Partikel Sedimen
Terbentuknya Batuan Sedimen Proses terbentuknya batuan sedimen dari batuan yang telah ada sebelumnya. Material yang berasal dari proses pelapukan kimiawi dan mekanis, ditransportasikan dalam bentuk larutan dan padat, dan diendapkan sebagai sedimen, yang kemudian terlitifikasi menjadi batuan sedimen.
Terbentuknya Batuan Sedimen Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil perombakan batuan yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia maupun organisme, yang di endapkan lapis demi lapis pada permukaan bumi yang kemudian mengalami pembatuan (Pettjohn, 1975 )
Siklus Batuan
Pelapukan (weathering) adalah proses hancurnya fisik batuan (disintegrasi) dan perubahan kimiawi (dekomposisi) batuan dan mineral pada atau di dekat permukaan bumi. Pelapukan terdiri dari 2 jenis: 1. Pelapukan mekanis 2. Pelapukan kimiawi
Pelapukan Mekanis Pelapukan mekanis terjadi bila gaya-gaya fisika memecahkan material batuan menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dengan masih mempertahankan komposisi kimia batuan induknya. Proses pelapukan mekanis meliputi: Pembekuan es (frost action) Pelepasan tekanan (pressure release) Pemuaian dan penyusutan panas (thermal expansion and contraction) Pertumbuhan kristal garam (salt crystal growth) Aktifitas organisme
Ukuran dan Sebaran partikel sedimen
UKURAN PARTIKEL Krumbein (1934) dalam Dyer (1986) mengembangkan Skala Wentworth dengan menggunakan unit phi ( Φ). Tujuannya untuk mempermudah pengklasifikasian apabila suatu sampel sedimen mengandung partikel yang berukuran kecil dalam jumlah yang besar. Skala phi ( Φ) ini didasarkan pada logaritma negatif berbasis dua dengan bentuk konversi seperti pada persamaan berikut: d : diameter partikel (mm) Untuk mengkonversi unit phi menjadi milimeter digunakan persamaan (USACE,1998): d 2
Ukuran suatu partikel mencerminkan keberadaan partikel dari jenis yang berbeda, daya tahan partikel terhadap proses pelapukan, erosi atau abrasi serta proses pengangkutan dan pengendapan material, misalnya kemampuan angin atau air untuk memindahkan partikel (Friedman and Sanders, 1978). Ukuran partikel juga sangat penting dalam menentukan tingkat pengangkutan sedimen dari ukuran tertentu dan tempat sedimen tersebut terakumulasi di lautan (Gross, 1993).
Klasifikasi Ukuran Butir Sedimen Berdasarkan Skala Wentworth (Dyer 1986, Davis 1993) Batu besar Batu bulat Batu kerikil Granula Pasir Lanau Lempung Skala Wentworth Sangat besar Besar Medium Kecil Besar Kecil Sangat kasar Kasar Medium Halus Sangat halus Sangat kasar Kasar Medium Halus Sangat halus Kasar Medium Halus Sangat halus Kasar Medium Halus Sangat halus Koloid Diameter partikel phi ( ) mm m 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 + 0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 ½ ¼ 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 1/256 1/1024 1/4096 1000 500 250 125 62,5 31,3 15,6 7,8 3,9 1,95 0,98 0,49 0,24
TEXTURES AND ANALYSIS OF TERRIGENOUS CLASTIC SEDIMENTARY ROCKS Histogram, frequency distribution and cumulative frequency curves of grain size distribution data. Note that the grain size decreases from left to right.
merupakan fungsi ukuran butir dari suatu populasi sedimen atau nilai terbesar butir di mana 50% halus dan sebaliknya kasar. Besar butir rata-rata dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (USACE, 1998) M 16 50 3 84
Standar deviasi metode pemilahan keseragaman distribusi ukuran butir yakni peyortirannya. Di mana penyortiran dapat menunjukkan batas ukuran butir, tipe pengendapan, karakteristik arus pengendapan, serta lamanya waktu pengendapan dari suatu populasi sedimen. Standar deviasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (USACE, 1998): 84 16 95 5 4 Standar Deviasi Very well sorted Well sorted Moderately well sorted Moderately sorted Poorly sorted Very poorly sorted Extremely poorly sorted 6 < 0.35 0.35 0.50 0.50 0.71 0.71 1.00 1.00 2.00 2.00 4.00 > 4.00
Skewness mencirikan ke arah mana dominan ukuran butir dari suatu populasi tersebut, mungkin simetri, condong ke arah sedimen berbutir kasar atau condong ke arah berbutir halus. Sehingga skewness dapat digunakan untuk mengetahui dinamika sedimentasi. Nilai skewness positif menunjukkan suatu populasi sedimen condong berbutir halus, sebaliknya skewness negatif menunjukkan populasi sedimen condong berbutir kasar. Nilai skewness dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: 16 84 50 5 95 2 2( 84 16) 2( 95 5 ) penyimpangan distribusi ukuran butir terhadap distribusi normal Distribusi normal adalah suatu distribusi ukuran butir dimana pada bagian tengah dari sampel mempunyai jumlah butiran paling banyak. Butiran yang lebih kasar serta lebih halus tersebar disisi kanan dan kiri dalam jumlah yang sama. Apabila dalam suatu distribusi ukuran butir berlebihan partikel kasar, maka kepencengannya bernilai negatif (Folk, 1974) 50
16 84 50 5 95 2 2( 84 16) 2( 95 5 ) 50 Skewness Very coarse-skewed Coarse-skewed Near symmetrical Fine-skewed Very fine-skewed < -0.3-0.3 0.1-0.1 0.1 0.1 0.3 > 0.3
Kurtosis merupakan nisbah antara sebaran ekor dengan pusat sebaran pada bentuk kurva sedimen distribusi normal. Mengacu pada bentuk kurva distribusi normal, tinggi rendahnya atau runcing datarnya bentuk kurva dapat ditentukan dengan perhitungan. Bila kurva distribusi normal tidak terlalu runcing atau tidak terlalu datar disebut mesokurtik. Kurva yang runcing disebut leptokurtik, sedangkan untuk kurva yang datar disebut platikurtik. Dalam menentukan ukuran kurtosis dapat dihitung dengan persamaan berikut (USACE, 1998): 95 5 2.44( 75 25 )
95 2.44( 75 25) 5 Kurtosis Very platykurtic (flat) Platykurtic Mesokurtic (normal peakedness) Leptokurtic (peaked) Very leptokurtic Extremely leptokurtic < 0.65 0.65-0.90 0.90-1.11 1.11-1.50 1.50-3.00 > 3.00
Standar Deviasi Very well sorted Well sorted Moderately well sorted Moderately sorted Poorly sorted Very poorly sorted Extremely poorly sorted < 0.35 0.35 0.50 0.50 0.71 0.71 1.00 1.00 2.00 2.00 4.00 > 4.00 Skewness Very coarse-skewed Coarse-skewed Near symmetrical Fine-skewed Very fine-skewed < -0.3-0.3 0.1-0.1 0.1 0.1 0.3 > 0.3 Kurtosis Very platykurtic (flat) Platykurtic Mesokurtic (normal peakedness) Leptokurtic (peaked) Very leptokurtic Extremely leptokurtic < 0.65 0.65-0.90 0.90-1.11 1.11-1.50 1.50-3.00 > 3.00
Pergerakan air dan udara umumnya memisahkan partikel dari ukuran aslinya dan selanjutnya sedimen dari berbagai sumber yang berbeda akan bertemu dan menghasilkan percampuran antar ukuran yang berbeda-beda pula. Percampuran antar ukuran sangat sering terjadi di lautan yang kemudian disebut dengan populasi (segitiga Shepard). Percampuran ini ditetapkan dalam tiga kategori populasi yaitu kerikil, pasir dan lumpur sekaligus sebagai subyek percampuran (Gambar ). Ketiga kategori tersebut merupakan subyek dalam percampuran sedimen dengan proporsi masing-masing ukuran dinyatakan dalam persen (Friedman dan Sanders, 1978; Dyer, 1986) 25 % 50 % 75 % Kerikil lumpuran Lumpur kerikilan 100 % Lumpur Lumpur Campuran lumpur, pasir dan kerikil 25 % Lumpur pasiran Pasir lumpuran 50 % 75 % Kerikil Kerikil pasiran Pasir kerikilan Pasir 100 % Gravel 75 % 50 % 25 % 100 % Sand
TEXTURES AND ANALYSIS OF TERRIGENOUS CLASTIC SEDIMENTARY ROCKS Nilai median = 1.3
St BK (Total) Ø BK Fraksi Berat Fraksi % Fraksi % Ø % Kumulatif Ø -1 0.00 Kerikil 0 0 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 1.74 1.57 1.11 1.11 3.24 3.19 Pasir 20.94 14.82 2.26 3.37 3.99 15.86 11.22 14.59 3 141.3 4 0.33 0.23 14.82 4.5 0.31 20.05 34.88 5 0.27 17.47 52.34 5.5 0.25 15.96 68.30 Lumpur 1.32 85.18 6 0.20 12.72 81.02 6.5 0.20 12.72 93.75 7 0.10 6.25 100.00
Diketahui: φ 05 = 0.56, φ 16 = 0.80, φ 25 = 0.93, φ 50 = 1.37, φ 75 = 1.87, φ 84 = 2.08, and φ 95 = 2.48. TUGAS-1 Tentukan: median grain size dalam satuan millimeters Mean grain size dalam satuan phi Mean grain size dalam satuan milimeter
TEXTURES AND ANALYSIS OF TERRIGENOUS CLASTIC SEDIMENTARY ROCKS The grain-size distribution is determined to some extent by the processes of transport and distribution. Glacial sediments are normally very poorly sorted, river sediments moderately sorted and both beach and aeolian deposits are typically well sorted.
TERIMA KASIH