TUGAS PETROLOGI #2
"Batuan Sedimen Karbonat"
Oleh :
Firmansyah
410014055
JURUSAN TEKNIK GEOLOGI
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL
YOGYAKARTA
2014 – 2015
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat serta hidayah-Nya terutama nikmat kesempatan dan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas makalah mata kuliah “PETROLOGI” dengan judul makalah "BATUAN SEDIMEN KARBONAT" tepat pada waktunya. Kemudian shalawat beserta salam kita panjatkan kepada Nabi besar kita Muhammad SAW yang telah membawa umat manusia dari jaman Jahiliyyah ke jaman yang terang benerang ini.
Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Petrologi di program studi Teknik Geologi STTNAS (Sekolah Tinggi Teknologi Nasional) Yogyakarta. Selanjutnya penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Dr. Hill Gendoet Hartono, S.T. selaku dosen pembimbing mata kuliah Petrologi dan kepada segenap pihak yang telah
memberikan bimbingan serta arahan selama penulisan makalah ini. Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan-kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Yogyakarta, 22 Mei 2015
Taufich hidayatuloh
Cover . . . . . . 1 1) Batuan karbonat yang bersifat kerangka atau sebagai suatu terumbu (reef).
. . . . 2) Batuan karbonat yang bersifat klastik. . . . 3) Batuan karbonat yang bersifat afanitik atau batugamping halus. . . 4) Tipe Batugamping Kristalin. . . 13 G. Klasifikasi Batuan Karbonat Berdasarkan Tekstur Pengendapan Menurut Dunham
A. Latar Belakang
Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan, dimana bagian lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat diamati langsung dengan dekat, maka banyak hal-hal yang dapat diketahui secara cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh jenis batuan yang berbeda satu sama lain dan berbeda-beda materi penyusun serta berbeda pula dalam proses terbentuknya. Batuan karbonat sebenarnya telah banyak dipergunakan orang dalam kehidupan sehari-hari hanya saja kebanyakan orang hanya mengetahui cara mempergunakannya saja, dan sedikit yang mengetahui asal kejadian dan seluk-beluk mengenai batuan karbonat ini. Secara sederhana adalah batuan dengan kandungan material karbonat lebih dari 50 % yang tersusun atas partikel karbonat klastik yang tersemenkan atau karbonat kristalin hasil presipitasi langsung (Rejers & Hsu, 1986). Batuan karbonat didefinisikan sebagai batuan dengan kandungan material karbonat lebih dari 50 % yang tersusun atas partikel karbonat klastik yang tersemenkan atau karbonat kristalin hasil presipitasi langsung (Reijers 1986). Bates & Jackson (1987) mendefinisikan batuan karbonat sebagai batuan yang komponen utamanya adalah mineral karbonat dengan berat keseluruhan lebih dari 50 %. Sedangkan batugamping, menurut definisi REijers & Hsu (1986) adalah batuan yang mengandung kalsium karbonat hingga 95 %. Sehingga tidak semua batuan karbonat merupakan batugamping.. Dalam prakteknya adalah terutama gamping (limestone) dan dolomit. Sedimen karbonat dihasilkan dari proses organik biokimia pada llingkungan laut bersih, hangat, shallow water. Daerah tropikal dan subtropikal dapat mencerminkan kondisi tersebut. Keadaan tertentu dapat ditunjukan sebagai faktor sedimen karbonat, misalkan karena adanya produksi sedimen yang tinggi dan akumulasi kalsium karbonat dari cangkang organisme. Faktor-faktor yang mempengaruhi sedimen karbonat adalah :
1. Garis lintang dan iklim
Karbonat yang terbentuk pada air hangat neritik (0 – 200 m) terakumulasi pada garis lintang 300 utara dan selatan equator. Biasanya terbentuk dari pecahan organisme seperti koral, dengan
pertumbuhan terbaik pada kedalaman kurang dari 30 m. Sedimen planktonik terbentuk pada kedalaman yang lebih dalam dengan garis lintang 400 utara dan selatan. Endapan pada air dingin
neritik terletak pada garis lintang 200 – 400 , terbentuk dari bryozoa, moluska dan foraminifera.
2. Penetrasi cahaya
Penetrasi cahaya berkurang seiring dengan bertambahnya kedalaman air, tingginya garis lintang dan berkurangnya kejernihan air. Karbonat tumbuh pada zona shallow neritik , diatas 10 – 20 m dari permukaan laut. Batas terendah penetrasi cahaya berkisar antara 100 – 150 m yang merupakan batas zona euphotic, zona dimana fotosintetik organisme terjadi.
3. Salinitas
Keanekaragaman dan kelimpahan organisme laut terdapat pada salinitas normal marine yaitu 30 – 40 ppt (normal air laut sekitar 32 – 36 ppt).
B. Maksud
Dalam Dunia Geologi kita mempelajari ilmu tentang bumi serta faktor penyusun dari bumi itu sendiri. Dimaksudkan agar kita dapat mengenal, mengetahui dan juga menguasai ilmu tentang Batuan atau yang biasa disebut dengan bidang studi Petrologi yang menjadi salah satu dasar terpenting dalam Bidang Geologi. Dan pada akhirnya,akan dapat lebih mudah dalam
mempelajari ilmu Geologi pada tahap selanjutnya.
H. Tujuan
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis membatasi dengan hanya mengkaji masalah -masalah sebagai berikut:
1. Apakah yang dimaksud dengan batuan karbonat?
2. Bagaimana batuan karbonat terbentuk?
3. Apa saja mineralogi yang membentuk batuan karbonat?
4. Bagaimanakah tekstur batuan karbonat?
BAB II
A. Batuan Sedimen Karbonat
1.Pengertian petrologi
Petrologi adalah bidang geologi yang berfokus pada studi mengenai batuan dan kondisi pembentukannya. Ada tiga cabang petrologi, berkaitan dengan tiga tipe batuan: beku, metamorf, dan sedimen. Kata petrologi itu sendiri berasal dari kata Bahasa Yunani petra, yang berarti "batu". Petrologi batuan beku berfokus pada komposisi dan tekstur dari batuan beku (batuan seperti granit atau basalt yang telah mengkristal dari batu lebur atau magma). Batuan beku mencakup batuan volkanik dan plutonik. Petrologi batuan sedimen berfokus pada komposisi dan tekstur dari batuan sedimen (batuan seperti batu pasir atau batu gamping yang mengandung partikel-partikel sedimen terikat dengan matrik atau material lebih halus). Petrologi batuan metamorf berfokus pada komposisi dan tekstur dari batuan metamorf (batuan seperti batu sabak atau batu marmer yang bermula dari batuan sedimen atau beku tetapi telah melalui perubahan kimia, mineralogi atau tekstur dikarenakan kondisi ekstrem dari tekanan, suhu, atau keduanya) Petrologi memanfaatkan bidang klasik mineralogi, petrografi mikroskopis, dan analisis kimia untuk menggambarkan komposisi dan tekstur batuan. Ahli petrologi modern juga menyertakan prinsip geokimia dan geofisika dalam penelitan kecenderungan dan siklus geokimia dan penggunaan data termodinamika dan eksperimen untuk lebih mengerti asal batuan.
2. Pengertian Batuan Sedimen Karbonat
Batuan karbonat adalah batuan dengan kandungan material karbonat lebih dari 50 % yang tersusun atas partikel karbonat klastik yang tersemenkan atau karbonat kristalin hasil presipitasi langsung (Rejers & Hsu, 1986).Bates & Jackson (1987) mendefinisikan batuan karbonat sebagai batuan yang komponen utamanya adalah mineral karbonat dengan berat keseluruhan lebih dari 50 %. Sedangkan batugamping menurut definisi Reijers &Hsu (1986) adalah batuan yang mengandung kalsium karbonat hingga 95 %. Sehingga tidak semua batuan karbonat adalah batugamping. secara umum batuan karbonat ini mengandung fase primer, sekunder dan butiran reworked.
Fase primer ini merupakan mineral presipitasi yang dihasilkan oleh organisme, sementara mineral karbonat sekunder dihasilkan oleh presipitasi alami non organik yang terjadi saat proses diagenesis berlangsung. Material reworked ini sama dengan mekanisme yang terjadi pada batuan terigen klastik yaitu hasil abrasi pelapukan batuan sebelumnya.
lime mud merupakan istilah untuk material karbonat dengan butiran yang sangat halus lebih kecil dari ukuran pasir (kurang lebih kayak matrik or lempung versi karbonatlah) dibagi dua jenis yaitu micrite yaitu butiran karbonat berukuran <0.004 mm dan microsparite berukuran atnara 0.004 dan 0.06 mm (Raymond, 2002). Komponen - komponen lainnya ada juga semen karbonat yang genetiknya lebih kearah diagenesis (sementasi) karbonat dan fragmen yang lebih kasar dalam batuan karbonat dikenal sebagai allochem (memliki jenis yang macam-macam. Secara umum dibagi dua , yaitu: yang berasal dari cangkang fosil atau skeletal grain dan fragmen yang bukan dari tubuh fosil atau murni hasil presiptasi).
Tabel Mineral Karbonat yang Umum Dijumpai
Endapan-endapan karbonat pada masa kini terutama tersusun oleh aragonite, disamping itu juga kalsit dan dolomite. Aragonite tersebut kebanyakan berasal dari proses biogenic(ganggang hijau ataucalcareous green algae) atau hasilpresipitasi langsung dari air laut secara kimiawi. Aragonite ini bersifat tidak stabil, aslinya segera setelah terbentuk akan berubah menjadi kalsit. Oleh karena adanya proses substitusi Cu dan Mg, maka endapan kalsit pada endapan masa kini ada dua macam, yaitu :
1. Low-Mg calcite, apabila kandungan MgCO3<4% dan terbentuk pada daerah yang dingin.
2. High-Mg calcite, apabila kandungan MgCO3>4% dan terbentuk pada daerah yang hangat.
B. Jenis-Jenis Batuan Karbonat
Pada umumnya batuan karbonat dapat dibagi menjadi empat macam, yaitu: 1. Batuan karbonat yang bersifat kerangka atau sebagai suatu terumbu (reef) 2. Batuan karbonat yang bersifat klastik
3. Batuan karbonat yang bersifat afanitik atau batugamping halus 4. Batuan karbonat yang bersifat dolomit dan kristalin
1) Batuan karbonat yang bersifat kerangka atau sebagai suatu terumbu (reef)
Tipe batuan ini paling banyak didapatkan dalam batuan karbonat Tersier di Indonesia. Tipe ini sering membentuk tebing terjal pada singkapan, masif tak berlapis atau perlapisan buruk yang hanya kelihatan dari jauh.
Tipe gamping terumbu ini sering disebut “Boundstone” oleh Dunham, sedangkan berdasarkan terdapatnya lumpur karbonat diantara kerangka atau pecahan-pecahan kerangka Embrie dan Klovan membuat klasifikasi : Framestone, Bindstone, Bafflestone, Rudstone dan Floatstone. Terdapat beberapa klasifikasi batugamping yang dapat digunakan, tetapi dalam industri minyak, klasifikasi Dunham (1962) yang dimodifikasi oleh Embry dan Klovan merupakan klasifikasi yang biasa digunakan. Klasifikasi Dunham didasarkan pada tekstur pengendapan awal. Faktor utama dalam dalam klasifikasi ini yang perlu diamati adalah :
Batugamping Kerangka
Jika tekstur pengendapannya dapat dikenali, maka klasifikasi Dunham dapat digunakan dengan pembagian sebagai berikut :
butiran kurang dari 10% dari seluruh batuan maka disebut mudstone. Mudstone terdapat dalam lingkungan carbonate platform dan cekungan. Calcareous mudstone berasal dari hancurnya calcareous alga hijau, pemisahan partikel-partikel skelatal besar, dan kemungkinan penyerapan inorganik dari air laut. Mudstone pada lingkungan cekungan dan slope berasal dari winnowed platform muds (periplatform ooze) atau berasal dari cangkang-cangkang nannoplankton coccoliths (nannofosil ooze). Mudstone berakumulasi pada lingkungan energi rendah.
butiran lebih dari 10% dengan tetap didominasi oleh lumpur disebut wackestone, sedangkan bila butiran tidak didukung lumpur tetapi dengan matriks disebut packstone. Wackestone dan packstone diendapkan pada lingkungan energi transisi dimana arus tidak dapat memindahkan seluruh lumpur dari area tersebut dan tidak dapat memisahkannya dari butiran pasir. Area tersebut juga merupakan lingkungan energi rendah seperti pada mudstone hanya saja lebih dekat pada tempat dimana butiran-butiran pasir diendapkan, atau persentasi butiran-butiran pasir lebih tinggi diproduksi pada tempat pengendapan tersebut.
Batuan seluruhnya berupa butiran disebut grainstone. Grainstone terbentuk dari butiran skeletal dan non skeletal; bioclast, ooids dan peloids. Umumnya terbentuk pada lingkungan energi tinggi seperti beaches, shoals atau nearby reefs.
Jika butiran diikat pada waktu pengendapan oleh binding, baffling dan aktivitas framebuilding pada terumbu-pembangunan organisme disebut boundstone.
Floatstone dan rudstone, ditambahkan pada klasifikasi Dunham untuk menggambarkan terumbu yang kasar-diperoleh dari endapan skeletal. Muddy floatstone adalah butiran skeletal dalam matriks lumpur; sandy floatstone mengandung matriks calcareous sand. Rudstone mungkin bersih, tanpa matriks, atau dengan pasir atau matrik lumpur antara tekstur yang didukung butiran.
Framestone dan bafflestone terbentuk oleh pembangun terumbu skleletal robulus, seperti corals, stone red algae, bryozoa. Bindstone biasa sebagai komponen pada reef flat. Stromatolite alga merupakan bentuk tipe dari tekstur bindstone.
Batugamping terumbu adalah jenis sedimen biologi, yang merupakan suatu susunan dari rangka-rangka organisma yang terdiri atas Algae, Koral, Moluska dan Foraminifera.
Ditinjau dari segi ekologinya, organisma pembentuk terumbu dapat berkembang dengan baik dan mempunyai penyebaran pada daerah neritik yang dangkal dengan kedalaman maksimum 60m. Selain itu organisma pembangun terumbu memerlukan pula syarat untuk kelancaran hidupnya, yaitu sebagai berikut :
2. Air laut yang bersih dan tidak dikotori sedimen, karena hal ini akan memudahkan masuknya sinar matahari untuk dapat diterima oleh organisma.
3. Salinitas yang normal, berkisar antara 27-38 perseribu. 4. Temperatur air yang agak hangat, antara 20-300C.
2) Batuan karbonat yang bersifat klastik Tipe klastik ini dapat dibagi lagi menjadi : a. Bioklastik
b. Interklast/fragmenter c. Chemiklastik
Gamping Tipe Bioklastik
Tipe gamping ini terdiri seluruhnya dari cangkang-cangkang atau fragmen-fragmen kerangka organisme. Biasanya dicirikan bahwa fragmen/cangkang pernah lepas, terutama jika ditransport.
''Coquina''
Lingkungan Pengendapan
Lingkungan pengendapannya terdiri dari :
1. Sering merupakan laut yang beragitasi “shoal”, bagian-bagian dangkal dekat pantai (litoral) terutama jika bertekstur grainstone-packstone dengan partikel-partikel terabrasi.
2. Dapat pula dibagian-bagian teduh dekat suatu reef, dilagoon, difore reef; merupakan lembaran-lembaran dari reef yang dipecah-pecah gelombang kebagian air tenang, terutama jika bertektur packstone ataupun wackstone, dengan butiran yang terabrasi. Di fore reef biasanya merupakan breksi-talus runtuhan dari reef, terdiri dari pecahan-pecahan cangkang koral.
3. Sering pula neritik; misalnya jika terdiri dari organisme benthos, tanpa adanya abrasi, misalnya gamping foraminifera besar yang membentuk “bank” atau “biostrome”
Terdapatnya gamping bioklastik; sering membentuk “biostrome” atau “bank” tetapi dapat pula sebagai “bioherm”.
Gamping Klastik Tipe Fragmenter (Bioklastik Maupun Chemical)
Jenis ini sering pula disebut “dendrital limestone” (Pettijohn, 1957, p. 401) namun istilah ini tak dianjurkan untuk dipakai. Tipe klastik fragmenter terdiri dari fragmen-fragmen yang asalnya tak jelas, dan dapat merupakan campuran. Istilah yang sering dipakai: calcarenite (<2 mm) dan calcirudite (> 2 mm) juga Grainy Limestone, Granular Limestone.
Cara terdapatnya jenis gamping ini adalah berlapis baik sering menyerupai batupasir dan dengan struktur sedimen silang siur, gelebur-gelombang dan sebagainya.
Gamping Tipe Peralihan
Peralihan ke gamping bioklastik adalah biasa, sehingga menimbulkan persoalan klasifikasi. Sebaiknya didiskripsi yang baik. Juga peralihan/pencampuran oolite/pellet sering terjadi. Klasifikasi Dunham(1961) dipergunakan dalam diagran klasifikasi ini.
Tipe lain adalah Interklast : hasil perombakan/ erosi lapisan yang baru diendapkan. Biasanya berbutir kasar, sehingga sering merupakan breksi atau konglomerat.
Lingkungan Pengendapan
Gamping jenis ini pada umumnya, terutama yang bertekstur grainstone, diendapkan secara mekanis oleh arus laut. Konsep rezim aliran berlaku pula untuk tipe batuan ini, dan semua sturktur sedimen termasuk urutan-urutan turbidit dapat diharapkan. Misalnya : dibagian luar suatu shelf (platform) dimana banyak arus.
Contoh : Bagian bayangan angin dari terumbu pulau Seribu (Umbgrovw 1929) terdiri dari klastik rombakan dari terumbu. Jika butir-butir rombakan ini banyak mengandung matrix (packstone), maka sering dibagian yang terlindung dari arus gelombang (backreef), beralih pada tipe gelombang aphanitic (wackstone).
Gamping Tipe Chemiclastic atau Klastik Non Fragmenter
Tipe gamping ini jarang didapatkan di Indonesia, tetapi batuan ini merupakan reservoir minyak yang penting. Pengendapan dapat diamati di Kepulauan Bahama dan Great Salt Lake (USA).
Tipe batuan ini sering bergradasi ke tipe bioklastik dan tipe klastik fragmenter, malah campuran dari ketiga unsur sering terdapat bersama-sama.
Lingkungan Pengendapan dan Proses Pembentukkan
kuat/keras, dekat garis pantai, terlihat sering berasosiasi dengan struktur lapisaan silang-siur (cross bedding).
Illings (1954) menyatakan bahwa oolit terjadi di laut dangkal yang “supersaturated” akan kalsium karbonat, dan dimana terjadi aliran-aliran marine yang cukup kuat.
Eardly (1938) menyatakan bahwa karbonat diendapkan dipermukaan air sebagai kristal kecil (< 2 micron) yang kurang larut daripada butir-butir yang lebih besar. Setidaknya jatuh didasar laut dan waktu yang sama sejumlah molekul yang sama keluar dari larutan mengendap pada butir yang lebih besar. Butir ini tumbuh secara oolitis, karena akresi dan juga “corrosion” menjadi bundar, sewaktu diombang-ambing oleh arus.
3) Batuan karbonat yang bersifat afanitik atau batugamping halus
Gamping jenis ini terdiri dari butir-butir < 0,005 mm, tidak dapat diketahui
apakah terdiri dari fragmen-fragmen halus (pecahan-pecahan gamping) atau kristal-kristal halus.
Cara Pembentukkan
Cara pembentukkannya yaitu :
1. Dari penggerusan gamping yang telah ada, pengancuran terumbu oleh gelombang (micro-granuler-clastics).
2. Dari pengendapan langsung secara kimiawi dari air laut yang telah kelewat jenuh akan CaC03, sebagai jarum-jarum aragonit.
3. Dari pengendapan dengan bantuan ganggang hijau (chlorophycea) sebagai jarum-jarum aragonit.
Lingkungan Pembentukkan
Lingkungan pembentukkannya yaitu :
1. Diendapkan didaerah dangkal yang terlindung lagoon dibelakang terumbu. 2. Penguapan yang kuat, temperatur tinggi/tropis/subtropis
3. Dengan bantuan ganggang.
Biasanya kaya akan zat organik dan diacak-acak oleh binatang, sehingga tidak memperlihatkan perlapisan.
4) Tipe Batugamping Kristalin
Gamping kristalin kasar tidak dibentuk secara langsung dari endapan, tetapi biasanya dari hasil rekristalisasi dari gamping yang lain, dan gamping klastik ataupun gamping terumbu maupun afanitik. Proses ini terjadi pada diagenesa dapat disebut neomorphosme. Gamping kristalin kasar mungkin juga diendapkan secara langsung dalam asosiasi dengan pengendapan evaporit. Dolomit biasanya terdapat selalu secara kristalin, berbentuk anhedral, bertekstur mosaik dan sukrosik.
Cara terbentuknya batuan ini, terbagi menjadi tiga yaitu pertama pengendapan langsung dalam supratidal atau evaporit. Kedua pengendapan dalam pori-pori gamping klastik di daerah supratidal, sebagai hablur kemudian partikel kalsit terlarut. Ketiga proses ubahan (replacement) suatu terumbu yang terangkat ke daerah supratidal dengan proses seepage reflux.
Pada pembentukan dolomit harus memenuhi syarat dimana konsentrasi Mg/Ca ratio = 5 : 1, sehingga diperlukan penguapan yang luar biasa. Hal ini dapat terjadi di daerah gurun atau daerah tropis yang kering.
C. Komposisi Kimia dan Mineral Batuan Karbonat
Mineral dan Komposisi kimia batuan karbonat tidak memperlihatkan lingkungan pengendapan, tetapi penting sebagai derajat diagenesa rekristalisasi dan penggantian kalsium karbonat (Graha, 1987).
Banyak juga unsur lain yang hadir sebagai komponen minor atau elemen jejak. Elemen-lemen jejak ini seperti: B, Be, Ba, Sr, Br, Cl, Co, Cr, Cu, Ga, Ge, dan Li. Konsetnrasi eElemen-lemen jejak ini dikontrol bukan hanya oleh mineralogi dari batuan tapi juga oleh tipe dari kelimpahan relatif dari butiran fosil skeletal dalam batuan. Banyak konsetnrat organisme dan unsur jejak yang ikt terbawa oleh fosil konsentrat ini diantaranya Ba, Sr, dan Mg dalam struktur sekeltalnya.
a). Aragonit : CaCO3 (Ortorombik)
b). Kalsit : CaCO3 (Heksagonal)
Mineral ini lebih stabil, dan biasanya merupakan hablur yang baik. Terdapat sebagai rekristalisasi dari aragonit, sering merupakancavity filling atau semen, dalam bentuk kristal – kristal yang jelas. Kebanyakan gamping terdiri dari kalsit.
c). Dolomit : CaMg (CO3)2
Juga merupakan mineral penting, terutama sebagai batuan reservoir, kristal sama dengan kalsit berbedanya pada bidang refraksi dari kalsit. Terjadi secara primer (precipitasi langsung dari air laut), tetapi kebanyakan hasil dolomotisasi dari kalsit.
d). High Magnesium Kalsit
Larutan padat dari MgCO3 dalam kalsit. Tidak begitu banyak terdapat, sering merupakan
batuan dolomit Ls.
e). Magnesit : MgCO3
Biasanya berasosiasi denga evaporit.
D. Lingkungan Pengendapan Karbonat
Beberapa faktor yang penting dan sangat mempengaruhi pengendapan batuan karbonat adalah:
Pegendapan karbonat memerlukan lingkungan yang praktis bebas dari sedimen klastik asal darat. Karena sedimen klastik dari darat dapat menghambat proses fotosintesa ganggang gampingan.
b. Pengaruh iklim dan suhu
Batuan karbonat diendapkan di daerah perairan yang bersuhu hangat dan beriklim tropis sampai subtropis.
c. Pengaruh Kedalaman
Pada umumnya dan kebanyakan, batuan karbonat diendapkan di daerah perairan dangkal dimana masih terdapat sinar matahari yang bisa menembus kedalaman air. Terdapat suatu garis yang merupakan batas kedalaman air dimana sedimen karbonat dapat ditemukan
pengendapannya yang disebut dengan CCD (Carbonate Compensation Depth).
d. Faktor mekanik
Faktor mekanik yang mempengaruhi kecepatan pengandapan batuan karbonat yaitu antara lain aliran air laut, percampuran air, penguraian oleh bakteri, proses pembuatan organik pada larutan, serta pH air laut.
E. Penyusun Batuan Karbonat
Penyususn batugamping menurut Tucker (1991), komponen penyusun batugamping dibedakan atas non skeletal grain, skeletal grain, matrix dan semen.
1. Non Skeletal grain, terdiri dari :
a. Ooid dan Pisoid
Ooid adalah butiran karbonat yang berbentuk bulat atau elips yang punya satu atau lebih struktur lamina yang konsentris dan mengelilingi inti. Inti penyusun biasanya partikel karbonat atau butiran kuarsa (Tucker, 1991). Ooid memiliki ukuran butir < 2 mm dan apabila memiliki ukuran > 2 mm maka disebut pisoid.
b. Peloid
c. Agregat dan Intraklas
Agregat merupakan kumpulan dari beberapa macam butiran karbonat yang tersemenkan bersama-sama oleh semen mikrokristalin atau tergabung akibat material organik. Sedangkan intraklas adalah fragmen dari sedimen yang sudah terlitifikasi atau setengah terlitifikasi yang terjadi akibat pelepasan air lumpur pada daerah pasang surut atau tidal flat (Tucker,1991).
2. Skeletal Grain
Skeletal grain adalah butiran cangkang penyusun batuan karbonat yang terdiri dari seluruh mikrofosil, butiran fosil, maupun pecahan dari fosil-fosil makro. Cangkang ini merupakan allochem yang paling umum dijumpai dalam batugamping (Boggs, 1987). Komponen cangkang pada batugamping juga merupakan penunjuk pada distribusi invertebrata penghasil karbonat sepanjang waktu geologi (Tucker, 1991).
3. Lumpur Karbonat atau Mikrit
Mikrit merupakan matriks yang biasanyaberwarna gelap. Pada batugamping hadir sebagai butir yang sangat halus. Mikrit memiliki ukuran butir kurang dari 4 mikrometer. Pada studi mikroskop elektron menunjukkan bahwa mikrit tidak homogen dan menunjukkan adanya ukuran kasar sampai halus dengan batas antara kristal yang berbentuk planar, melengkung, bergerigi ataupun tidak teratur. Mikrit dapat mengalami alterasi dan dapat tergantikan oleh mozaik mikrospar yang kasar (Tucker, 1991).
4. Semen
Semen terdiri dari material halus yang menjadi pengikat antar butiran dan mengisi rongga pori yang diendapkan setelah fragmen dan matriks. Semen dapat berupa kalsit, silika, oksida besi ataupun sulfat.
F.
Diagenesis Batuan Karbonat
Diagenesa merupakan perubahan yang terjadi pada sedimen secara alami, sejak proses pengendapan awal hingga batas (onset) dimana metamorfisme akan terbentuk. Pada batuan karbonat, diagenesa merupakan proses transformasi menuju batugamping atau dolomit yang lebih stabil. Faktor yang menentukan karakteristik akhir produk diagenesa antara lain
1. Komposisi sedimen mula-mula
2. Sifat alami fluida interstitial dan pergerakannya
Proses Diagenesis
Gambar: Proses-proses diagenesis batuan karbonat
Proses-proses diagenesis yang dialami oleh batuan karbonat meliputi:
Pelarutan (Dissolution)
Proses pelarutan merupakan proses diagenesis yang penting yang menyebabkan meningkatnya porositas dan penipisan lapisan batuan sedimen terutama pada batuan yang mudah larut seperti batuan karbonat dan evaporit. Proses ini dikontrol oleh pH, Eh, temperature, tekanan parsial CO2, komposisi kimia dan ion strength. Proses pelarutan juga dikontrol oleh porositas dan
Sementasi (Cementation)
ProsesSementasiadalahprosesdimana butiran-butiran sedimen direkatkan
olehmateriallain, dapat berasal dari air tanah atau hasil pelarutan mineral-mineral dalam sedimen itu sendiri. Material semennya dapat berupa karbonat (CO3), silika (Si), atau oksida
(Fe).
Sementasi dengan keluarnya air dari ruang pori-pori, material yang terlarut didalamnya mengendap dan merekatkan butiran-butiran sedimen. Material semennya dapat merupakan karbonat (CaCO3), silica (SiO3), oksida (besi) atau mineral lempung. Proses ini menyebabkan
porositas sedimen menjadi lebih kecil dari material semula.
Semen merupakan komponen batuan karbonat yang mengisi pori-pori dan merupakan hasil diagenesis atau hasil presipitasi dalam pori batuan dari batuan yang telah ada. Semen sering disamakan dengan sparit hasil neomorphisme, padahal sparit hasil neomorphisme adalah perubahan (rekristalisasi) dari komponen karbonat yang telah ada.
Beberapa jenis semen yang dikenal dalam batuan karbonat moderen adalah fibrous, botroidal, isophaceous, mesh of needles dll. Jenis semen tersebut tergantung pada lingkungan pembentuk semen yang dikenal sebagai lingkungan diagenesis.
Gambar: Kenampakan jenis-jenis semen dan jenis mineral pembentuk semen pada batuan karbonat. Jenis semen yang umum dijumpai pada laut dangkal menurut James & Choquette, 1990.
Dolomitisasi (Dolomitization)
Dolomitisasi adalah perubahan limestone secara parsial maupun keseluruhan menjadi dolomit. Dolomit mempunyai komposisi CaMg(CO3) 2 dan secara kristalografi serupa dengan
kalsit, namun lebih besar densitasnya, sukar larut dalam air, dan lebih mudah patah (brittle). Secara umum, dolomit lebih porous dan permeable dibandingkan limestone.
Saat sedimen terakumulasi, mineral yang kurang stabil mengkristal kembali atau terjadi rekristalisasi, menjadi yang lebih stabil. Proses ini umumnya terjadi pada batu gamping terumbu yang porous. Mineral aragonite (bahan struktur koral hidup), lama-kelamaan berekristalisasi menjadi bentuk polimorfnya, kalsit.
Aktivitas Mikroba (Microbial Activity)
Gambar : Kenampakan singkapan dari koral yang dijumpai pada lower teras batugamping Selayar di daerah Bira, Kab. Bulukumba (A). Foto sayatan tipis yang memperlihatkan fosil foraminifera besar (B) yang juga tersebar luas
dalam batuan karbonat.
Aktifitas mikrobia antara lain fermentasi, respirasi, pengurangan nitrat, besi, sulfat dan pembentukan gas methana. Selain itu aktifitas organism lainnya terjadi ketika endapan sedimen berlangsung seperti buworing dan boring. Kebanyakan bioturbasi terjadi pada sedikit di bawah permukaan pengendapan, setelah pengendapan material sedimen dengan kedalaan beberapa puluh sentimeter. Proses ini akan membentuk kenampakan yang khas pada batuan sedimen yang disebut struktur sedimen.
Gambar: Komponen batuan karbonat berupa fragmen-fragmen algae merah (Corallinaceae) (A), Foram besar (B) dan koral (C). A dan B dalam sayatan tipis, C dalam bentuk poles. Lokasi batugamping Selayar, Bira.
Kompaksi Mekanik (Mechanical Compaction)
Kompaksi merupakan proses penyusunan kembali butiran sedimen sehingga menghasilkan hubungan antara butiran yang lebih rapat. Hasil dari proses kompaksi adalah penurunan porositas dan permeablitas sedimen, pengualaran fluida dan pori antara butiran serta penipisan perlapisan.
Kompaksi Kimia (Chemical Compaction)
Perubahan kimia antara lain terdapat pada proses sementasi, authigenesis, replacement, inverse, dan solusi. Proses sementasi menentukan kemampuan erosi dan pengangkatan partikel oleh fluida. Pengangkutan sedimen oleh fluida dapat berupa bedload atau suspended load. Partikel yang berukuran lebih besar dari pasir umumnya dapat diangkut secara bedload dan yang lebih halus akan terangkut oleh partikel secara kontinu mengalami kontak dengan permukaan, traksi meliputi rolling, sliding, dan creeping. Sedangkan pada saltasi partikel tidak selalu mengalami kontak dengan permukaan. Deposisi akan terjadi jika energi yang mengangkut partkel sudah tidak mampu lagi mengangkutnya.
Penggantian (replacement) merupakan proses pelarutan mineral atau sebagian mineral pada waktu terjadinya proses diagenesis, dan terjadinya proses kristalisasi mineral baru yang berbeda komposisinya pada tempat mineral yang mengalami pelarutan. Tekstur dan struktur awal pada umunya tidak mengalami perubahan (terawetkan).
Inversi merupakan proses penggantian mineral oleh bentuknya yang lain biasanya terjadi pada mineral yang polimorf (mineral dengan komosisi kimia sama tetapi bentuknya berbeda. Contohnya adalah perubahan mineral aragonite (CaCO3 ortorombik) menjadi kalsit (CaCO3
romhedaral). Contoh lain adalah perubahan dari opal A (SiO2 amorf) menjadi opal CT yang
mengandung kristobalit (SiO2 ortorombik). Proses ini biasanya bersamaan dengan proses
Larutan (solution) biasanya pada batuan karbonat akibat adanya larutan sehingga terbentuk rongga-rongga di dalam jika tekanan cukup kuat menyebabkan terbentuknya struktur iolit.
Anthigenesis merupakan proses pembentukan mineral baru dalam lingkungan diagnetik, sehingga adanya mineral tersebut merupakan partikel baru dalam suatu sedimen. Mineral autigenik ini yang umum diketahui sebagai berikut : karbonat, silika, klastika, illite, gypsum dan lain-lain.
1. Mineral utama (Essential mineral) : mineral penetuan penanaman batuan. Contoh : kuarsa, felpas, mika, amphibol, piroksin atau olivin
2. Mineral sekunder (Secondary mineral) : mineral yang terbentuk dari mineral primer yang mengalami proses pelapukan, hidrotermal atau metamorfisme. Contoh : kalsit, serpentin, klorit, serosit atau kaolin.
3. Mineral Tambahan (Accessorys mineral) : mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma (kehadiran mineral ini ± 50%). Contoh : hematit, magmatit, kromit, apaptit, zikron, rutin atau ilmenit.
G. Klasifikasi Batuan Karbonat Berdasarkan Tekstur Pengendapan Menurut Dunham (1962)
dan Embry & Klovan (1971)
Klasifikasi Dunham (1962) Klasifikasi ini didasarkan pada tekstur deposisi dari
batugamping, karena menurut Dunham dalam sayatan tipis, tekstur deposisional merupakan aspek yang tetap. Kriteria dasar dari tekstur deposisi yang diambil Dunham (1962) berbeda dengan Folk (1959).
Dunham (1962). Nama nama tersebut dapat dikombinasikan dengan jenis butiran dan
mineraloginya. Batugamping dengan kandungan beberapa butir (<10%) di dalam matriks lumpur karbonat disebut mudstone dan bila mudstone tersebut mengandung butiran yang tidak saling bersinggungan disebut wackestone. Lain halnya apabila antar butirannya saling bersinggungan disebut packstone / grainstone.
Packstone mempunyai tekstur grain supported dan punya matriks mud. Dunham punya istilah Boundstone untuk batugamping dengan fabrik yang mengindikasikan asal-usul
komponenkomponennya yang direkatkan bersama selama proses deposisi.
Klasifikasi Dunham (1962) punya kemudahan dan kesulitan. Kemudahannya tidak perlu menentukan jenis butiran dengan detail karena tidak menentukan dasar nama batuan.
Kesulitannya adalah di dalam sayatan petrografi, fabrik yang jadi dasar klasifikasi kadang tidak selalu terlihat jelas karena di dalam sayatan hanya memberi kenampakan 2 dimensi, oleh karena itu harus dibayangkan bagaimana bentuk 3 dimensi batuannya agar tidak salah tafsir. Pada klasifikasi Dunham (1962) istilah-istilah yang muncul adalah grain dan mud. Nama-nama yang dipakai oleh Dunham berdasarkan atas hubungan antara butir seperti mudstone, packstone, grainstone, wackestone dan sebagainya. Istilah sparit digunakan dalam Folk (1959) dan Dunham (1962) memiliki arti yang sama yaitu sebagai semen dan sama-sama berasal dari presipitasi kimia tetapi arti waktu pembentukannya berbeda.
Sparit pada klasifikasi Folk (1959) terbentuk bersamaan dengan proses deposisi sebagai pengisi pori-pori. Sparit (semen) menurut Dunham (1962) hadir setelah butiran ternedapkan. Bila kehadiran sparit memiliki selang waktu, maka butiran akan ikut tersolusi sehingga dapat mengisi grain. Peristiwa ini disebut post early diagenesis. Dasar yang dipakai oleh Dunham untuk
menentukan tingkat energi adalah fabrik batuan. Bila batuan bertekstur mud
Kla sifikasi Batuan Karbonat Menurut Dunham (1962)
Kla sifikasi Batuan Karbonat Menurut Embry & Klovan (1971)
BAB III
Penutup
A. Kesimpulan
Batuan karbonat adalah batuan dengan kandungan material karbonat lebih dari 50 % yang tersusun atas partikel karbonat klastik yang tersemenkan atau karbonat kristalin hasil presipitasi langsung (Rejers & Hsu, 1986).Bates & Jackson (1987) mendefinisikan batuan karbonat sebagai batuan yang komponen utamanya adalah mineral karbonat dengan berat keseluruhan lebih dari 50 %. Sedangkan batuan karbonat yang kandungan material karbonatnya lebih dari 90% adalah batugamping. Pengklasifikasian bukan dari komposisi mineral, tetapi lebih berat kepada tekstur daripada batuan karbonat tersebut.
tertentu dapat ditunjukan sebagai faktor sedimen karbonat, misalkan karena adanya produksi sedimen yang tinggi dan akumulasi kalsium karbonat dari cangkang organisme.
Klasifikasi Dunham (1962) Klasifikasi ini didasarkan pada tekstur deposisi dari
batugamping, karena menurut Dunham dalam sayatan tipis, tekstur deposisional merupakan aspek yang tetap. Kriteria dasar dari tekstur deposisi yang diambil Dunham (1962) berbeda dengan Folk (1959).
Sparit pada klasifikasi Folk (1959) terbentuk bersamaan dengan proses deposisi sebagai pengisi pori-pori. Sparit (semen) menurut Dunham (1962) hadir setelah butiran ternedapkan. Bila kehadiran sparit memiliki selang waktu, maka butiran akan ikut tersolusi sehingga dapat mengisi grain. Peristiwa ini disebut post early diagenesis.
DAFTAR PUSTAKA
http://akageo12.blogspot.com/2013/05/v-behaviorurldefaultvmlo.html
tanggal 19 mei 2015 jam 14.25 wib
http://mandeleyev-rapuan.blogspot.com/2012/10/batuan-karbonat.html
tanggal 15 mei 2015 jam 20.53 wib
http://thekoist.wordpress.com/2012/07/25/diagenesis-pada-batuan-batuan-sedimen-diagenesis-part-ii/
tanggal 15 mei 2015 jam 20.02 wib
https://ptbudie.wordpress.com/2010/12/24/klasifikasi-batuan-karbonat-berdasarkan-tekstur-pengendapan-menurut-dunham-1962-dan-embry-klovan-1971/
tanggal 19 mei 2015 jam 14.28 wib
http://akageo12.blogspot.com/2013/05/v-behaviorurldefaultvmlo.html
