Konsep Dasar Turbidit

A. Konsep Dasar Turbidit Berikut adalah konsep dasar mengenai arus turbidit menurut para ahli : Turbidit didefinisikan oleh Keunen dan Migliorini (1950) sebagai suatu sedimen yang diendapkan oleh mekanisme arus turbidit, sedangkan arus turbidit itu sendiri adalah suatu arus yang memiliki suspensi sedimen dan mengalir pada dasar tubuh fluida, karena mempunyai kerapatan yang lebih besar daripada cairan tersebut. Arus turbidit menurut Middleton dan Hampton (1973) dalam Wicaksono (2012) dinamakan sebagai sedimen aliran gravitasi yang dibagi berdasarkan mekanisme pergerakan antar butir saat sedimentasi serta jaraknya dari seumber sehingga hal ini yang nantinya mempengaruhi endapan yang dihasilkan. Sedimen yang berada pad suatu lereng tiba-tiba meluncur dengan kecepatan tinggi bercampur dengan aliran padat (density current). Sedangkan menurut Sam Boggs (2006) Arus turbidit merupakan jenis density current (arus dengan densitas sedimen yang tinggi) yang mengalir ke arah bawah lereng disepanjang dasar laut atau danau karena konstrasnya densitas dengan air disekitarnya (ambient water). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar dibawah ini. Keterangan : Gambar disamping memperlihatkan bahwa arus turbidit terjadi di lereng di bawah permukaan laut yang mungkin disebabkan oleh gravitasi, gempa bumi atau badai laut yang mengakibatkan tercampurnya material

1

sedimen dengan fluida sehingga membentuk gelombang dengan densitas yang lebih besar. B. Mekanisme Arus Turbidit Arus turbidit dapat terbentuk oleh berbagai mekanisme, diantaranya sediment failure, aliran pasir pada tebing (canyon) yang dipicu oleh badai, aliran bedload dari sungai, glacial yang mencair, dan aliran selama erupsi (Normark and Piper, 1991 dalam Boggs, 2006 p38). Turbidit merupakan petunjuk dari endapan laut dalam yang secara efektif terjadi dibawah dasar arus badai lautan yang tergantung oleh cekungan dan kedalaman minimumnya 250-300 m (Walker, 1992). Berikut adalah mekanisme serta ilustrasi singkat dari arus turbidit yang dijelaskan oleh Walker (1992) : a. Turbulen penuh mengakibatkan sedimentasi dalam suspensi yang disebabkan oleh turbulen fluida. b. Kecepatan arus perlahan-lahan turun, sehingga butiran yang kasar turun kebawah dan menetap pada dasar arus. c. Arus bagian atas masih berjalan membawa butiran, tumbukkan antar butir berkurang sampai akhirnya berhenti membentuk lapisan berikutnya.

2

Mekanisme Arus turbid (Walker, 1992) C. Kecepatan Aliran dari Arus Turbidit Middleton dan Hampton (1976) menyatakan bahwa aliran gelombang berkembang dalam tiga bagian utama ketika bergerak dari source-nya: 1) Head (kepala), Paling tebal, mempunyai bentuk khusus,sedimen dan air menyapu ke muka dan ke atas, jatuh kembali ke belakang, erosi terjadi disisni. Kecepatan aliran fluida di kepala bergantung pada perbedaan densitas fluida dari arus turbidit dan fluida yang berada disekitarnya, densitas fluida sekitarnya, ketinggian bagian kepala atau ketebalannya, dan gravitasi.

3

2) Body (tubuh utama), arus di sini ketebalannya bersifat uniform (seragam) kecepatan pada body dikontrol oleh frictional resistence di dasar arus dan bagian atas arus, kecuraman lereng, dan ketinggian body, gravitasi, densitas turbidit dan densitas fluida sekitar. kecepatan aliran body lebih cepat di laut dalam dibandingkan di head, perbedaan kecepatan pada body (dibagian lereng dangkal dan di bagian yang dalamnya) menyebabkan menyebabkan berkurangnya massa yang ada di body ke dalam head dan mungkin fenomena ini juga yang menyebabkan mekanisme „reverse rolling‟ dari head yang mengirim sedimen masuk lagi ke body 3) Tail (ekor), arus menipis dan tidak beraturan, arus menjadi sangat encer dan biasanya jarang terlihat.

Ketika sedimen tersuspensi dalam arus trubidit, arus turbidit akan terus mengalir karena percepatan gravitasi. Kecepatan arus turbidit pada akhirnya akan berkurang karena kemiringan lereng yang relatif begitu datar hingga benar benar datar di lantai samudra atau danau dan akhirnya aliran akan terhenti karena densitas turbidit ini sama dengan densitas fluida sekitarnya. 4

D. Mekanisme Pengendapan

Pengendapan endapan turbidit terjadi sesaat setelah arus kehilangan tenaga, yang pertama kali diendapkan adalah fraksi-fraksi kasar pada bagian bawah, sedangkan bagian atas mungkin arus masih mengalir.Karena sifat dari arus densitas maka pengendapan terjadi sekaligus sehingga pasir yang diendapkan sangat buruk sortingnya (pemilahannya). Dan butir-butir yang kasar akan terendapkan terlebih dahulu daripada yang lebih halus.Ini akan membentuk struktur sedimen graded bedding dan pada pemilahan yang lebih baik akan membentuk struktur sedimen horizontal stratification. Fraksi yang lebih halus akan lebih lama dalam arus densitas sebagai suspensi. Pengendapan dapat terjadi diatas fraksi kasar yang lebih dulu terendapkan atau dapat pula mengendap pada tempat yang lebih jauh.pengendapan ini menghasilkan struktur sedimen “current ripple” dan “convolute lamination”.Pada akhir dari siklus sedimentasi material dalam bentuk suspensi terendapkan membentuk struktur sedimen “pararel laminasi”. Pada fase sedimentasi selanjutnya akan terbentuk sedimen pelagic.

5

E. Karakteristik Endapan Turbidit Endapan turbidit mempunyai karakteristik tertentu yang sekaligus dapat dijadikan sebagai ciri pengenalnya. Namun perlu diperhatikan bahwa ciri itu bukan hanya berdasarkan suatu sifat tunggal sehingga tidak bisa secara langsung untuk mengatakan bahwa suatu endapan adalah pendapan turbidit. Hal ini disebabkan banyak struktur sedimen tersebut, yang juga berkembang pada sedimen yang bukan turbidit (Keunen, 1964). Karakteristik endapan turbidit pada dasarnya dapat dikelompokan ke dalam dua bagian besar berdassarkan litologi dan struktur sedimen, yaitu : 1) Karakteristik Litologi a. Terdapat perselingan tipis yang bersifat ritmis antar batuan berbutir relatif kasar dengan batuan yang berbutir relatif halus, dengan ketebalan lapisan beberapa milimeter sampai beberapa puluh centimeter. Umumnya perselingan antar batupasir dan serpih. Batas atas dan bawah lapisan planar, tanpa adanya scouring (penggerusan). b.

Pada lapisan batuan berbutir kasar memiliki pemilahan buruk dan mengandung mineral-mineral kuarsa, feldspar, mika, glaukonit, juga banyak didapatkan matrik lempung. Kadang-kadang dijumpai adanya fosil rework, yang menunjukan lingkungan laut dangkal.

c. Pada beberapa lapisan batupoasir dan batulanau didapatkan adanya fragmen tumbuhan. d.

Kontak perlapisan yang tajam, kadang berangsur menjadi endapan pelagik.

e. Pada perlapisan batuan, terlihat adanya struktur sedimen tertentu yang menunjukan proses pengendapannya, yaitu antara lain perlapisan bersusun, planar, bergelombang, 6

konvolut, dengan urut-urutan tertentu. Tak terdapat struktur sedimen yang memperlihatkan ciri endapan laut dangkal maupun fluvial. f. Sifat-sifat penunjukan arus akan memperlihatkan pola aliran yang hampir seragam saat suplai terjadi. 2) Karakteristik Struktur sedimen Menurut Bouma (1962) dalam endapan turbidit salah satu ciri yang penting adalah struktur sedimen, karena mekanisme pengendapan arus turbidit memberikan karakteristik sedimen tertentu. Banyak klasifikasi struktur sedimen hasil mekanisme arus turbid, salah satunya karakteristik genetik dari Selly (1969). Selly (1969) mengelompokan struktur sedimen menjadi 3 berdasarkan proses pembentukannya : a. Struktur Sedimen Pre-Depositional Merupakan struktur sedimen yang terjadi sebelum pengendapan sedimen, yang berhubungan dengan proses erosi oleh bagian kepala (head) dari suatu arus turbid (Middleton, 1973). Umumnya pada bidang batas antara lapisan batupasir dan serpih. Beberapa struktur sedimen yang antara lain struktur sole mark. Keterangan : Gambar disamping merupakan struktur dari sole mark, dimana sole mark adalah karakteristik kenampakan dari bagian bawah pada perlapisan batu pasir dan beberapa batu

7

ganping selebihnya pada batu lempung dan lanau Ada dua macam struktur sole mark yaitu groove cast dan flute cast.

Groove

Cast

memanjang

merupakan

pada

lapisan

bentukan batupasir

parit karena

pengisian gerusan memanjang memotong pada batulempung.

Flute Cast merupakan bentukan sole mark yang menyerupai cekungan memanjang yang melebar ujungnya membentuk jilatan api.

b. Struktur Sedimen Syn-Depositional Ini merupakan struktur yang terdapat didalam lapisan dan terbentuk sesama sedimen yang terendap. Struktur yang terbentuk semasa proses endapan sedang berlaku termasuk lapisan mendatar (flat bedding), lapisan silang, laminasi, dan laminasi silang yang mikro (microcrosslamination), iaitu kesan riak. Contoh : Cross Bedding, Graded Bedding, Lamination.

8

Cross Bedding merupakan perlapisan silang ini mirip dengan perlapisan hanya saja antara lapisan satu dengan yang lain membentuk sudut yang jelas. Hal ini dipengaruhi karena perpindahan

dune

atau

gelembur

akibat

pertambahan material.

Graded Bedding merupakan perlapisan gradasi ini memiliki ciri adanya perubahan ukuran butir secara gradasi.

Struktur Laminasi Struktur ini hampir sama dengan

perlapisan

namun

yang

membedakannya adalah jarak perlapisan yang kurang dari 1 cm. Biasanya struktur ini diakibatkan oleh proses diagenesis sediment yang cepat dengan media pengendapan yang tenang.

9

c. Struktur Sedimen Post-Derpositional Struktur sedimen yang dibentuk setelah terjadi pengendapan sedimen, yang umumnya berhubungan dengan proses deformasi. Salah satunya struktur load cast (gambar disamping). Karakteristik-karakteristik tersebut tidak selalu harus ada pada suatu endapan turbidit. Dalam hal ini lebih merupakan suatu alternatif, mengingat bahwa suatu endapan turbidit juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lainnya yang akan memberikan ciri yang berbeda dari suatu tempat ke tempat lain.Umumnya struktur sedimen yang ditemukan pada endapan turbidit adalah struktur sedimen yang terbentuk karena proses sedimentasi, terutama yang terjadi karena proses pengendapan suspensi dan arus. F. Sekuen Bouma Bouma (1962) mengemukakan sebuah sequen turbidit ideal yang disebut dengan Bouma Sequence. Sequnce turbidit ini secara ideal terdiri dari lima unit struktural.Sebagian besar endapan turbidit ini tidak lengkap seluruh unit strukturalnya. Tebal, turbidit berbutir kasar cenderung berkembangan dengan baik pada unit A dan B, tetapi pada unit C sampai E biasanya jarang brkembang atau bahkan tidak ada. Tipis, berbutir halus terlihat berkembang dengan baik pada unit C sampai E, dan tidak berkembang atau absen pada unit A dan B. Faktanya Hsϋ (1989) mengklaim bahwa Bouma unit D jarang sekali terjadi dan turbidit dapat dibagi hanya dalam dua unit : bagian bawah, unit terlaminasi secara horizontal ( A + B) dan bagian atas, unit cross laminasi (unit C). Unit E menjadi masalah karena hemipelagic/ pelagic shale bukan merupakan bagian dari unit arus turbidit.

10

Berikut adalah gambar serta penjelasan masing-masing unit dari Bouma sequence.

Keterangan : A. Gradded Interval (Ta) Merupakan perlapisan bersusun dan bagian terbawah dari urut-urutan ini, bertekstur pasir kadang-kadang sampai kerikil atau kerakal. Struktur perlapisan ini menjadi tidak jelas atau hilang sama sekali apabila batupasirnya memiliki pemilahan yang baik. Tanda-tanda struktur lainnya tidak tampak. B. Lower Interval of Parallel Lamination (Tb) Merupakan perselingan antara batupasir dengan serpih atau batulempung, kontak dengan interval dibawahnya umumnya secara berangsur. 11

C. Interval of Current Ripple Lamination (Tc) Merupakan struktur perlapisan bergelombang dan konvolut. Ketebalannya berkisar antara 5-20 cm, mempunyai besar butir yang lebih halus daripada kedua interval dibawahnya. D. Upper Interval of Parallel Lamination (Td) Merupakan lapisan sejajar, besar butir berkisar dari pasir sangat halus sampai lempung lanauan. Interval paralel laminasi bagian atas, tersusun perselingan antarabatupasir halus dan lempung, kadang-kadang lempung pasirannya berkurang ke arah atas. Bidang sentuh sangat jelas. E. Pelitic Interval (Te) Merupakan susunan batuan bersifat lempungan dan tidak menunjukan struktur yang jelas ke arah tegak, material pasiran berkurang, ukuran besar butir makin halus, cangkang foraminifera makin sering ditemukan. Bidang sentuh dengan interval di bawahnya berangsur. Diatas lapisan ini sering ditemukan lapisan yang bersifat lempung napalan atau yang disebut lempung pelagik. G. Fasies Turbidit Mutti and Ricci Lucchi (1972) mengatakan bahwa fasies adalah suatu lapisan yang memperlihatkan karakteristik litologi, geometri, sedimentology tertentu yang berbeda dengan batuan sekitarnya. Mutti dan Ricci Lucchi (1972) membagi klasifikasi fasies turbidit menjadi tujuh bagian terdiri dari fasies A-G. Dimana pembagian ini berdasarkan ada atau tidaknya sekuen Bouma, ukuran butir, karakteristik batuan, dan struktur sedimennya.

12

Klasifikasi Fasies Turbidit (Mutti and Ricci Lucchi, 1972) Kemudian Walker (1978) menyederhanakan dengan membagi fasies turbidit menjadi lima bagian, yaitu : 1. Turbidit Klasik (Classic Turbidites) Terdiri dari perselingan batupasir dan batulempung yang monoton serta batas lapisannya tegas. Pada fasies ini model sekuen Bouma dapat jelas terlihat. Asosiasi ini terdiri dari dua jenis, yaitu: 

Perlapisan tipis (bed < 1 cm) a. Dikarakterisasi oleh laminasi sejajar current ripple, convolute. b. Dikarakterisasikan oleh current ripple, convolute.



Perlapisan tebal (bed > 10 cm)

2. Batupasir Masif (Massive Sandstones) Ketebalan dari lapisan batupasir 0.5-5 m dan ukuran butir sedang-kasar tanpa adanya perselingan batulempung. Batupasir Masif dan pada umumnya undergraded. Struktur sedimen berupa dish dan pillar structure (mengindikasikan lepasnya fluida saat 13

pengendapan). Namun jika tidak didapatkan structur tersebut maka mengambarkan kolisi dari butiran. 3. Batupasir Kerikil (Pebbly Sandstones) Ketebalan lapisannya 0.5-5 m yang terdiri dari fragmen kerikil-kerakal dengan batas dasar lapisannya tegas dan graded baik. Struktur sedimen berupa parallel lamination, cross bedding, lenticular, dish. 4. Konglomerat (Clast-Supported Conglomerates) Ketebalan bed mulai dari beberapa meter sampai 50 m dengan batas bed yang tegas. Dikarakteristikan oleh inverse graded bedding, parallel, dan cross bedding. 5. Batulempung kerikilan, aliran debu, slump, dan slide Terdiri dari batupasir dengan massa dasar pasir/lempung dengan fragmen pasir, kerikil, kerakal, dan bongkah serta slump. Bed perlapisannya kacau dengan inverse graded bedding yang tidak beraturan. H. Model Fasies dan Lingkungan Pengendapan Model sederhana untuk pola pengembangan kipas laut dalam pertama kali dikemukakan oleh Nomark (1978). terdiri dari 3 lingkungan pengendapan utama, yaitu : kipas atas (upper fan), kipas tengah (middle fan), dan kipas bawah (lower fan). a. Kipas atas (upper fan) Ditandai oleh suatu lembah-lembah sungai dengan lebar 1-5 km, endapan dasar lembah terdiri dari endapan berbutir kasar seperti endapan channel, braided berupa batupasir kasar dan batulanau, struktur sedimen perlapisan bersusun, perlapisan sejajar atau interval a dan b Bouma (1962).

14

b. Kipas tengah (middle fan) Ditandai bentuk morfologi suprafan lobe, litologi terdiri dari perselingan batupasir dan batulempung, dimana sifat lapisan batupasir mengkasar dan menebal kearah atas. c. Kipas bawah (lower fan) Ditandai oleh permukaan yang hampir rata (flat), lapisan batupasir yang tipis dan berstruktur perlapisan sejajar atau interval b Bouma (1962). Sedimentasinya mengisi pada daerah lingkungan dari dasar cekungan (basin-plain environtment) dimana endapan dari kipas ini dibentuk sampai ke batas cekungan atau dataran abisal untuk kipas besar.

15

Daftar Pustaka Anonymous. 2013. Mekanisme Turbidit dan Struktur Sedimennya. diakses tanggal 13 November 2013 Melalaui http://id.scribd.com/doc/28846305/Mekanisme-Turbidit Apriadi, Dedi. 2011. Arus Turbidit. diakses tanggal 13 November 2013 melalui http://id.scribd.com/doc/152207239/Arus-Turbidit Boggs JR, Sam. 2006. Principles of Sedimentology and Stratigraphy. Prentice Hall Inc., United States of America. Friedman, G. M., dan Sanders, J. E., 1978, Principles of Sedimentology. John Willey & Sons, Inc., United Sates of America. Normark, W.R., 1978, Fan Valley, Chennels, and Depositional Lobes on Modern Submarine Fan: Characteristic for Recognition of Sandy Turbidite Environments. AAPG Bulletin. Ramadhan, Fajar. 2013. Facies Turbidit dan Nilai Ekonomisnya. diakses tanggal 13 November 2013 Melalui http://id.scribd.com/doc/149202645/Facies-Turbidite-Dan-Nilai-Ekonomisnya Walker, R. G., dan James, N. P., 1992. Facies Model: Response to Sea Level Change. Geological Association of Canada. Kanada Wicaksono, Raden Ario. 2011. Geologi dan Studi Sedimentologi Daerah Wado dan Sekitarnya Kabupaten Sumedang, Jawa Barat. Diakses tanggal 13 November 2013 melalui digilib.itb.ac.id/files/.../jbptitbpp-gdl-radenariow-22683- -

1 ta-a.pdf

16