Andrias untuk kemajuan bangsa
MAKALAH
SEDIMENTASI
DAN BATUAN SEDIMEN
Sebagai tugas mata kuliah fisika bumi dan ilmu falak
Dosen
pengampuh:
Abdul
Basid, M.Si
Disusun
Oleh:
KELOMPOK
VI
Ah.
Zainul hasan (07640021)
Fendy
Alfian F (07640023)
JURUSAN
FISIKA
FAKULTAS
SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS
ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG
September,2010
______________________________________________________________________________
SEDIMENTASI DAN BATUAN SEDIMEN
Banyak pegunungan yang besar dari bumi masa lalu sudah lama
berlalu. Tapi bukti keberadaan mereka dipertahankan dalam batuan sedimen
berasal dari kerusakan mereka. Terkena atmosfer, hidrosfer selama jutaan tahun,
batuan digunung yang lama bertahan dan rusak perlahan-lahan untuk membentuk
endapan puing-puing tidak dikonsolidasi disebut bersama dengan ion terlarut.
Material yang dipindah kedalam daerah yang lebih rendah oleh gravitasi, kuno
sungai, gletser, dan angin. Sedimen bersama dengan sisa dari tanaman dah hewan
yang hidup di suatu wilayah, berkumpul perlahan-lahan, berlapis-lapis
selanjutnya perubahan fisika dan kimia di transformasi sedimen kedalam batuan
sedimen.
Batuan sedimen yang unik dalam berbagai cara. Tidak seperti
batuan metamorf dan banyak batuan beku, awalnya mereka terbentuk di dekat
permukaan bumi. Lapisan batuan sedimen berturut-turut dengan demikian
memberikan gambaran rinci tentang kondisi permukaan di masa lalu. Kondisi bagi
kehidupan umunya tidak kompatibel dengan kondisi hadir dalam pembentukan batuan
metamor dan sebagian besar jenis batuan beku. Namun, tumbuhan dan hewan banyak
tinggal didaerah yang sama dimana sedimen menumpuk, dan sehingga mereka tetap
tergabung biasanya menjadi batuan sedimen. Tumbuhan dan hewan tetap dalam lapisan
batuan sedimen berturut-turut memberikan sebagian catatan dari perubahan
progresif dalam kehidupan di permukaan bumi.
Lapisan batuan sedimen banyak seperti halaman di buku-mereka
menceritakan sebuah kisah menarik kepada mereka yang dapat membaca petunjuk
mereka. fitur dalam batuan sedimen memberi petunjuk mengenai iklim di daerah
sumber, media (udara, air, atau es) yang diangkut sedimen asli, seberapa cepat
media tersebut bergerak, dan bahkan di mana arah dan untuk berapa lama
perjalanan. Perubahan di batuan sedimen dari lapisan ke lapisan dicatat
perubahan di kondisi permukaan seperti penyerbuan tanah oleh laut, mulai dari
iklim dingin selama yang gletser lebih luas dari hari ini, dan elevasi rantai
pegunungan yang tinggi.
SEDIMEN
Sedimen adalah kumpulan dari tiga komponen umum yang
dihasilkan oleh proses fisika, biologi, dan kimia: batuan dan partikel mineral
berasal dari pecahan material tua, partikel dihasilkan melalui aktivitas
kehidupan dari tanaman dan hewan, dan Kristal yang have precipitated out of
concentrated solutions at or near permukaan bumi. Sedimen pada setiap
tempat mungkin disusum hanya dari satu komponen
atau mungkin campuran dari dua atau
lebih komponen (lihat gambar 6.1)
Pecahan Dari Sedimen Tua dan Batuan
Sedimen berasal dari pecahan kimia, fisika, dan biologi dari
material-material yang lain (batuan dan sedimen) yang dinamakan sedimen klastik (gambar 6.1). Banyak material
klastik datang dari pecahan batu oleh suatu proses yang dinamakan wheatering (pelelehan). Weathering
berhubungan terhadap perubahan yang terjadi didalam material seperti yang ditunjukkan
pada atmosphere, hydrosphere, dan tumbuhan dan hewan yang merupakan biosphere. Proses wheatering dan
hasil yang digambarkan secara mendetail didalam bab 9. Selanjutnya
mendiskusikan peranan singkat.dari weatering dalam menghasilkan partikel
sedimen klastik.
Dibanyak wilayah, proses-proses fisika menghancurkan batuan
kedalam fragmen-fragmen. Contohnya air didinginkan atau akar-akar pohon yang
tumbuh dalam celah-celah di sebuah granit terbuka yang dapat mematahkan
permukaan luar di dalam fragmen-fragmen. Pada waktu yang sama proses kimia
barangkali pembusukkan batuan-batuan terus
bereaksi dari komponen mineral dengan cairan dan gas. Dibanyak kasus, bentuk-bentuk
pembusukan mineral baru yang lebih stabil pada permukaan bumi. Contohnya,
feldspars didalam granit mungkin bereaksi dengan air dan karbon dioksida kebentuk
mineral clay (tanah lempung). Besi yang berhubungan dengan mineral-mineral.
Seperti biotite yang bereaksi dengan air dan oksigen ke bentuk limonite dan
hematite.
Wheathering mengurangi besaran-besaran kepadatan batuan ke lingkaran-lingkaran
partikel clastik dalam ukuran dari batu besar menjadi tanah lempung. Partikel itu
dapat memindahkan terus proses-proses erosi oleh gravitasi, air, es, atau angin
dan lapisan-lapisan ditempat lain seperti kumpulan-kumpulan sedimen.
Aktivitas Biologi
Sedimen-sedimen dibeberapa poin, sebenarnya dibuat oleh
tumbuhan dan hewan yang dinamakan biogenic
(gambar 6.1). komponen sedimen biogenic yang berlebih adalah kerang-kerang dari
hewan perairan. Beberapa kerang dapat di dirikan sepanjang tepi dari danau air
tawar. Namun, bentuk kerang lebih banyak prosentasenya terbuat dari susunan
partikel sepanjang tepi lautan. Karang merupakan komponen penting juga dalam
sedimen bagian di dasar lautan. Wilayah yang luas dari dasar lautan ditutupi
oleh mikroskopik calcium karbonat atau silica karang amoeba dan alga yang hidup
dipermukaan air dan kemudian ke dasar laut setelah mati.
Gambar
6.1
Dibagian selatan florida dan dibanyak bagian Bahama banyak
sedimen dasar laut adalah dari biogenic origin. yang dangkal, hangat dan
perairan yang bersih di daerah-daerah memberikan kondisi terbaik untuk
pertumbuhan berbagai jenis organisme kalsium karbonat-mensekresi. Kalsium carbonate
yang mungkin dalam bentuk kalsit atau dalam bentuk polimorf aragonit. Lumpur terdiri
dari kristal yang berbentuk-jarum dari tumpukan aragonit di bagian-bagian
daerah tenang (gambar 6.2). Kristal aragonit ini baik-baik saja pada awalnya
diduga lapisan yang mengendap secara langsung dari air laut, tapi penelitian
terbaru menunjukkan bahwa ganggang gampingan tertentu mengeluarkan kalsium
karbonat dari air laut dan menggabungkannya ke dalam skeletons (tengkorak) mereka. Ketika alga meninggal, kristal
aragonit disimpan didasar laut, membentuk sebuah debu atau sedimen berukuran
lempung. Jenis lain alga gampingan menghasilkan piring aragonit yang membentuk
sedimen biogenik kasar. Di lautan panas, batuan karang bersama lainnya berasal dari sedimen
biogenik. Batu karang merupakan tersusun dari calcium karbonat yang
disembunyikan oleh sedikit hewan yang dinamakan corals. Gelombang menabrak
berlawanan dengan menghancurkan kepingan batuan dari struktur coral dan
menghancurkan karang hewan lain yang hidup dalam batuan untuk menghasilkan
bukit pasir yang kasar atau sedimen berukuran krikil.
Gambar
6.2 scaning electron micrograph of aragonite needles secreted by calcareous
algae.
Secara ekonomi
penting aktivitas biologi yang terjadi pada tanah yang berbentuk peat.
Peat merupakan sedimen biogenic dibentuk dari material tanaman yang berkumpul
di rawa lama. Kondisi kondisi Ideal untuk formasi gambut tanaman puing
berlimpah, tidak adanya sedimen klastik yang akan encer puing-puing organik,
dan kondisi air tergenang yang mencegah oksidasi bahan tanaman. Setelah gambut
dimakamkan, dimulai transformasi lambat menjadi batubara-proses yang kita akan
kembali untuk kemudian dalam bab ini.
Chemical Precipitation (Pengendapan
Kimia)
Sedimen kimia terdiri dari kristal diendapkan dari solusi
terkonsentrasi. Contoh yang paling umum sedimen kimia adalah halite. NaCl,
kristal, yang terbentuk pada tepi tubuh air yang mengalami penguapan yang luas.
Pada Monumen Nasional pasir putih. New Mexico, menguapan air endapan kristal
dari gypsum. CaSO 4, 2H2O. (titik dalam rumus berarti bahwa air dimasukkan ke
dalam kristal kalsium sulfat). Kristal gipsum ini adalah diambil kemudian oleh
angin gurun dan menumpuk di bukit pasir putih untuk daerah yang terkenal.
Sebuah komponen kimia utama dalam beberapa sedimen kalsium
karbonat konsentris berkas partikel bulat dari aragonit disebut ooliths. Ooliths terbentuk dalam pendangkal,
gelombang-tidak tenang perairan laut (marine) di mana kalsium karbonat
diendapkan di sekitar inti dari sebuah fragmen shell, butir kuarsa, atau “biji”
lain. pelapisan konsentris di ooliths adalah hasil pengendapan yang sama dari
kalsium karbonat pada semua sisi dari ooliths seperti yang dicampur aduk dalam
air yang tidak tenang..
KARAKTERISTIK SEDIMEN
Sekarang kita telah dianggap cara yang berbeda dalam bentuk
sedimen, kita dapat melihat karakteristik khas mereka. Karakteristik ini
memberikan petunjuk oleh ahli geologi dapat menentukan kondisi lingkungan di
mana sedimen terkumpul.
Komposisi
Sejumlah faktor mengatur komposisi mineralogic sedimen.
Kontrol utama pada komposisi sedimen klastik adalah mineralogi dari sumber
batuan. Contohnya, saluran sungai sebuah area di mana hanya batuan basaltik
yang terkena (lihat bab 4) tidak akan memiliki kuarsa dalam sedimen karena kuarsa
yang tidak ada dalam sumber batuan. Durasi dan intensitas dari pelapukan di sumber
daerah juga mempengaruhi mineral tersebut. Mineral terbentuk pada kondisi yang
tertutup pada permukaan bumi yang memiliki struktur memungkinkan mereka untuk
bertahan weathering (pelelehan) terbaik. Beberapa batuan mineral asli seperti
kuarsa, adalah yang paling stabil di bawah kondisi weathering dan peningkatan
proporsi relatif di puing-puing cuaca. Karena perlawanannya terhadap weathering,
kuarsa merupakan salah satu dari mineral yang paling berlimpah dalam sedimen klastik.
mineral sedimen mengalami perubahan terus menerus sampai mereka dipendam oleh sedimen
yang lebih muda dan menjadi dilindungi dari pelapukan lebih lanjut. Tingkat
penguburan juga mempengaruhi mineral. Jika laju cepat, adalah mungkin untuk
menjaga lebih dari mineral yang mudah cuaca. Komposisi mineralogic sedimen
tidak selalu tetap jelas setelah penguburan. Kemudian dalam bab ini kita akan
membahas perubahan mineralogic lebih lanjut yang dapat terjadi sebagai sedimen terkubur
berubah menjadi sedimen batuan.
Meskipun ada banyak mineral di batuan beku dan metamorf,
sebagian besar dari partikel klastik dalam batuan sedimen terdiri dari kuarsa,
feldspar, kalsit, oksida besi, mineral lempung, dan batuan fragmen. Jadi sama
seperti kristalisasi fraksional dapat menghasilkan banyak jenis batuan beku
dari satu magma (lihat bab 4), perbedaan dalam intensitas dan durasi pelapukan,
perubahan selama pengangkutan, dan tingkat yang berbeda penguburan dapat
menghasilkan beberapa jenis sedimen dari satu sumber batuan .
Ukuran dan Pemilihan
Berjalan sepanjang pantai dibagian utara Belanda dan
merasakan pasir pantai kasar di bawah kaki Anda. Berjalan melalui bukit-bukit
di tanjung Hatteras, Carolina utara, atau di sepanjang pantai Oregon dan
merasakan sedimen berbutir halus diangkut-angin. Bandingkan dengan batu-batu
besar di dasar tebing di pegunungan Rocky atau dengan segenggam meraup lumpur
dari dasar danau. Jelas, ukuran partikel sedimen sangat bervariasi.
The subdivisi dari skala Wentworth (tabel 6.1) yang
digunakan untuk menggambarkan ukuran partikel sedimen. Masing-masing sedimen
yang umum batu besar, kasar, kerikil, butiran pasir, debu, pasir, lumpur, dan
tanah liat-yang menggambarkan diameter partikel sedimen terletak antara batas
yang sesuai.
Particle
size range, mm
|
Name
of particle
|
Name of sediment
composed of that particle size
|
>256
|
Batu
besar
|
Boulder
gravel
|
256-64
|
Batu krikil
|
Cobble gravel
|
64-4
|
Butiran
pasir
|
Pebble
gravel
|
4-2
|
Debu
|
Granule gravel
|
2-1/16
|
Sand
(pasir)
|
Sand
|
1/16-1/256
|
Silt (lumpur)
|
Silt
|
<1/256
|
Clay
(lempung)
|
Clay
|
Ketentuan
seperti halus, sedang, dan kasar digunakan untuk membagi masing-masing dari
kelas ukuran. Nama-nama ini hanya berkaitan dengan ukuran partikel; mereka
mengatakan apa-apa tentang komposisi material. Contohny kita dapat menggambarkan
komposisi partikel berukuran pasir di pantai-pantai di daerah yang berbeda
dengan menggunakan istilah-istilah seperti pasir kuarsa (New England), pasir kalsium
karbonat (Florida Selatan), dan pasir olivine (Hawaii). Dalam cara yang sama,
tanah liat yang hanya merujuk ke partikel lebih kecil dari 1/256 mm. untuk
menghindari mungkin kebingungan, sedimen terdiri dari mineral lempung silikat
berlapis digambarkan dalam chapter3 akan disebut sebagai sedimen yang kaya tanah
liat dalam bab-bab berikutnya.
Apa yang menyebabkan keragaman ukuran partikel sedimen?
Sifat dari batuan induk diberikannya pengaruh pada ukuran butir. Pelapukan akan
menghasilkan granit kasar dalam partikel kuarsa lebih besar dari pelapukan dari
granit halus. Energi kinetik pengangkutan agen sedimen menentukan ukuran apa
yang dapat dibawa. Contohnya, perpindahan perlahan-lahan (rendah-energi) aliran
transportasi partikel lembut, sebaliknya perpindahan cepat (energy-tinggi)
aliran pengangkutan banyak partikel besar. Tabrakan antara partikel sedimen
seperti mereka adalah hasil transportasi tubuh dalam abrasi tepi partikel,
mengurangi ukuran partikel lebih lanjut.
Rentang ukuran partikel di sedimentis disebut sorting (pemilah). Well-diurutkan
sedimen memiliki ukuran partikel yang sama, sementara diurutkan kurang sedimen
memiliki berbagai ukuran partikel. Mengapa beberapa sedimen diurutkan lebih
baik dibandingkan yang lain? Salah satu musim utama adalah bahwa agen
transportasi memiliki kerapatan yang berbeda dan dengan demikian dapat ukuran
onlycertains transportasi. Air jauh kurang padat daripada air dan mampu
mengangkut partikel hanya berukuran pasir halus dan. Angin bertiup di campuran
berbagai ukuran partikel sedimen dapat bergerak hanya partikel pasir terbaik.
Sebaliknya, es glasial jauh lebih padat dan kental daripada udara, memungkinkan
es untuk transportasi partikel sangat besar bersama dengan yang sangat kecil.
Akibatnya, sedimen dilakukan dan disimpan oleh gletser telah menyortir sangat
miskin (gambar 6.3). sedimen sungai, dengan perbandingan, lebih baik diurutkan
daripada es glasial tapi tidak serta diurutkan sebagai sedimen tertiup angin.
Gambar
6.3 Glacial till exposure in mountains
Roundness
(Kebulatan)
Salah
satu faktor utama yang membedakan butir dalam batuan sedimen kebanyakan dari
mereka yang berada di batuan beku dan metamorfosa adalah bahwa batas-batas
awalnya kristal tajam dari partikel-partikel sedimen telah dibulatkan oleh
abrasi selama transportasi. Tingkat perkembangan tepi bulat pada partikel
sedimen disebut roundness. Roundness
meningkat dengan jumlah tumbukan partikel sedimen miliki selama mereka ditransport.
Mineral lebih lembut, seperti gipsum di bukit pasir pada pasir putih, New
Mexico, menjadi bulat di tingkat yang lebih cepat dari
partikel kuarsa yang lebih sulit dilakukan.
Beberapa korelasi umum dapat dibuat antara
derajat kebulatan partikel dan agen transportasi. Partikel yang dibawa oleh
angin memiliki kesempatan terbesar untuk tumbukan satu sama lain dan dengan
tanah. Tabrakan halus dari tepi kasar, memberikan partikel pasir ditiup angin
tingkat tinggi kebulatan. Kehadiran partikel sangat bulat di sedimen
menunjukkan bahwa, setidaknya bagian dari sejarah masa lalu sedimen, itu
diangkut dalam kondisi di mana partikel sedimen berada di tabrakan
terus-menerus dengan satu sama lain. Contoh jenis tersebut transportasi terjadi
di ulang pasir pantai oleh gelombang dan angin transportasi gundukan pasir.
Partikel dilakukan dalam es glasial, di sisi lain, jarang bertabrakan dengan
satu sama lain, dan mereka mungkin mempertahankan kekakuan karena kekurusan
awal mereka bahkan berpikir mereka diangkut jarak yang jauh. Partikel sedimen
yang dibawa oleh aliran memiliki kebulatan lebih rendah daripada udara-partikel
diangkut tetapi kebulatan lebih besar dari yang diangkut gletser.
Warna
Sebuah tampilan yang
mengesankan dari batuan sedimen berwarna dapat dilihat dari tepi Grand Crayon dan
taman nasional Zion. Beberapa batuan yang kusam
abu-abu atau hitam, sementara yang lain putih cerah, cokelat, oranye, atau
merah.
Mengapa ada seperti keragaman warna dalam
sedimen dan batuan sedimen? Warna-warna yang disebabkan oleh tiga faktor utama:
warna mineral partikel asli, warna Weathering diproduksi dari mineral asli, dan
persentase bahan organik di sedimen atau batu. Dalam beberapa batuan, warna
mencerminkan warna mineral asli. Contohnya, sebuah batu kaya feldspar yang
berasal dari granit mungkin memiliki warna merah muda yang mencerminkan warna
salmon-pink feldspar orthoclase di batu. Demikian pula, bebatuan seluruhnya
terdiri dari kuarsa mungkin tampak putih.
Dalam banyak batuan
warna bukanlah cerminan dari mineral asli dalam batu tetapi produk pelapukan dari
mineral tersebut. Contohnya, pelapukan mineral
besi-bantalan di batu membentuk oksida besi berwarna cerah hematit (merah
dan coklat kemerahan) dan limonit (kuning dan orange). Sebagian besar batuan
sedimen mengandung kurang dari 5 % besi; namun weathering sebagian hanya dari besi
cukup untuk memberikan warna cemerlang ke batu. Secara umum, batuan
halus-grained memiliki warna yang lebih intens (hebat) daripada batuan kasar-grained dari komposisi yang sama. Batuan sedimen
dengan persentase bahan organik yang tinggi cenderung abu-abu, abu-abu
kebiruan, atau hitam.
Perubahan mineralogi
sedimen, weathering, dan kandungan organik dengan hasil waktu pengendapan
suksesi lapisan batuan warna-warni, seperti urutan spektakuler terkena di taman
nasional banyak di Negara Bagian Barat (plat 11).
PENGANGKUTAN
dan ENDAPAN SEDIMEN
Sebuah badai gurun,
aliran gunung, dan bergerak perlahan gletser dapat masing-masing bergerak dalam
jumlah besar sedimen. Namun masing-masing media transportasi udara, air, dan
es-memiliki viskositas dan kepadatan yang berbeda sehingga masing-masing membawa bahan sedimen dengan cara yang berbeda. Bahan
sedimen yang dibawa oleh masing-masing disebut load (beban). Dalam transportasi
air, beberapa beban dibawa secara fisika sebagai partikel (physical load) dan beberapa diangkut kimia sebagai ion dalam
larutan (chemical load). Dalam
transportasi udara, semua bahan tersebut dibawa secara fisika sebagai partikel.
Namun, di sungai, partikel-partikel sedimen dapat memantul sepanjang bagian
bawah pada saat yang sama bahwa ion terlarut yang bergerak di perairan di atas.
Dalam bab ini kita hanya akan membahas aspek-aspek angkutan sedimen dan
deposisi yang diperlukan untuk pemahaman tentang pembentukan batuan sedimen. Aspek
khusus dari sedimentasi di lingkungan yang berbeda akan dibahas secara rinci
dalam bab 9 sampai 16.
Pengangkutan Fisika dan
Pengendapan
Transportasi
fisika dikendalikan oleh jumlah energi kinetik dan viskositas dari agen
mentransport. Partikel sedimen mulai bergerak ketika kekuatan aliran udara atau
aliran air menanggulangi gaya gravitasi dan kohesif menahan partikel sedimen
bersama-sama.
Plate1
Plate 3. Steak of
some minerals
Plate 4. Minerals
fluoresce
Plate 5. Basalt
(a) hand sample of basaltic phorphyry with coarse feldspar rich matrix
(b) coarse olive
and finer plagioclase crystals
Plate 7 (a). Hand
sample of granite composed of pink potassic feldspar
(b).granite the
plaid mineral
Plate 8 geologist
taking lava sample
Plate 9.lava
fountaining at nighat
Plate. 10
destruction of forest caused lava flow
Plate 11.
Variations in color in the sedimentary rocks
Plate 12
sedimentary environments
(a)show ing merging of several
valley glaciers to form a trunk glacier
(b) coastl barrier
and tidal wetlands
©.
Coastal barier
Plate
13. angular unconformity between the precambrian
Kemampuan agen mentransport
untuk membawa material, seperti yang diukur dengan jumlah yang dibawa pada
suatu titik biasanya per unit waktu, disebut kapasitas. Kompetensi agen transportasi adalah ukuran partikel
terbesar yang dapat diangkut. Peningkatan energi kinetik dapat meningkatkan
baik kapasitas dan kompetensi agen transportasi. Contohnya, aliran yang
bergerak lambat mungkin hanya mengangkut tanah liat, debu, dan partikel pasir
halus. Aliran yang sama dalam banjir memiliki energi kinetik yang lebih besar
dan bisa membawa beban yang lebih besar (meningkatkan kapasitas) dan juga
partikel kasar dari pasir halus (kompetensi meningkat).
Partikel secara fisik dapat
diangkut dalam sejumlah cara yang berbeda (gambar 6.4). Gulungan butir lebih besar (jika bulat) atau slide (jika datar) sepanjang
permukaan tanah atau streambed. Gerakan partikel hubungan konstan dengan bawah
disebut traksi. Partikel-partikel yang
lebih kecil mungkin melambung sepanjang bagian bawah. Transportasi partikel
dengan memantulkan sepanjang tanah atau streambed disebut saltation (dari bahasa latin saltere berarti melompat atau lompatan).
Semua partikel bergerak dengan traksi dan saltation membentuk bed load. Partikel-partikel halus dapat diangkut terus menerus dalam
cairan dalam suspensi. Partikel disuspensi
memberikan penampilan yang suram ke banyak sungai dan account untuk visibilitas
miskin di badai angin. Es glasial dapat mentransport partikel di dalam dan di
bawah es, tapi gletser juga memiliki kerapatan, viskositas dan kekuatan yang
memungkinkan untuk mengangkut material pada permukaan atas.
Mengalir
udara dan air jarang tenang tetapi banyak dikarakteristikan " seperti pusaran
air " gerakan internal yang disebut pusaran di mana aliran lokal bisa ke
bawah, ke atas, kesamping atau bahkan sampai saat ini. Aliran fluida berputar ini
disebut turbulent flow dan jenis
aliran yang terjadi di sebagian besar sungai dan angin. Karena kecepatan aliran
meningkat demikian juga tingkat turbulensi. Turbulensi ini penting
dalam pengangkutan partikel sedimen karena gerakan ke atas dalam pusaran
turbulen bertindak melawan gaya gravitasi yang cenderung membuat partikel
menyelesaikan keluar dari suspensi.
Pengendapan
bed load dan suspended sediment terjadi ketika sedang mengangkut medium
kehilangan energi kinetic mengakibatkan penurunan kecepatan dan turbulensi
(putaran). Ketika sungai mengalir ke danau yang tenang. Kecepatan itu tetes tiba-tiba dan hal ini sedimen dibawa
diendapkan di danau. Sebuah angin topan menggerak pasir halus sampai tanpa kendala,
seperti rumah atau batu langkan, blok aliran udara dan tumpukan pasir melawan
itu. Struktur organik juga membantu pengendapan sedimen. Perairan rumput
memperlambat aliran air mengakibatkan pengendapan sedimen di sekitar akar
mereka.
Apakah
partikel tersuspensi akan terus diangkut atau akan disimpan tergantung pada
kecepatan yang menetap dan putaran aliran tersebut. Kecepatan pengendapan
adalah kecepatan di mana diberikan ukuran partikel, kepadatan, dan bentuk pengendapan
sampai air atau udara tenang. meningkatkan Kecepatan pengendapan dengan meningkatnya ukuran partikel dan
densitas, dan bervariasi sesuai dengan bentuk partikel (partikel cenderung
bulat untuk menyelesaikan tercepat). Sebagai kepadatan dari
peningkatan sarana angkut kecepatan pengendapan yang diberikan berkurang.
Contohnya, partikel spherical (berbentuk bola) memberikan ukuran dan kepadatan
memiliki kecepatan pengendapan lebih besar di udara daripada di air.
Selama kecepatan ke
atas dari pusaran turbulen melebihi kecepatan pengendapan partikel partikel
tertentu yang tetap dalam suspensi. Ketika
kecepatan aliran berkurang, turbulensi turun dan partikel-partikel dengan
kecepatan pengendapan tertinggi disimpan terlebih dahulu.
Proses pengendapan
suspensi dapat diilustrasikan dengan apa yang terjadi terhadap beban disuspensi
sebagai kecepatan dan turbulensi penurunan aliran, dalam serangkaian langkah, diatas
periode waktu (gambar 6.5). pada awalnya aliran
energi cukup untuk mengangkut semua partikel (gambar 6.5a) dalam suspensi. Ketika
aliran energy berkurang, partikel-partikel dengan kecepatan pengendapan
terbesar (pasir kasar dalam kasus ini) turun keluar dari suspensi dan disimpan
sebagai lapisan pada bagian bawah dari aliran (gambar 6.5b). selanjutnya,
energi aliran itu turun bahkan lebih
, dan medium partikel berukuran pasir dan
disimpan dalam bed kedua di dasar
sungai itu (gambar 6.5c). Akumulasi partikel sedimen di lapisan yang berbeda
disebut stratifikasi. Stratifikasi
merupakan salah satu karakteristik diagnostik batuan sedimen dan akan dibahas
secara lebih rinci nanti dalam bab ini.
Pengangkutan Kimia dan Pengendapan
Sekarang
ion-ion terlarut di semua badan air yang sama pentingnya dalam pembentukan
beberapa jenis batuan sedimen. Air tubuh keduanya berbeda dari total jumlah ion
terlarut yang mereka bawa dan dalam konsentrasi, atau jumlah ion terlarut per
satuan volume. Jenis dan jumlah ion dalam tubuh air ditentukan oleh kelarutan
mineral dengan air yang telah dicampur.
Load terlarut dapat
disimpan ketika perubahan kimia membuat ion tertentu kurang larut atau ketika
perubahan fisika, seperti penguapan, meningkatkan konsentrasi ion terlarut
tertentu di luar konsentrasi yang diijinkan oleh suhu dan kelarutan dari ion
dalam air. Ketika ion yang hadir dalam
konsentrasi yang rendah, molekul air memisahkan mereka dan mencegah dari campuran
satu sama lain. Jika penguapan air akan meningkatkan konsentrasi ion, kesempatan
ion bertemu satu sama lain meningkat. Sebagai ion bertabrakan dalam solusi
terkonsentrasi, mereka mungkin terikat satu sama lain dan mengendap sebagai
kristal yang terakumulasi sebagai lapisan endapan kimia. Pengendapan akan
berlangsung sampai konsentrasi ion-ion yang tersisa mencapai nilai yang cukup
rendah bagi mereka untuk tetap dalam larutan.
Sedimen Kimia
diendapkan dari larutan terkonsentrasi yang sangat tinggi disebut evaporites. Konsentrasi ion tinggi diperlukan untuk mempercepat evaporites terjadi
di iklim panas dan gersang dalam berbagai wilayah geografis. Wilayah utama di
mana evaporites yang terakumulasi saat ini termasuk terisolasi cekungan gurun,
wilayah pesisir, dan (dengan sporadis) lereng dan dasar lembah laut terisolasi
seperti laut mati, laut merah, dan Mediterania. Aliran membawa ion terlarut
turun ke dalam panas, lembah kering, seperti lembah kematian, di mana air
menguap dan beban terlarut disimpan sebagai evaporites. Penguap juga membentuk
sepanjang pantai kering Teluk Persia dan di sepanjang Pantai Trucial di Timur
Tengah. Air laut terperangkap di dalam pori-pori sedimen ini mengalami
penguapan yang luas, yang mengakibatkan pengendapan kristal dari Gypsum,
CaSO4, 2H2O, dan anhydrate, CaSO4, dalam sedimen. Karakteristik baru-baru ini
disimpan gipsum dan anhidrit mirip dalam menguap batuan kuno, menunjukkan bahwa
setidaknya bagian penguapan lebih tua mungkin memiliki asal yang sama.
Sementara penguapan
saat ini yang terakumulasi di benua tersebut atau di sepanjang pantai gersang,
tebal penyimpanan batuan evaporite kuno mungkin memiliki asal yang berbeda. evaporites tersebut diyakini telah terakumulasi di
dalam cekungan yang dipisahkan dari laut oleh penghalang terendam. Penghalang
ini, terumbu karang di banyak kasus, hanya diperbolehkan pertukaran minimal air
dengan laut (gambar 6.6). air laut sampai masuk dan atas penghalang
terendam. Air ini menjadi diperkaya dengan garam
terlarut oleh penguapan, sehingga meningkatkan densitas.
Ketika sebuah cekungan
mencapai saturasi pada ion terlarut, air garam padat dapat menetap ke dasar
lembah, menyimpan menguap kristal dasar cekungan. Dalam
kasus lain, bentuk menguap kristal pada titik kontak udara-air di permukaan perairan
jenuh. Kristal ini kemudian menetap dan menumpuk di dasar cekungan. Namun dalam
kasus lain, cekungan dalam mungkin benar-benar menguap sepenuhnya, dan air-dangkal
atau jenis-penyimpanan penguapan pantai dapat terakumulasi pada
pembentukan bagian dasar cekungan.
Studi
laboratorium menunjukkan bahwa sebagai proses penguapan, garam yang berbeda
diendapkan pada konsentrasi yang berbeda. Secara teoritis, CaCO3 lapisan
endapan pertama, diikuti oleh CaSO4, dari NaCl, dan akhirnya garam magnesium dan
kalium. Konsentrasi tinggi diperlukan untuk menyimpan jumlah garam magnesium
dan kalium untuk kelangkaan relatif dari jenis evaporites.
Kondisi
khusus dapat menimbulkan ketebalan yang luar biasa dari menguap. Bagian dalam
pengeboran di bawah lantai Mediterania diungkapkan bahwa ketebalan yang besar
(rata-rata 2000 m) dari evaporites mendasari cekungan. Dari dan bukti lain, itu
menyimpulkan bahwa penghalang dikembangkan antara Atlantik dan Mediterania,
membatasi sirkulasi antara dua badan air. Penguapan hampir lengkap dari
perairan Mediterania mulai sekitar 7,2 juta tahun yang lalu dan mengakibatkan
pengendapan ketebalan besar evaporites. deposisi menguap berhenti sekitar 5
juta tahun yang lalu dengan penurunan hambatan memisahkan Atlantik dan
Mediterania dan pembentukan Selat Gibraltar. Hal ini diikuti
dengan cepat mengisi cekungan Mediterania dengan perairan Atlantik.
LINGKUNGAN dan FASIES SEDIMEN
Sedimen di permukaan bumi dan di lantai laut disimpan di
bawah berbagai macam kondisi. Istilah lingkungan sedimen yang digunakan untuk
menggambarkan suatu daerah dengan kondisi fisika, kimia, dan biologis yang
berbeda. Sejumlah lingkungan sedimen secara umum ditunjukkan pada gambar 6.7. Masing-masing
lingkungan berisi jenis sedimen yang berbeda yang mencerminkan kondisi di
lingkungan tersebut. Aliran air sungai cepat mengalir membawa pasir dan kerikil
di sepanjang bed (tempat tidur), sementara air di atas mungkin keruh dengan
campuran sedimen. Ketika mencapai aliran air danau tenang, mengurangi kecepatan
dan aliran menyimpan pasir dan sedimen kasar di delta. Lumpur halus, lempung,
dan partikel organik yang dilakukan adalah membekukan ke danau. Menyelesaikan
ini perlahan-lahan melalui air danau untuk membentuk dark muds (lumpur gelap)
di dasar danau. Sesekali mungkin banjir sungai transportasi partikel pasir
halus di suspensi ke danau, meninggalkan lapisan pasir tipis antara lapisan
lumpur gelap biasanya disimpan di danau (gambar 6.7). Beberapa materi kasar
yang disediakan oleh sungai tersebut akan dipindahkan di sepanjang tepi danau
untuk membentuk pantai berpasir. Angin bertiup di pantai mengangkat pasir
halus, membangun ke bukit pasir. Di pantai seberang, pertumbuhan vegetasi padat
perangkap sedimen berbutir halus di rawa.
Masing-masing lingkungan sedimen (sungai, delta, pantai,
bukit pasir, danau, dan rawa) adalah underlain oleh jenis khas sedimen yang
mencerminkan kondisi kimia, fisika, dan biologis yang berlaku di inveronment
itu. Dalam contoh ini kita telah membahas secara singkat hanya beberapa dari
banyaknya lingkungan sedimen, beberapa yang ditampilkan dalam gambar 12. Dalam
bab 9 sampai 16 ini kami akan menjelaskan lingkungan dan lainnya secara lebih
rinci. Geolog menggunakan istilah fasies untuk menggambarkan sedimen (atau batu)
dengan karakteristik khas. Area ini diilustrasikan dalam gambar 6,7 berisi
sejumlah fasies sedimen yang berbeda. Masing-masing fasies berbeda sedang
disimpan pada waktu serupa dan nilai lateral ke dalam fasies lainnya. Dalam
cara yang sama, fasies batuan sedimen yang kelas lateral satu ke yang lain
pasti disimpan pada waktu yang sama. Prinsip ini merupakan alat yang sangat
penting untuk membangun sejarah geologi suatu wilayah, dan kita akan kembali ke
dalam Bab 8. Jumlah lingkungan sedimen yang berbeda merupakan factor jumlah
untuk berbagai jenis sedimen ditemukan di permukaan bumi dan di dasar laut.
Sedimen diendapkan dalam satu lingkungan dapat terkikis dan
ulang lagi di lingkungan yang berbeda. Misalnya, endapan aliran kuno di tebing
dapat mengikis oleh gelombang-gelombang pantai, dan aliran dapat mengikis tepi
sungai yang terdiri dari endapan gracial tua. Jadi, butir sedimen dapat menahan
“jejak" dari banyak berbagai lingkungan sedimen sebelumnya. Siklus ini
erosi, transportasi, dan deposisi dapat diulangi berkali-kali selama jutaan
tahun, dengan masing-masing mengubah ulang sedimen
yang lebih dan lebih dari karakter awal.
Gambar 6.7 (a)
Sedimentary environment
(b). sedimentary
facies
LITHIFICATION (Proses Pengerasan)
Akhirnya,
sedimen mencapai wilayah dimamana dilindungi dari erosi dan terakumulasi
selanjutnya lapis demi lapis. Beberapa sedimen menumpuk di benua
di lembah-lembah sungai, danau, dan cekungan gurun. Namun, bagi banyak sedimen
area pengendapan utama adalah cekungan laut. Sebagai
sedimen menjadi lebih terkubur, itu terkena suhu tinggi dan tekanan. Kondisi
kemudian hadir untuk transformasi sedimen ke dalam batuan sedimen. Transformasi
ini dikenal sebagai lithification. Perubahan
kimia fisika, dan biologis yang terjadi setelah pengendapan dan selama
lithification disebut sebagai diagnenesis.
Ada berbagai perubahan diagenesisnya (gambar 6.8). beberapa diantaranya lithify
sementara endapan yang lain mengubah mineralogi dan karakteristik komponen
butir.
Compaction (Pemadatan)
Ruang antara partikel sedimen yang
disebut pori-pori (gambar 6.8a). Volume ruang pori dibandingkan dengan total
volume sedimen disebut porositas.
Awalnya, endapan yang mungkin memiliki porositas tinggi, dan ruang pori yang
dapat diisi oleh udara atau cairan. Seperti sedimen semakin dikuburkankan oleh
endapan lebih muda, tekanan pada butir komponennya meningkat. Selama tekanan
meningkat, partikel-partikel disusun kembali, menghasilkan pengurangan
porositas, dan expulsion (pengeluaran secara paksa) dari bagian cairan yang
sebelumnya ruangan berpori diisi. Proses penyusunan kembali yang diperlihatkan
partikel terhadap tekanan dari atas disebut compaction. Compaction menghasilkan pengurangan di porositas dan di
ketebalan bed (gambar 6.8a). pengurangan terbesar dalam sedimen butiran halus
seperti lumpur dan lempung karena pada mereka awalnya memilikiporositas yang
lebih besar daripada pasir dan sedimen kasar. Pemadatan yang extreme dapat
mendorong butir bersama untuk seperti derajat bahwa ruang pori asli dihancurkan.
Tepi partikel bahkan mungkin saling menembus satu sama lain, memberikan batu terlihat
"dijahit" (gambar 6.8b).
(a).Compaction (b)
particle intergrowth
(c). cementation
(d) Overgrowths
on particles (e)
formation of matrix
(f).
Solution
Comentation (Penyimenan)
Sedimen juga dilithify oleh pengendapan material kristalin
antara partikel dalam proses yang disebut sementasi
(gambar 6.8c). Agen penyemenan biasa meliputi silika.
SiO2; calcite, CaCO3; and iron oxide, Fe2O3. bahan
penyemenan di batuan sedimen memiliki sejumlah asal-usul yang berbeda. Mereka
dapat berasal dari cairan terjebak dalam pori-pori di pemakaman. Dari cairan
yang beredar melalui pori-pori sedimen setelah mengendap, atau dari solusi dari
beberapa partikel sedimen. Kadang-kadang bahan terlarut serupa dengan komposisi
kimia partikel asli, dan disimpan di sekitar lingkaran-lingkaran partikel
selama overgrowths (gambar 6.8d).
Perubahan
Mineralogi
Perubahan diagenesis juga dapat mengubah mineralogi sedimen
selama lithification. Perubahan mineralogic ini terjadi dengan rincian lengkap
dari beberapa mineral, penggantian sebagian ion dalam mineral lain, perubahan
dari satu struktur mineral ke struktur yang lebih stabil tanpa perubahan dalam
komposisi, atau bahkan pembentukan mineral baru secara lengkap.
Partikel-partikel dalam beberapa batuan sedimen tidak
lithified oleh sementasi terlihat tetapi oleh pemadatan butiran halus yang interparticular
disebut matriks. Dalam beberapa
batuan sedimen matriks merupakan partikel sedimen berbutir halus dimasukkan
dalam sedimen selama penguburan tersebut. Setidaknya bagian dari matriks dalam batuan
lain diyakini membentuk setelah penguburan oleh pecahan beberapa partikel yang
lebih kecil untuk membentuk matriks halus. Mineral baru yang terbentuk pada
saat yang sama, atau setelah pembentukan batuan sedimen, yang disebut sebagai mineral autigenik (gambar 6.8e).
beberapa mineral autigenik membentuk matriks sementara bentuk lain nodul,
concretions, atau bahkan terisolasi kristal dalam batuan sedimen.
Beberapa partikel
sedimen asli dapat dihilangkan dengan solusi selama lithification. Sebagai
contoh, air acidid beredar melalui pori-pori sedimen dapat melarutkan bahan
kulit terdiri dari kalsium karbonat (gambar 6.8f). Banyak
organisme perairan saat ini terbuat dari kerang mengeluarkan aragonit. Shells
(kerang) yang ditemukan di batuan sedimen tidak mengandung aragonit melainkan
kalsit, karena umumnya aragonit membalikkan untuk polymorph yang lebih stabil,
kalsit, selama diagenesis
Perubahan
Bahan Organik
Perubahan
yang terjadi dalam bahan organik baik diilustrasikan dengan transformasi
diagenitic sedimen rawa air tawar yang sangat organik menjadi batubara. Karena
ini merupakan sedimen organik terkubur di bawah genangan air rawa, peningkatan tekanan
dan suhu mulai merusak puing-puing vegetal. Bahan organik rusak perlahan-lahan,
melepaskan gas dalam proses. Gas-gas ini dilepasakan meliputi air, karbon dioksida, dan metana.
Transformasi
bahan organik menjadi batu bara melibatkan serangkaian langkah dengan
melepaskan komponen lebih progresif dan lebih gas, memperkaya residu dalam
karbon. Tahap pertama dari transformasi ini adalah gambut, lembut seperti
sepon, massa berserat basah dengan kadar karbon rendah dan nilai kalor rendah.
Di banyak daerah pulau inggris sekarang, gambut dipotong dari rawa, ditumpuk
kering, dan digunakan sebagai bahan bakar tingkat rendah. Selama suhu dan tekanan
meningkatkan, gambut diberubah berturut-turut menjadi lignite; bituminous, atau
lembut, batu bara; dan akhirnya anthracite, atau batubara keras. Antrasit
tinggi dalam karbon dan rendah volatiles-hal ini memberikan nilai panas
terbesar.
TIPE
BATUAN SEDIMEN
Berbagai
macam batuan sedimen mencerminkan perbedaan dalam sumber-sumber bersama dengan
perbedaan dalam mode transportasi dan dalam kondisi pengendapan. Batuan sedimen
dibagi menjadi tiga kelompok utama berdasarkan asal komponen utama mereka:
klastik, biogenik, dan kimia. Tekstur (ukuran dan susunan butir) dan komposisi mineralogic,
digunakan untuk lebih membagi tiga kelompok batuan utama (Gambar 6.9). Batuan klastik terdiri dari partikel
dari batuan yang sudah ada sebelumnya. Batuan ini mungkin memiliki semen
kristal (Gambar 6.9a) atau matriks yang halus antara partikel (Gambar 6.9b). Batuan biogenik terdiri dari
bahan-bahan yang berasal dari kegiatan tanaman dan hewan. Partikel biogenic dikelilingi
oleh salah satu bahan kristalin atau fine-grained matriks (Gambar 6.9c). Batuan kimia bentuk dari pengendapan
kristal dari larutan terkonsentrasi dan terdiri dari kristal sangat rapat(Gambar6.9d).
Figure 6.9 textute of major types of sedimentary
rocks
(a).
Clastic with cement (b). Clastic rock with matrix © biogenic rock with cement
(d)Chemical
rock
Sebagian
besar batuan sedimen terdiri dari lebih dari satu dari tiga komponen tetapi
diberi nama untuk komponen yang dominan. Misalnya, batu pasir yang sebagian
besar terdiri dari partikel kuarsa, yang berisi beberapa fragmen shell, dan
disemen oleh kristal kalsit akan diklasifikasikan sebagai batuan klastik karena
sebagian besar terdiri dari partikel klastik. Ada sejumlah klasifikasi batuan
sedimen, masing-masing yang menekankan kriteria yang berbeda. Klasifikasi
disederhanakan digunakan di sini menekankan titik-titik yang mudah terlihat
dalam sampel batuan sedimen
Batuan
klastik
Batuan
klastik terdiri dari partikel berukuran kerikil disebut konglomerat jika partikel bulat (Gambar 6.10a), dan breksi jika partikel sudut (Gambar
6.10b). batuan terdiri dari partikel pasir berukuran disebut sandstone. Jika batu pasir mengandung
kurang dari 15% matriks, itu disebut arenite.
Jika memiliki lebih dari 15% matriks, itu disebut wacke (pro-nounced Wack-yaitu) (Gambar 6.10c). Batuan yang terdiri
dari partikel berukuran lumpur disebut siltstones
(Gambar 6.10d), dan mereka terdiri dari partikel berukuran lempung disebut shales (Gambar 6.10e). Jika batu
terdiri dari dua atau lebih partikel berukuran yang berbeda, yang terjadi dalam
persentase yang lebih besar diberikan terakhir dalam penamaan batu. Misalnya,
batu kerikil yang bulat mendominasi pra-pasir akan disebut konglomerat berpasir.
Komposisi
partikel diberikan oleh istilah tekstur sebelumnya (Tabel 6.2). Misalnya, batu
klastik terdiri dari butiran kuarsa disemen bersama-sama disebut kuarsa arenite, sedangkan batu lain
terdiri butiran kuarsa dan lebih dari 15% matriks disebut kuarsa wacke. Jika batu pasir terdiri dari fragmen batuan dan
matriks, ini disebut sebagai litik wacke.
Batupasir terdiri dari 10-15% feldspar disebut feldspathic sandstones; mereka dengan persentase lebih tinggi
feldspar disebut sebagai arkoses.
Semua batuan klastik dapat diklasifikasikan dengan menggunakan kombinasi tekstur
istilah sebelumnya dan komposisi komponen partikel.
Figure
6.10 types of clastic rock
(a)
Konglomerat b)sand stone (c)siltstone
Table 6.2
TEXTURE
Ukuran
partikel
|
Nama
batu
|
Gravel
Rounded partikel
Angular
|
Konglomerat
Breccias
|
Sand
Less than 15% matrik
More than 15% matrik
|
Sand
stone
Arenite
Wacke
|
Silt
|
Siltstone
|
Clay
|
Shale
|
COMPOSITION
Komponen
|
Nama
batu
|
Quartz
|
Quartzose
|
Feldspar
10 – 25% feldspar
More than 25%
feldspar
|
Feldspathic
Arkosic
|
Iron
oxide
|
Ferruginous
|
Calcite
|
Calcareous
|
Rock
fragments
|
Lithic
|
Batuan
Biogenik
Batuan
biogenik diklasifikasikan berdasarkan komposisi mereka. tekstur, dan dalam
kasus Kristal limestones (batugamping), ukuran kristal. Dua batuan biogenik
utama yaitu limestones (batu kapur),
yang terdiri dari dari kalsit, CaCO3, dan dolomit,
yang terdiri dari karbonat kalsium-magnesium, CaMg(Co3), Dolomit sebenarnya
adalah kristal diagenetically diubah atau biogenic limestone, dan karena itu
lebih dari kimia daripada batu biogenic. Bidang studi di lingkungan pasang
surut hangat dan dangkal telah menentukan bagaimana perubahan terjadi. Selama
kalsium karbonat diendapkan, kalsium dikeluarkan dari air laut, dan air laut
menjadi relatif diperkaya magnesium. Penguapan meningkat konsentrasi magnesium
lebih lanjut. Ketika air laut diperkaya-magnesium bersirkulasi melalui
pori-pori batu kapur yang mendasari. magnesium menggantikan beberapa kalsium
dalam batu, mengubahnya menjadi dolomit.
Batuan biogenik seperti batu
gamping mungkin memiliki banyak komponen tekstur yang berbeda. seperti ooliths, kerang, dan fragmen shell
bersama dengan pasir, lumpur, dan partikel seukuran lempung yang berasal dari
pemecahan alga berkapur (Gambar 6.2). Beberapa batugamping sebagian besar
terdiri dari kerang dan fragmen shell dengan semen kalsit kristal. Chalk (Kapur) adalah batuan lembut,
putih sebagian besar terdiri dari skeletons
(kerangka) mikroskopis tanaman laut dan hewan. Coquina adalah kapur seluruhnya terdiri dari kerang dan fragmen cangkang
hewan laut (Gambar 6.11). Beberapa batugamping halus terbentuk dari waktu
lithification dari lumpur yang berasal dari pemecahan alga berkapur (Gambar 6.2).
Namun. batugamping sebagian besar terdiri dari campuran unsur tekstur dan
diklasifikasikan dengan menggunakan istilah yang menggambarkan `komponen utama
mereka. Misalnya, batu yang mengandung kalsium karbonat ooliths disemen oleh kalsit
disebut sebagai batu oolitic limestone
(Kapur oolitic)
Lignit,
bituminous, dan batubara antrasit adalah batuan biogenik terbentuk dari bahan
organik dengan proses yang diuraikan sebelumnya dalam bab ini.
Figure 6.11 Coquena
Batuan
Kimia
Batuan
kimia diklasifikasikan berdasarkan komposisi kristal yang membentuk batuan.
Batuan kimia yang paling umum adalah chert,
SiO2; gypsum, CaSO4 2H2O; anhidryte, CaSO4; halite, NaCl; dan phosphorite
(fosfat kompleks kalsium) (Gambar 6.12). Ukuran kristal batuan kimia berkisar
dari kristal terlalu kecil untuk dilihat tanpa pembesaran (cryptocrystalline)
untuk batu kristal kasar.
Figure
6.12 chemical Sedimentary Rocks
(a) Gypsum (b) anhidryte (c) Hallite
STRUKTUR SEDIMEN
Sebelumnya
kami disebutkan bahwa batuan sedimen memberikan catatan kondisi permukaan dalam
menempatkan. Banyak petunjuk lingkungan terdahulu yang berasal dari fitur dalam
batuan yang disebut struktur sedimen.
Ini adalah struktur yang membentuk dalam sedimen selama akumulasi dan sebelum
lithified. Mereka dapat dibentuk oleh kombinasi proses kimia, fisik, dan
biologis bertindak dalam lingkungan di mana sedimen terakumulasi. Struktur
sedimen primer bentuk sebagai sedimen disimpan. Contoh umum struktur sedimen
primer yang mungkin Anda lihat termasuk lapisan dari berbagai jenis pasir dipantai
atau bar sungai, tanda riak pada permukaan pasir di sepanjang garis pantai atau
sungai, dan trek organisme membuat saat bergerak sepanjang sedimen permukaan.
struktur sedimen sekunder terbentuk setelah pengendapan sedimen. Contoh
struktur tersebut termasuk nodul, concretions, dan bulat, struktur mineral
berisi disebut geodes yang begitu dihargai oleh para kolektor mineral.
Ada
sejumlah besar struktur sedimen primer. Dalam bab ini kita dapat
mempertimbangkan hanya beberapa dari mereka, khususnya mereka yang memberitahu
sesuatu tentang kondisi pada saat pengendapan sedimen. Ketika benar diuraikan,
struktur-struktur sedimen primer dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan yang
beragam seperti: Apa jalan arus mengalir? Iklim seperti apakah? Apakah lapisan
batuan ini dalam urutan yang sama mereka disimpan dalam, atau mereka telah
dicabut sejak deposisi?
Stratification (perlapisan)
Hampir
semua batuan sedimen klastik yang dihasilkan oleh partikel sedimen pengendapan
keluar cairan seperti air dan udara dan mengumpulkan sebagian besar di lapisan
awalnya horisontal. Lapisan disebut beds
jika mereka lebih tebal dari 1 cm dan lamina
Jika mereka lebih tipis dari 1 cm. Hanya beberapa lapisan sedimen disimpan
dapat dipertahankan karena beberapa bed-bed yang mungkin telah terkikis
sebagian atau seluruhnya oleh arus kemudian. Kadang-kadang partikel yang lebih
tua dapat dimasukkan sebagai fragmen dalam yang lebih muda.
Setiap
bed disimpan di bawah himpunan kondisi lingkungan. Beds berdekatan dibedakan
karena mereka dipisahkan oleh patahan fisik diskrit di batu disebut bedding plane (bidang perlapisan).
Ketika kondisi lingkungan yang berubah atau ketika pengendapan dimulai lagi
setelah berhenti untuk sementara waktu, beds yang lain mulai terbentuk.
Berbagai beds dapat dibedakan satu sama lain berdasarkan perbedaan ukuran
partikel, komposisi, pemilihan, warna, dan isi shell. Karena masing-masing beds
mewakili satu set kondisi lingkungan tertentu, studi urutan vertikal beds memungkinkan
seorang ahli geologi untuk menentukan perubahan-perubahan berturut-turut dalam
kondisi lingkungan di daerah tersebut.
Beds
tebal umumnya menunjukkan waktu yang lebih lama dari akumulasi sedimen. Namun,
beberapa beds tebal dapat diendapkan dengan cepat, sementara beberapa yang
tipis terakumulasi selama jangka waktu yang panjang. Sebagai contoh, sebuah
badai menyapu pantai dapat menyimpan 0,5 m bed dari kerikil dan pecahan shell dalam
beberapa jam, sedangkan sedimentasi bed setebal 1cm tanah liat lautan dapat
berlangsung ribuan tahun.
Ada
beberapa jenis utama stratifikasi, masing-masing bentuk dibawah kondisi
lingkungan yang berbeda. Ketebal dan keseragaman bed disebut massive (besar) dan menyiratkan bahwa
kondisi yang konstan selama pengendapan bed. Bed di mana ukuran butir menurun
dari dasar ke atas disebut Graded (dinilai)
(Gambar 6.13a). Graded beds diproduksi dimana cairan sedimen-sarat mengalami
penurunan energi kinetik yang cukup cepat. Selama energi berkurang, lebih halus
dan partikel lebih halus didepositkan pada bagian bawah. Contohnya, sebagai
arus banjir menciprat dari saluran tersebut, terdapat penurunan mendadak dalam
aliran energi, dan graded bed dapat disimpan selama daerah yang berdekatan.
Stratifikasi terdiri dari pergantian dari dua jenis yang berbeda disebut rhythmic bedding (Gambar 6.13b). Rhythmic
bedding menyiratkan pergantian berurutan dua kondisi pengendapan. Salah satu
lingkungan di mana rhythmic bedding terjadi
adalah danau yang berkembang di perbatasan gletser mencair.
Di
musim panas, sungai dari gletser mencair tersimpan bed load dan suspended
sediment kasar ke danau sebagai bed bertingkat. Di musim dingin, aliran
pembekuan danau dan danau di atas dan bed load dikecualikan. Pada saat ini,
bahan organik tersuspensi dan lumpur dan partikel berukuran tanah liat mengendap
keluar dari suspensi dan diendapkan sebagai lapisan, lapisan gelap halus di
bagian bawah danau. Seperti es mencair pada musim semi, bed load kembali
mencapai danau dan siklus pengendapan lain dimulai. Seperti bait tahunan dari bed
dinilai kasar (musim panas) dan bed halus (musim dingin) merupakan tipe khusus
dari rhythmic bedding disebut varve
Beberapa
bed yang terlihat besar pada sekejap menunjukkan sisa stratifikasi asli jika
dikaji lebih. Biasanya bedding telah dimodifikasi oleh organisme yang hidup di
dalam sedimen terakumulasi, melalui menggali, mengganggu, dan homogenisasi
mereka (Gambar 6.13c).
Figure
6.13 mjor types of stratification in sedimentary rock
(a) Gradded
bending (b) varve (c) organically disrupted bending
Cross-bedding
adalah jenis stratifikasi di mana lapisan dalam bed tidak horisontal tetapi
condong (Gambar 6.14). Cross-bedding dibentuk oleh pasir dan sedimen kasar yang
digerakkan oleh udara atau air sepanjang permukaan di sungai-gundukan berlapis
seperti riak atau bukit pasir. Bagian memotong melalui riak atau gundukan
menunjukkan bahwa mereka terdiri dari lapisan pasir yang biasanya cenderung di
arah arus bawah (Gambar 6.14a). Sebagai riak atau bukit pasir bergerak
melintasi permukaan, mereka meninggalkan bagian belakang dari sedimen
cross-bedded. Cross-bedding disimpan
oleh migrasi yang tinggi gundukan pasir seperti
Figure 6.14.
formation of cross-bedding
bukit
dapat mencapai ketebalan yang besar (Gambar 6.15). Karena lapisan cross bedded
biasanya cenderung arus-turun, stratifikasi-cross dapat digunakan untuk
menentukan arah arus kuno, atau paleocurrent,
yang membentuk endapan.
Figure 6.15
large scale dune cross-bedding
Stratifikasi-silang
di setiap satu bed baik membuat sudut kecil atau tangensial ke bagian bawah bed
(Gambar 6.14b). secara individu strata-cross bisa cekung ke atas dan memotong
atau terpotong di bagian atas bed. Seorang ahli geologi sehingga dapat menentukan
apakah bed dalam posisi normal atau telah dibatalkan dengan memeriksa orientasi
bedding-silang. Struktur sedimen yang dapat digunakan untuk menentukan bagian
atas dan bagian bawah bed disebut struktur
atas dan bawah.
Ripple Marks (tanda riak)
Anda
mungkin telah memperhatikan gelombang regular di bahan berpasir di dekat tepi
danau, sungai, atau laut, atau pada sisi dari gundukan pasir. Gelombang ini
biasa disebut tanda riak. Mereka
membentuk sebagai arus bergerak di atas permukaan berpasir. Ada dua jenis utama
dari tanda riak, yang masing-masing bentuk dibawah kondisi yang berbeda. Oscillation ripples yang simetris dan berbentuk
aksi gelombang (Gambar 6.16a). Puncak-puncak runcing tanda riak selalu naik,
dan ini membuat osilasi tanda riak struktur atas dan bawah berguna. Current ripples merupakan riak berbentuk
asimetris ketika arus bergerak di sepanjang bagian bawah (Gambar 6.16b). Sisi
curam dari arus riak selalu cenderung arus-turun, sehingga berguna untuk menentukan
arah paleocurrent.
Figure
6.16. oscillation and current
Lumpur Retak
Ketika
kebasahan, sedimen lempung kering, menyingkatkan, membentuk rangkaian poligon
retakan lumpur di permukaan (lihat kembali Gambar 1.4). Sedimen disimpan kemudian
mengisi celah-celah dan diawetkan mereka. Lumpur retak merupakan indikator
bermanfaat yang terkena udara pengeringan dan memberikan beberapa petunjuk
kondisi iklim kuno, atau paleocilmates. Mereka mencatat waktu basah selama
akumulasi sedimen lempung, diikuti dengan waktu kering selama retakan lumpur
terbentuk.
Struktur Sedimen dan Sejarah Geologi
Sejarah
geologi suatu daerah ditentukan dengan mempelajari urutan batuan sedimen yang
terbuka, tugas ini cukup rumit, terutama Jika perubahan postdepositional telah
miring, dan dalam beberapa kasus terbalik, lapisan batu. Bagaimana kita tahu
apa ini terjadi? Jika batuan sedimen di kedapatan mengandung struktur atas dan bawah, seperti
retak lumpur, tanda osilasi riak, atau cross-bedding, adalah mungkin untuk
menentukan puncak asli dari bed-bed. Geolog memeriksa paparan batuan yang
ditunjukkan pada Gambar 6.17 mungkin berpikir pada awalnya bahwa mereka
berhadapan dengan 10 lapisan yang berbeda. Setelah pemeriksaan lebih teliti
dari struktur atas dan bawah dalam bed, itu akan menjadi jelas bahwa bagian
atas eksposur tersebut merupakan versi terbalik dari bagian lebih rendah. Misalnya,
cross-bedding di lapisan C2 tangensial untuk apa yang tampaknya menjadi bagian
atas bed dan dipotong pada apa yang tampaknya menjadi dasar tempat tidur.
(Lihat kembali Gambar 6,14 untuk melihat orientasi yang normal.) Selain itu,
unit C. mengandung fragmen batuan yang tampaknya dari unit B2. Fragmen batuan
tidak tersedia jika B2 tidak dibentuk sebelum C2 sudah ditetapkan. Ini bukan
hubungan yang normal yang diharapkan dan mereka menunjukkan bahwa lapisan C2
telah terbalik. Setelah menjadi jelas bahwa sebagian dari urutan batu telah
terbalik, rekonstruksi sejarah geologi daerah tersebut dapat direvisi yang sesuai.
FOSIL
Fosil
adalah setiap jejak atau jejak kehidupan tumbuhan atau binatang yang telah
diawetkan dengan proses alami. Fosil umumnya hanya ditemukan di batuan sedimen,
meskipun dalam kasus yang jarang mereka telah diawetkan dalam beberapa jenis
batuan beku dan metamorf ekstrusif. Apa bagian dari bentuk-bentuk kehidupan
kuno menjadi "fosil"? Secara umum, hanya bagian yang keras seperti
kulit dan tulang yang diawetkan karena daging yang lembut terurai dengan cepat.
Ada beberapa contoh daerah fosilisasi luar biasa di mana kedua bagian keras dan
lunak telah diawetkan. Salah satu pelestarian yang luar biasa adalah 'Ice Age
mammoth ditemukan di tanah beku di Alaska dan Siberia. Mammoths ini ternyata
jatuh retak Ke Dalam es, dan bangkai mereka membeku sebelum daging mereka bisa
terurai (Gambar 6,18). Sisa-sisa vegetasi Arktik bahkan ditemukan dalam perut
mereka! Banyak fosil serangga lengkap yang disimpan di pohon getah mengeras
yang disebut amber. Para Serangga
awalnya tertangkap oleh getah lengket mengalir dari pohon dan dimasukkan ke
dalam tetes getah yang
Figure
6.17 use of top and bottom sedimentary structures to determine the depositional
order in a sequence of overturned rocks
memadat
menjadi kuning. ambar ini melindungi serangga dari dekomposisi dan mencegah
mereka dari yang dihancurkan selama pemadatan sedimen (Gambar 6.19).
Fosil
ditemukan dalam bentuk batuan sedimen dengan cara yang berbeda. Struktur organik
seperti batang pohon yang tergabung dalam sedimen mungkin memiliki
bagian-bagian lunak mereka digantikan oleh mineral endapan dari solusi beredar
melalui sedimen melampirkan. Seperti transformasi mineral disebut petrifaction (membatu). Fosil kayu di
Monumen Nasional Petrified Forest terbentuk ketika silika menggantikan jaringan
kayu asli dari batang pohon, berbentuk keras, membentuk fosil (Gambar 6.20).
Jenis serupa fosilisasi adalah replacement
(penggantian), di mana bagian-bagian keras sisa hewan akan diganti dengan
mineral yang berbeda. Contohnya, di beberapa batuan karbonat kalsium asli dalam
fosil kerang laut telah digantikan oleh silika, membentuk fosil silisifikasi
Daun
dan bahan tanaman lain yang jatuh ke dalam lumpur dari genangan danau dan
rawa-rawa yang diawetkan dari oksidasi. Dalam transformasi lumpur untuk serpih,
bahan tanaman ditransformasikan ke jejak karbon, menjaga bentuk bahan aslinya.
Proses pembentukan jejak karbon tersebut disebut karbonisasi dan merupakan bagian dari proses pembentukan batubara.
Jadi, tanaman dikarbonisasi tetap sangat umum di bed batubara dan serpih yang
terkait dengan mereka. jejak tersebut dapat dilihat pada shale yang ditunjukkan
pada Gambar6.10e.
Sebuah
organisme dikubur atau tanaman mungkin harus dibubarkan selama diagenesis. Hal
ini membuat rongga dengan kesan organisme di sisi (Gambar 6.21). tayangan
seperti ini disebut cetakan. rongga ini dapat diisi kemudian dengan sedimen
yang membentuk cast tiga dimensi dari organisme aslinya. Dengan demikian,
bentuk shell asli yang diawetkan.
Figure
6.18 fosillized baby mammoth. Figure 6.19. ant preserved in amber
Jika
bahan yang halus dan disimpan perlahan-lahan, sangat tayangan rinci dapat
dibentuk. Kesan yang paling terkenal adalah bahwa dari burung primitif
Archaeopteryx diawetkan dalam sangat batugamping berbutir halus di Bavaria.
Kesan sangat baik (Gambar 6.22) bahwa gigi dan bulu jelas terlihat.
Penataan dan pelestarian fosil memberitahu kita sesuatu tentang lingkungan di mana organisme asli tinggal. meninggal. dan dikuburkan. Pelestarian lengkap dari halus-dikupas fosil menunjukkan bahwa ada sedikit ulang deposit oleh arus. Di sisi lain. Seluruh Coquina, seluruhnya terdiri
Penataan dan pelestarian fosil memberitahu kita sesuatu tentang lingkungan di mana organisme asli tinggal. meninggal. dan dikuburkan. Pelestarian lengkap dari halus-dikupas fosil menunjukkan bahwa ada sedikit ulang deposit oleh arus. Di sisi lain. Seluruh Coquina, seluruhnya terdiri
Figure
6.22 cast of aArchaepteryx
fragmen
kulit rusak (lihat Gambar 6.11), menunjukkan ulang intensif penguburan deposit
menjadi-kedepan. Dalam beberapa deposito, memanjang sejajar banyak fosil
sebagai weathervane sejajar dengan angin. Fosil ini selaras dapat digunakan
untuk menentukan arah paleocurrent pada saat pengendapan sedimen.
Beberapa
jenis fosil tidak mewakili sisa-sisa organisme itu sendiri melainkan
pengaruhnya terhadap sedimen selama pengendapan. Sebagai sedimen menumpuk,
organisme hidup dan dalam sedimen, meninggalkan catatan di trek dan jalan
ketika mereka bergerak di permukaan dan di liang sebagai mereka melahirkan
melalui tempat tidur. struktur sedimen yang dihasilkan dari kegiatan kehidupan
hewan disebut jejak fosil dan dapat dilihat di tempat tidur terganggu organik
dalam Gambar 6.13c. Trace fosil sangat penting dalam menentukan asal-usul
batuan sedimen yang tidak mengandung sisa-sisa fosil hidup asli. Kehadiran
jejak fosil di batuan seperti menunjukkan bahwa hewan-hewan itu hidup di daerah
itu sebagai akumulasi sedimen.
RINGKASAN
Sedimen
yang dihasilkan dari pemecahan batuan yang lebih tua, dari kegiatan organik,
atau oleh pengendapan kristal dari solusi. bahan sedimen dilakukan secara fisik
sebagai partikel di bed load dan suspended beban, dan kimia sebagai ion dalam
larutan. Bed beban dan beban ditangguhkan disimpan ketika energi kinetik dari
fluida berkurang. beban terlarut dititipkan ketika kondisi kimia mengubah atau
saat evaporasi konsentrat ion terlarut yang mengkristal sebagai mineral evaporite.
Mineralogic
komposisi sedimen merupakan fungsi dari mineralogi dari batuan induk,
pelapukan, perubahan selama transportasi, dan perubahan diagenesis setelah
penguburan. Ukuran partikel dalam sedimen klastik meningkat dengan meningkatnya
kepadatan, energi kinetik, dan viskositas media transportasi. penyortiran
partikel yang terbaik dalam pasir tertiup angin karena udara memiliki kerapatan
yang rendah dan dapat membawa hanya sedikit rentang ukuran partikel. Kepadatan
lebih besar dan viskositas es glasial memungkinkan untuk membawa berbagai
ukuran partikel. Akibatnya, deposito glasial memiliki penyortiran termiskin.
Pembulatan meningkat partikel tepi dengan baik energi dan jarak transportasi.
Setelah
sedimen diendapkan, itu umumnya adalah terkikis dan diangkut sekali lagi,
melewati sejumlah lingkungan sedimen yang berbeda. Daur ulang ini konstan
sedimen, bersama dengan cairannya dengan sedimen lain, dapat mengubahnya sangat
dari komposisi aslinya, ukuran, kebulatan, dan sortasi.
Akhirnya, sedimen mencapai wilayah di benua atau di laut mana dilindungi dari erosi lebih lanjut dan terakumulasi lapis demi lapis. sedimen kemudian mengalami serangkaian perubahan diagenesis yang mengakibatkan lithification nya. Perubahan utama meliputi solusi. penggantian. kompaksi, sementasi, pembentukan mineral autigenik, dan dekomposisi jaringan organik dan tanaman.
Akhirnya, sedimen mencapai wilayah di benua atau di laut mana dilindungi dari erosi lebih lanjut dan terakumulasi lapis demi lapis. sedimen kemudian mengalami serangkaian perubahan diagenesis yang mengakibatkan lithification nya. Perubahan utama meliputi solusi. penggantian. kompaksi, sementasi, pembentukan mineral autigenik, dan dekomposisi jaringan organik dan tanaman.
batuan
sedimen diklasifikasikan menjadi tiga jenis berdasarkan asal-usul dominan
partikel komponen atau kristal. Mereka dibagi lebih lanjut berdasarkan
komposisi partikel dan tekstur. Tiga jenis utama batuan sedimen adalah klastik.
biogenik, dan kimia. Namun, banyak batuan sedimen terdiri dari campuran
komponen ini. Stratifikasi dan struktur sedimen memberikan informasi tentang
kondisi lingkungan yang ada selama akumulasi sedimen. Beberapa struktur sedimen
memungkinkan ahli geologi untuk menentukan top dan bagian bawah tempat tidur.
Hal ini penting dalam menentukan apakah lapisan batuan telah dicabut sejak
deposisi mereka. Fosil-fosil di batuan sedimen memungkinkan ahli geologi untuk
menentukan perubahan berturut-turut dalam bentuk-bentuk kehidupan dengan waktu.Baca
secara fonetik
0 komentar:
Posting Komentar