1. Konsep Tentang Lingkungan
Pengendapan
Lingkungan
pengendapan adalah tempat mengendapnya material sedimen beserta kondisi fisik,
kimia, dan biologi yang mencirikan terjadinya mekanisme pengendapan tertentu
(Gould, 1972). Interpretasi lingkungan pengendapan dapat ditentukan dari
struktur sedimen yang terbentuk. Struktur sedimen tersebut digunakan secara
meluas dalam memecahkan beberapa macam masalah geologi, karena struktur ini
terbentuk pada tempat dan waktu pengendapan, sehingga struktur ini merupakan
kriteria yang sangat berguna untuk interpretasi lingkungan pengendapan.
Terjadinya struktur-struktur sedimen tersebut disebabkan oleh mekanisme
pengendapan dan kondisi serta lingkungan pengendapan tertentu.
Beberapa
aspek lingkungan sedimentasi purba yang dapat dievaluasi dari data struktur
sedimen di antaranya adalah mekanisme transportasi sedimen, arah aliran arus
purba, kedalaman air relatif, dan kecepatan arus relatif. Selain itu beberapa
struktur sedimen dapat juga digunakan untuk menentukan atas dan bawah suatu
lapisan.
Didalam
sedimen umumnya turut terendapkan sisa-sisa organisme atau tumbuhan, yang
karena tertimbun,terawetkan. Dan selama proses Diagenesis tidak rusak dan turut
menjadi bagian dari batuan sedimen atau membentuk lapisan batuan sedimen.
Sisa-sia organisme atau tumbuhan yang terawetkan ini dinamakan fossil. Jadi
fosill adalah bukti atau sisa-sisa kehidupan zaman lampau. Dapat berupa sisa
organisme atau tumbuhan, seperti cangkang kerang, tulang atau gigi maupun jejak
ataupun cetakan.
Dari studi
lingkungan pengendapan dapat digambarkan atau direkontruksi geografi purba
dimana pengendapan terjadi. Lingkungan pengendapan merupakan keseluruhan dari
kondisi fisik, kimia dan biologi pada tempat dimana material sedimen
terakumulasi. (Krumbein dan Sloss, 1963)
Jadi,
lingkungan pengendapan merupakan suatu lingkungan tempat terkumpulnya material
sedimen yang dipengaruhi oleh aspek fisik, kimia dan biologi yang dapat
mempengaruhi karakteristik sedimen yang dihasilkannya.
Secara umum
dikenal 3 lingkungan pengendapan, lingkungan darat transisi, dan laut. Beberapa
contoh lingkungan darat misalnya endapan sungai dan endapan danau, ditransport
oleh air, juga dikenal dengan endapan gurun dan glestsyer yang diendapkan oleh
angin yang dinamakan eolian. Endapan transisi merupakan endapan yang terdapat
di daerah antara darat dan laut seperti delta,lagoon, dan litorial. Sedangkan
yang termasuk endapan laut adalah endapan-endapan neritik, batial, dan abisal.
Contoh
Lingkungan Pengendapan Pantai
Lingkungan Pengendapan Pantai
Proses Fisik : ombak dan akifitas gelombang laut
Proses Kimia : pelarutan dan pengendapan
Proses Biologi : Burrowing
Ketiga proses tersebut berasosiasi dan membentuk
karakteristik pasir pantai, sebagai material sedimen yang meliputi geometri,
tekstur sedimen, struktur dan mineralogy.
2. Parameter Lingkungan Pengendapan
Parameter
fisik meliputi elemen static dan dinamik dari lingkungan pengendapan.
a) Elemen fisik
1.1
Elemen fisik statis meliputi geometri cekungan(Basin);
material yang diendapkan seperti kerakal silisiklastik, pasir, dan lumpur;
kedalaman air; suhu; dan kelembapan.
1.2
Elemen fisik dinamik adalah faktor seperti energy dan arah
aliran dari angin, air dan es; air hujan; dan hujan salju.
b) Parameter kimia termasuk salinitas,
pH, Eh, dan karbondioksida dan oksigen yang merupakan bagian dari air yang
terdapat pada lingkungan pengendapan.
c) Parameter biologi dari lingkungan
pengendapan dapat dipertimbangkan untuk meliputi kedua-duanya dari aktifitas organism,
seperti pertumbuhan tanaman, penggalian, pengeboran, sedimen hasil pencernaan,
dan pengambilan dari silica dan kalsium karbonat yang berbentuk material
rangka. Dan kehadiran dari sisa organism disebut sebagai material pengendapan.
3. Proses Sedimentasi dan Produknya
Tiap
lingkungan sedimen memiliki karakteristik akibat parameter fisika, kimia, dan
biologi dalam fungsinya untuk menghasilkan suatu badan karakteristik sedimen
oleh tekstur khusus, struktur, dan sifat komposisi. Hal tersebut biasa disebut
sebagai fasies. Istilah fasies sendiri akan mengarah kepada perbedaan unit
stratigrafi akibat pengaruh litologi, struktur, dan karakteristik organik yang
terdeteksi di lapangan. Fasies sedimen merupakan suatu unit batuan yang
memperlihatkan suatu pengendapan pada lingkungan.
Proses
Pengendapan Di Air Dan Darat. Proses pengendapan di air, terbentuknya berupa
timbunan di laut dan akan berakhir di air hangat. Namun pada kenyataan yang
sering dijumpai, beberapa dikarenakan oleh aliran sungai. Ini juga termasuk
timbunan di danau dan delta. Keseluruhan proses pengendapan hingga saat ini
dapat diamati dalam berbagai bentuk walaupun ada beberapa aspek pengendapan
yang tidak sempurna. Kemungkinan ini digunakan untuk mengklasifikasikan cara
utama dimana material mengendap karena perpindahan air.
Proses pengendapan di daratan, sebagai tempat awal, tertransportasikan oleh arus sungai yang deras. Batuan yang terpisah / tanah yang tererosi akan dibawa oleh aliran sungai, mulai dari dasar hingga menuju puncaknya. Selama arus bergerak membelok dan memasuki area, kecepatannya akan menurun dan semakin banyaknya muatan yang dibawa akan terendap pada kerucut aluvial atau kipas aluvial. Endapan akan dapat dibedakan disekitar pegunungan dan sering dijumpai pada derah yang luas dan dalam. Banyak material sedimen ditemukan di daratan pesisir di Amerika dan kemungkinan terbentuk di daerah tersebut. Timbunan menunjukkan stratigrafi yang berasal dari formasi alaminya, dan karena perubahan volume aliran sungai yang deras, lapisan yang ada di dekatnya akan menjadi sangat berubah. Timbunan kerucut aluvial selalu menunjukkan perbedaan utama dari endapan kasar [termasuk bongkahan] di puncak dengan lempung di luarnya. Jika proses erosi terus berlanjut tanpa adanya pergerakan bumi, material yang ada di kerucut alivisl akan tererosi sendirinya.
Proses pengendapan di daratan, sebagai tempat awal, tertransportasikan oleh arus sungai yang deras. Batuan yang terpisah / tanah yang tererosi akan dibawa oleh aliran sungai, mulai dari dasar hingga menuju puncaknya. Selama arus bergerak membelok dan memasuki area, kecepatannya akan menurun dan semakin banyaknya muatan yang dibawa akan terendap pada kerucut aluvial atau kipas aluvial. Endapan akan dapat dibedakan disekitar pegunungan dan sering dijumpai pada derah yang luas dan dalam. Banyak material sedimen ditemukan di daratan pesisir di Amerika dan kemungkinan terbentuk di daerah tersebut. Timbunan menunjukkan stratigrafi yang berasal dari formasi alaminya, dan karena perubahan volume aliran sungai yang deras, lapisan yang ada di dekatnya akan menjadi sangat berubah. Timbunan kerucut aluvial selalu menunjukkan perbedaan utama dari endapan kasar [termasuk bongkahan] di puncak dengan lempung di luarnya. Jika proses erosi terus berlanjut tanpa adanya pergerakan bumi, material yang ada di kerucut alivisl akan tererosi sendirinya.
Tingkat
akhir dalam proses pertumbuhan sungai juga menjadi faktor proses pengendapan.
Setelah sungai mencapai tingkat dewasa, akan bertambah volume pengangkatan
material sedimennya. Natural leeves akan terbentuk pada saluran sungai dan pada
saat itu juga air meluap, mengisi area lain disetiap sampingnya dimana proses
pengendapannya lambat. Area ini lebih dikenal sebagai alluvial / plain.
Timbunan material di area tersebut juga akan terstratigrafikan.
Didaerah padang pasir, sungai mengalir menuju ke cekungan dalam yang kering / terisi air yang dangkal. Pengendapannya terjadi di bebrapa daerah dimana ketika air meluap membawa banyak material. Jika pergerakan bumi mendukung proses pengendapan, dalamnya timbunan akan menjadi seimbang dan kejadian ini ternyata sudah berlangsung dari waktu yang cukup lama. Material akan terstratigrafikan, namun banyak juga yang hilang. Material tersebut bervariasi, biasanya mencakup lapisan garam dan gypsum. Sungai mengalir menuju danau dan membawa timbunan kemudian menuju delta dan laut.
Didaerah padang pasir, sungai mengalir menuju ke cekungan dalam yang kering / terisi air yang dangkal. Pengendapannya terjadi di bebrapa daerah dimana ketika air meluap membawa banyak material. Jika pergerakan bumi mendukung proses pengendapan, dalamnya timbunan akan menjadi seimbang dan kejadian ini ternyata sudah berlangsung dari waktu yang cukup lama. Material akan terstratigrafikan, namun banyak juga yang hilang. Material tersebut bervariasi, biasanya mencakup lapisan garam dan gypsum. Sungai mengalir menuju danau dan membawa timbunan kemudian menuju delta dan laut.
Pengendapan
di laut biasanya terbentuk dalam 3 daerah, yaitu :
1.
Zona pantai
2.
Zona dangkalan
3.
Zona laut dalam
Material pada zona pantai memiliki keadaan alami secara sementara, sejak timbul di garis pantai dan akan berubah secara tetap. Material ini didominasi oleh materioal kasar [pasir dan kerikil].
Transportasi
Proses
transprtasi adalah proses perpindahan / pengangkutan material yang diakibatkan
oleh tenaga kinetis yang ada pada sungai sebagai efek dari gaya gravitasi.
Sungai mengangkut material hasil erosinya dengan berbagai cara, yaitu
a) Traksi, yaitu material yang diangkut
akan terseret pada dasar sungai.
b) Rolling, yaitu material akan
terangkut dengan cara menggelinding pada dasar sungai.
c) Saltasi, yaitu material akan
terangkut dengan cara meloncat pada dasar sungai.
d) Suspensi, yaitu proses pengangkutan
material secara mengambang dan bercampur dengan air sehingga menyebabkan air
sungai menjadi keruh.
e) Solution, yaitu pengangkutan
material larut dalam air dan membentuk larutan kimia.
4.
Sedimentasi
Proses
sedimentasi adalah proses pengendapan material karena aliran sungai tidak mampu
lagi mengangkut material yang dibawanya. Apabila tenaga angkut semakin
berkurang, maka material yang berukuran besar dan lebih berat akan terendapkan
terlebih dahulu, baru kemudian material yang lebih halus dan ringan. Bagian
sungai yang paling efektif untuk proses pengendapan ini adalah bagian hilir
atau pada bagian slip of slope pada kelokan sungai, karena biasanya pada bagian
kelokan ini terjadi pengurangan energi yang cukup besar. Ukuran material yang
diendapkan berbanding lurus dengan besarnya energi pengangkut, sehingga semakin
ke arah hilir, energi semakin kecil, material yang diendapkanpun semakin halus.
Sedimentasi adalah terbawanya material hasil dari pengikisan dan pelapukan oleh air, angin atau gletser ke suatu wilayah yang kemudian diendapkan. Semua batuan hasil pelapukan dan pengikisan yang diendapkan lama kelamaan akan menjadi batuan sedimen. Hasil proses sedimentasi di suatu tempat dengan tempat lain akan berbeda.
Sedimentasi adalah terbawanya material hasil dari pengikisan dan pelapukan oleh air, angin atau gletser ke suatu wilayah yang kemudian diendapkan. Semua batuan hasil pelapukan dan pengikisan yang diendapkan lama kelamaan akan menjadi batuan sedimen. Hasil proses sedimentasi di suatu tempat dengan tempat lain akan berbeda.
5. Pengendapan oleh air laut
Batuan
hasil pengendapan oleh air laut disebut sedimen marine. Pengendapan oleh air
laut dikarenakan adanya gelombang. Bentang alam hasil pengendapan oleh air
laut, antara lain pesisir, spit, tombolo, dan penghalang pantai. Pesisir
merupakan wilayah pengendapan di sepanjang pantai. Biasanya terdiri dari
material pasir. Ukuran dan komposisi material di pantai sangat bervariasi
tergantung pada perubahan kondisi cuaca, arah angin, dan arus laut. Arus pantai
mengangkut material yang ada di sepanjang pantai. Jika terjadi perubahan arah,
maka arus pantai akan tetap mengangkut material material ke laut yang dalam.
Ketika material masuk ke laut yang dalam, terjadi pengendapan material. Setelah
sekian lama, terdapat akumulasi material yang ada di atas permukaan laut.
Akumulasi material itu disebut spit. Jika arus pantai terus berlanjut, spit akan
semakin panjang. Kadang kadang spit terbentuk melewati teluk dan membetuk
penghalang pantai (barrier beach).
6. Pengendapan oleh angin
Sedimen
hasil pengendapan oleh angin disebut sedimen aeolis. Bentang alam hasil
pengendapan oleh angin dapat berupa gumuk pasir (sand dune). Gumuk pantai dapat
terjadi di daerah pantai maupun gurun. Gumuk pasir terjadi bila terjadi
akumulasi pasir yang cukup banyak dan tiupan angin yang kuat. Angin mengangkut
dan mengedapkan pasir di suatu tempat secara bertahap sehingga terbentuk
timbunan pasir yang disebut gumuk pasir.
Pengendapan oleh gletser
Pengendapan oleh gletser
Sedimen
hasil pengendapan oleh gletser disebut sedimen glacial. Bentang alam hasil
pengendapan oleh gletser adalah bentuk lembah yang semula berbentuk V menjadi
U. Pada saat musim semi tiba, terjadi pengikisan oleh gletser yang meluncur
menuruni lembah. Batuan atau tanah hasil pengikisan juga menuruni lereng dan
mengendap di lembah. Akibatnya, lembah yang semula berbentuk V menjadi
berbentuk U.
a) Deposisi
Pengendapan
– Terjadi saat pengangkutan partikel yang membutuhkan energi dan terjadi pada
waktu yang relatif singkat. Endapan tersusun atas butiran – butiran mineral.
Dapat juga menghasilkan endapan kimia pada kondisi yang berbeda.
b) Litifikasi
Terjadi dalam beberapa tahap, All taken together are termed Diagenesis.
Terjadi dalam beberapa tahap, All taken together are termed Diagenesis.
a.
Kompaksi - Squeezing out of water.
b.
Sementasi - Precipitation of chemical cement from trapped
water and circulating water.
c.
Rekristalisasi-Growth of grains in response to new
equilibrium conditions
7.
Hubungan Lingkungan Sedimentasi dan Fasies Sedimentasi
Walaupun
para ahli geologi setuju pada hasil pengertian dari lingkungan pengendapan,
mereka ternyata menemukan kesulitan dalam penyusunan pengertian yang tepat dari
lingkungan pengendapan ini. Sebagai ilustrasinya, lingkungan sedimen telah
digambarkan dalam beberapa variasi yaitu :
1. Tempat pengendapan dan kondisi
fisika, kimia, dan biologi yang menunjukkan sifat khas dari setting pengendapan
[Gould, 1972].
2. Kompleks dari kondisi fisika, kimia,
dan biologi yang tertimbun [Krumbein dan Sloss, 1963].
3. Bagian dari permukaan bumi dimana
menerangkan kondisi fisika, kimia, dan biologi dari daerah yang berdekatan
[Selley, 1978].
4. Unit spasial pada kondisi fisika,
kimia, dan biologi scara eksternal dan mempengaruhi pertumbuhan sedimen secara
konstan untuk membentuk pengendapan yang khas [Shepard dan Moore, 1955].
Definisi
tersebut memang berbeda, tetapi pada umumnya memberikan tekanan pada kondisi
fisika, kimia, dan biologi. Pada konteks ini, lingkungan pengendapan mengarah
pada unit geomorfik dimana terjadi pengendapan. Lingkungan ini dibentuk dari
parameter khusus fisika, kimia, dan biologi yang sesuai terhadap unit geomorfik
dari geometri dan ukuran partikular.
Proses ini
akan mengoperasikan tingkat dan ntensitas yang menghasilkan tekstur khas,
struktur, dan sifat lainnya, sehingga pengendapan yang khusus akhirnya
terbentuk. Sebagai contohnya, pantai akan mempertimbangkan unit geomorfik dari
ukuran dan bentuk tertentu, proses fisika tertentu [gelombang dan aktivitas arus],
proses kimia [solusi dan presipitasi], dan proses biologi [penggalian, sedimen
ingestion, dan aktivitas serupa] yang terjadi untuk menghasilkan badan pasir
pantai yang khas oleh partikular geometri, tekstur dan struktur sedimen, dan
mineralogi.
Fasies
menunjukkan unit stratigrafi yang mengacu pada aspek litologi, struktural, dan
karakter organisme yang dapat dikenali di lapangan. Tiap lingkungan sedimen
memiliki karakteristik akibat parameter fisika, kimia, dan biologi dalam
fungsinya untuk menghasilkan suatu badan karakteristik sedimen oleh tekstur
khusus, struktur, dan sifat komposisi. Hal tersebut biasa disebut sebagai
fasies. Istilah fasies sendiri akan mengarah kepada perbedaan unit stratigrafi
akibat pengaruh litologi, struktur, dan karakteristik organik yang terdeteksi
di lapangan. Fasies sedimen merupakan suatu unit batuan yang memperlihatkan suatu
pengendapan pada lingkungan. Interpretasi lingkungan umumnya menghambat karena
adanya suatu kenyataan mengenai kecenderungan fasies yang sama yang dihasilkan
pada setting lingkungan yang berbeda. Hal tersebut sering terjadi sehingga akan
membuat suatu penyajian lingkungan yang khas pada suatu dasar fasies
pengendapan tunggal. Sebagai contohnya, perlapisan silang siur dari batupasir
dapat dibentuk karena transportasi angin dan air. Jika terendap pada air,
mereka akan terbentuk pada suatu pantai, sungai, pada saluran pasang surut,
pada dangkalan samudera, atau pada lingkungan yang lain dimana proses traksi
dapat berlangsung. Interpretasi lingkungan akan dapat kita kuasai jika kita
mampu mempelajari hubungan fasies dengan urutan yang benar dibandingkan dengan
fasies tunggal. Hubungan suatu fasies dapat digagaskan dalam pembagian grup
fasies yang terjadi secara bersama – sama yang selanjutnya akan berkaitan
dengan lingkungan. Sebagai contohnya, jika pada perlapisan silang siur
batupasir asosiasi terdekatnya adalah dengan terkandungnya tanah, batubara,
atau serpih lanauan yang mengandung akar, daun, dan batang, kita bisa membuat
interpretasi pengendapannya pada sistem sungai. Dalam mempelajari hubungan
fasies dan urutannya, kita harus benar – benar memperhatikan keadaan alami dari
kontak hubungan antara fasies dan derajat urutan baik acak maupun tidak. Dengan
adanya aplikasi dari prinsip stratigrafi, kita dapat menduga hubungan dari dua
fasies karena kontak derajat atau penggambaran batas dari pendekatan lateral.
Sementara itu, hubungan fasies karena kenaikan atau akibat erosi perbatasan
yang mungkin dapat menggambarkan lingkungannya ataupun tidak, pada pendekatan
lateral. Pada kenyataannya, fasies karena kontak erosi umumnya menandakan
perubahan dari kondisi pengendapan dan menjadi permulaan siklus sedimentasi
yang baru. Fasies di dalam hubungan partikular akan tersebar vertikal pada
suatu cara pengacakan yang nyata atau mungkin menunjukkan pola tertentu dari
perubahan vertikal. Dua tipe umum dari perubahan fasies vertikal yaitu
Coarsening Upward Sequence dan Fining Upward Sequence.
·
Coarsening-upward sequences menunjukkan adanya penambahan
kenaikan ukuran butir dari dasar erosi atau kenaikannya. Hal ini menunjukkan
peningkatan energi arus pengendapan.
·
Fining-upward sequences sendiri merupakan kebalikannya,
yaitu ukuran butir akan semakin halus dari puncak erosinya. Menunjukkan
penurunan energi arus pengendapan
8. Dasar-dasar Analisis Lingkungan
Pengenalan
lingkungan sedimen didasarkan pada dua kriteria pokok:
1. Kriteria berdasarkan komponen pengendapan primer
1. Kriteria berdasarkan komponen pengendapan primer
a. Kriteria fisik
Ø Geometri unit fasies, menunjukkan
bentuk 3 dimensi dari tubuh sedimen, antara lain:
• bentuk equidimensional, seperti
lembaran atau selimut, prisma
• bentuk elongate, seperti pods,
rebbon atau shoestring, dendroids (Potter, 1962).
Ø litologi, unit sedimen gross
litologi merupakan indicator lingkungan pengendapan yang sangat umum.
Contohnya, tend batugamping menjadi deposit karena suhu hangat. shelves laut
dangkal.
Ø asosiasi fasies menyamping dan
vertikal, hubungannya dengan pengamatan outcrop atau penentuan data bagian
permukaan, sangat penting untuk membedakan lingkungan
Ø struktur sedimen, penting untuk
indikator lingkungan karena dibentuk oleh proses pengendapan, terutama yang
terbentuk di lingkungan pengendapan.
b. Kriteria geokimia
Komposisi unsur utama batuan sedimen
silisiklastik berfungsi sebagai komposisi kimia partikel silisiklastik yang
membentuk batuan.
c. Kriteria biologi
Digunakan untuk rekonstruksi
paleoenvironmental, fosil adalah salah satu yang sangat berguna.
2. Kriteria berdasarkan kenampakan
sedimen
a) Kenampakan ukuran dari log sumur
mekanik, meliputi resistivity, sonic velocity, dan radioaktivity.
b) Kenampakan interpretasi dari
pengukuran sumur log meliputi density/porosity, ukuran butir, litologi, dip
perlapisan.
c) Karakteristik dari interpretasi
darai reakaman refleksi seismic, antara lain hubungan kontak utama (uniformity,
comformity), strata kontinuitas, dip strata, identifikasi unit fasies seismik.
9. Klasifikasi Lingkungan Pengendapan
Klasifikasi
lingkungan pengendapan dapat dibedakan menjadi:
a) kontinetal, antara lain gurun atau
eolian, fluvial termasuk braided river dan point bar river, dan limnic
b) peralihan, termasuk delta. lobate,
esturine, litoral (pantai, laguna, dan barrier islands, offshore bar, tidal
flat.
c) marine, meliputi neritis atau laut
dangkal, deep neiritis, batial, abisal.
10.
Fasies Model
Model
fasies adalah miniatur umum dari sedimen yang spesifik. Model fasies dapat
diiterpretasikan sebagai urutan ideal dari fasies dengan diagram blok atau
grafik dan kesamaan. Ringkasan model ini menunjukkan sebagaio ukuran yang
bertujuan untuk membandingkan framework dan sebagai penunjuk observasi masa
depan. model fasies memberikan prediksi dari situasi geologi yang baru dan
bentuk dasar dari interpretasi lingkungan. pada kondisi akhir hidrodinamik.
Model fasies merupakan suatu cara untuk menyederhanakan, menyajikan, mengelompokkan,
dan menginterpretasikan data yang diperoleh secara acak.
Ada bermacam-macam tipe fasies model, diantaranya adalah :
a. Model Geometrik berupa peta
topografi, cross section, diagram blok tiga dimensi, dan bentuk lain ilustrasi
grafik dasar pengendapan framework
b. Model Geometrik empat dimensi adalah
perubahan portray dalam erosi dan deposisi oleh waktu .
c. Model statistik digunakan oleh
pekerja teknik, seperti regresi linear multiple, analisis trend permukaaan dan
analisis faktor. Statistika model berfungsi untuk mengetahui beberapa parameter
lingkungan pengendapan atau memprediksi respon dari suatu elemen dengan elemen
lain dalam sebuah proses-respon model.
Materinya Sedimentologi.
