Pengertian Batuan Sedimen
Batuan Sedimen adalah batuan yang paling banyak tersingkap di permukaan bumi, kurang lebih 75 % dari luas permukaan bumi, sedangkan batuan beku dan metamorf hanya tersingkap sekitar 25 % dari luas permukaan bumi. Oleh karena itu, batuan sediment mempunyai arti yang sangat penting, karena sebagian besar aktivitas manusia di permukaan bumi terdapat di atas jenis batuan ini.
Batuan Sedimen adalah batuan yang terbentuk karena proses diagnesis dari material batuan lain yang sudah mengalami sedimentasi. Sedimentasi ini meliputi proses pelapukan, pelapukan, transportasi, dan deposisi. Proses pelapukan yang terjadi dapat berupa pelapukan fisik maupun kimia. Proses pelapukan dan transportasi dilakukan oleh media air dan angin. Proses deposisi dapat terjadi jika energi transport sudah tidak mampu lagi mengangkut partikel tersebut.
Proses Pembentukan Batuan Sedimen
Batuan sedimen terbentuk dari batuan-batuan yang telah ada yang mengalami pelapukan, dorongan oleh air, pengikisan-pengikisan oleh angin serta proses, diagnesa, transportasi dan litifikasi.Batuan ini terendapkan di tempat-tempat yang relatif lebih rendah letaknya dari batuan asalnya, misalnya di laut, samudera, ataupun danau-danau. Mula-mula batuan sediment merupakan batuan-batuan yang lunak,akan tetapi karean proses diagenesa maka batuan-batuan lunak tadi berubah menjadi keras.
Batuan sedimen yang terbentuk secara kimia ataupun organik mempunyai satu kesamaan yaitu terbentuk oleh akumulasi larutan-larutan. Disamping batuan sedimen di atas, adapula sejenis batuan sejenis batuan sedimen yang sebagian besar mengandung bahan-bahan tidak larut, misalnya endapan puing pada lereng pegunungan sebagai hasil penghancuran batuan-batuan yang mengalami pelapukan, penyinaran matahari, ataupun kikisan angin. Batuan yang demikian ini disebut eluvium dan disebut alluvium jika dihanyutkan oleh air.Sifat utama dari batuan sedimen adalah berlapis-lapis. Pada awalnya batuan sedimen diendapkan secara mendatar dengan batuan termuda berada di bagian atas.
Litifikasi dan Diagnesis
Litifikasi atau pembatuan adalah proses perubahan material sedimen menjadi batuan sediment yang kompak. Misalnya, pasir mengalami litifikasi menjadi batu pasir. Seluruh proses yang menyebabkan perubahan pada sedimen selama terpendam dan terlitifikasi disebut sebagai diagnesis. Diagnesis terjadi pada temperatur dan tekanan yang lebih tinggi daripada kondisi selama proses pelapukan, namun lebih rendah dibandingkan proses metamorfisme.Proses diagnesis dapat dibedakan menjadi tiga macam berdasarkan proses yang mengontrolnya, yaitu proses fisika, kimia, dan biologis.
Proses diagnesis adalah proses yang menyebabkan perubahan pada sedimen selama terpendamkan dan terlitifikasikan, sedangkan litifikasi adalah proses perubahan material sediment menjadi batuan sedimen yang kompak.
Proses diagnesis ini dapat merupakan kompaksi yaitu pemadatan karena tekanan lapisan di atasnya atau proses sedimentasi yaitu perekatan bahan-bahan lepas tadi menjadi batuan keras oleh larutan-larutan kimia misalnya larutan kapur atau silisium. Sebagian batuan sedimen terbentuk di dalam samudera. Beberapa material ini mengendap secara langsung dan didukung oleh reaksi-reaksi kimia seperti oleh garam (CaSO4.nH2O). Adapula yang diendapkan dengan bantuan jasad renik, baik tumbuhan maupun hewan.
Proses diagnesa sangat berperan dalam menentukan bentuk dan karakter akhir batuan sedimen yang dihasilkannya. Proses diagnesis akan menyebabkan perubahan material sedimen. Perubahan yang terjadi meliputi perubahan fisik, mineralogi dan kimia.
Adapun beberapa proses yang terjadi dalam diagnase, yaitu:
Kompaksi
Kompaksi terjadi jika adanya tekanan akibat penambahan beban. Beban ini berasal dari endapan material diatasnya yang terendapkan kemudian.
Anthigenesis
Mineral baru pada batuan sediemen biasanya terbentuk dalam lingkungan diagnetik, sehingga keberadaan mineral tersebut merupakan partikel baru dalam suatu sedimen. Mineral autigenik ini yang umum terdapat pada batua sedimen adalah karbonat, silika, klastika, illite, gypsum dan beberapa mineral lain.
Metasomatisme
Metasomatisme adalah proses pergantian mineral sedimen oleh berbagai mineral autigenik, tanpa pengurangan volume asal. Contohperistiwa ini adalah dolomitiasi yaitu proses perubahan mineral karbonat ataupun fosil menjadi dolomit.
Rekristalisasi
Rekristalisasi adalah pengkristalan kembali suatu mineral dari suatu larutan kimia yang berasal dari pelarutan material sedimen selama proses diagnesa atau sebelumnya. Rekristalisasi sangat umum terjadi pada pembentukan batuan karbonat. Sedimentasi yang terus berlangsung di bagian atas sehingga volume sedimen yang ada di bagian bawah semakin kecil dan cairan (fluida) dalam ruang antar butir tertekan keluar dan bermigrasi kearah atas secara perlahan-lahan.
Larutan (Solution)
Biasanya pada urutan karbonat akibat adanya larutan menyebabkan terbentuknya rongga-rongga di dalam jika tekanan cukup kuat menyebabkan terbentuknya struktur iolit.
Transportasi Sedimen
Sedimen dapat diangkut dengan tiga cara, yaitu :
Suspension: ini umumnya terjadi pada sedimen-sedimen dengan ukuran butir yang sangat kecil ukurannya (seperti lempung) sehingga mampu diangkut dengan mudah oleh aliran air atauangin yang ada.
Bed load: ini terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti pasir, kerikil, kerakal, bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang bergerak dengan kecepatan cukup tinggi dapat memindahkan pertikel-partikel yang besar di dasar aliran.Pergerakan dari butiran pasir dimulai pada saat kekuatan gaya aliran melebihi kekuatan inertia butiran pasir tersebut pada saat diam. Gerakan-gerakan sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser,atau bahkan bisa mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.
Saltation yang dalam bahasa latin artinya meloncat umumnya terjadi pada sedimen berukuran pasir dimana aliran fluida yang ada mampu mendorong dan mengangkut sedimen pasir sampai akhirnya karena gaya grafitasi yang kemudian mengembalikan sedimen pasir tersebut ke dasar.
Batuan sedimen Klastik
Batuan sedimen klastik terbentuk dari pengendepan kembali batuan-batuan asal. Batuan asal dapat berupa batuan beku, batuan sedimen itu sendiri maupun batuan metamorf. Dalam pembentukkannya batuan sedimen klastik ini mengalami diagnesa yaitu perubahan yang berlangsung pada temperatur rendah di dalam suatu sediment selama proses litifikasi.
Batuan sedimen klastik tersusun olek klastik-klastik yang terjadi karena proses pengendapan secara mekanis dan banyak mengandung mineral allogenic. Mineral allogenic adalah mineral yang tidak terbentuk pada lingkungan sedimentasi atau pada saat sedimentasi terjadi. Mineral ini berasal dari batuan asal yang telah mengalami transportasi dan kemudian terendapkan pada lingkungan sedimentasi. Pada umumnya berupa mineral yang mempunyai resistensi tinggi. Contohnya: kuarsa, bioptite, hornblende, plagioklas dan garnet.
Batuan sedimen Non-klastik
Batuan sedimen proses pembentukannya dapat berasal dari proses kimiawi, atau sedimen yang berasal dari sisa-sisa organisme yang telah mati.
Warna
Secara umum warna pada batuan sedimen akan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
• Warna mineral pembentukan batuan sedimen. Contoh jika mineral pembentukan batuan sedimen didominasi oleh kwarsa maka batuan akan cenderung berwarna putih.
• Warna massa dasar (matrik) atau warna semen.
• Warna material yang menyelubungi (coating material).Contoh batupasir kwarsa yang diselubungi oleh glaukonit akan berwarna hijau.
Derajat kehalusan butir penyusunnya.
Pada batuan dengan komposisi yang sama jika makin halus ukuran butir maka warnanya cenderung akan lebih gelap. Warna batuan juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan pengendapan, jika kondisi lingkungannya reduksi maka warna batuan menjadi lebih gelap dibandingkan pada lingkungan oksidasi.
Batuan sedimen yang banyak kandungan material organik (organik matter) mempunyai warna yang lebih gelap
Tekstur Batuan Sedimen
Tekstur batuan sediment adalah segala kenampakan yang menyangkut butir sedimen sepertiukuran butir, bentuk butir dan orientasi. Tekstur batuan sedimen mempunyai arti penting karena mencerminkan proses yang telah dialami batuan tersebut terutama proses transportasi dan pengendapannya, tekstur juga dapat digunakan untuk menginterpetasi lingkungan pengendapan batuan sedimen.
Tekstur klastik
Faktor yang menentukan tekstur fragmen klastik adalah massa dasar matrik dan material semen penyusun batuan tersebut. Fragmen dari suatu batuan adalah bagian atau butiran yang ukurannya lebih besar daripada pasir.Matrik dari suatu batuan adalah butiran yang berukuran lebih kecil daripada fragmen dan diendapkan bersama-sama dengan fragmen. Semen adalah material halus yang menjadi pengikat batuan beku.Semen diasanya diendapkan setelah fragmen dan matrik. Semen padaumumnya berupa silika, kalsit, sulfat atau oksida besi.
Besar butir kristal penyusun batuan dibedakan menjadi tiga ukuran yaitu kasar, sedang dan halus. Butiran kasar memiliki ukuran lebih besar dari 5 mm, butir sedang memiliki ukuran dari 1 hingga 5 mm, sedangkan butiran halus memiliki ukuran lebih kecil dari 1mm. Jika kristal penyusun batuannya sangat halus sehingga tidak dapat dibedakan, maka disebut mikrokristalin.
Contoh Batuan Sedimen
Breksi
Breksi memiliki butiran-butiran fragmen yang bersifat kasar dan runcing yang terbentuk dari sementasi fragmen-fragmen kasar dengan ukuran 2 hingga 256 milimeter. Fragmen-fragmen ini bersifat runcing dan menyudut sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 4. Fragmen yang runcing ini menunjukkan bahwa fragmen tersebut tidak tertransportasi pada jarak yang jauh. Fragmen-fragmen dari breksi biasanya merupakan fragmen yang terkumpul pada bagian dasar lereng yang mengalami sedimentasi, selain itu fragmen juga dapat berasal dari hasil longsoran yang mengalami litifikasi. Komposisi dari breksi terdiri dari sejenis atau campuran dari rijang, kuarsa, granit, kuarsit, batu gamping, dan lain-lain.
Konglomerat
Konglomerat hampir sama dengan breksi, yaitu memiliki ukuran butir 2-256 milimeter dan terdiri atas sejenis atau campuran rijang, kuarsa, granit, dan lain-lain, hanya saja fragmen yang menyusun batuan ini umumnya bulat atau agak membulat dan tidak runcing sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 5. Pada konglomerat, terjadi proses transportasi yang cukup jauhsehingga pada materialmaterial penyusunnya yang mengakibatkan fragmen-fragmennya memiliki bentuk yang membulat.
Batu Pasir
Batu pasir atau sand-stone terbentuk dari sedimentasi dari butiran-butiran pasir yang terbawa oleh aliran sungai, angin, dan ombak yang akhirnya terakumulasi pada suatu tempat. Ukuran butiran dari batu pasir ini dari 1/16 hingga 2 milimeter. Komposisi batuannya bervariasi, tersusun terutama dari kuarsa, feldspar atau pecahan dari batuan, misalnya basalt, riolit, sabak, klorit dan bijih besi. Batu pasir umumnya digolongkan menjadi tiga kriteria, yaitu batu pasir kwarsa, arkose, dan graywacke.
Batu Pasir Kwarsa
Batu pasir kwarsa adalah batu pasir yang sekitar 90% butirannya tersusun dari kuarsa.Butiran kuarsa dalam batu pasir ini memiliki pemilahan yang baik dan ukuran butiran yang bulat karena terangkut hingga jarak yang jauh. Sebagian besar jenis batu pasir ini ditemukan pada pantai dan gumuk pasir.
Arkose
Arkose adalah batu pasir yang memiliki 25% atau lebih kandungan feldspar. Sedimen yang menjadi asal mula dari Arkose ini biasanya hanya mengalami sedikit perubahan secara kimia. Sebagian arkose juga memiliki dedikit butiran-butiran yang bersifat kasar karena jarak pengangkutan yang relatif pendek.
Graywacke
Graywacke adalah salah satu tipe dari batu pasir yang 15% atau lebih komposisinya adalah matrix yang terbuat dari lempung, sehingga menghasilkan sortasi yang jelek dan batuan menjadiberwarna abu-abu gelap atau kehijauan.
Serpih (Shale)
Shale adalah batuan sedimen yang memiliki tekstur yang halus dengan ukuran butir 1/16 hingga 1/256 milimeter. Komposisi mineralnya umumnya tersusun dari mineral-mineral lempung, kuarsa, opal, kalsedon, klorit, dan bijih besi. Shale dibedakan menjadi dua tipe batuan, yaitu batu lanau dan batu lempung atau serpih. Batu lanau memiliki butiran yang berukuran anara batu pasir dan batu serpih, sedangkan batu lempung memiliki chiri khas mudah membelah dan bila dipanasi menjadi plastis.
Batu Kapur
Batu kapur atau limestone sering disebut juga batu gamping adalah batuan sedimen yang memiliki komposisi mineral utama dari kalsit dengan rumus kimia CaCO3. Teksturnya bervariasi antara rapat, afanitis, berbutir kasar, kristalin atau oolit. Batu gamping dapat terbentuk baik karena hasil dari proses organik atau proses anorganik. Batu gamping dapat dibedakan menjadi batu gamping terumbu, kalsilutit, dan kalkarenit.
Calcarenite
Calcarenite memiliki ukuran butir 1/16 hingga 2 milimeter, batuan ini terdiri dari 50% atau lebih material karbonat detritus, yaitu material yang tersusun dari fosil dan oolit.
Calcilutite
Calcilutite terbentuk jika ukuran butiran dari calcarenite berubah menjadi lebih kecil hingga kurang dari 1/16 milimeter yang kemudiaan mengalami litifikasi.
Gamping Terumbu
Batu Gamping terumbu terbentuk karena aktivitas dari coral atau terumbu pada perairan yang hangat dan dangkal
Saltstone
Saltstone terdiri dari mineral halite dengankomposisi kimia NaCl yang terbentuk karena adanya penguapan yang biasanya terjadi pada air laut. Tekstur dari batuan ini berbentuk kristalin.
Gipsum
Gipsum tersusun atas mineral gipsum dengan rumus kimia CaSO4.H2O. Sama seperti dengan Saltstone,batuan ini terbentuk karena kandungan uap air yang ada menguap. Tekstur dari batuan ini juga berupa kristalin.
Batu bara (Coal)
Coal atau batu bara adalah batuan sedimen yang terbentuk dari kompaksi material yang berasal dari tumbuhan, baik berupa akar, batang, maupun daun. Teksturnya amorf, berlapis, dan tebal. Komposisinya berupa humus dan karbon. Warnanya biasanya coklat kehitaman dan pecahannya bersifat prismatik. Batu bara terbentuk pada rawa-rawa pada daerah beriklim tropis yang airnya mengandung sedikit oksigen. Bagian dari tumbuhan tenggelam dan mengendap di dasar rawa semakin lama semakin bertambah dan terakumulasi. Material tersebut lama-kelamaan terkubur oleh material di atasnya sehingga tekanannya bertambah sehingga air yang terkandung terperas keluar, dan kemudian mengalami kompaksi menjadi batu-bara.