STRUKTUR SEDIMEN

STRUKTUR SEDIMEN

Struktur Sedimen

            Proses sedimentasi meninggalkan tanda pada batuan sedimen. Tanda ini akan terekam dalam beberapa karakteristik seperti tekstur, struktur, kandungan fosil dan komposisi mineral. Dari beberapa karakteristik tersebut yang terpenting adalah tekstur dan struktur. Struktur sedimen dihasilkan oleh beberapa macam proses sedimentasi termasuk di dalamnya adalah aliran fluida, aliran gravitasi sedimen, deformasi sedimen lunak dan aktivitas biogenik. Struktur sedimen 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.

            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. Beberapa tipe struktur sedimen dapat diukur untuk memberikan informasi tentang asal mula, pengendapan, dan sejarah sedimen. Sebagai contoh perlapisan silang-siur. Struktur ini merupakan struktur sedimen primer yang dapat dipergunakan sebagai petunjuk arah arus purba atau menentukan arah transportasi sedimen.

            Struktur sedimen merupakan suatu fitur berskala besar atau megaskopik dalam sediman atau batuan sedimen. Contohnya pelapisan, riak, gumuk pasir, lapisan silang, rekahan lumpur dan sebagainya. Struktur sedimen biasanya dikaji di lapangan bukan dimakmal seperti kajian tekstur sedimen, litologi dan fosil. Jika dilihat pada skala yang lebih besar, beting pasir dalam sungai dan pulau penghalang juga merupakan fitur yang terbentuk akibat pengendapan dalam sekitaran sedimen. Tetapi yang terlalu besar ini tidak dianggap sebagai struktur sedimen.

            Struktur sedimen tidak boleh dikitar semula dan dibawa ketempat lain sebagaimana yang boleh dilakukan oleh butiran sedimen. Jadi sangat penting untuk menentukan proses yang berlaku di sekitar lingkungan pengendapan sedimen atau batuan sedimen. Struktur sedimen membanyangkan proses pengendapan sedimen, dan penafsiran tentang asal mula struktur sedimen adalah berdasarkan kajian taranya yang modern ujikaji dimakmal dan uji fisik.

Kegunaan struktur sedimen :

• Menentukan Proses pengendapan yang berlaku
• Menentukan lingkungan pengendapan sedimen dan batuan sedimen terendap
• Menentukan arah aliran arus atau punca sedimen
• Menentuka kedudukan lapisan atas atau bawah suatu lapisan batuan sedimen, terutam yang tercangga.

Perlapisan

            Bentuk sedimen atau batuan sedimen mempunyai bagian dasar dan permukaan atas yang rata atau planar, dan secara mendatarnya tersebar dengan meluas. Bentuk sedimen disebut sebagai perlapisan. Bentuk sedimen atau perlapisan boleh berbeda dengan lapisan lain diatas dan dibawahnya. Lapisan boleh di sebut sebagai ‘unit pengendapan’ yang diartikan sebagai ketebalan sedimen yang terlihat telal diendapkan dalan keadaan fisika yang tetap. Contohnya lapisan silang tunggal. Perbedaan lapisan disebabkan oleh : perbedaan komposisi, warna, ukuran (size), bentuk bitiran, susunan butir, dan orientasi butiran.

Gambar 1. Sharp bedding boundary between ss and sh. Borden Fm, Kentucky

            Perlapiasan dibagi menjadi yang lebih sempit yang tergantung pada ketebalan lapisannnya. Lapisan yang ketabalannya kurang dari 1 cm disebut lapisan laminasi dan untuk lapisan yang ketebalannya melebihi 100 cm disebut lapiasan massif. Dua atau lebih lapisan bisa di kelompokkan dalam satu kelompok dan disebut sebagai koset (cosets atau bedsets), yang mana terdiri dari lapisan yang simple atau komposit.

            Lapisan bisa berbentuk paralel atau nonparalel antara yang satu dengan yang lainnya, dan boleh ada yang berbentuk rata (planar), bergelombang (wavy), dan melengkung (curved). Sempadan  antara lapisan boleh sangat jelas atau tajam, yaitu perubahan secara mendadak antara dua lapisan, atau boleh juga suatu lapisan  berubah kepada lapisan lain diatasnya secara berangsur-angsur. Untuk perubahan secara berangsur-angsur kadang-kadang sangat sulit dalam menentukan sempadan lapisan yang tepat.

Karakteristik Struktur Sedimen

Menurut Selly (1969) Struktur sedimen dapat dibagi beberapa kelas berdasarkan proses pembentukannya :

• Struktur pra-pengendapan

            Struktur sebelum endapan boleh ditemui di atas lapisan, sebelum lapisan atau endapan yang muda atau baru di endapkan. Ia adalah struktur hasil hakisan seperti terusan (channel), scour marks, flutes, grooves, tool marking dan sebagainya. Struktur ini sangat penting kerena ia juga boleh memberikan arah aliran arus. Struktur ini berkaitan dengan struktur yang dibawahnya, dan ditemui diatas permukaan antar lapisan. Sebagian besar struktur ini terdiri dari ciri hakisan seperti alur, keruk dan isi.

Gambar 2. Sole marks. Miocene ss, El Tajin, Mexico

• Struktur selama pengendapan

            Ini merupakan struktur yang terdapat didalam lapisan dan terbentuk sesama sedimen yang terendap. Struktur yang terbentuk semasa proses endapan sedang berlaku termasuklah lapisan mendatar (flat bedding), lapisan silang, laminasi, dan laminasi silang yang mikro (micro-crosslamination), iaitu kesan riak. Contohnya lapisan massif, lapisan berged, dan lapisan silang.

Gambar 4. More sutle hummocky cross-stratification. Powder River Basin, Wyoming

• Struktur setelah pengendapan

Struktur ini terbentuk selepas sedimen terendap. Ini termasuklah struktur beban, 'pseudonodules' dimana sebahagian lapisan pasir jatuh dan masuk kedalam lapisan lumpur di bawahnya, laminasi konvolut (convolute lamination) dan sebagainya. Struktur nendatan, hasil dari pergerakan mendatar sedimen yang membentuk lipatan juga termasuk dalam struktur selepas endapan. Nendatan boleh berlaku di tebing sungai, delta dan juga laut dalan dan ianya sangat berguna untuk menentukan arah cerun kuno.

Gambar 5. Deformed cross-bedding

• Struktur “pelbagai”

Selain ketiga kumpulan di atas, terdapat satu kelompok atau kategori yang dinamakan “pelbagai”, yaitu untuk struktur sedimen yang tidak dapat dimasukkan ke dalam kelompok di atas. Antaranya ialah bekas tetesan hujan dan rekahan lumpur.

Sam Boggs (1995) mengklasifikasikan struktur sedimen dengan menghubungkan struktur stratifikasi dan bentuk dasar. Struktur stratifikasi dibagi menjadi 4 :

1. Bedding dan lamination
2. Bedforms
3. Cross lamination
4. Irregular stratification

Struktur sedimen dibagi 4 berdasarkan proses terjadinya, yaitu :

1. Strutur yang terjadi karena proses sedimentasi
2. Struktur yang terjadi karena adanya deformasi
3. Struktur yang terjadi karena erosi
4. Struktur yang terbentuk dari aktivitas biogenic

            Pada umumnya struktur sedimen yang ditemukan pada endapan turbidit adalah struktur sedimen yang terbentuk karena proses sedimentasi, terutama yang terjadi karena proses pengendapan suspensi dan arus. Bouma (1962) memberikan urutan ideal endapan turbidit yang dikenal dengan Bouma Sequence, dari interval a-e. Urut-urutan endapan turbidit yang umumnya berupa perselingan antara batupasir dan batulempung merupakan suatu satuan yang berirama (ritmis), dimana setiap satuan merupakan hasil episode tunggal dari suatu arus turbid. Bouma Sequence yang lengkap dibagi 5 interval, peralihan antara satu interval ke interval berikutnya dapat secara tajam, berangsur, atau semu yaitu sebagai berikut :

1.    Gradded Interval (Ta)

       Merupakan perlapisan bersusun dan bagian terbawah dari urut-urutan ini, bertekstur pasir kadang-kadang sampai kerikilatau kerakal. Struktur perlapisan ini menjadi tidak jelas atau hilang sama sekali apabila batupasir penyusun ini terpilah baik. Tanda-tanda struktur lainnya tidak tampak.

2.    Lower Interval of Parallel Lamination (Tb)

       Merupakan perselingan antara batupasir dengan serpih atau batulempung, kontak dengan interval dibawahnya umumnya secara berangsur.

3.    Interval of Current Ripple Lamination (Tc)

       Merupakan struktur perlapisan bergelombang dan konvolut. Ketebalannya berkisar antara 5-20 cm, mempunyai besar butir yang lebih halus daripada kedua interval dibawahnya. (Interval Tb).

4.    Upper Interval of Parallel Lamination (Td)

       Merupakan lapisan sejajar, besar butir berkisar dari pasir sangat halus sampai lempung lanauan. Interval paralel laminasi bagian atas, tersusun perselingan antarabatupasir halus dan lempung, kadang-kadang lempung pasirannya berkurang ke arah atas. Bidang sentuh sangat jelas.

5.    Pelitic Interval (Te)

       Merupakan susunan batuan bersifat lempungan dan tidak menunjukan struktur yang jelas ke arah tegak, material pasiran berkurang, ukuran besar butir makin halus, cangkang foraminifera makin sering ditemukan. Bidang sentuh dengan interval di bawahnya berangsur. Diatas lapisan ini sering ditemukan lapisan yang bersifat lempung napalan atau yang disebut lempung pelagic

            Urut-urutan ideal seperti yang terdapat diatas mungkin tidak selalu didapatkan dalam lapisan, dan umumnya dapat merupakan urut-urutan internal sebagai berikut :

• Base cut out sequence.

Urutan interval ini merupakan urutan turbidit yang lebih utuh, sedangkan bagian bawahnya hilang. Bagian yang hilang bisa Ta, Ta-b, Ta-c dan Ta-d.

• Truncated sequence

Urutan interval yang hilang dari sekuen yang hilang adalah bagian atas, yaitu : Tb-e, Tc-e, Td-e, Te. Hal ini disebabkan adanya erosi oleh arus turbid yang kedua.

• Truncated base cut out sequence

Urutan ini merupakan kombinasi dari kedua kelompok base cut out sequence dan truncated sequence yaitu bagian atas dan bagian bawah bisa saja hilang.

            Menurut Krumbein & Sloss (1983), berbagai sifat fisik sedimen dipelajari sesuai dengan tujuan dan kegunaannya. Diantaranya ialah  tekstur sedimen yang meliputi ukuran butir (grain size), bentuk butir ( partikel shape), dan hubungan antar butir (fabrik), struktur sedimen, komposisi mineral, serta kandungan biota. Dari berbagai sifat fisik diatas ukuran butir menjadi sangat penting karena umumnya menjadi dasar dalam penamaan sedimen yang bersangkutan dan membantu dalam analisa proses pengendapan karena ukuran butir berhubungan erat dengan dinamika transfortasi dan deposisi. Berkaitan dengan sedimentasi mekanik ukuran butir akan mencerminkan resistensi butiran sedimen terhadap proses pelapukan erosi/abrasi serta mencerminkan kemampuan dalam menentukan transfortasi dan deposisi. Dengan melihat cara transfor sedimen dapat dilihat melalui :

1.    Transfor Sedimen pada Pantai

Pettijohn (1975), Selley (1988) dan Richard (1992) menyatakan bahwa cara transfortasi sedimen dalam aliran air dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :

1. Sedimen merayap (bed load) yaitu material yang terangkut secara menggeser atau menggelinding di dasar aliran.
2. Sedimen loncat (saltation load) yaitu material yang meloncat-loncat bertumpu pada dasar aliran.
3. Sedimen layang (suspended load) yaitu material yang terbawa arus dengan cara melayang-layang dalam air.

2.    Transfor Sedimen Sepanjang Pantai

Transfor sedimen sepanjang pantai merupakan gerakan sedimen di daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya (Komar, 1983). Menurut Triatmojo (1999) transfor sedimen sepanjang pantai terdiri dari dua komponen utama, yaitu transfor sedimen dalam bentuk mata gergaji di garis pantai dan transfor sedimen sepanjang pantai di surf zone. Transfor sedimen pantai banyak menimbulkan fenomena perubahan dasar perairan seperti pendangkalan muara sungai erosi pantai perubahan garis pantai dan sebagainya (Yuwono, 1994). Fenomena ini biasanya merupakan permasalahan terutama pada daerah pelabuhan sehingga prediksinya sangat diperlukan dalam perencanaan ataupun penentuan metode penanggulangan. Menurut Triatmojo (1999) beberapa cara yang biasanya digunakan antara lain :

1. Melakukan pengukuran debit sedimen pada setiap titik yang ditinjau, sehingga secra berantai akan dapat diketahui transfor sedimen yang terjadi.
2. Menggunakan peta/ foto udara atau pengukuran yang menunjukan perubahan elevasi dasar perairan dalam suatu periode tertentu. Cara ini akan memberikan hasil yang baik jika di daerah pengukuran terdapat bangunan yang mampu menangkap sedimen seperti training jetty, groin, dan sebagainya.
3. Rumus empiris yang didasarkan pada kondisi gelombang dan sedimen pada daerah yang di tinjau.

3. Sedimentasi di Muara Sungai

Muara sungai dapat dibedakan dalam tiga kelompok yang tergantung pada faktor domonan yang mempengaruhi, yaitu didominasi oleh faktor gelombang, debit sungai dan pasang surut. Pada kenyataannya ketiga faktor tersebut akan bekerja secara simultan, walaupun salah satunya akan terlihat lebih dominan pada daerah muara dimana gelombang lebih dominan biasanya akan mengakibatkan tertutupnya muara sungai akibat transfor sedimen sepanjang pantai yang dibawanya masuk ke alur sungai dan menyebabkan pendangkan di daerah muara aakibat dari pengendapan sedimen.