ANALISIS GRANULOMETRI, BENTUK KERAKAL, DAN MINERAL BERAT UNTUK MENGETAHUI PROSES SEDIMENTOLOGI Ammar Baskara 21100112130048 Email:
[email protected] Email:
[email protected] Teknik Geologi Universitas Diponegoro
SARI Pada hari Sabtu, 12 Oktober 2013 dilakukan serangkaian pengamatan dan pengambilan data di sungai Kali Garang yang terletak di kelurahan Patemon, kecamatan Gunung Pati, kabupaten Ungaran, Provinsi Jawa Tengah. Pengamatan dan pengambilan data bertujuan untuk penelitian proses sedimentologi. Proses sedimentologi merupakan proses-proses pembentukan, transportasi, dan pengendapan material yang terakumulasi sebagai sedimen di lingkungan kontinen dan laut hingga membentuk batuan sedimen. Dalam mempelajari proses sedimentologi yang telah terjadi pada suatu daerah, diperlukan beberapa pengetahuan tentang analisis granulometri, mineral berat, dan bentuk kerakal. Masing-masing analisis tersebut memiliki cara perhitungan dan output atau hasil yang berbeda. Sampel yang akan dianalisis merupakan sampel yang diambil dari tempat penelitian yang dilakukan di sungai. Data hasil analisis granulometri bertujuan untuk mengetahui persebaran material sedimen klastik, struktur sedimen, dan menginterpretasikan lingkungan pengendapan. Data hasil analisis mineral berat bertujuan untuk mengetahui provenance mengetahui provenance atau batuan asalnya. Data hasil analisis bentuk kerakal bertujuan untuk menentukan bentuk butirnya yang menunjukkan jauh dekatnya jarak transportasi yang ditempuh. Masing-masing perhitungan menghasilkan data yang bersifat kuantitatif yang kemudian diintepretasikan menjadi data yang bersifat kualitatif. Kata kunci : proses sedimentologi, analisis granulometri, analisis mineral berat, analisis bentuk kerakal
PENDAHULUAN Latar Belakang Provinsi Jawa Tengah, khususnya daerah Semarang dan sekitarnya merupakan daerah yang mempunyai berbagai macam macam sungai sungai dan bentuknya. Seperti yang yang telah diketahui diketahui bahwa bahwa sungai sungai merupakan merupakan suatu tubuh air yang mengisi suatu daerah yang mengalir dari hulu ke hilir sebagai akibat adanya gaya gravitasi pada daerah yang memiliki slope (kemiringan) atau relief lereng. Sungai ini membawa material-material hasil erosi dari suatu tubuh batuan yang kemudian akan diendapkan pada suatu daerah di mana energi yang bekerja lebih lebih didominasi didominasi oleh energi energi potensial. potensial. Dengan adanya serangkaian serangkaian proses yang yang terjadi pada pada suatu sungai, menarik untuk dipelajari sifat transportasinya, asal atau sumber material yang dibawanya, dan jenis material material butiran butiran pasir pada pada ukuran butir tertentu tertentu yang mendominas mendominasi. i. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan jenis fraksi pasir sebagai komposisi penyusun tubuh sungai, menentukan seberapa jauh proses transportasi yang dialami oleh suatu material batuan, sumber batuan asalnya, asalnya, dan stream dan stream power, power,sehingga sehingga dapat dikaitkan atau dihubungkan dengan Diagram Hjulstorm yang menunjukkan proses dominan yang bekerja pada suatu sungai dan Diagram Flow Regime yang menunjukkan struktur sedimen yang akan terbentuk dalam skala waktu geologi ke depan. METODE PENELITIAN Metode yang digunakan dalam pembuatan paper ini yaitu menggunakan pendekatan laboratorium yang merupakan pengolahan data dengan menggunakan instrumen-instrumen dan penggunaan rumus atau persamaan persamaan tertentu berdasarkan data mentah yang didapat di lapangan karena observasi lapangan tidak cukup kuat untuk membuktikan hipotesa-hipotesa yang ada. HASIL DAN DISKUSI Hasil pengukuran yang dilakukan di lapangan yaitu pengukuran kecepatan arus air. Pengukuran dilakukan pada ketiga segmen sungai yang masing-masing masing-masing memiliki memiliki panjang lima meter. Dalam pengukuran kecepatan arus air sungai dilakukan pada tubuh sungai yang tidak ada penghambatnya, sehingga pengukuran waktu tempuh tidak terganggu. Pengukuran waktu tempuh dilakukan dilakukan pada tiap segmen dengan menghanyutkan timun sejauh lima meter. Kecepatan tiap segmen dihasilkan dari hasil pembagian jarak segmen dengan waktu yang dit empuh timun. Pada segmen pertama didapat hasil sebesar 0,44 m/s, segmen kedua didapat hasil sebesar 0,5 m/s, segmen ketiga didapat hasil sebesar 0,16 m/s. Setelah diratarata didapat hasil 0,33 m/s. Selain itu juga dilakukan pengukuran kedalaman sungai setiap segmen. Segmen pertama memiliki kedalaman 1,7 m, segmen kedua memiliki kedalaman 1,6 m, dan segmen ketiga memiliki kedalaman 0,7 m. Setelah dirata-rata didapat hasil sebesar 1.3 m. Dari hasil kecepatan rata-rata arus air dan kedalaman sungai akan diperoleh data stream power power sebesar sebesar 0,7 m3/s2.
Analisis laboratorium yang pertama dilakukan yaitu analisis granulometri. Sampel pasir yang diperoleh dari sungai diayak menggunakan ayakan mesh mesh untuk memisahkan ukuran-ukuran butirnya. Kemudian masing-masing fraksi pasir ditimbang dan yang memiliki berat terbesar yaitu pasir kasar. Dari masingmasing fraksi dilakukan perhitungan dengan variabel diameter untuk mencari phi yang nantinya akan diplot dan ditarik garis membentuk kurva kumulatif aritmatik pada kertas semi log. Kurva kumulatif aritmatik digunakan untuk menentukan nilai koefisien sortasi (So) menurut Folk (1957), skewness (Sk) menurut Folk dan Ward (1957), dan kurtosis (K) menurut Folk dan Ward (1957). Hasil kualitatif dari nilai So yaitu poorly yaitu poorly sorted, sorted, hasil kualitatif dari nilai Sk yaitu fine skewed skewed , dan hasil kualitatif dari nilai K yaitu very platy kurtic. Ketiga hasil ini menunjukkan bahwa kandungan pasir pada sungai memiliki sortasi yang buruk atau ukuran butirnya tidak seragam, butiran yang mendominasi yaitu yang berukuran halus, dan perbandingan antara pasir berukuran pasir halus dengan pasir kasar tidak begitu besar. Analisis laboratorium yang kedua yaitu analisis mineral berat. Sampel pasir hasil pengayakan yang berukuran 0,015 – 0,085 yang akan dilakukan analisis mineral berat. Pengamatan mineral dilakukan menggunakan mikroskop binokuler. Jumlah minimal mineral berat yang diambil yaitu tiga ratus buah. Setalah dilakukan proses pengamatan, mineral berat tersebut yaitu 127 mineral magnetit, seratus enam mineral hematit, 81 mineral andalusit, dan delapan belas mineral. Berdasarkan aosiasi mineral berat menurut Mc. Lane, 1995 yaitu mineral magnetit dan andalusit yag menunjukkan bahwa provenansnya provenansnya yaitu Dynamotherm yaitu Dynamothermal al Metamorphic. Metamorphic. Analisis laboratorium yang ketiga yaitu analisis bentuk butir dan bentuk kerakal. Kerakal yang dianalisis berjumlah dua puluh buah. Perhitungan yang dilakukan yaitu Roundness menurut Pettijhon (1949) dan Powers (1949), Flatness (1949), Flatness Ratio Ratio menurut Cailleux (1947, 1952), dan Spharecity menurut Folk (1968). Ratarata hasil perhitungan Roundness perhitungan Roundness yaitu rounded, rata-rata hasil perhitungan Flatness perhitungan Flatness Ratio yaitu semakin pipih, dan rata-rata hasil perhitungan perhitungan Spherecity yaitu sub elongated. elongated. Ketiga hasil perhitungan ini menunjukkan bahwa proses transportasi yang dialami kerakal cukup jauh yang dapat dilihat dari tingkat
kebundarana (rounded (rounded ), ), mekanisme transportasinya berupa bed load ( sliding sliding ) yang dapat dilihat dari tingkat kebolaannya yang berupa sub elongated , dan bentuknya yang memipih (hasil perhitungan Flatness Ratio) Ratio) yang juga menunjukkan proses transportasinya yang cukup jauh. Semakin rounded , transportasinya semakin jauh, dan tingkat resistensi batuannya semakin tinggi. Dari hasil analisis granulometri dan stream power akan diperoleh struktur sedimen yang akan terbentuk berdasarkan berdasarkan diagram flow regime regime menurut Reineck dan Singh, 1975. Hasil pengukuran granulometri menunjukkan bahwa material yang mendominasi yaitu material berukuran halus (0,0625 – 0,25 0,25 mm) dan 3 2 hasil pengukuran steam power yaitu 0,7 m /s . Ukuran diameter butiran hasil pengukuran terletak pada sumbu x dan stream power pada sumbu y pada diagram flow regime. regime. Pertemuan dari sumbu x yang ditarik vertikal dan sumbu y yang ditarik horizontal akan didapatkan struktur sedimen mega ripples yang ripples yang termasuk ke dalam lower regime (tranquil flow). flow). Hasil analisis granulometri dan besar kecepatan arus air juga dapat digunakan untuk menganalisis proses yang bekerja berdasarkan diagram Hjulstorm. Rata-rata kecepatan arus air yaitu sebesar 0,33 m/s atau 33 cm/s dan ukuran butir yang mendominasi yaitu berukuran halus. Diameter berukuran halus teretak pada sumbu x dan rata-rata kecepatan arus air yaitu 33 cm/s. Pertemuan dari sumbu x yang ditarik vertikal dan sumbu y yang ditarik horizontal akan didapatkan proses yang mendominasi pada sungai Kaligarang yaitu transisin (zona peralihan dari transportasi menuju sedimentasi). KESIMPULAN Pada analisis granulometri, hasil ketiga nilai koefisien menunjukkan bahwa kandungan pasir pada sungai memiliki sortasi yang buruk atau ukuran butirnya tidak seragam, butiran yang mendominasi yaitu yang berukuran halus, dan perbandingan antara pasir berukuran pasir halus dengan pasir kasar tidak begitu besar, asosiasi mineralnya yaitu magnetit dann andalusit yang menunjukkan bahwa provenans nya provenans nya yaitu Dynamothermal Dynamothermal Metamorphic, pada Metamorphic, pada analisis bentuk butir dan bentuk kerakal, hasil ketiga nilai koefisien menunjukkan bahwa proses transportasi yang dialami kerakal cukup jauh yang dapat dilihat dari tingkat kebundarana (rounded (rounded ), ), mekanisme transportasinya berupa bed load ( sliding sliding ) yang dapat dilihat dari tingkat kebolaannya yang berupa sub elongated , dan bentuknya yang memipih (hasil perhitungan Flatness Ratio) Ratio) yang juga menunjukkan proses transportasinya yang cukup jauh, sehingga tingkat resistensi batuannya tinggi, pada diagram flow regime akan didapatkan struktur sedimen mega ripples yang termasuk ke dalam lower regime (tranquil flow), flow), dan berdasarkan diagram Hjulstorm, proses dominan yang bekerja yaitu proses transisi yang merupakan peralaihan dari transportasi menuju sedimentasi).
