudera/sea floor); shallow- & deep water & zone intertidal - supratidal
- near-surface meteoric : terjadi setelah deposisi, atau pada kedaan uplifted setelah burial
- lingkungan burial : 10-ratusan meter : rekristalisasi, metamorfosis
Sementasi
isopachous , gravity (stalactitic) & meniscus, fibrous, syntaxial (semen spar kalsit melingkupi butiran, dan optis kontinu), equent spar–drusty mosaic, poikilotopic (seperti syntaxial, tetapi tidak optis kontinu).
Sementasi
- zone vadose : semen meniscus, mikrostalaktit (diatas muka air) - zone phreatic : semen circumgranular (fig.4.6;4.7)
- zone marin dangkal : fibrous, fibrous –bladed, menjarum, botryoida (fig.5.2; 5.3)
POROSITAS SEKUNDER
Eogenetis stage : periode setelah pengendapan sampai berakhirnya aktifitas air meteorik dan air laut normal (normal marine waters)
porositas : dimodifikasi oleh proses-proses disolusi, sementasi, dolomitisasi
lingkungan meteoric phreatic, meteoric vadose, shalloe –deep marine, evaporite marine
Mesogenetic stage
fase burial ; burried at depth below the majoe influence of surficial diagenetic processes
modifikasi porositas lambat, didominasi oleh proses-proses yang berkaitan dengan kompaksi
interval waktu mesogenetic agak panjang (lama) --mengakibatkan modifikasi porositas cukup intensif; biasanya destruktif
Telogenetic stage
3 Lingkungan/rejim diagenesis batuan karbonat/sedimen karbonat : 1. The sea-floor and shallow marine subsurface regim
mikritisasi akibat boring organisme (algae, bakteri, fungi, moluska, dll)
sementasioleh aragonit & high- magnesian calcite, dolomit (khusus di batugamping modern/resen); macam-macam sementasi :
- berbentuk kristal mikrit (jenis magnesian calcite) sekitar butiran
- fibrous hingga bladed crystals
- fibrous rind & isopachous (identik fibrous rinds apabila ketebalannya sama)
- meniscus & pendant/gravitational cement umumnya di beachrock
- mesh of needle-like crystals - botryoidal
disolusi :terjadi diluar zone I (zone presipitasi &
sementasi); akibatnya semua sedimen karbonat pada kondisi air lebih dalam dan latitude tinggi berkomposisi dominan butiran skeletal
neomorfisme: kombinasi inversi dan rekristalisasi (Folk,1965)
- inversi dari aragonit menjadi kalsit(kalsitisasi) - rekristalisasi : perubahan menghasilkan kristal
berukuran lebih kasar; tanpa perubahan mineralogi - terjadi pada kondisi air lebih dalam d.p. zone I
2. Diagenesis pada lingkungan meteorik
Sedimen karbonat yang semula diendapkan di rejim marin dapat berinteraksi/dibawa ke lingkungan meteorik melalui beberapa cara a.l. :
- pengisian seluruh sedimen secara lengkap dari cekungan karbonat dangkal (shallow carbonate basin) ke/atau diatas muka laut; contoh shoaling upward
- turunnya muka laut batuan karbonat tersingkap - late-stage uplift & unroofing of older carbonates
proses yang terjadi mencakup :
- simple corrosion akibat air hujan, biojenik, - mixing corrosion akibat percampuran air laut - air
meteorik
- hydrostatic corrosion : akibat meningkatnya tekanan hidrostatis sesuai dengan kedalaman, dibawah water table - presipitasi kalsit low Mg lebih umum d.p. proses
disolusi unsur tsb
diagenesis di lingkungan zone vadose: - rongga diisi oleh udara dan air
- 2 bagian (Longman, 1980) : zone soil atau zone larutan, dan zone presipitasi
- disolusi :
alterasi kalsit Mg menjadi kalsit, neomorfisme aragonit kalsit
dilingkungan zone phreatik
- terletak dibawah zone vadose; dibawahnya zone campuran (mixing zone)
-rongga terisi penuh oleh air
- sementasi jenis isopachous dominan; semen syntaxial
dilingkungan zone campuran
- proses disolusi lebih dominan d.p. presipitasi - kalau terbentuk kalsit, akan terjadi dibagian bawah - semakin kebawah, semen kalsit akan lebih banyak Mg nya
diagenesis di lingkungan meteorik telogenetik - disolusi dominan :
karst terbentuk apabila cuaca humid
menghasilkan porositasjenis vugs, caves, cavern
3. Diagenesis di lingkungan deep burial environment
proses-proses yang terjadi : - kompaksi secara fisik :
grainpacking & reorientasi butiran
deformasi butiran pressure dissolution (chemical compaction) - hasilnya stylolitic texture
flattening grains/pellets butiran hancur, dll - sementasi :
- bladed-prismatic cement, - coarse mozaic calcispar - poikilotopic calcite - coarse dolomite - coarse anhydrite - neomorfisme,
- aggrading- & deggrading- neomorphism - aggrading neomorpism :
perubahan kristal aragonit menjadi mikrit
lumpur karbonat mikrospar
lumpur karbonat, fosil, dll kristal lebih kasar (pseudospar)
3 macam fabric hasil neomorfisme : - granular
- radial-fibrous - syntaxial rims
POROSITAS
PERBANDINGAN JUMLAH RONGGA TERHADAP VOLUME TOTAL (%)
MACAM-MACAM (BERDASARKAN WAKTU TERBENTUKNYA)
POROSITAS PRIMER DAN SEKUNDER
POROSITAS PRIMER : TERBENTUK PADA SAAT DIENDAPKAN – DIAGENESIS (DIAGENESIS AWAL)
POROSITAS SEKUNDER : TERBENTUK SELAMA DIAGENESIS LANJUT MESOGENESIS –TELOGENESIS (DEEP BURIAL –UPLIFTED)
POROSITAS PRIMER : INTERKRISTALIN, INTRAKRISTALIN, INTERGRANULAR, INTRAGRANULAR
POROSITAS SEKUNDER :
- akibat retakan/fracturing, - pengkerutan/ shrinkage
- pelarutan (dissolution) : butiran, semen, matriks, dll
Batugamping Boundstone, terlihat adanya coral, rekahan dan stylolit Lokasi : Gunung Hawu
Batugamping Boundstone, terlihat adanya branching coral, rekahan dan stylolit Lokasi : Gunung Hawu
Batugamping Boundstone, terlihat adanya masif head coral, dan porositas vuggy Lokasi : Pasir Lampegan
Batugamping Boundstone, terlihat adanya Bindstone coral dengan kenampakan encrusting algae, rekahan dan stylolit
Batugamping Boundstone kontak erosional dengan batugamping bioklastik Lokasi : Pasir Lampegan
Batugamping bioklastik dengan butiran kuarsa pada dasar bidang erosional Lokasi : Pasir Lampegan
A. Morfologi terjal Batugamping Berlapis
B. Perselingan Batugamping Packstone dengan Batulempung karbonatan (napal)
C. Batugamping Rudstone
Lokasi : Pasir Cikamuning A
B
Morfologi terjal Batugamping Boundstone
Lokasi : Gunung Pawon
Perselingan Batugamping Platy Coral Boundstone dengan Batugamping Branching Coral Bafflestone Lokasi : Gunung Pawon
neomorfisme
mikrit
Dolomitisasi (warna putih/tak berwarna) : d
d
No. Batuan
Warna : warna yang representatif
Tekstur : Ukuran Butiran, Pemilahan, Kebundaran Butiran, Kemas, Abrasi, Kontak Antar Butiran
Butiran : Jenis (butiran skeletal, ooid, pellets, litoklas, butiran terigen), Matrik : mikrit, Semen : Sparry Calcite; Prosentase
Struktur : Struktur Sedimen Fisika dan Biogenik; Perlapisan (Strike-dip, Tebal), Organic Tracks & Trails, Organic Burrow, Stylolite, dll.
Porositas : Baik (menyerap air), Sedang (diantara baik-buruk), Buruk (Tidak menyerap air); Jenis Porositas (vuggy, fracture, intercrystalline, mouldic, dll),
Prosentase; Kekompakan : getas, kompak, lunak, keras, dll.
Nama Batuan: Batugamping Bioklastik, Kalkarenit, Mudstone, Wackestone, Packstone, Grainstone, Boundstone, dll.
Diagenesis : Kompaksi, Dissolution, Dolomitisasi, Replacement, Neomorfisme, dll
PEMERIAN BATUAN –PRAKTIKUM PETROLOGI
Nama : Asep Kelompok : Senin 10.00-12.00
NIM : 12003001 Asisten : Kabayan
Batugamping Bioklastik Numulites (Numulites Packstone), abu-abu-putih kecoklatan, berukuran pasir sedang (0,3-0,45 mm), terpilah sedang, membundar-menyudut tanggung, kemas terbuka, grain supported, butiran terdiri dari fosil numulites, coral, matrik berupa mikrit, semen kalsit, struktur sedimen boring, porositas vuggy (sedang) , kompak.
Numulites (50%) 0,3-0,45 mm, putih, membundar-menyudut tanggung.
Coral (5%) 0,4 mm, putih-abu-abu, membundar-membundar tanggung.
Matrik (30%) <1 mm, putih kecoklatan-abu-abu, berupa mikrit.
Semen (10%) <1 mm, putih, kristalin, berupa kalsit.
Porositas (5%) berupa porositas vuggy. Gambar batuan 10 cm
15 cm
The platform margin and slope
Ramps
Rimmed shelves Attached platforms
Escrapment margins
Detached platform (Isolated Platform)
THE PLATFORM MARGIN
Carbonate Ramp
Ramp and Rimmed
Isolated Platform
Rim
REEF
