SEDIMENTOLOGI DAN STRATIGRAFI
Terrigenous klastik Sedimen: Kerikil, Pasir dan Lumpur
Dosen Pengampu:
Adi Susilo, Ph.D
Oleh :
Ihda Arija Alfi Husna 125090700111001
GEOFISIKA, JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
Terrigenous klastik Sedimen: Kerikil, Pasir dan Lumpur
Sedimen klastik terrigenous dan batuan sedimen terdiri dari fragmen yang dihasilkan dari pelapukan dan erosi dari batuan yang lebih tua. Mereka diklasifikasikan menurut ukuran fragmen dan komposisi bahan. Analisis kerikil dan konglomerat dapat dianalisis langsung di lapangan mengenai darimana material tersebut berasal dan bagaimana material tersebut tertransportasi. Pasir dan batupasir juga dapat dianalisis langsung di lapangan, namun untuk menganalisisnya lebih lengkap mengenai komposisi butir masing-masing dan hubungan butir satu sama lain dapat dilakukan di bawah mikroskop dengan analisis petrografi. Sedimen terbaik, lumpur dan tanah liat, hanya dapat dianalisis menggunakan mikroskop elektron scanning dan difraktometer sinar-X. Proporsi ukuran fragmen yang berbeda dan tekstur sedimen klastik terrigenous pada batuan sedimen dapat memberikan informasi tentang sejarah transportasi material dan lingkungan pengendapan.2.1 KLASIFIKASI SEDIMEN DAN BATUAN SEDIMEN
Klasifikasi batuan sedimen ditunjukkan pada Gambar. 2.1. Skema tersebut seperti skema kebanyakan klasifikasi proses alam dan produk yang termasuk anomali (deposit kimia, endapan kalsium karbonat akan diklasifikasikan sebagai batu kapur, bukan evaporite) dan kelompok sebarang (pembagian batu kapur sebagai batu memiliki lebih dari 50% kalsium karbonat ), tetapi skema berfungsi sebagai kerangka umum saja.
Material terrigenous klastik adalah material yang terdiri dari partikel atau fragmen yang
berasal dari batuan yang sudah ada sebelumnya.
Fragmen-fragmen tersebut pada prinsipnya merupakan detritus yang terkikis dari batuan dasar dan biasanya sebagian besar terdiri dari mineral silikat: istilah sedimen detrital dan sedimen silicifragmenic juga digunakan untuk bahan ini. Fragmen mempunyai range ukuran dari partikel lempung dalam mikron, untuk batu-batu meter. Batupasir dan konglomerat membentuk 20-25% dari batuan sedimen dalam catatan stratigrafi dan mudrocks 60% dari total.
Gambar 2.1 Skema klasifikasi sedimen dan batuan sedimen
Karbonat menurut definisi, batu kapur adalah setiap batuan sedimen yang mengandung lebih
dari 50% kalsium karbonat (CaCO3). Dalam lingkungan alam sumber utama kalsium karbonat berasal dari bagian yang keras dari organisme, terutama invertebrata seperti moluska. Batugamping mengandung 10-15% dari batuan sedimen dalam catatan stratigrafi.
Evaporite adalah deposit yang terbentuk oleh hasil presipitasi garam dari air karena penguapan.
Sedimen gunung api (volcanistic sediments) dihasilkan dari letusan gunung berapi atau hasil
dari pemecahan batuan vulkanik.
Lainnya, Sedimen lainnya dan batuan sedimen adalah sedimen ironstone, sedimen fosfat,
deposit organik (batubara dan serpih minyak) dan cherts (batuan sedimen mengandung silika). Kelompok ini kurang umum secara volumetric dibandingkan dengan klasifikasi lainnya, naik sekitar 5% dari catatan stratigrafi, namun beberpa cukup penting dalam untuk segi ekonomi. Dalam bab ini deposit klastik terrigenous merupakan: jenis lain dari sedimen dan batuan sedimen yang akan dibahas dalam Bab 3.
2.1.1 Terrigenous Sedimen Klastik dan Batuan Sedimen
Perbedaan antara sedimen (umumnya material lepas) dan batuan sedimen yang lithified (kompak): lithifikasi adalah proses 'perubahan menjadi batuan' (18.2). Lumpur, lanau dan pasir diartikan sebagai agregat yang saling terlepas (tidak terpadatkan); penambahan awalan kata 'batu' (batulumpur, batulanau, batu pasir) menunjukkan bahwa materi tersebut telah lithified (kompak) dan menjadi batuan yang padat. Bahan yang lebih kasar, kerikil yang saling terlepas dinamakan sesuai dengan ukurannya sebagai butir, kerikil, batu koral dan agregat yang lebih besar, yang jika lithified akan menjadi konglomerat (kadang-kadang dengan berbagai ukuran penamaan lebih spesifik ditambahkan sebagai awalan, misalnya 'kerikil konglomerat').
Klasifikasi tiga jenis ukuran butir digunakan sebagai titik awal untuk mengklasifikasikan dan nama terrigenous sedimen klastik dan batuan sedimen: kerikil dan konglomerat terdiri dari fragmen yang kuran diameternya lebih besar dari 2mm; ukuran diameter butiran pasir adalah antara 2mm dan 1 / 16mm (63 mikron); lumpur (termasuk lempung dan lanau) terdiri dari partikel yang memiliki diameter berukuran kurang dari 63 mikron. Ada beberapa jenis skema dan ada beberapa cara dalam mengelompokkan sedimen, namun sedimentologis umumnya menggunakan Skala Wentworth (Gbr. 2.2) untuk mendefinisikan dan memberikan nama deposit terrigenous klastik.
2.1.2 Skala Ukuran Butir Berdasarkan Skala Udden-Wentworth
Skema tersebut umumnya disebut dengan Skala Wentworth, skema ini adalah skema yang digunakan paling umum untuk mengklasifikasikan sedimen berdasarkan agregat partikulatnya (Udden 1914; Wentworth 1922). Cara pembacaan dalam skala ini didasarkan pada dua batas ukuran : misalnya, butiran medium sand mempunyai ukuran antara 0,25 sampai 0.5mm, butiran
coarse sand mempunyai diameter antara 0,5 sampai 1,0 mm, butiran very coarse sand memiliki
diameter antara 1,0 sampai 2.0mm, dll. Pembacaan tersebut didasarkan pada peningkatan nilai logaritmik, tetapi logaritma 'berbasis dua', yang berlawanan dengan logaritma 'berbasis sepuluh' dalam ‘log’ pada umumnya. Skala ini telah dipilih karena hal tersebut mencerminkan distribusi alami partikel sedimen dan dengan cara yang sederhana dapat menghubungkan yang memulai dengan blok besar dan secara berulang dapat terbagi menjadi dua bagian.
Gambar 2.2 Skala ukuran butir Udden-Wentworth untuk sedimen klastik: diameter fragmen
dalam millimeter digunakan untuk mendefisnisikan ukuran berbeda dalam skala, dan phi adalah nilai –log2 pada diameter butir.
Empat kelompok dasar diakui: a. clay (<4 mm)
b. lanau (4 mm sampai 63mm)
c. pasir (63 mm atau 0.063mm menjadi 2,0 mm) d. kerikil / agregat (> 2.0 mm)
Skala phi adalah nilai yang menggambarkan secara numeric dari Skala Wentworth. Huruf Yunani ' ∅ ' (phi) sering digunakan sebagai satuan untuk skala ini. Menggunakan logaritma berbasis dua, ukuran butir dapat dilambangkan pada skala phi sebagai berikut:
∅=−log2(diameter butir dalammm)
Tanda negatif dalam persamaan diatas digunakan karena lazim untuk mewakili ukuran butir pada grafik sebagai penurunan pembacaan dari kiri ke kanan pada tabel (2.5.1). Dengan menggunakan rumus ini, butiran dengan ukuran 1mm adalah 0 ∅ ; peningkatan ukuran butir 2mm adalah
−1 ∅ , 4mm adalah −2 ∅ , dan sebagainya; penurunan ukuran butir, 0.5mm adalah +1∅ ,
0.25mm adalah +2∅ , dll.
2.2 KERIKIL DAN KONGLOMERAT
Kelompok fragmen yang memiliki diameter lebih dari 2mm dibagi menjadi gravel, pebbles, cobbles dan boulders (Gambar. 2.2). Kerikil yang terkonsolidasi disebut dengan konglomerat (Gambar 2.3.) Dan pendiskripsian konglomerat biasanya akan diberi nama sesuai dengan ukuran fragmen dominan yang terdapat pada konglomerat itu sendiri. Contoh : jika sebagian besar fragmen pada konglomerat mempunyai diameter antara 64mm hingga 256mm, maka konglomerat tersebut akan disebut dengan “konglomerat cobble”. Breksi merupakan istilah umum yang digunakan untuk menamai konglomerat yang terdiri dari fragmen berbetuk sudut pada sisinya (Gambar. 2.4). Dalam beberapa keadaan konglomerat disebut dengan breksi dimana deposit yang terkumpul adalah “sedimen breksi” untuk membedakannya, sedimen breksi terbentuk dari “tektonik breksi” yang dibentuk oleh fragmentasi batuan di zona sesar. Campuran fragmen bulat dan sudut kadang-kadang disebut breccio-konglomerat. Kadang-kadang kata
rudite dan kata sifat rudaceous digunakan dalam menamai batuan campuran tersbut: istilah ini
Gambar 2.3 Konglomerat dengan komposisi pebbles dengan butiran membundar sempurna
Gambar 2.4 Konglomerat (breksi) yang tersusun dari fragmen bentuk bersudut
2.2.1 Komposisi kerikil dan konglomerat
Deskripsi lebih lengkap tentang sifat kerikil atau konglomerat dapat dinyatakan dengan menganalisis jenis ini fragmen yang terkandung didalamnya. Jika semua fragmen dalam satu konglomerat berasal dari material atau litologi yang sama (missal seluruh fragmen berasal dari granit), maka konglomerat tergolong monomict. Sebuah konglomerat disebut polymict jika konglomerat berisi fragmen yang berasal dari banyak litologi yang berbeda-beda, dan disebut dengan istilah oligomict bila fragmen berasal hanya dari dua atau tiga jenis litologi saja.
Hampir semua lithology dapat ditemukan sebagai fragmen dalam kerikil dan konglomerat.
Ketahanan Litologi, litologi yang kurang rentan terhadap kerusakan fisik dan kimia, memiliki
kesempatan lebih tinggi untuk dipertahankan sebagai fragmen dalam konglomerat. Faktor yang mengendalikan ketahanan suatu jenis batuan meliputi adanya mineral dan kemudahan mereka dipecah secara kimiawi atau fisik di dalam lingkungan. Beberapa batupasir memecah menjadi fragmen berukuran pasir saat terkikis karena sementasi butiran yang lemah. Faktor yang paling penting dalam mengendalikan varietas fragmen yang ditemukan adalah batuan dasar terkikis di daerah tersebut. Kerikil seluruhnya akan terdiri dari bfragmen batu kapur jika daerah sumber hanya terdiri dari batu kapur batuan dasar. Pengakuan pada beberapa fragmen tersebut dapat menjadi suatu cara dalam penentuan sumber batuan sedimen konglomerat (5.4.1).
2.2.2 Tekstur konglomerat
Konglomerat jarang seluruhnya hanya terdiri dari bahan berukuran kerikil saja. Antara grain, pebbles, cobbles dan boulders, akan sering terdapat pasir halus dan / atau lumpur: bahan yang lebih halus antara fragmen besar ini disebut sebagai deposit matriks. Jika ada proporsi matriks berlebih (lebih dari 20%), maka batuan disebut sebagai konglomerat pasiran atau konglomerat
lumpuran, tergantung pada ukuran butir dari matriks tersebut (Gbr. 2.5). Konglomerat intraformational terdiri dari fragmen yang berasal dari bahan yang sama seperti matriks dan
terbentuk sebagai hasil dari pengerjaan ulang dari sedimen lithified yang terbentuk setelah adanya deposisi.
Proporsi matriks dalam batuan merupakan faktor penting dalam penentuan tekstur pada batuan sedimen konglomeratik, yaitu, dalam penataan ukuran butir yang berbeda di dalam batuan. Perbedaan tersebut umumnya dibuat antara konglomerat yang didukung oleh fragmen (Gbr. 2.6), yaitu dengan seluruh fragmen menyentuh antara satu sama lain di dalam batuan, dan satu yang lain adalah konglomerat yang didukung oleh banyaknya matriks (Gbr. 2.7), di mana sebagian besar pada batuan adalah matriks yang mengelilingi fragmen. Orthoconglomerate merupakan istilah yang kadang digunakan untuk menunjukkan bahwa batuan didukung oleh fragmen, dan paraconglomerate adalah istilah untuk tekstur konglomerat yang didukung matriks. Tekstur ini penting ketika dalam menentukan model transportasi dan pengendapan konglomerat (misalnya pada penggemar aluvial: 9.5).
Susunan ukuran fragmen di dalam konglomerat juga penting dalam interpretasi proses pengendapan. Dalam aliran air, kerikil dapat dipindahkan lebih mudah daripada cobbles dimana hanya membutuhkan energy yang lebih sedikit. Deposit yang yang telah tertindih oleh batuan
kerikil lain dan ditafsirkan dalam beberapa kasus bahwa deposit tersebut telah terbentuk dari aliran yang menurun dalam kecepatan. Penafsiran ini adalah salah satu teknik yang digunakan dalam menentukan proses transportasi dan pengendapan batuan sedimen (4,2).
Gambar 2.6 Konglomerat yang didukung oleh fragmen: pebbles saling bersentuhan satu dengan yang lain
Gambar 2.5 Tatanama batuan berdasarkan campuran antara kerikil, pasir dan lumpur
2.2.3 Bentuk dari fragmen
Bentuk fragmen pada kerikil dan konglomerat ditentukan oleh sifat fraktur batuan dasar mereka berasal dan sejarah transportasi. Batuan dengan bidang fraktur sama ke segala arah akan membentuk blok kubik atau equant yang membentuk fragmen bola ketika ujung-ujungnya terbulatkan karena transportasi (Gbr. 2.8). Litologi batuan batuan dasar yang hancur menjadi lembaran-lembaran, seperti batu kapur atau batu pasir, membentuk fragmen dengan satu sumbu lebih pendek dari dua lainnya (Krumbein & Sloss 1951). Bentuk ini disebut bentuk oblate atau
diskoid. Fragmen berbentuk batang atau fragmen prolate jarang, fragmen tersebut biasanya
terbentuk terutama dari batuan metamorf dengan struktur linear yang kuat.
Ketika fragmen diskoid yang bergerak dalam aliran air mereka berorientasi dan dapat menumpuk dalam bentuk yang dikenal sebagai penyirapan atau imbrikasi (Gambar 2.9 & 2.10). Tumpukan tersebut teratur dalam posisi yang yang searah aliran, yang mana dengan fragmen discoid mencelupkan hulu. Dalam orientasi ini, air dapat mengalir paling mudah di sisi hulu klas tersebut, sedangkan bila fragmen berorientasi mencelupkan hilir, mengalir di tepi dari fragmen
yang menyebabkannya reorientasi. Arah imbrikasi kerikil discoid dalam konglomerat dapat digunakan untuk menunjukkan arah alirannya. Jika klas diskoid memanjang, orientasi sumbu terpanjang dapat membantu untuk menentukan modus dari deposisi: fragmen yang terkumpul oleh aliran air akan cenderung memiliki sumbu panjang yang tegak lurus terhadap aliran, sedangkan fragmen yang terkumpul oleh glasial (7.3. 3) akan memiliki berorientasi parallel terhadap sumbu panjang dengan aliran es.
Gambar 2.8 Bentuk fragmen dapat dibagi dalam empat model: equant, rod, disc, dan blade. Bentuk equant dan disc sering ditemukan.
Gambar 2.9 Konglomerat yang menunjukkan dasar imbrikasi pada fragmen selama deposisi dalam aliran arus dari kiri ke kanan
Gambar 2.10 Hubungan antara imbrikasi dan arah aliran oleh arah orientasi fragmen.
2.3 Pasir dan batu pasir
Butiran pasir dibentuk oleh pemecahan batuan yang sudah ada sebelumnya oleh pelapukan dan erosi (6.4 & 6.5), dan dari bahan yang membentuk dalam lingkungan pengendapan. Hasil pecahan terbagi dalam dua kategori: butir mineral, terkikis dari batuan yang sudah ada sebelumnya, dan potongan pasir berukuran besar, atau fragmen litik. Butiran yang terbentuk dalam lingkungan pengendapan terutama dari asal biogenik, yaitu berasal dari potongan dari tumbuhan atau hewan, tetapi ada beberapa yang dibentuk oleh karena adanya reaksi kimia.
Pasir dapat didefinisikan sebagai sedimen terutama terdiri dari butiran dengan ukuran 63 mikro
meter hingga 2mm dan batu pasir didefinisikan sebagai batuan sedimen dengan butir ukuran tersebut. Berbagai ukuran ini dibagi menjadi lima interval: sangat baik, baik, sedang, kasar dan sangat kasar (Gambar 2.2.). Perlu dicatat bahwa nomenklatur ini hanya mengacu pada ukuran partikel. Meskipun banyak batupasir mengandung butiran utama kuarsa, batu pasir istilah tidak membawa implikasi tentang jumlah kuarsa yang ada dalam batu dan batupasir hanya mengandung kuarsa. Demikian pula, arenite istilah, yang merupakan batu pasir dengan matriks kurang dari 15%, tidak menyiratkan komposisi fragmen tertentu. Seiring dengan kata sifat untuk menggambarkan arenaceous sebagai berpasir, arenite memiliki akar etimologis dalam bahasa Latin pasir, 'arena', juga digunakan untuk menggambarkan suatu area dengan lantai berpasir.
2.3.1 Detrital butir mineral pada pasir dan batupasir
Ada kemungkinan mineral yang berbeda berada di dalam pasir dan batupasir, dan disini hanya akan dijelaskan yang paling umumsaja.
Quartz
Quartz adalah jenis mineral yang paling umum ditemukan sebagai butiran di dalam pasir dan batulanau. Sebagai mineral utama, kuarsa adalah unsur utama batuan granit, terjadi pada beberapa batuan beku komposisi menengah dan tidak terdapat pada jenis batuan beku dasar. Batuan metamorf seperti gneisses terbentuk dari bahan granit dan banyak batu metasedimen kasar yang mengandung proporsi kuarsa yang tinggi. Kuarsa juga terjadi di vein, dipicu oleh cairan panas yang terkait dengan proses beku dan metamorf. Kuarsa adalah mineral yang sangat stabil yang tahan terhadap kerusakan kimia pada permukaan bumi. Butir-butir kuarsa mungkin rusak atau terkelupas selama transportasi tetapi dengan kekerasan 7 pada Skala Mohs, butir kuarsa tetap utuh meskipun jarak transportasi jauh dan waktu transportasi yang lama. Dalam tangan butir spesimen kuarsa menunjukkan variasi: berwarna varietas seperti berasap atau susu dan amethyst terjadi tetapi sebagian besar kuarsa terlihat butiran yang jelas.
Feldspar
Feldspar batuan beku mengandung feldspar sebagai komponen utama. Feldspar ini sangat umum dan dilepaskan dalam jumlah besar ketika granit, andesit, gabbros serta beberapa sekis dan gneisses rusak. Namun, feldspar rentan terhadap perubahan kimia selama pelapukan dan, yang lebih lembut dari kuarsa, cenderung terkelupas dan rusak selama transportasi. Feldspars hanya umum ditemukan dalam keadaan di mana pelapukan kimia batuan dasar belum terlalu kuat dan jalur transportasi ke lokasi pengendapan relatif singkat. Feldspars Kalium lebih sering terjadi sebagai butir detrital dari varietas sodium- dan calciumrich, karena mereka secara kimiawi lebih stabil ketika mengalami pelapukan (6.4).
Mica
Kedua mineral mika pada umumnya, biotit dan muskovit, relatif melimpah sebagai biji-bijian dalam batu pasir, meskipun muskovit lebih tahan terhadap cuaca. Mereka berasal dari granit menengah pada batuan beku dan komposisi dari sekis dan gneisses di mana mereka telah terbentuk sebagai mineral metamorf. Bentuk platy biji-bijian mika membuat mereka berbeda dalam spesimen tangan dan di bawah mikroskop. Mica cenderung terkonsentrasi di kumpulan pada perlapisan dan sering memiliki luas permukaan lebih besar dari biji-bijian detrital lainnya dalam sedimen; ini dikarenakan butiran platy memiliki kecepatan pengendapan yang lebih rendah daripada butiran mineral equant dari massa yang sama dan volume sehingga micas tinggal di penghentian sementara lebih lama dari kuarsa atau feldspar butir dari massa yang sama.
Mineral berat
Mineral umum ditemukan di pasir memiliki kepadatan sekitar 2,6 atau 2,7 g cm-3: kuarsa memiliki kerapatan 2.65 g cm-3,. Sebagian batupasir mengandung proporsi kecil, biasanya kurang dari 1%, mineral yang memiliki kepadatan yang lebih besar. Mineral berat memiliki kerapatan lebih besar dari 2,85 g cm-3 dan secara tradisional dipisahkan dari sebagian besar mineral ringan dengan menggunakan cairan kepadatan yang mineral umum akan mengapung di tetapi sebagian kecil dari mineral padat akan tenggelam. Mineral ini jarang terjadi dan studi mereka hanya mungkin setelah berkonsentrasi mereka dengan pemisahan cairan padat. Mereka berharga dalam studi asal (5.4.1) karena mereka bisa menjadi ciri khas dari daerah sumber tertentu dan karena itu berharga bagi studi tentang sumber detritus. Mineral berat umum termasuk zirkon, turmalin, rutil, apatit, garnet dan berbagai mineral aksesori lainnya metamorf dan beku.
Mineral Miscellaneous
Mineral lainnya jarang terjadi dalam jumlah besar di pasir. Sebagian besar mineral umum dalam batuan silikat beku (misalnya olivin, pyroxenes dan amphiboles) semua terlalu mudah dipecah oleh pelapukan kimia. Oksida besi relatif melimpah. Konsentrasi lokal dari mineral tertentu dapat terjadi ketika ada sumber terdekat.
2.3.2 Komponen lain dari pasir dan batupasir
Fragmen litik
Rincian yang sudah ada, baik-baik untuk butiran batuan beku medium, metamorf dan sedimen hasil batu dalam fragmen berukuran pasir. Fragmen litik pasir berukuran hanya ditemukan pada batuan berbutir menengah karena menurut definisi kristal mineral dan biji-bijian dari jenis batuan berbutir kasar adalah ukuran butiran pasir atau lebih besar. Penentuan litologi fragmen ini batu biasanya membutuhkan analisis petrografi oleh tipis-bagian pemeriksaan (2.3.5) untuk mengidentifikasi mineral dan kain.
Butir-butir batuan beku seperti basal dan riolit rentan terhadap perubahan kimia di permukaan bumi dan hanya umum ditemukan di pasir terbentuk dekat dengan sumber bahan vulkanik. Pantai di sekitar pulau-pulau vulkanik mungkin hitam karenaseluruhnya hampir terdiri dari biji-bijian litik basal. Sandstone dengan komposisi semacam ini jarang ditemukan dalam catatan stratigrafi, tapi biji-bijian dari jenis batuan vulkanik mungkin umum ditemukan dalam sedimen yang diendapkan dalam cekungan yang terkait dengan vulkanisme keretakan (Bab 17).
Fragmen sekis dan batuan pelitic (halus) metamorf dapat dikenali di bawah mikroskop dengan kain aligned kuat yang memiliki satuan batuan ini: tekanan selama hasil metamorfosis dalam butiran mineral menjadi reorientasi atau tumbuh menjadi keselarasan tegak lurus terhadap medan tegangan. Micas paling jelas menunjukkan kain ini, tetapi kristal kuarsa dalam batuan metamorf juga dapat menampilkan keselarasan yang kuat. Rocks dibentuk oleh metamorfosis dari satuan batuan yang kaya kuarsa memecah ke biji-bijian relatif tahan yang dapat dimasukkan ke dalam batu pasir a.
Fragmen litik batuan sedimen dihasilkan ketika strata yang sudah ada terangkat, dan terkikis. Butiran pasir dapat dibentuk ulang oleh proses ini dan butiran dapat terjadi melalui sejumlah siklus erosi dan redeposition (2.5.4). Satuan batuan Mudrock Finergrained dapat memecah untuk membentuk butiran pasir berukuran meskipun perlawanan mereka terhadap kerusakan lebih lanjut selama transportasi sebagian besar tergantung pada derajat lithification dari Mudrock (18.2). Potongan batu kapur biasanya ditemukan sebagai fragmen litik dalam batu pasir meskipun batu yang sebagian besar terdiri dari biji-bijian berkapur akan diklasifikasikan sebagai batu kapur (3.1). Salah satu satuan batuan paling umum terlihat adalah sebagai butiran pasir rijang (3.3), yang mana silika adalah bahan yang tahan.
Partikel Biogenik
Potongan kecil kalsium karbonat yang ditemukan di batu pasir umumnya ditemukan dalam kerang rusak, moluska dan organisme lain yang memiliki bagian keras berkapur. Fragmen biogenik umumnya terdapat di pasir yang diendapkan di lingkungan laut dangkal di mana organisme ini paling berlimpah. Jika ini fragmen berkapur membuat lebih dari 50% dari sebagian besar batu itu akan dianggap sebagai batu kapur (sifat dan terjadinya fragmen biogenik berkapur dijelaskan dalam bab berikutnya: 3.1.3). Fragmen tulang dan gigi dapat ditemukan dalam batupasir dari berbagai lingkungan tetapi jarang ditemukan. Kayu, biji dan bagian lain dari tanaman darat dapat dipertahankan dalam batu pasir yang terendapkan dalam lingkungan benua dan laut.
Mineral Autigenik
Mineral yang tumbuh sebagai kristal dalam lingkungan pengendapan disebut mineral autigenik. Mereka berbeda dari semua mineral detrital yang terbentuk oleh proses beku atau metamorf dan kemudian ulang ke alam sedimen. Banyak mineral karbonat membentuk authigenically dan mineral penting lainnya yang terbentuk dengan cara ini glauconite / glaucony (11.5.1), silikat besi hijau yang terbentuk di lingkungan laut dangkal.
Matriks
Bahan butir halus terdapat pada batupasir disebut sebagai matriks (2.2.2). Dalam pasir dan batu pasir matriks biasanya lumpur dan material berukuran tanah liat, dan mungkin seluruhnya atau sebagian mengisi ruang antara butir. Perbedaan antara matriks, yang bahan disimpan bersama dengan biji-bijian, dan semen (18.2.2), yang secara kimia diendapkan setelah deposisi.
2.3.3 Sandstone nomenklatur dan klasifikasi
Deskripsi dari batu pasir biasanya mencakup beberapa informasi mengenai jenis butiran ini. Nama informal seperti batu pasir dari mika digunakan ketika batu jelas mengandung sejumlah besar mineral khas seperti mika. Istilah-istilah seperti batu pasir gampingan dan batu pasir mengandung besi juga dapat digunakan untuk menunjukkan komposisi kimia tertentu, dalam kasus ini sebagian terlihat dari kalsium karbonat dan besi masing-masing. Nama-nama ini untuk batu pasir yang berguna dan tepat untuk bidang dan deskripsi tangan-spesimen, tetapi ketika analisis petrografi penuh mungkin dengan tipis-bagian dari batu di bawah mikroskop, nomenklatur yang lebih formal digunakan. Hal ini biasanya digambarkan pada skema klasifikasi Pettijohn et al. (1987) (Gambar. 2.11).
Gambar 2.11 Klasifikasi Pettjohn pada batupasir, sering disebut “plot Toblerone” (Pettijohn, 1975)
Klasifikasi The Pettijohn batupasir menggabungkan kriteria tekstur, proporsi matriks berlumpur, dengan kriteria komposisi, persentase dari tiga komponen umum dari batu pasir: kuarsa, feldspar dan fragmen litik. Plot segitiga memiliki tiga komponen ini sebagai anggota akhir untuk membentuk segitiga 'Q, F, L', yang umum digunakan dalam sedimentologi klastik. Untuk menggunakan skema ini, pertama harus ditentukan terlebih dulu proporsi relatif dari kuarsa, feldspar dan fragmen litik dengan mengestimasi secara visual atau dengan menghitung butiran di bawah mikroskop: komponen lainnya, seperti mika atau biogenik fragmen, diabaikan. Dimensi ketiga dari diagram klasifikasi digunakan untuk menampilkan tekstur batu, proporsi relatif fragmen dan matriks. Dalam batu pasir matriks adalah lumpur dan tanah liat bahan yang diendapkan dengan butiran pasir.
Tahap kedua adalah mengukur atau memperkirakan jumlah matriks berlumpur: jika jumlah matriks ini kurang dari 15% batu disebut arenite, antara 15% dan 75% itu adalah wacke dan jika sebagian besar volume batu adalah matriks halus diklasifikasikan sebagai batulumpur (2.4.1). Kuarsa adalah jenis biji-bijian yang paling umum ditemukan di sebagian besar batupasir sehingga klasifikasi ini menekankan adanya biji-bijian lainnya. Hanya 25% feldspar yang ada pada batu yang akan disebut arenite feldspathic, arenite arkosic atau arkose (tiga istilah ini dtentukan ketika mengacu pada batu pasir yang kaya biji-bijian feldspar). Dengan cara yang sama, 25% dari fragmen litik dalam batu pasir menunjukkan arenite litik oleh skema ini. Lebih dari 95% dari kuarsa harus yang ada pada batuan diklasifikasikan sebagai arenite kuarsa; batu pasir dengan persentase antara butir feldspar atau litik disebut arenite subarkosic dan arenite
sublithic. Wackes dibagi menjadi wacke kuarsa, feldspathic (arkosic) wacke dan wacke litik,
tanpa subdivisi. Jika jenis biji-bijian selain tiga komponen utama ada dalam jumlah yang signifikan (setidaknya 5% atau 10%) pada batuan, awalan dapat digunakan seperti 'mika kuarsa arenite': perhatikan bahwa batu tersebut belum tentu mengandung 95% kuarsa sebagai proporsi dari semua biji-bijian ini, tetapi 95% dari kuarsa, feldspar dan fragmen litik ketika mereka ditambahkan bersama-sama.
The greywacke adalah istilah telah digunakan di masa lalu untuk pasir yang mungkin juga disebut wacke feldspathic atau litik. Biasanya terdiri dari campuran fragmen batuan, kuarsa dan feldspar butir dengan matriks tanah liat dan partikel berukuran debu.
2.3.4 Analisis petrografi pasir dan batupasir
Dalam batuan kelas pasir, sifat butir individu dan hubungan antara biji-bijian dan bahan antara mereka terlihat dalam tipis-bagian dari batu, yang sangat tipis (biasanya 30 mikron) sepotong
batu, yang dapat diperiksa di bawah petrologi / petrografi mikroskop (Gambar. 2.12). Pemeriksaan bagian tertipis adalah teknik standar untuk analisis hampir semua jenis batuan, batuan beku dan metamorf serta sedimen, dan prosedur merupakan bagian dari pelatihan yang paling ahli geologi.
Gambar 2.12 Fotomicrograf pada sandstone
Mikroskop petrografi
Bagian tipis dari batu disemen ke slide kaca mikroskop merupakan praktek yang normal untuk semen kaca penutup kaca tipis dari atas potongan batu untuk membentuk sandwich, tetapi ada situasi di mana bagian tipis tersebut dibiarkan terbuka (3.1.2). Slide ditempatkan di panggung mikroskop di mana seberkas cahaya putih diproyeksikan melalui slide dan melalui lensa ke lensa mata: mikroskop cahaya yang ditransmisikan ini adalah teknik normal untuk pemeriksaan batu, pengecualian utama adalah mineral bijih, yang diperiksa menggunakan cahaya yang dipantulkan (ini adalah karena sifat optik dari mineral yang bersangkutan - lihat di bawah). Kebanyakan mineral yang tembus ketika mereka diiris sampai 30 mikron tebal, apa pun warna atau penampilan dalam spesimen tangan mereka: hal ini terutama berlaku pada mineral silikat dan karbonat, yang merupakan kelompok utama untuk ahli geologi sedimen. Oleh karena itu mungkin untuk melihat sifat optik dari mineral, cara mereka muncul dan berinteraksi dengan cahaya melalui mereka, yaitu menggunakan mikroskop petrografi.
Di bawah panggung mikroskop sinar melewati filter polarisasi, yang hanya memungkinkan gelombang cahaya bergetar dalam satu pesawat untuk melewati itu dan karenanya melalui
tipis-bagian. Menuju bagian bawah tabung lensa ada filter polarisasi kedua yang ditarik. Filter polarisasi ini dipasang tegak lurus dengan yang di bawah panggung, sehingga hanya memungkinkan melalui gelombang cahaya yang bergetar pada sembilan puluh derajat ke yang lebih rendah. Jika filter kedua ini, yang dikenal sebagai filter analisis, dimasukkan di lensa ketika tidak ada tipis-bagian, atau hanya kaca polos, di atas panggung, maka semua cahaya dari balok akan dipotong dan tampaknya hitam. Efek yang sama dapat dicapai dengan kacamata 'Polaroid': menempatkan dua lensa Polaroid di sembilan puluh derajat satu sama lain harus menghasilkan pemblokiran dari semua cahaya.
Fitur standar lainnya pada mikroskop petrografi adalah seperangkat lensa pada ujung tabung lensa mata yang memungkinkan perbesaran yang berbeda untuk melihat yang akan dicapai. Total perbesaran akan menjadi kelipatan satu dari lensa ini dan pembesaran lensa mata. Lensa mata itu sendiri memiliki cross-kawat yang sangat halus terpasang di dalamnya: ini bertindak sebagai kerangka acuan untuk digunakan saat orientasi tipis-bagian diubah dengan memutar panggung. Tahap sendiri lulus pada derajat sekitar tepi sehingga jumlah rotasi dapat diukur. Sebuah fitur opsional dalam lensa mata adalah graticule, suatu tingkat yang memungkinkan pengukuran fitur tipis-bagian yang akan dilakukan jika pembesaran diketahui. Biasanya ada alat lebih lanjut untuk analisis optik pada mikroskop, seperti lensa tambahan yang dapat dimasukkan atas dan di bawah panggung, dan piring yang dapat diperkenalkan ke dalam tabung lensa mata. Ini digunakan ketika teknik petrografi canggih yang digunakan untuk membuat analisis yang lebih rinci mineral. Namun, pada tingkat pengantar petrografi sedimen, teknik tersebut jarang digunakan, dan analisis dapat dilakukan dengan menggunakan hanya sejumlah terbatas dari sifat optik mineral, yang dijelaskan di bagian berikut.
2.3.5 Analisis bagian tipis batupasir
Penggunaan teknik berikut akan memungkinkan identifikasi mineral yang paling sering ditemui dalam batuan sedimen. Hanya penjelasan awal untuk prinsip-prinsip dan penerapan analisis tipis-bagian yang disediakan di sini. Untuk analisis petrografi lebih rinci dan canggih, referensi harus dilakukan untuk sebuah buku yang sesuai pada mineralogi optik (misalnya Gribble & Hall 1999; Nesse 2004), yang harus digunakan bersama dengan buku-buku referensi yang sesuai pada petrografi sedimen, panduan terutama warna seperti Adams et al. (1984).
Bentuk butir
Bentuk khas dapat menjadi fitur karakterisasi mineral, untuk anggota contoh keluarga mika, yang biasanya muncul panjang dan tipis jika mereka telah dipotong tegak lurus terhadap bentuk platy
mereka. Mineral juga mungkin memanjang, seperti jarum atau equant, tetapi dalam semua kasus harus diingat bahwa bentuk tergantung pada sudut memotong melalui butiran. Bentuk butir juga menyediakan informasi tentang sejarah sedimen (2.5.4) sehingga sangat penting untuk membedakan antara biji-bijian yang menunjukkan wajah kristal dan yang menunjukkan bukti abrasi tepi.
Bantuan
Relief adalah ukuran seberapa kuat garis yang menandai tepi mineral, atau mineral yang terdiri dari biji-bijian, dan bagaimana jelas butiran berdiri menentang kaca atau biji-bijian lain di sekitarnya. Ini adalah penilaian visual indeks bias mineral, yang pada gilirannya berhubungan dengan densitas. Sebuah mineral seperti kuarsa memiliki indeks bias yang pada dasarnya sama dengan kaca, sehingga sebutir kuarsa 30 mikron tebal dipasang pada slide mikroskop akan hanya bisa dilihat (media pemasangan - lem - biasanya memiliki sifat optik yang sama dengan kaca geser): oleh karena itu dianggap memiliki 'relief rendah'. Sebaliknya, sebutir kalsit terhadap kaca akan muncul untuk memiliki sangat berbeda, pinggiran gelap, karena merupakan mineral padat dengan indeks bias lebih tinggi dan karena itu memiliki 'lega tinggi'. Karena sebutir sedimen akan sering dikelilingi oleh semen (18.2.2) kontras dengan semen itu penting, dan biji-bijian kuarsa akan menonjol sangat jelas jika dikelilingi oleh semen kalsit. Tertentu mineral berat ', seperti zirkon, dapat dengan mudah dibedakan dengan bantuan yang sangat tinggi.
Pembelahan
Tidak semua mineral memiliki belahan biasa, orientasi fraktur ditentukan oleh struktur kisi kristal, sehingga tidak adanya belahan adalah ketika mineral tersebut dilihat dalam tipis-bagian bisa menjadi pembeda yang berguna. Quartz, misalnya, tidak memiliki belahan, tapi feldspars, yang jika tidak memiliki banyak sifat optik yang mirip dengan kuarsa, umumnya menunjukkan jelas, garis paralel dari pesawat belahan. Namun, orientasi mineral dalam tipis-bagian akan memiliki efek penting karena jika dipotong sejajar dengan pesawat belahan akan muncul seolah-olah mineral tidak memiliki belahan. Sudut antara pasangan pesawat belahan dapat menjadi fitur yang membedakan penting (misalnya antara mineral dari keluarga piroksen dan kelompok amphibole mineral). Pembelahan ini biasanya terbaik dilihat di bawah sinar pesawat-terpolarisasi dan sering menjadi lebih jelas jika intensitas cahaya bersinar melalui berkurang.
Properti ini dinilai menggunakan bidang terpolarisasi cahaya (yaitu tanpa filter menganalisis terpasang). Beberapa mineral yang benar-benar jelas sementara yang lain terlihat sedikit berawan, tetapi pada dasarnya masih berwarna: mineral yang menampilkan warna yang berbeda dalam spesimen tangan tidak selalu menunjukkan warna tipis-bagian (misalnya kuarsa ungu atau feldspar merah muda). Coloursmaybe tints pingsan atau warna yang lebih kuat, yang paling umum adalah nuansa hijau dan coklat (beberapa amphiboles dan mika), dengan kuning jarang dan blues. (Catatan peringatan: jika batu agak buruk lithified, bagian dari proses pembuatan tipis-bagian adalah untuk menyuntikkan resin ke dalam ruang pori antara butir untuk mengkonsolidasikan hal itu; resin ini biasanya dicelup biru terang sehingga dapat dengan mudah dibedakan dari komponen asli dari batu - itu bukan mineral biru)!
Beberapa butir mungkin muncul coklat hitam atau sangat gelap. Butir hitam adalah mineral buram yang tidak memungkinkan cahaya melalui mereka bahkan ketika dipotong dengan irisan tipis. Oksida dan sulfida adalah mineral buram umum pada batuan sedimen, terutama oksida besi (seperti hematit) dan sulfida besi (pirit), meskipun orang lain dapat terjadi. Butir hitam yang memiliki tepi coklat, atau biji-bijian yang coklat tua di seluruh, cenderung fragmen bahan organik.
Pleochroism
Sebutir hornblende, anggota yang relatif umum dari kelompok amphibole, mungkin tampak hijau atau coklat bila dilihat di bawah sinar pesawat-terpolarisasi, tetapi apa yang khas adalah bahwa perubahan dari satu warna ke warna yang lain ketika butiran tersebut akan dipindahkan dengan memutar mikroskop panggung. Fenomena ini dikenal sebagai pleochroism dan juga terlihat pada mika biotit dan sejumlah mineral lainnya. Hal ini disebabkan oleh variasi dalam tingkat penyerapan panjang gelombang cahaya yang berbeda ketika kisi kristal berada pada berbeda orientasi.
Warna birefringence
Ketika lensa analisis dimasukkan di tabung obyektif / lensa mata, penampilan mineral dalam tipis-bagian berubah secara dramatis. Biji-bijian yang muncul berwarna di bawah sinar pesawat-terpolarisasi mengambil berbagai warna, hitam, putih atau abu-abu, dan ini merupakan konsekuensi dari cara cahaya terpolarisasi telah berinteraksi dengan mineral. Mineral non-opak dapat dibagi menjadi dua kelompok: mineral isotropik memiliki kisi kristal yang tidak memiliki efek pada jalur cahaya yang melewati mereka, orientasi apa pun yang mereka berada di (halit adalah contoh mineral isotropik); ketika cahaya melewati kristal mineral anisotropik, jalur
cahaya yang diubah, dan sejauh mana itu dipengaruhi tergantung pada orientasi kristal. Ketika kristal dari mineral isotropik dipandang dengan kedua polarisasi dan menganalisis filter dimasukkan (di bawah cross-polars), tampak hitam. Namun, mineral anisotropik akan mendistorsi sinar yang melewati itu, dan beberapa cahaya melewati analisa. Mineral kemudian akan muncul untuk memiliki warna, warna birefringence, yang akan bervariasi dalam warna dan intensitas, tergantung pada jenis mineral dan orientasi butir tertentu (dan, pada kenyataannya, ketebalan irisan, tapi tipis-bagian yang biasanya dipotong sampai 30 mikron, jadi ini bukan biasanya pertimbangan).
Untuk setiap jenis mineral yang diberikan akan ada 'maksimal' warna birefringence pada spektrum warna dan warna yang dapat digambarkan pada grafik birefringence. Dalam pengertian umum, mineral dapat digambarkan sebagai memiliki salah satu dari berikut: 'rendah' birefringence warna, yaitu abu-abu (kuarsa dan feldspar adalah contoh), 'urutan pertama' warna (terlihat pada mika), yang merupakan warna yang cukup intens pelangi, dan 'urutan tinggi' warna, yaitu pink pucat dan hijau (umum mineral karbonat). Buku referensi petrologi (misalnya Gribble & Hall 1999; Nesse 2004) termasuk grafik yang menunjukkan warna birefringence untuk mineral pada umunya.
Sudut Kedalaman
Ketika bidang diputar, warna birefringence dari sebutir mineral anisotropik akan bervariasi sebagai orientasi kristal diputar terhadap cahaya bidang terpolarisasi. Butiran akan melewati warna 'maksimum' (meskipun ini mungkin tidak menjadi warna maksimum untuk mineral ini, karena ini akan tergantung pada orientasi tiga dimensi dari butiran) dan akan melewati titik di rotasi ketika butiran adalah gelap: ini terjadi ketika kisi kristal dalam orientasi ketika tidak mempengaruhi jalur cahaya terpolarisasi. Dengan beberapa mineral butiran hitam pergi - masuk ke kepunahan - ketika butiran berorientasi dengan bidang cahaya terpolarisasi sejajar dengan wajah kristal: ini disebut kepunahan sebagai paralel. Bila dilihat melalui lensa mata mikroskop butiran akan masuk ke kepunahan saat wajah kristal sejajar dengan vertikal cross-kawat. Banyak jenis mineral masuk ke kepunahan pada sudut terhadap bidang cahaya terpolarisasi: ini dapat diukur dengan memutar butiran yang memiliki paralel wajah kristal ke vertikal cross-kawat sampai masuk ke kepunahan dan pengukuran sudut terhadap titik acuan di tepi panggung melingkar. Berbagai jenis feldspar dapat dibedakan berdasarkan sudut kepunahan mereka.
Mineral tertentu sering menampilkan fenomena yang dikenal sebagai kembar, ketika dua kristal telah membentuk berdekatan satu sama lain, tetapi dengan orientasi yang berlawanan dari kisi kristal (yaitu cermin gambar). Kristal kembar mungkin sulit untuk mengenali bawah sinar planepolarised, tetapi bila dilihat di bawah polars melintasi dua kristal akan masuk ke kepunahan di 1808 satu sama lain. Beberapa kembar juga dapat terjadi, dan pada kenyataannya merupakan karakteristik dari feldspars plagioklas, dan ini dilihat sebagai memiliki penampilan yang khas bergaris bawah polar silang.
2.3.6 Mineral yang paling umum pada batuan sedimen
Hampir semua mineral yang stabil dalam kondisi permukaan mungkin terdapat sebagai butir detrital dalam batuan sedimen. Dalam prakteknya, bagaimanapun, jumlah yang relatif kecil dari mineral merupakan mayoritas dari biji-bijian di batupasir. Yang umum secara singkat dijelaskan di sini, dan sifat optik mereka diringkas dalam Gambar. 2.13.
Gambar 2.13 Properti Optik pada mineral yang pada umunya ditemukan dalam batuan sedimen
Quartz
Sebagian besar batupasir dan siltstones mengandung butir kuarsa, yang secara kimiawi paling sederhana dari mineral silikat, oksida silikon. Dalam tipis-bagian butir biasanya jelas, relief rendah dan tidak menunjukkan belahan dada apapun; warna birefringence abu-abu. Butir kuarsa dari sumber metamorf (dan kadang-kadang beberapa sumber beku) mungkin menunjukkan kepunahan undulose karakteristik, yaitu, seperti butiran diputar, bagian yang berbeda masuk ke kepunahan pada sudut yang berbeda, tetapi tidak ada batas yang tajam antara daerah-daerah. Fenomena ini, dikenal sebagai kuarsa tegang, adalah disebabkan deformasi kisi kristal, yang memberikan butiran sifat optik yang tidak teratur dan kehadirannya dapat digunakan sebagai indikator asal (5.4.1).
Feldspars
Feldspars adalah mineral silikat yang merupakan komponen utama dari sebagian besar beku dan banyak batuan metamorf: mereka juga relatif umum di batupasir, terutama yang terdiri dari detritus terkikis langsung dari batuan dasar seperti granit. Kristal feldspar yang agak panjang, jelas atau kadang-kadang sedikit berawan dan mungkin menunjukkan belahan dada yang berkembang dengan baik. Relief ini bervariasi menurut komposisi kimia, tetapi pada umumnya rendah, dan warna birefringence lemah, abu-abu. Feldspars jatuh ke dalam dua kelompok utama, feldspars kalium dan feldspars plagioklas.
Feldspars kalium seperti orthoclase adalah yang paling umum sebagai butir dalam batuan sedimen. Ini bisa sulit untuk membedakan orthoclase dari kuarsa pada pandangan pertama karena kedua mineral memiliki relief serupa dan warna birefringence rendah, tetapi feldsparwill menunjukkan belahan dada dalam beberapa orientasi, twinning dapat dilihat di bawah salib-polars, dan sering sedikit berawan di bawah sinar pesawat-terpolarisasi. Kekeruhan ini disebabkan perubahan kimia feldspar, sesuatu yang tidak terlihat di kuarsa. Mineral lain dalam kelompok ini adalah microcline, yang penting karena, di bawah sinar pesawat-terpolarisasi, itu menunjukkan pola cross-hatch sangat khas halus, hitam dan putih garis-garis tegak lurus satu sama lain: Meskipun kurang umum daripada orthoclase, sangat mudah untuk mengenali tipis-bagian.
Feldspars plagioklas adalah kelompok mineral yang memiliki proporsi yang bervariasi natrium dan kalsium dalam komposisi mereka: albite adalah bentuk kaya sodium, dan anorit kalsium yang kaya, dengan beberapa orang lain di antara. Fitur yang membedakan paling khas adalah terjadinya beberapa kembar, yang memberikan butir hitam dan putih bergaris penampilan yang
sangat jelas di bawah polar silang. Sudut kepunahan bervariasi dengan komposisi, dan digunakan sebagai cara untuk membedakan mineral yang berbeda dalam kelompok plagioklas (Gribble & Hall 1999; Nesse 2004).
Micas
Ada banyak jenis mika, tapi dua bentuk yang paling sering ditemui adalah mika putih, muskovit, dan mika cokelat, biotit. Mika adalah phyllosilicates, yaitu, mereka memiliki struktur kristal lembaran tipis, dan memiliki belahan dada platy sangat baik dikembangkan yang menyebabkan kristal untuk memecah menjadi butiran sangat tipis. Jika butir platy terletak sejajar dengan bidang tipis-bagian, mereka akan muncul heksagonal, tetapi jauh lebih umum untuk menemukan biji-bijian yang sudah dipotong miring untuk ini dan karena itu menunjukkan belahan dada yang sangat jelas dalam tipis-bagian. Butir juga tampak memanjang dan dapat menjadi bengkok: serpihan mika cukup halus dan bisa terjepit di antara butir sulit ketika batu pasir yang dipadatkan (18.3.1). Biotit biasanya sangat khas karena bentuknya, belahan dada, warna dan pleochroism (yang mungkin tidak selalu hadir) cokelat. Memiliki cerah, orde pertama warna birefringence, tetapi ini sering tertutup oleh warna coklat mineral: sudut kepunahan adalah 08 sampai 38 yang kuat, warna cerah birefringence serpih muskovit sangat mencolok di bawah salib-polars, yang bersama dengan memanjang bentuk dan belahan dada membuat mineral khas.
Mineral silikat lainnya
Dibandingkan dengan batuan beku, batuan sedimen mengandung berbagai jauh lebih kecil dari mineral silikat sebagai komponen umum. Sedangkan mineral milik amphibole, piroksen dan olivin kelompok adalah mineral penting dalam batuan beku dari menengah untuk komposisi mafik (yaitu mengandung moderat untuk proporsi yang relatif rendah SiO2), mineral ini jarang terjadi dalam sedimen. Hornblende, sebuah amphibole, adalah yang paling sering ditemui, tetapi biasanya akan dianggap sebagai 'mineral berat' (lihat di bawah), sebagaimana pada mineral dari kelompok piroksen. Olivine, begitu umum dalam gabbros dan basal, sangat jarang sebagai butir detrital dalam batu pasir a. Hal ini karena kerentanan ini mineral silikat dengan kerusakan kimia pada permukaan bumi, dan mereka umumnya tidak bertahan cukup lama untuk dimasukkan ke dalam sedimen a.
Glauconite
Mineral hijau khas ini tidak biasa karena, tidak seperti silikat lainnya, itu tidak berasal dari sumber batuan beku atau metamorf. Membentuk dalam sedimen di dasar laut dan dapat
terakumulasi untuk membentuk proporsi yang signifikan dari beberapa deposito laut dangkal (11.5.1). Dalam butir glauconite cahaya pesawat-terpolarisasi memiliki, warna hijau yang kuat khas yang tambal sulam dan tidak merata di atas area butiran: bintik warna ini karena mineral biasanya terjadi dalam bentuk amorf, dan sifat-sifat kristal lainnya jarang terlihat.
Mineral karbonat
Mineral yang paling umum dalam kelompok ini adalah kalsium karbonat, kalsit dan aragonit, sedangkan dolomit (magnesium-kalsium karbonat) dan siderit (besi karbonat) juga sering ditemui dalam batuan sedimen. Mineral kalsium karbonat sangat umum pada batuan sedimen, merupakan unsur utama dari batu kapur. Kalsit dan aragonit bisa dibedakan dalam tipis-bagian: seperti semua karbonat sedimen, mineral ini memiliki lega tinggi dan kristal menunjukkan dua pesawat belahan dada jelas hadir di 758 satu sama lain. Warna birefringence pucat, hijau dan merah muda highorder. Bentuk kalsit dalam batuan sedimen bervariasi karena banyak memiliki asal biogenik: pengakuan komponen karbonat tipis-bagian yang dipertimbangkan dalam bagian 3.1.2.
Kebanyakan dolomit adalah produk diagenesa (18.4.2), hasil perubahan dari batu kapur yang pada awalnya terdiri dari mineral kalsium karbonat. Ketika kristal individu dapat dilihat mereka memiliki euhedral belah ketupat bentuk yang khas, dan pesawat belahan dada sejajar dengan wajah kristal mungkin jelas. Morfologi euhedral dapat menjadi petunjuk yang baik, tapi identifikasi dolomit tidak dapat dikonfirmasi tanpa tes kimia pada bahan (3.1.2). Siderit sangat sulit untuk membedakan dari kalsit karena sebagian besar sifat optik identik. Petunjuk terbaik sering semburat kuning atau kecoklatan sedikit untuk butiran, yang merupakan hasil dari perubahan dari beberapa besi untuk oksida dan hidroksida.
Oksida dan sulfida
Sebagian besar oksida dan sulfida alami mineral yang buram, dan hanya muncul sebagai butir hitam di bawah sinar pesawat-terpolarisasi. Oksida besi hematit sangat umum, terjadi sebagai partikel yang berkisar turun ke debu halus di sekitar tepi biji-bijian dan tersebar dalam matriks. Tepi butir hematit akan sering melihat merah kecoklatan. Magnetite, juga oksida besi, terjadi sebagai komponen minor dari banyak batuan beku dan cukup khas karena terjadi sebagai euhedral, kristal bipyramidal, yang muncul sebagai empat atau delapan sisi-, biji-bijian hitam equant tipis-bagian. Hidroksida besi, limonit dan gutit, yang berwarna coklat kekuningan di tangan spesimen, tampaknya memiliki tepi cokelat tipis-bagian.
Pyrite adalah sulfida besi yang dapat mengkristal dalam sedimen. Meskipun warna emas metalik sebagai kristal sepenuhnya terbentuk, partikel halus pirit tampak hitam, dan tipis-bagian mineral ini sering muncul sebagai bintik hitam, dengan kristal yang lebih besar menunjukkan bentuk kristal kubik mineral. Secara lokal, sulfida dan oksida lainnya dapat hadir, misalnya bijih timah, kasiterit, yang terjadi sebagai mineral placer (mineral yang berkonsentrasi di bagian bawah aliran karena kepadatan yang lebih tinggi).
Mineral berat
A tipis-bagian dari batu pasir yang tidak mungkin mengandung banyak butiran mineral berat. Zirkon adalah yang paling sering ditemui anggota dari grup ini: itu adalah mineral yang sangat resisten yang dapat bertahan pelapukan dan jarak jauh transportasi. Biji-bijian yang equant memanjang, berwarna dan mudah dikenali oleh bantuan yang sangat tinggi: tepi butiran zirkon akan muncul sebagai tebal, garis-garis hitam. Mineral berat relatif umum lainnya adalah rutil, apatit, turmalin dan sphene.
2.3.7 butir litik
Tidak setiap butir dalam batu pasir yang merupakan mineral individual: pemecahan batuan dasar dengan pelapukan mengarah ke pembentukan fragmen pasir berukuran batu asli yang dapat dimasukkan ke dalam sedimen a. Batuan dasar harus sendiri terdiri dari kristal atau partikel yang lebih kecil dari pasir-size: granit terdiri dari kristal yang berukuran pasir atau lebih besar, sehingga tidak dapat terjadi sebagai fragmen litik di pasir, tapi setara finegrained nya, riolit, dapat terjadi sebagai biji-bijian. Fragmen litik batuan metamorf dan sedimen halus juga bisa menjadi umum.
Rijang dan kalsedon
Di bawah cahaya pesawat-terpolarisasi, rijang (3.3) terlihat sangat banyak seperti kuarsa, karena juga terdiri dari silika. Perbedaannya adalah bahwa silika dalam rijang adalah dalam bentuk amorf atau mikrokristalin: di bawah salib-polars karena itu sering tampaknya sangat berbintik hitam, putih dan abu-abu, dengan 'kristal' individu terlalu kecil untuk diselesaikan di bawah mikroskop petrografi normal. Chalcedony juga merupakan bentuk silika yang dapat dengan mudah diidentifikasi dalam tipis-bagian karena memiliki structurevwhen radial dilihat di bawah cross-polars; garis hitam dan putih halus memancar dari pusat, menjadi lebih ringan dan lebih gelap seperti butiran diputar.
Bahan organik
Bahan karbon, sisa-sisa tanaman, berwarna coklat, bervariasi dari hitam dan buram untuk tembus coklat kemerahan tipis-bagian. Butir pucat dapat menyerupai mineral, tetapi selalu hitam di bawah cross-polars. Bentuk dan ukuran sangat bervariasi dan beberapa materi mungkin tampak berserat. Batubara adalah batuan sedimen sebagian besar terdiri dari bahan organik: studi tipis-bagian batubara adalah subjek khusus yang dapat menghasilkan informasi tentang vegetasi yang terbentuk dari dan sejarah menimbunnya.
Fragmen batuan sedimen
Fragmen batulempung, batulanau atau batu kapur mungkin ada dalam batu pasir, dan tahap pertama pengakuan mereka adalah bahwa mereka umumnya tampak agak 'kotor' di bawah sinar pesawat-terpolarisasi. Partikel yang sangat halus dari tanah liat dan besi oksida dalam fragmen litik akan membuatnya tampak kecoklatan tipis-bagian, dan jika butiran seluruhnya terbuat dari tanah liat mungkin coklat gelap. Batulanau ini paling sering terdiri dari butir kuarsa, yang akan jelas sebagai bintik-bintik hitam dan putih di bawah polar silang: butir lumpur individu dapat diidentifikasi jika pembesaran daya tinggi digunakan untuk mengungkapkan tepi fragmen lumpur berukuran.
Fragmen batuan beku
Fragmen batuan beku halus dapat terjadi sebagai butir dalam batu pasir, terutama di daerah-daerah deposisi dekat dengan aktivitas gunung berapi. Butir gelap dalam spesimen tangan dapat diungkapkan oleh mikroskop mengandung laths kecil kristal feldspar pucat dalam masa dasar yang lebih halus yang muncul hitam di bawah cross-polars dan dapat diakui sebagai bagian dari basal. Basalt Weathers mudah, mogok sampai tanah liat dan besi oksida, dan partikel-partikel ini akan memberikan cokelat, pelek berkarat untuk setiap butir yang telah terbuka untuk waktu yang lama. Dengan pelapukan yang lebih luas, batuan beku halus akan rusak sampai tanah liat (2.4) dan klas akan muncul kecoklatan, balik gelap dan berbintik-bintik di bawah polar silang.
Fragmen batuan metamorf
Sekis halus dapat dimasukkan ke batupasir jika medan metamorf terkikis. Batuan ini memiliki kain yang kuat, dan memecah menjadi fragmen platy yang dapat diakui oleh bentuk mereka sebagai biji-bijian. Kain ini juga memberikan keselarasan diucapkan dengan kristal halus yang membentuk butiran, dan ini dapat dilihat baik dalam cahaya pesawat-terpolarisasi dan di bawah
polar silang. Mika adalah mineral metamorf umum (misalnya dalam sekis), jadi memanjang, terang bintik warna birefringence dalam klas yang dapat dilihat.
2.3.8 Matriks dan semen
Materi antara fragmen akan menjadi salah satu, atau campuran, matriks dan semen. Matriks batu pasir akan menjadi lumpur dan / atau sedimen tanah liat berukuran. Ini bisa sulit untuk menentukan mineralogi partikel lumpur individu karena ukurannya yang kecil, tetapi mereka umumnya butir kuarsa yang akan muncul sebagai bintik hitam atau putih di bawah polar silang. Serpihan kecil dari mika atau mineral phyllosilicate lain juga mungkin ada dalam fraksi ukuran ini, dan warna cerah birefringence mereka mungkin dikenali meskipun ukuran kecil dari laths. Butir tanah liat berukuran terlalu kecil untuk diidentifikasi secara individual dengan mikroskop optik. Dalam patch cahaya pesawat-terpolarisasi mineral lempung membentuk matriks biasanya muncul sebagai massa amorf berwarna kecoklatan. Di bawah polars melintasi tanah liat berubah gelap, tetapi sering kali luas bidang tanah liat muncul sangat halus berbintik sebagai cahaya melewati butir individu. Analisis kandungan liat matriks membutuhkan teknik lain seperti analisis difraksi sinar-X (2.4.4).
Semen A diendapkan dari cairan sebagai bagian dari sejarah pasca-pengendapan sedimen. Ini biasanya akan bahan kristal yang mengisi, atau sebagian mengisi, kesenjangan antara butir. Pembentukan semen dan varietas mereka dianggap dalam bagian 18.3.1.
2.3.9 Praktis bagian tipis mikroskop
Sebelum menempatkan tipis-bagian slide di panggung mikroskop, tahan hingga cahaya dan mencari fitur seperti bukti laminasi, biasanya terlihat sebagai band terang atau lebih gelap, atau lebih besar dan biji-bijian yang lebih kecil. Batu mungkin tidak seragam dengan cara lain, dengan distribusi merata ukuran butir dan jenis. Fitur tersebut harus dicatat dan dibandingkan dengan spesimen tangan tipis-bagian telah dipotong dari.
Itu selalu terbaik untuk memulai dengan melihat slide menggunakan pembesaran rendah dan di bawah sinar pesawat-terpolarisasi. Fragmen litik dan butiran mineral sering menjadi yang terbaik dibedakan satu sama lain pada saat ini, dan pasti khas, mineral berwarna seperti biotit dan glauconite diakui. Butir individu kemudian dapat dipilih untuk penyelidikan, dan mineral atau komposisi litologi ditentukan dengan menggunakan teknik yang dijelaskan di atas. Setelah jenis biji-bijian beberapa yang berbeda telah diidentifikasi biasanya mungkin untuk memindai seluruh
slide untuk melihat apakah fragmen lain yang lebih yang sama atau berbeda. Untuk setiap jenis klas berikut kemudian direkam:
Sifat optik (bentuk, relief, belahan dada, warna, pleochroism, warna birefringence, sudut kepunahan, twinning)
Nama mineral
Berbagai ukuran dan ukuran rata-rata
Distribusi (bahkan, terkonsentrasi, yang terkait dengan jenis klas lain)
Perkiraan persentase tipis-bagian (baik sebagai proporsi jenis klas ini, atau persentase dari seluruh batu, termasuk semen dan matriks).
Sifat dan proporsi matriks juga harus ditentukan, dan juga karakter dan proporsi setiap semen yang hadir. Proporsi jenis klas yang berbeda dan semen / matriks maka perlu dianggarkan yang menambahkan hingga 100% dan dengan informasi ini batu kemudian diberi nama menggunakan skema klasifikasi yang tepat (misalnya klasifikasi Pettijohn, Gambar. 2.11).
Poin Pertimbangan
Untuk membuat analisis kuantitatif komponen sedimen yang batu beberapa bentuk penentuan sistematis proporsi yang berbeda klas jenis, matriks dan semen diperlukan. Teknik yang paling umum adalah untuk melampirkan mekanisme penghitungan titik ke tahap mikroskop: ini adalah sebuah perangkat yang memegang tipis-bagian slide dan menggeser posisi slide ke samping dalam serangkaian sedikit demi sedikit. Itu melekat counter mekanis atau ke komputer sehingga setiap kali tombol atau tombol yang ditekan, slide bergerak sideways. Operator menentukan jenis klas bawah salib-kabel di setiap langkah dengan menekan tombol yang berbeda atau kunci. Serangkaian transek seluruh slide dibuat sampai jumlah poin telah dihitung - biasanya tidak kurang dari 300 Jumlah jumlah masing-masing jenis biji-bijian, matriks dan / atau semen kemudian diubah menjadi persentase. Ukuran langkah, pembesaran digunakan dan jumlah kategori klas akan ditentukan oleh operator di awal, tergantung pada kisaran ukuran butir dan jenis klas diakui dalam pemeriksaan pendahuluan tipis-bagian.
