KULIAH PETROLOGI BATUAN SEDIMEN SILISIKLASTIK

KULIAH PETROLOGI BATUAN SEDIMEN SILISIKLASTIK BATUAN SEDIMEN

  Batuan sedimen : batuan yang terbentuk dalam suatu siklus

  sedimentasi (pelapukan – transportasi – sedimentasi – diagenesa). Media transportasi : air, angin, es, dll. Terbentuk di permukaan bumi, di bawah kondisi tekanan dan temperatur rendah.

SIKLUS BATUAN

  Unsur-unsur tekstur batuan sedimen klastik :

  Butiran (grain) : butiran klastik (yang tertransport) disebut sebagai fragmen. Masa dasar (matrix) : lebih halus dari butiran/fragmen, diendapkan bersama-sama dengan fragmen. Semen (cement) : berukuran halus, mengikat butiran/fragmen dan matrik, diendapkan setelah fragmen dan matrik, contoh : semen karbonat, silika, oksida besi.

  Butiran (Clasts) dan Matrik (labelled),

and semen oksida besi

(warna coklat kemerahan)

  Golongan batuan sedimen utama serta proses- proses pembentukannya (Koesoemadinata, 1985).

TEKSTUR SEDIMEN

• Ukuran Butiran (Grain Size)
• Pemilahan (Sorting)
• Morfologi Butiran (Grain Morphology) : shape, sphericity, roundness
• Kemas Butiran (Grain Fabric)
• Textural Maturity

BESAR BUTIR

  Besar butir (grain size) :

  unsur utama dari tekstur klastik, yang berhubungan dengan tingkat enersi pada saat transportasi dan pengendapan.

  Besar butir ditentukan oleh :

  Jenis pelapukan : kimiawi (butiran halus), mekanis (butiran kasar) Macam transportasi Waktu/jarak transportasi

  Klasifikasi besar butir sedimen (Udden-Wentworth Scale) Konglomerat Breksi

  Batupasir Kuarsa Batupasir Arkose

  Batupasir Greywacke

  Batulanau Serpih

  Batulempung (Kaolinit)

  Pemilahan/sorting :

  derajat kesamaan atau keseragaman antar butir.

  Kebundaran/roundness :

  menyatakan kebundaran atau ketajaman sudut butiran, yang mencerminkan tingkat abrasi selama transportasi. Merupakan sifat permukaan dari butiran Disebabkan oleh pengaruh transport terhadap butiran

  Komparator besar butir

  Kemas/fabric :

  merupakan sifat hubungan antar butir sebagai fungsi orientasi butir dan packing, secara umum dapat memberikan gambaran tentang arah aliran dalam sedimentasi serta keadaan porositas dan permeabilitas batuan. Kemas terbuka : kontak antar butiran tidak bersentuhan Kemas tertutup : kontak antar butiran bersentuhan

  Porositas : Perbandingan antara volume rongga dengan volume batuan.

  Porositas :

• Baik (menyerap air)
• Sedang (diantara baik-buruk) - Buruk (Tidak menyerap air).

TEXTURAL MATURITY

  Immature Submature Mature Supermature

  Sorting Extremely poorly sorted to very poorly sorted

  Poorly sorted to moderately sorted

  Moderately well sorted to well sorted

  Very well sorted Grain Size Very coarse or bigger

  Coarse Medium Medium Roundness Angular Subangular Rounded Well rounded

  Erosional Sedimentary Strucures Contoh : Flute Marks/Flute Cast, Groove Marks, Gutter Cast,

  Imapck Marks, Channels and Scours Depositional Sedimentary Strucures Contoh : Paralel Bedding/Lamination,

  Current Ripples, Dunes, Cross-Stratification, Antidunes and Antidune Bedding Wave formed Ripples and Cross-Lamination Hummocky Cross-Stratification, Wind-Ripples, Dunes, Draas and Aeolian Cross-Bedding Gradded Bedding Mudcrack

  Post-Depositional Sedimentary Strucures Contoh : Convolute Bedding, Load Cast, Ball-and-Pillow Structures,

  Dish-and-Pillar Structure, Stylolites Biogenic Sedimentary Strucures Contoh : Trace Fossils : - Tracks and Trails; Burrows

• Resting, Crawling and Grazing Traces Dwelling, Feeding and Escape Burrows Boring, Stromatolites

Depositional Sedimentary Structures Cretaceous cross beds near Garibaldi Lake, B.C..

  Well developed mudcracks. Mudcrack is an irregular fracture in a crudely polygonal pattern, formed by the shrinkage of clay, silt, or mud, generally in the course of drying under the influence of atmospheric surface condition.

  Jindong Formation Gyeongsang Basin Photo courtesy of Dr. JI Lee

  As sediment is carried from a Parallel laminations (where the upper and high energy environment into a lower contacts are approximately parallel) low-energy environment, the can result from heaviest particles will be the first

• settling from suspension to settle out, followed by
• deposition in a low energy environment progressively lighter and lighter
• laminar flow (water flowing in a planar particles. The structure that way) results is called graded bedding .

This photograph shows detail of ripples on Joulter's Cay ooid shoal. Note the rounded crestlines and variable plan morphology of the ripples. Ripples are superimposed on low dunes oriented roughly perpendicular to ripple crest orientation. Ripple spacing approximately 100mm.

  Photo on the right shows wave ripple marks preserved in the 1.7 billion year old Kombolgie sandstone, Australia

  Jurasic Aeolian Dunes Modern Aeolian Dunes

  Post-Depositional Sedimentary Structures Load casts in Creston

  Convolute laminations on Formation, B.C..

  Saltspring Island, B.C..

  Convolute bedding appears

  Stylolites are irregular surfaces that commonly appear as

  as highly contorted, folded dark, jagged lines on exposed surfaces of carbonate rock

  (and rarely on other sedimentary rock types). Their origin and disrupted layers. is usually attributed to solution that occurs after the host rock was formed. The dark layers are insoluble residues.

  Biogenic Sedimentary Structures

  Stromatolite. Stromatolite is an organosedimentary structure produced by sediment trapping, binding, and/or precipitation as a result of the growth and metabolic activity of micro-organisms, principally cyanophytes (blue-green algae).

It has a variety of gross forms, from nearly horizontal

to markedly columnar, domal, or subspherical. Western Hill, China. Photo courtesy of Dr. JI Lee Bioturbation illustrating churning and stirring of sediment by organisms after sedimentation. Ordovician Mungok Fm. Yeongweol Area Photo courtesy of Dr. JI Lee

  Burrows are irregular to Grazing trails are traces left by cylindrical filled depressions organisms as they move along or tubes produced by burrowing organisms. the sediment surface.

  Prosentase Butiran

  Urutan deskripsi sifat-sifat litologi batuan sedimen/piroklastik Keterangan : x : sifat yang selalu dimiliki : sifat yang tidak dimiliki - x/- : sifat yang bisa dimiliki atau tidak dimiliki x* : yang dideskripsi adalah pembentuk batuan tersebut. BATUPASIR Tekstur :

  Ukuran butiran (pasir 0.125 - 2.00 mm), Bentuk butiran (menyudut, membundar, dll.), Sorting (very well, well, moderately, poorly, very poorly sorted) Kemas butiran (mencakup orientasi, grain packing, grain contact, hubungan butiran dan matriks), Textural maturity, Porositas, permeabilitas, Struktur sedimen.

  Textural maturity : Texturally immature sediment : matriks dominan, sortasi buruk, butiran menyudut.

  Texturally mature sediment : matriks sedikit,, sortasi sedang-baik, butiran membundar tanggung-membundar.

  Komposisi :

  butiran (fragmen batuan/litik, kuarsa, felspar, dan mineral-mineral lainnya), matrik dan semen.

  Klasifikasi batupasir

  Parameter : butiran (stabil dan tak stabil) : kuarsa, felspar, fragmen litik matriks lempung (hasil rombakan atau alterasi batuan) kehadiran matriks lempung : arenit (matriks < 15%) wacke (matriks > 15%)

  Pembagian secara umum (Gilbert, 1982; Pettjohn, 1987; dan Folk, 1974) : batupasir kuarsa, batupasir arkose, batupasir litik, batupasir greywacke.

  Klasifikasi Batupasir (Folk, 1970) Klasifikasi Batupasir (Gilbert, 1982) Klasifikasi Batupasir (Pettijohn, 1987)

Contoh: suatu batupasir mempunyai Kuarsa (Q) = 40% Felspar (F) = 20% Litik (L) = 10% Mika = 10% Fosil = 5% Matrik = 10% Semen = 5% Jumlah mineral Q + F + L = 40% + 20% + 10% = 70% Prosentase Q = 40/70 x 100%

  = 57,1%

  Prosentase F = 20/70 x 100%

  = 28,6%

  Prosentase L = 10/70 x 100%

  = 14,3%

  Q F L Bila diplot pada diagram hasilnya adalah batupasir

feldspathic arenite

  

Feldspathic

Arenite

Lithic Arenite

  Quartz Arenite

KONGLOMERAT DAN BREKSI

  Kenampakan yang penting untuk mendiskripsi batuan ini adalah jenis klastik yang hadir dan tekstur batuan tersebut. Berdasarkan asal-usul klastik penyusun konglomerat dan breksi :

• Klastik intraformasi, berasal dari dalam cekungan pengendapan, banyak fragmen mudrock atau batugamping mikritik yang dilepaskan oleh erosi atau pengawetan sepanjang garis pantai.
• Klastik ekstraformasi, berasal dari luar cekungan pengendapan dan lebih tua dari pada sedimen yang melingkupi cekungan tsb. Jenis konglomerat berdasarkan macam klastik :
• Konglomerat polimiktik : terdiri dari bermacam-macam jenis klastik yang berbeda.
• Konglomerat monomitik/oligomiktik : terdiri dari satu jenis klastik.

KONGLOMERAT DAN BREKSI

  Untuk interpretasi mekanisme pengendapan konglomerat harus dideskripsikan teksturnya (apakah teksturnya clast-supported conglomerates atau matrix- supported conglomerates), bentuk, ukuran dan orientasi fragmen batuan, ketebalan dan geometri lapisan dan struktur sedimen.

  Konglomerat dan breksi terutama diendapkan pada lingkungan glasial, alivial fan dan braided stream. Konglomerat yang re-sedimen diendapkan dalam lingkungan deep water biasanya berasosiasi dengan turbidit.

  MUDROCK

  Mudrock adalah istilah umum untuk batuan sedimen yang disusun terutama oleh partikel berukuran lanau-lempung, mineral lain mungkin juga hadir. Mudrock diendapkan terutama dalam lingkungan river floodplain, lake, low energy shoreline, delta, outer marine shelf dan deep ocean basin.

  Skema untuk mendeskripsi batuan berukuran pasir-lanau-lempung

  No. Batuan Warna : warna yang representatif Tekstur : Ukuran Butiran, Pemilahan, Kebundaran Butiran, Kemas, Kontak Antar Butiran

  Butiran : Jenis (Fragmen Litik, Mineral, Fosil), Prosentase Matrik/Semen : Jenis (Karbonat, Silika, Oksida Besi), Prosentase Struktur Sedimen : Perlapisan/Laminasi (Strike-dip, Tebal), Gradded Bedding, Cross Bedding, Load/Flute Cast, Organic Tracks & Trails, Organic Burrow, Mud Crack, dll.

  Porositas : Baik (menyerap air), Sedang (diantara baik-buruk), Buruk (Tidak menyerap air); Kekompakan : getas, kompak, lunak, keras, dll.

  Nama Batuan: Batu lempung, Batulanau, Batupasir Halus/Sedang/Kasar (Arenite/Wacke), Konglomerat, Breksi, dll.

  Pencampuran batuan : karbonatan, karbonanan, tufan

PEMERIAN BATUAN

• – PRAKTIKUM PETROLOGI

  Nama : Asep Kelompok : Senin 10.00-12.00 NIM : 12003001 Asisten : Kabayan Batupasir sedang karbonatan (Calcareous Feldspathic Arenite), abu- abu-putih kecoklatan, berukuran pasir sedang (0,3-0,45 mm), terpilah baik, membundar-membundar tanggung, Cross Laminasi kemas tertutup, butiran terdiri dari kuarsa, felspar, fragmen granit, matrik berupa lempung, silika dan karbonat, struktur sedimen paralel dan cross laminasi, porositas sedang, kompak. 15 cm Kuarsa (70%) 0,3-0,45 mm, putih, membundar-membundar tanggung. Felspar (15%) 0,4 mm, putih-abu-abu, Paralel Laminasi membundar. Fragmen granit (10%) 0,3-0,4 mm, putih- abu-abu, membundar-membundar tanggung.

  25 cm Matrik (5%) <1-2 mm, putih kecoklatan- Gambar batuan abu-abu, berupa lempung, silika dan karbonat.

  Depositional Sedimentary Structures Paleodunes, UT, by Dr.

  Cretaceous cross beds near R.L. Armstrong.

  Garibaldi Lake, B.C..

  Well developed mudcracks. Mudcrack is an irregular fracture in a crudely polygonal pattern, formed by the shrinkage of clay, silt, or mud, generally in the course of drying under the influence of atmospheric surface condition.

  Jindong Formation Gyeongsang Basin Photo courtesy of Dr. JI Lee