BAB I PENDAHULUAN
I.1. Maksud dan Tujuan
Maksud Maksud dari dari granul granulome ometri tri agar agar para para prakti praktikan kan dapat dapat memisa memisahka hkan n fraksi fraksi butiran pasir pada ukuran (diameter) tertentu. Selain itu juga bertujuan agar a gar praktikan dapat melakukan penelitian secara tepat, jelas, teliti dengan dapat menentukan harga kuartil, median diameter,keofisien sortasi, keofisien kepencengan/skewness,dan juga kurtosis dari sample batu pasir yang diambil dari lapangan. Serta untuk mengetahui proses-proses sedimentasi yang bekerja membentuk sedimen / batuan sedimen sehingga dapat menafsirkan lingkungan pengendapan dari batuan sedimen tersebut.
I.2. Waktu, Lokasi dan Kesampaian Daerah
Pada lapangan kemaren praktikum analisis granulometri dilaksanakan pada waktu hari
1.3 Analisa Lapangan
Pelaksanaan pengambilan sampel dilaksanakan pada: Lokasi pengamatan 1 Hari/ Hari/Tan Tanggal ggal : 17 Oktober Oktober 2010 Lokasi
: Se Sekitar tebing babarsari
Cu a c a
: Cerah
Vegetasi
: Pohon jati,pohon bambu.
Mofologi
: Aluvial
Daerah ini merupakan merupakan daerah dengan morfologi morfologi Alluvial-f Alluvial-fluvia luvial,daer l,daerah ah ini termasuk termasuk dataran dataran banjir dari sungai sungai yang mengalir mengalir berada disampingnya.Li disampingnya.Litologi tologi penyusun batuan di daerah ini adalah batu pasir baik pada lapisan atas,tengah,dan bawah
Lokasi pengamatan 2 Hari/ Hari/Tan Tanggal ggal : 11 oktober oktober 2009 Lokasi
: Se Sekitar tebing babarsari
Cu a c a
: Cerah
Vegetasi
: Pohon jati,pohon bambu.
Mofologi
: Aluvial
Daerah ini merupakan merupakan daerah dengan morfologi morfologi Alluvial-f Alluvial-fluvia luvial,daer l,daerah ah ini termasuk termasuk dataran dataran banjir dari sungai sungai yang mengalir mengalir berada disampingnya.Li disampingnya.Litologi tologi penyusun batuan di d i daerah ini adalah batu pasir halus pada bagian atas,dan soil pada bagian tengah dan bagian bawah.
Lokasi pengamatan 3 Hari/Tanggal : 11 oktober 2009 Lokasi
: Sekitar tebing babarsari
Cuaca
: Cerah
Vegetasi
: Pohon jati,pohon bambu.
Mofologi
: Aluvial
Daerah ini merupakan daerah dengan morfologi Alluvial-fluvial,daerah ini termasuk dataran banjir dari sungai yang mengalir berada disampingnya.Litologi penyusun batuan di daerah ini adalah batu pasir halus pada bagian atas,batu pasir sedang pada bagian tengah dan batu pasir bagian bawah.pada daerah ini terdapat struktur cross beding dan graded beding,kemungkinan arus purba yang terjadi pada tempat ini adalah arus turbidit
BAB II LANDASAN TEORI
II.1 Dasar Teori
Gerakan air dan udara biasanya akan memisahkan partikel-partikel menurut ukuran butirnya. Ukuran butir dalam sedimen atau batuan sedimen akan mencerminkan: 1. Resistensi batuan terhadap pelapukan, erosi dan abrasi 2. Proses-proses sedimentasi yang meliputi pengangkatan dan pengangkutan (antara lain dengan rolling, saltasi, traksi, sliding, suspensi)
Proses-proses itulah yang akan membentuk kenampakan tekstur dan struktur batuan sedimen atau sedimen yang bersangkutan. Aspek tekstur yang dapat dianalisis dengan metode Granulometri antara lain mean, median, modus, koefisien sortasi, koefisien kepencengan, standar deviasi dan kurtosis. Adapun batasan masing-masing pengertian tersebut di atas adalah sebagai berikut: Mean merupakan harga rata-rata dari suatu kurva. Median adalah nilai tengah dari suatu kurva. Modus merupakan puncak maksimal penyebaran klas ukuran butir tertentu. Sortasi adalah tingkat keseragaman ukuran butir. Sortasi dapat tercermin dari tinggi-
rendahnya atau lebar sempitnya suatu kurva. Kurva yang pendek dan lebar mencerminkan sortasi jelek, sebaliknya kurva yang tinggi dan sempit mencerminkan sortasi baik (Gbr 1 dan 2). Standar Deviasi merupakan nilai statistik yang mencerminkan sejauh mana klas besar butir
menyimpang dari harga rata- rata. Semakin kecil harga standar deviasi semakin baik harga sortasinya dan sebaliknya. Skewness adalah ukuran tingkat kecondongan penyebaran besar butir (Gbr 3). Kurtosis adalah derajat kemancungan suatu kurva yang menunjukkan harga perbandingan
antara pemilahan bagian tengah terhadap pemilahan bagian tepi kurva Material-material yang diangkut oleh media pengangkut akan terdistribusi menjadi berbagai macam ukuran. Distribusi ukuran butir akan dapat mencerminkan: 1. Variasi litologi/ diameter butir yang terdapat pada source (sumber) dimana tidak
mesti berupa batuan tetapi dapat juga berupa endapan. 2. Proses-proses yang berlangsung selama sedimentasi terutama yang menyangkut arah arus, kekuatan arus, perubahan-perubahan/ variasi yang terdapat pada arus itu. Skala ukuran butir yang sering dipakai dalam sedimentologi, antara lain :
1. Skala Wentworth 2. Skala Phi (Tabel 1)
II.1.1. Distribusi normal Kurva distribusi normal merupakan kurva hasil pengeplotan kurva hasil frekwensi dengan beberapa variasi dari suatu populasi yang terdiri dari klas - klas (Gbr 5) .
Gambar 1. Kurva Distribusi Normal
Kurva distribusi normal juga mengandung penyebaran fraksi kasar dan halus kearah kiri dan kanan seimbang. Semakin runcing kurva distribusi normal makin sempit Sd-nya, sehingga semakin baik sortasinya (Gbr 1 & 2). II.1.2. Kurva Frekuensi Kumulatif
Merupakan kurva yang digambarkan dari hasil pengeplotan penjumlahan frekwensi-frekwensi terhadap penyebaran ukuran butir pada klas-klas tertentu. Kurva ini dibuat dengan dua cara, yaitu: 1. Memakai kertas probabilitas, kurvanya disebut Kurva Probabilitas (Gbr 7). 2. Memakai kertas yang disebut S Shape, kurvanya disebut Ogive (Gbr 8 & 9).
Gambar 2. Kurva Komulatif dengan memakai Kertas Probabilitas
II.2 Alat Dan Bahan
Peralatan yang digunakan :
1. Sample splitter
2. Mesin pengayak 3. Ayakan menurut skala Nentworth 4. Tabung gelas/kantong plastik tempat sampel 5. Timbangan 6. Buku catatan 7. Kertas grafik 8. Kalkulator
II.3. Langkah Kerja
Cara melakukan percobaan ini dapat dibagi menjadi dua langkah kerja, yaitu:
1.
1.
Langkah kerja di lapangan
2.
Langkah kerja di laboratorium
Langkah kerja di lapangan
Sebelum dilakukan kerja dilaboratorium, maka terlebih dahulu dilakukan pekerjaan di lapangan untuk pengambilan sampel.
Adapun cara kerjanya sebagai berikut: •
Setelah sampai di lapangan, dilakukan penentuan lintasan yang dapat mewakili semua fasies pada lingkungan yang dianalisis. Pada lintasan inilah dilakukan pengambilan sampel di beberapa tempat yang dapat mewakili ukuran butir pasir yang berbeda-beda. Berat sampel yang diambil untuk analisis sekitar 1 kg.
•
Sampel dimasukkan ke kantong sampel dan selanjutnya diberi nomor sesuai dengan nomor lintasan/ lokasi.
•
Selain itu dilakukan pula pengukuran kedudukan dari lapisan batuan dimana dilakukan pengambilan sampel, pengukuran slope, pengukuran jarak antara lokasi-lokasi pengambilan sampel.
2.
Langkah kerja di laboratorium
terdiri dari beberapa tahap, yaitu: a. Sampel splitting Untuk mendapatkan contoh pasir yang representatif dapat mewakili seluruh fraksi butiran untuk dianalisis maka dilakukan sampel splitting, yaitu: Sampel yang diperoleh dari lapangan dituangkan secara hati-hati ke dalam sampel splitter secara uniform. Splitting ini dilakukan terus-menerus sampai berat contoh untuk analisis sekitar 50 gr atau 100 gr (dalam percobaan ini digunakan 100 gr). Cara menggunakan splitting dengan metode quatering, yaitu cara splitting dengan menggunakan karton/kayu yang
disilangkan saling tegak lurus dengan
corong. Contoh pasir dituangkan dengan hati-hati dan uniform melalui corong yang diletakkan di atas persilangan karton, maka contoh pasir tadi akan terbagi menjadi empat bagian sesuai dengan kwadran dari persilangan karton tersebut sama banyak. Contoh pasir dari kw I dicampur dengan kw III atau kw II dicampur dengan kw IV.
Salah satu percampuran ini digunakan sebagai analisis.
Hasil dari splitting ini
kemudian ditimbang sesuai dengan berat yang diinginkan. b. Pengayakan Sebelum pengayakan dilakukan, semua jaringan yang akan digunakan harus dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran atau butir-butir yang menempel dalam kawat saringan.
Cara
membersihkannya
dengan
menyikat
memakai
kuas
atau
menelungkupkan saringan tersebut kemudian diketuk berkali-kali secara merata. Saringan ditumpuk secara berurut mulai dari bawah yang terkecil skala meshnya dengan bottom pan sebagai alasnya, kemudian ayakan yang telah disusun tersebut dipasang pada mesin pengaya, contoh dituangkan pada ayakan yang teratas lalu ditutup. Mesin pengayak kemudian dijalankan. c. Penyusunan fraksi dan penimbangan Pengambilan fraksi butir dilakukan mulai dari saringan terkasar sampai yang tertampung pada bottom pan. Pengambilan fraksi dilakukan dengan menuangkan butir-butir yang tertampung disaringan dengan menelungkupkan saringan itu di atas lembaran kertas putih, kemudian mengetuknya secara seragam dan menyikat saringan dengan kuas. Selanjutnya fraksi butir yang diperoleh ditimbang dan disimpan dalam tabung gelas/ kantong plastik. d. Pencatatan dan pembuatan grafik Hasil dari penimbangan fraksi butir dicatat pada catatan dengan kolom yang berisi, antara lain: 1. Nomor urut 2. Nomor mesh ayakan 3. Diameter ayakan 4. Ukuran butir yang tertampung 5. Berat masing-masing fraksi 6. Prosentase berat masing-masing fraksi terhadap seluruhnya
7. Frekuensi kumulatif, yaitu frekuensi yang diperoleh dengan cara menambahkan secara terus-menerus dari frekuensi yang kasar sampai yang halus. 8. Dari hasil-hasil tersebut di atas dibuat grafik histogram dengan kertas milimeter dan grafik kumulatif dengan kertas semi log.
Tabel 3 Harga tetapan koefisien Sortasi (So) menurut Trask. Harga Tetapan So 0,0 - 1,0 1,0 - 2,5 2,5 - 3,0 4,5
Sortasi Terpilah sangat baik Terpilah baik Normal Terpilah buruk
Tabel 4 . Harga tetapan koefisien kepencengan (Sk) menurut Friedman dan Sanders (1978). Harga tetapan Sk -1,0 - -0,3 -0,3- - 0,1 -0,1- 0,1 0,1 - 0,3 0,3 - 1,0
Kepencengan very negative skewness negative skewness nearly symetrical positive skewness very positive skewness
3. Cara Perhitungan
Menurut Friedman (1978) harga-harga SO, Sk dan K dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu: 1. Grafis 2. Matematis/perhitungan
3.1. Grafis
Harga-harga Q1; Q2 ; Q3 ditentukan secara grafik yaitu dari grafik kumulatif, dimana: Q1 = P25 dengan menarik harga prosentase 25 % dari grafik kumulatif. Q2 = P50 dengan menarik harga prosentase 50 % dari grafik kumulatif. Q3 = P75 dengan menarik harga prosentase 75 % dari grafik kumulatif. Dengan mengetahui harga-harga Q1; Q2 dan Q3 , maka dapat kita tentukan hargaharga:
a. Korfisien Pilah (So)
Koefisien pilah yaitu harga yang menunjukkan pemilahan dari butiran. So dapat dihitung menggunakan rumus :
Q1
So =
Q2
Menurut TRASK Bila harga: So < 2,5; pemilahan baik So = 2,5; pemilahan normal So > 2,5; pemilahan jelek b. Kepencengan (Skewness)
Skewness merupakan ukuran tentang tingkat ketidaksimetrisan suatu kurva. Skewness dapat ditentukan dengan persamaan :
Sk =
Q1 ⋅ Q3 M d 2 Bila log Sk berharga: Positif; sedimen yang bersangkutan mempunyai jumlah
butir halus yang lebih banyak daripada jumlah butir kasar, Negatif; sedimen yang bersangkutan mempunyai jumlah butir kasar lebih banyak daripada jumlah butir halus. c. Kurtosis
Kurtosis merupakan harga pemilahan bagian tengah terhadap pemilahan bagian tepi dari suatu kurva. Kurtosis ditentukan dari persamaan : Sk =
Q1 − Q3 2 ( P 10 − P 90)
3.2. MATEMATIS/ PERHITUNGAN
Cara ini akan memberikan gambaran yang lebih baik daripada cara grafis, karena dalam cara matematis semua harga ukuran butir dalam interval diikutsertakan dalam perhitungan. Kelemahan dari cara perhitungan ini adalah kadang-kadang ruwetnya perhitungan dalam pengolahan data. Dalam cara matematis ini dikenal rumus-rumus statistik moment yang dipakai untuk mengolah hasil analisis besar butir. Moment 1 =
∑ ( f . Md )
Mean ( X ) =
100
∑ f . Md 100
∑ f ( Md . X ) Moment 2 =
2
100
Standart deviasi (sorting coefisien) : d = SO =
∑ f ( Md . X ) Moment 3 =
3
100
∑ f ( Md . X ) SK =
3
100
∑ f ( Md . X ) Moment 4 =
4
100
∑ f ( Md . X ) K =
4
100.d 4
Keterangan : f
= frekuensi (%) dari tiap-tiap interval
Md
= harga tengah tiap interval
a. Metode Inman
∑ f ( Md − X ) 100
2
Mean
P 16 + P 84
=
2
P 84 + P 16
Standart deviasi =
Skewness =
Kurtosis =
2
( P 16 + P 84 ) − 2 P 50 P 84 − P 16
( P 95 − P 5 ) − ( P 84 − P 16 )
P 84 − P 16
b. Metode Inman (modified) Skewness =
( P 5 + P 95 ) − 2 P 50 P 95 − P 5
c. Metode Folk and Ward Mean
=
P 16 + 2 P 50 + P 84 3
Standart deviasi =
Skewness =
Kurtosis =
P 84 + P 16
+
4
P 16 + P 84 − 2 P 50 2( P 84 − P 16
+
P 95 − P 5 6,6
P 5 + P 95 − 2 P 50 2( P 95 − P 5 )
P 95 − P 5 2,44 ( P 75 − P 25 )
d. Perhitungan Moment
Moment about M : M1 = C V1 + Xo M2 = C²(V2 – V1²) M3 = C³(V3 – 3V1V2 + V1³) M4 = C4(V4 – 4V1V3 + 6V1² .V2 – 3V14)
Mean = M1 Standart Deviasi (σ) = (M2)1/2 Skewness (α3) = M3/σ³ Kurtosis (β2) = M4/σ4 Mean cubed deviation = α3 x σ³
BAB III
PEMBAHASAN
III.I Hasil Analisis Pada sampel Bagian Atas
No
Mesh
Diameter
Ukuran Butir
Berat
% Berat
% Komulatif
13,38 %
13,38 %
1
10
2
2
Tertimbang 12,4 gr
2
16
1
1-2
7,25 gr
7,82 %
21,2 %
3
40
0,423
0,423-1
36,45 gr
39,35 %
60,55 %
4
60
0.250
0,250-0,423
19,95 gr
21,53 %
82,08 %
5
100
0,150
0,150-0,250
12,95 gr
13,92 %
96 %
6
200
0,075
0,075-0,150
2,75 gr
2,96 %
98,96 %
7
pan
<0,075
<0,075
0,92 gr
0,99 %
99,95 %
92,62 gr
99,95 %
Jumlah Total
a. So =
Q1 Q2
= 0,279
Well sorted
Jadi keofisien sortasinya 0,279 So < 2,5 well sorted
Sk = 1,9823 Butir halus > butir kasar
Jadi Keofisien kepencengan/skewnesnya 1,9823
K = 0,077 Jadi Kurtosisnya 0,077
III.2 Hasil Analisis Pada sampel Bagian Tengah
No
Mesh
Diameter
Ukuran Butir
Berat
% Berat
% Komulatif
9,081 %
9,081 %
1
10
2
2
Tertimbang 8,55 gr
2
16
1
1-2
27,7 gr
29,421 %
38,502 %
3
40
0,423
0,423-1
34,3 gr
36,431 %
74,933 %
4
60
0.250
0,250-0,423
12,35 gr
13,117 %
88,05 %
5
100
0,150
0,150-0,250
9,7 gr
10,362 %
98,352 %
6
200
0,075
0,075-0,150
1,45 gr
1,540 %
99,892 %
7
pan
<0,075
<0,075
0,1 gr
0,106 %
99,998 %
Jumlah Total a.
So =
Q1 Q2
= 0,279
Well sorted
Jadi keofisien sortasinya 0,279 So < 2,5 well sorted
94,15 gr
Sk = 1,638 Butir halus > butir kasar Jadi Keofisien kepencengan/skewnesnya 1,638 d.
K = 0,0628 Jadi Kurtosisnya 0,0628
III.3 Hasil Anaisis Pada sampel Bagian bawah
No
Mesh
Diameter
Ukuran Butir
Berat
% Berat
% Komulatif
10,47 %
10,47 %
1
10
2
2
Tertimbang 9,63 gr
2
16
1
1-2
17,5 gr
19,04 %
29,51 %
3
40
0,423
0,423-1
38,57 gr
41,64 %
71,15 %
4
60
0.250
0,250-0,423
12 gr
13,05 %
84,2 %
5
100
0,150
0,150-0,250
8,7 gr
9,46 %
93,66 %
6
200
0,075
0,075-0,150
5 gr
5,44 %
99,1 %
7
pan
<0,075
<0,075
0,5 gr
0,54 %
99,64 %
Jumlah Total
91,9 gr
a. So =
Q1 Q2
= 0,279
Well sorted
Jadi keofisien sortasinya 0,279 So < 2,5 well sorted
Sk = 2,194 Butir halus > butir kasar Jadi Keofisien kepencengan/skewnesnya 2,194 c.
K = 0,0613 Jadi Kurtosisnya 0,0613
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
IV.1. Kesimpulan
Pada acara praktikum sedimentologi ini praktikan dapat megetahui cara analisis granulometri,mulai dari tahap pengambilan sampel sampai dengan analisis data,sehingga praktikan dapat menentukan harga kuartil, keofisien sortasi, keofisien kepencengan dan kurtosis dari masing-masing lapisan batu pasir. Sehingga dengan menggunakan cara analisis granulometri itu,praktikan dapat menentukan bagaimana proses pengendapan,lingkungan pengendapan,arus yang bekerja dll,pada suatu butir dari batuan sedimen.
IV.2. Saran
Dalam pratikum praktikan atau mahasiswa dapat mengetahui analisis granulometri secara teliti dan benar. Dan dalam penggunakan alat - alat pratikum yang sudah disediakan di Laboratorium agar lebih hati - hati dan benar dalam cara penggunaannya, misalnya dengan bantuan ayakan (menurut skala Wentworth) serta timbangan (neraca).
DAFTAR PUSTAKA
Collinson J.,D.,Thomson,D.B.,1982,Sedimentary Structures,George Allen and Unwin,London Koesoemadinata,R.P.,1985,Prinsip-Prinsip Sedimentasi,Departemen Teknik Geologi Bandung,Institut Teknologi Bandung. Tucker,Maurice E.,1978,The Field Description of Sedimentary Rock,the open university press.,England
LAMPIRAN
