STRUKTUR SEDIMEN

Struktur sedimen adalah kenampakan pada batuan sedimen sebagai akibat dari adanya

proses pengendapan. Struktur ini merupakan sifat yang sangat penting pada batuan sedimen baik

yang berada pada bagian atas, bagian bawah maupun bagian dalam lapisan. Struktur sedimen ini

dapat digunakan untuk menentukan proses dan keadaan serta lingkungan pengendapan, arah arus

pengendapan, kedalaman, energi, kecepatan dan hidrolika arah arus yang mengalir serta pada

daerah batuan yang terlipat dapat dipakai untuk mengetahui bagian bawah dan bagian atas

perlapisan. Struktur sedimen ini sebaiknya dilihat dan dipelajari pada suatu singkapan, bukan

pada suatu contoh setangan atau sayatan tipis.

Struktur sedimen berkembang melewati proses fisika dan atau kimia, sebelum, selama,

dan sesudah pengendapan atau juga melalui proses jasad renik (biogenic). Krumbein dan Sloss

(1963) membagi struktur sedimen menjadi 2 kelompok, yaitu Struktur sedimen primer dan

struktur sedimen sekunder. Pettijohn (1975) membagi menjadi 2 kelompok besar, yaitu Struktur

Anorganik dan Struktur Organik. Selley (1980) mengelompokkan struktur sedimen berdasarkan

asal usulnya menjadi 3 kelompok, yaitu :

1. Struktur sedimen sebelum pengendapan (Pre-depositional sedimentary structures)

2. Struktur sedimen saat pengendapan (Syn-depositional sedimentary structures)

3. Struktur sedimen setelah pengandapan (Post-depositional sedimentary structures)

Sedangakan struktur sedimen yang diakibatkan oleh kegiatan organisme dimasukkan dalam

kelompok fosil sebagai trace fossil.

Tucker (1982) mengelompokkan struktur sedimen kedalam 4 kelompok, yaitu :

1. Struktur pengikisan (Erosional structures)

2. Struktur pengendapan (Depositional structures)

3. Struktur pasca-pengendapan (Post-depositional sedimentary structures)

4. Struktur sedimen asal jasad (Biogenic sedimentary structures)

Untuk pembahasan tentang struktur sedimen dalam bab ini dipakai klasifikasi menurut Tucker,

1982.

1. Struktur Pengikisan (Erosional structures)

Struktur pengikisan adalah struktur yang terbentuk akibat adanya arus yang mengikis

batuan yang lebih tua sebelum sedimen diendapkan diatasnya. Yang termasuk kelompok ini

antara lain :

a. Tikas garut (flute cast)

Tikas garut ini terbentuk akibat pengikisan dan merupakan ciri dari endapan turbidit.

Struktur ini berada dibawah permukaan dan memanjang sampai berbentuk segitiga dengan

bagian yang membulat kearah hulu dan mempunyai panjang mulai dari beberapa millimeter

hingga mencapai puluhan centimeter. Struktur ini merupakan petunjuk yang dapat digunakan

untuk penentuan arah arus purba (paleo current)

b. Tikas gores (groove cast)

Tikas gores berbentuk punggungan memanjang pada permukaan lapisan, berkisar dari

beberapa millimeter hingga beberapa centimeter. Struktur ini pada permukaan lapisan mungkin

seluruhnya sejajar atau pula mungkin memperlihatkan beberapa arah. Struktur ini terbentuk

melalui pengikisan alur yang dipotong terutama oleh objek yang terseret sepanjang arus dan

merupakan pula ciri dari arus turbidit. Arah tikas gores ini menunjukkan arah arus yang

mengendapkannya.

c. Tool mark

Struktur ini terbentuk ketika objek dibawa oleh arus sungai dan berhubungan dengan

permukaan sedimen dibawahnya. Tanda ini terjadi sebagai akibat objek menggelinding, menusuk

dan menyikat permukaan sedimen dibawahnya. Objek yang membuat tanda ini biasanya

berupa mud clast, fragmen binatang dan rombakan tumbuhan.

d. Merkah gerus (scour mark)

Merkah gerus merupakan struktur dalam skala kecil dan terdapat pada bagian bawah

perlapisan. Pada pandangan bidang biasanya memanjang dalam arah arus. Dengan bertambahnya

ukuran, merkah gerus ini berangsur menjadi alur (channel). Ciri khas permukaan merkah gerus

adalah pemotongan endapan yang terletak di bawah dan hadirnya sedimen kasar di atas

permukaan gerusan.

e. Channel

Alur adalah struktur sedimen berskala besar, beberapa meter hingga kilometer

panjangnya. Alur pula sering terisi oleh sedimen yang kasar daripada sedimen dibawahnya atau

dengan sedimen yang berbatasan, dan sering berupa konglomerat alas (basalt conglometare).

2. Struktur Pengendapan (Depositional structures)

Struktur pengendapan adalah struktur sedimen yang terjadinya bersamaan dengan

pengendapan. Struktur pengedapan ini terdapat pada bagian atas dan bagian bawah

perlapisan. Yang termasuk dalam struktur pengendapan antara lain :

a. Masif

Bila tidak menunjukkan struktur dalam lapisan (Pettijohn & Potter, 1964) atau ketebalan

lapisan lebih dari 120 cm ( Mc. Kee & Weir, 1953). Faktor kemungkinan pembentukan struktur

masif ini yaitu : Pertama, saat diendapkan memang tidak mempunyai struktur sedimen, Kedua,

struktur pengendapannya telah dirusak oleh beberpa proses seperti bioturbasi, rekristalisasi dan

pengeringan. Struktur ini dibentuk dalam keadaan yang cepat dan umumnya berupa endapan

turbidit, aliran butir (grain flow) dan aliran debris (debris flow).

b. Perlapisan sejajar

Bila bidang perlapisannya saling sejajar dengan ketebalan lapisan lebih dari 1 cm. Perlapisan ini

terbentuk akibat adanya perubahan dalam butiran sedimen, warna maupun susunan

mineraloginya.

c. Laminasi ; Perlapisan sejajar yang ketebalannya kurang dari 1 cm.

d. Perlapisan pilihan (Gradded bedding)

Bila perlapisan disusun atas butiran yang berubah teratur dari halus ke kasar (bersusun

terbalik : inverse gradding)maupun dari kasar ke halus pada arah vertical, struktur ini merupakan

cirri dari suatu sedimentasi pada arus yang pekat.

e. Perlapisan silang-siur ( Cross bedding) dan Laminasi silang-siur (Cross Lamination)

Perlapisan atau laminasi yang membentuk sudut terhadap bidang lapisan yang berada

diatasnya atau dibawahnya dan dipisahkan oleh bidang erosi, struktur ini terbentuk akibat

intensitas arus yang berubah-ubah.

f. Gelembur (Ripple)

Struktur ini terbentuk pada permukaan lapisan yang dikontrol oleh arus yang mengalir

baik oleh air, angin maupun gelombang. Gelembur yang berasal dari arus disebut current ripple,

oleh angina disebut wind ripple dan oleh gelombang disebut wave ripple. Skala yang lebih besar

disebut sebagai Dune (Gumuk Pasir). Variasi ripple antara lain : Swaley & Hummocky,

Herringbone, Symetry & Asymetry Ripple dll.

g. Rainspot

Rainspot adalah cekungan kecil yang terbentuk oleh butiran air hujan pada permukaan

batuan sedimen berbutir halus yang masih lunak. Struktur ini berguna untuk menentukan lapisan

atas dan lapisan bawah dari suatu perlapisan terutama pada lapisan yang miring maupun terbalik.

3. Struktur sedimen pasca-pengendapan (Post-depositional sedimentary structures)

Struktur sedimen setelah pengenapan ini terbentuk melalui gerakan sedimen (nendatan)

dan lainnya melalui reorganisasi bagian dalam seperti pengeringan dan pembebanan. Proses-

proses kimia-fisika setelah pengendapan menghasilkan stylolite, solution dan nodule.

a. Nendatan (slump) dan longsoran (slide)

Pada daerah yang miring, masa sedimen dapat diangkut sepanjang lereng. Bergeraknyya

masa sedimen dapat mengakibatkan perubahan pada bagian dalam masa sedimen itu. Gerakan

seperti ini disebut longsoran (slide). Jika masa sedimen secara internal berubah selama gerakan

sepanjang lereng disebut nendatan (slump). Masa yang mengalami nendatan menunjukkan

lipatan-lipatan minor. Kehadiran nendatan dan longsoran dalam suatu runtunan dapat ditentukan

dari terdapatnya lapisan diatas dan dibawah perlapisan tersebut tidak terganggu. Struktur yang

sering juga muncul akibat adanya longsoran maupun pembebanan dapat menimbulkan

struktur Growth Fault.

b. Sandstone dike dan sand volcano

Struktur ini relatif jarang dijumpai, mudah ditentukan oleh memotongsilangnya dengan

lapisan sekitarnya dan diisi dengan pasir. Sand volcano berbentuk kerucut dengan suatu

cekungan pada pusatnya yang terdapat pada bidang perlapisan

c. Dish dan Pillar structure

Struktur ini terdiri dari laminasi yang cekung keatas, biasanya beberapa sentimeter lebarnya,

dipisahkan oleh zona tanpa struktur (pillar). Dish dan Pillar structure dibentuk oleha air yang

lewat sedimen secara mendatar dan keatas (fluid escape) dan umumnya terbentuk pada endapan

kipas bawah laut.

d. Load structure

Struktur pembebanan (load structure) dibentuk melalui tenggelamnya suatu lapisan

kedalam lapisan yang lain. Tikas beban (load cast) biasanya terdapat pada dasar batupasir yang

terletak diatas batulumpur. Lumpur yang ada dapat diinjeksikan keatas kedalam batupasir

membentuk struktur flame. Juga sebagai akibat pembebanan, biasanya pasir dapat tenggelam

kedalam lumpur membentuk struktur ball dan pillow.

e. Deformed bedding

Deformed bedding dan istilah seperti disrupted, convolute dan conturted bedding dapat

diterapkan pada perlapisan sejajar, perlapisan silang-siur dan laminasi silang-siur yang

dihasilkan selama pengendapan telah terganggu, tetapi tidak ada pergerakan sedimen secara

mendatar dalam skala besar. Convolute bedding terdapat dalam laminasi silang-siur, dengan

laminasi diubah dalam bentuk antiklin dan sinklin. Convolute seperti ini sering tidak asimetri

atau menungging kearah arus purba, sedangkan conturted dan disrupted tidak menunjukkan

orientasi.

f. Nodule

Nodule juga disebut konkresi, biasanya terbentuk dalam sedimen setelah pengendapan. Mineral-

mineral yang sering terdapat pada nodul adalah kalsit, dolomit, siderit, pirit, colophane dan

kuarsa. Nodul kalsit, pirit dan siderit diameternya bisa beberapa milimeter sampai beberapa

sentimeter, biasanya terdapat dalam batuan lumpur. Nodul chert biasanya terdapat dalam

batugamping, nodul kalsit dan dolomit kadang-kadang terdapat dalam batupasir. Bentuk nodule

bervariasi, bisa bulat, pipih, memanjang dan bisa juga tidak teratur.

4. Struktur sedimen asal jasad (Biogenic sedimentary structures)

Fosil jejak dapat diinterpretasikan aktifitas binatangnya yang menyebabkan timbulnya

struktur ini, tetapi sifat alami binatangnya sendiri sulit untuk ditentukan karena organisme yang

berbeda sering mempunyai cara hidup yang sama. Suatu binatang dapat menghasilkan struktur

yang berbeda tergantung pada tingkah lakunya dan sifat sedimen seperti ukuran butir, kandungan

air dan sebagainya. Struktur buluh (burrow) biasanya dibuat oleh crustacea, anellid,

bivalve dan echinoid, sedangkan permukaan track dan trail dibuat oleh crustacea, trilobite,

annelid, gastropod dan vertebrata. Struktur yang agak mirip buluh (burrow) dapat dihasilkan

oleh akar tumbuhan, walapun yang terakhir sering mengandung karbonat

a. Bioturbation

Bioturbation menunjukkan gangguan sedimen oleh organisme.

b. Trace fossil (fosil jejak)

Fosil jejak adalah struktur sedimen yang dihasilkan pada sedimen yang tidak

terkonsolidasi oleh kegiatan organisme. Kelompok utama yang terdapat pada permukaan lapisan

dan permukaan bawah lapisan adalah crawling, grazing (Jejak makan) dan resting (Jejak

istirahat), sedangkan yang terdapat dalam lapisan adalah struktur feeding (Jejak sedang mencari

makan) dan dwelling (Jejak menguni). Jejak merayap biasanya dihasilkan

oleh crustacea, trilobita dan annelid/Vertebrata seperti dinosaurus meninggalkan cetakan kaki

sebagai fosil jejak. Struktur biogenik ini mempunyai pola terputar, meandering dan radial.

Struktur menghuni (Dwelling structure) adalah macam-macam buluh (burrow) dari bentuk

tebing tegak sampai hurup U, orientasinya bia tegak, mendatar atau miring dengan perlapisan.

STRUKTUR BATUAN SEDIMEN

Struktur sedimen adalah kenampakan batuan sedimen dalam dimensi yang lebih besar,

merupakan suatu kelainan dari perlapisan normal batuan sedimen dan diakibatkan oleh proses

pengendapan dan keadaan energi pembentuknya. Pembentukannya dapat terjadi pada waktu

pengendapan maupun setelah proses pengendapan. (Pettijohn&Potter,1964;

Koesoemadinata,1981)

Berikut adalah tabel klasifikasi struktur sedimen oleh Pettijohn (1975). Pada dasarnya

klasifikasi ini adalah struktur yang terbentuk secara organik (struktur yang terbentuk oleh

organisme) dan anorganik. Struktur anorganik dibedakan lagi menjadi 2, yaitu struktur primer

dan struktur sekunder.

Struktur primer

Struktur ini terbentuk karena proses sedimentasi dengan demikian dapat

menggambaarkan mekanisme pengendapannya, antara lain : perlapisan, silang

siur, konvolut, dll.

Struktur sekunder

Merupakan struktur yang terbentuk setelah proses sedimentasi dan sebelum atau

saat diagenesa. Hal ini juga menggambarkan keadaan lingkungan

pengendapannya, seperti : tracks,trails, and burrow, load cast, dll.

Klasifikasi Struktur Batuan Sedimen (Pettijohn, 1975)

Inorganic Structures

Mechanical (primer) Chemical (secondary) Organic Structures

A. Bedding Geometry

1. Laminations

2. Wavy bedding

B. Bedding internal structures

1. Cross bedding

2. Ripple bedding

3. Graded bedding

4. Growth bedding

A. Solution structures

1. Stylolites

2. Corrosion zones

3. Vugs oolicasts

and so on

B. Accretionary structures

1. Nodules

2. Concretions

A. Petrifactions

B. Bedding (weedia and other

stromatolites)

C. Miscellaneous

1. Borings

2. Tracks and trails

3. Cast and molds

4. Fecal pellets and

C. Bedding plane markings (on

sole)

1. Scour or current

mark (flutes)

2. Tool marks

(grooves, and so

on)

D. Bedding plane markings (on

surface)

1. Wave and swash

marks

2. Pits and prints

(rain, so on)

3. Parting lineation

E. Deformed bedding

1. Load and founder

structures

2. Synsedimentary

folds an d

breccias

3. Sandtsne dikes

and sills

3. Crystal aggregate

(spherulites and

rosettes)

4. Veinlets

5. Color banding

C. Composite structure

1. Geodes

2. Septaria

3. Cone in cone

coprolites

Genesa Struktur Batuan Sedimen : Laminasi, Silang siur, Gradasi, dan Perlapisan

1. Perlapisan

Struktur perlapisan merupakan sifat utama dari batuan sedimen klastik yang menghasilkan

biddang-bidang sejajar sebagai hasil dari proses pengendapan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kenampakan adanya struktur perlapisan antara lain:

1. Adanya perbedaan warna mineral

2. Adanya perbedaan ukuran besar butir

3. Adanya perbedaaan komposisi mineral

4. Adanya perubahan macam batuan

5. Adanya perubahan struktur sedimen

6. Adanya perubahan kekompakan batuan

7. Adanya perbedaan porositas batuan

Berdasarkan ukuran tebalnya lapisan, Mc Kee dan Weir mengklasifikasikan perlapisan

batuan menjadi:

a. Laminasi tipis < 2mm

b. Laminasi 2 mm – 1 cm

c. Lapisan sangat tipis 5 – 60 cm

d. Lapisan tebal 60 – 120 cm

e. Lapisan sangat tebal > 120 cm

Dalam buku Geologi (Soetoto,2001:40), perlapisan dapat juga dibedakan menjadi :

(A) Paralel, dimana perlapisan batuan terjadi secara sejajar (paralel)

(B) Silang siur (cross bedding/current bedding), yang diakibatkan oleh kegiatan arus air atau angin

dengan arah bervariasi

(C) Bersusun (graded bedding), dimana terjadi gradasi ukuran butir dari kasar ke halus, atau

sebaliknya yaitu dari halus ke kasar.

Gambar 3: macam struktur perlapisan batuan sedimen klastik

(Soetoto, 2001:40)

2. Laminasi

Laminasi adalah perlapisan dan struktur sedimen yang mempunyai ketebalan kurang dari 1

cm. Terbentuk bila poola pengendapannya disertai dengan energi yang konstan (homogen), dan

biasanya terbentuk dari suspensi tanpa energi mekanis.

Gambar 4: kenampakan struktur laminasi pada batupasir (sumber:

http://s691.photobucket.com/albums/vv272/conan_hifans/kebumianzone/geo/?action=view&curr

ent=plate10.jpg)

3. Silang siur atau cross bedding

Sebenarnya silang siur ini terbagi menjadi 2 jenis, antara lain cross lamination dan cross

bedding itu sendiri.

a. Cross lamination

Secara umum digunakan untuk lapisan miring dengan ketebalan kurang dari 5 cm, dengan faraset

ketebalannya kurang dari 5 cm, merupakan struktur sedimentasi tunggal yang terdiri dari urut-

urutan sistematik, perlapisan dalam disebut faraset bedding yang miring terhadap permukaan

umum sedimentasi. Terbentuk karena perpindahan riple atau gelombang-gelombang pori yang

masing-masing urut berukuran kurang dari 5 cm.

b. Silang siur atau Cross bedding

Secara fisik, kenampakan cross bedding sama dengan cross lamination, perbedaannya terletak

pada ketebalannyaa. Silang siur atau cross bedding memiliki ketebalan lebih dari 5 cm

sedangkan cross lamination kurang dari 5 cm. Silang siur atau cross bedding dihasilkan dari

migrasi riple yang cukup besar atau oleh gelombang-gelombang yang membawa pori dimana

masing-masing lapisan berukuran lebih dari 5 cm. Perlapisan ini membentuk sudut terhadap

bidang lapisan yang di atas atau di bawahnya dipisahkan oleh bidang erosi, terbentuk akibat dari

intensitas arus yang berubah-ubah.

4. Gradasi

Struktur gradasi pada sedimen terlihat apabila terjadi perubahan yang granual dari ukuran butir

penyusunnya bila bagian bawah kasar dan bagian atasnya semakin halus. Gradasi ini disebut

dengan normal grading. Sebaliknya, apabila dari bawah ke atas ukuran butir penyusun batuan

semakin mengkasar, disebut inverse grading.

Normal graded bedding terjadi karena pengendapan yang terjadi secara bertahap sesuai

penenangan energi transportasi. Sedangkan inverse graded beding terjadi jika pengendapan

berlangsung pada fase regresi. Gradasi dapat digunakan sebagai penunjuk batas lapisan atas dan

batas lapisan bawah batuan.

Karakteristik Struktur sedimen

Menurut Bouma (1962) dalam hal pengenalan endapan turbidit salah satu ciri yang penting

adalah struktur sedimen, karena mekanisme pengendapan arus turbid memberikan karakteristik

sedimen tertentu. Banyak klasifikasi struktur sedimen hasil mekanisme arus turbid, salah satunya

karakteristik genetik dari Selly (1969). Selly (1969) mengelompokan struktur sedimen menjadi 3

berdasarkan proses pembentukannya :

a) Struktur Sedimen Pre-Depositional

Merupakan struktur sedimen yang terjadi sebelum pengendapan sedimen, yang berhubungan

dengan proses erosi oleh bagian kepala (head) dari suatu arus turbid (Middleton, 1973).

Umumnya pada bidang batas antara lapisan batupasir dan serpih. Beberapa struktur sedimen

yang antara lain flute cast, groove cast.

b) Struktur Sedimen Syn-Depositional

Struktur yang terbentuk bersamaan dengan pengendapan sedimen, dan merupakan struktur yang

penting dalam penentuan suatu endapan turbidit. Beberapa struktur sedimen yang penting

diantaranya adalah perlapisan bersusun, perlapisan sejajar dan perlapisan bergelombang.

c) Struktur Sedimen Post-Derpositional

Struktur sedimen yang dibentuk setelah terjadi pengendapan sedimen, yang umumnya

berhubungan dengan proses deformasi. Salah satunya struktur pembebanan.