1
LAPORAN PRAKTIKUM SEDIMENTOLOGI ANALISIS GRANULOMETRI
Di susun oleh : FAISAL SANGAJI 131.10.1101
JURUSAN TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2015
PRAKATA Puji dan syukur penyusun haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
perlindungannya
penyusun
dapat
menyelesaikan
laporan
praktikum
sedimentologi ini dengan baik. Penyusun pun tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada para staf asisten soft rock dan teman-teman yang telah membantu penyusun selama menyusun laporan ini. Laporan sedimentologi ini di buat sebagai pelengkap tugas praktikum yang telah di laksanakan di Laboratorium Sedimentologi maupun di luar Laboratorium Sedimentologi Jurusan Teknik Geologi Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Namun penyusun menyadari bahwa tentunya masih terdapat beberapa kekuangan dalam penyusunan laporan ini, baik dalam secara penyajian maupun yang lainnya yang kurang memuaskan bagi para pembaca. Akhirnya penyusun berharap semoga laporan praktikum sedimentologi ini dapat bermanfaat bagi kita semua, terutama para pembaca.
Yogyakarta, 9 April 2015
Penyusun
2
3
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Sortasi Butiran Batuan sedimen ..................................................
4
Gambar 2. Skema spliting pasir......................................................................
9
4
DAFTAR TABEL Tabel 1. Nilai Kategori Sortasi (Trask) .................................................................
5
Tabel 2. Nilai Kepencengan (Friedman dan Samders, 1978)………………........
6
Tabel 3. Hasil Penimbangan, Perhitungan % Berat dan % Kumulatif Middle Top…..... 11 Tabel 4. Hasil Penimbangan, Perhitungan % Berat dan % Kumulatif Middle Middle.... 12 Tabel 5. Hasil Penimbangan, Perhitungan % Berat dan % Kumulatif Middle Bottom.... 13
5
BAB I ANALISIS GRANULOMETRI I.I Pendahuluan I.1. 1 Latar belakang Sedimentologi adalah cabang ilmu geologi yang khusus mempelajari batuan sedimen secara menyeluruh, mulaidari cara terbentuknya sampai lingkungan pengendapannya. Di dalam ilmu sedimentologi terdapat beberapa cabang metode analisianya salah satunya adalah granulometri. Granulometri adalah metode analisis batuan sedimen menggunakan analisis pada ukuran butir batuan sedimen tersebut, umumnya digunakan untuk batuan sedimen klastik. I.1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dari praktikum sedimentologi adalah agar dapat menyelesaikan kurikulum disemester IV ini di Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta. Tujuan dari praktikum sedimentologi, khususnya dalam hal ini adalah analisis granulometri adalah agar mahasiswa dapat memahami seperti apa melakukan analisis batuan sedimen dengan ukuran butirnya. I.1.3 Waktu dan Lokasi Pengambilan Sampel Lokasi untuk praktikum lapangan bertempat di daerah Babarsari tepatnya di aliran Kali Tambakbayan, praktikum lapangan dilakukan pada hari Minggu, 16 Maret 2015. Berangkat dari Laboratorium Geologi IST AKPRIND Yogyakarta pada puku 07.15 WIB menuju lokasi yang bertempat di Babarsari dan sampai di lokasi pada pukul 08.15 WIB dengan cuaca cerah berawan. Morfologi tubuh sungai, vegetasi sedang terdiri pohon albasia, waru dengan litologi endapan aluvial
1
berupa material rombakan endapan sungai dari arah hulu oleh proses transportasi dan batuan yang ada di sekitar sungai sudah mengalami pelapukan kuat.
2
3
I.2 Landasan Teori I.2.1 Dasar Teori Sedimentologi adalah salah satu cabang dari ilmu geologi yang khusus membahas tentang batuan sedimen, strukturnya, teksturnya dan segala aspek yang mempengaruhi dan akibat dati proses pembentukan batuan sedimen tersebut. Untuk dapat mengetahui tentang genesa batuan sedimen perlu dilakukannya beberapa analisis, salah satunya adalah analisis granulometri. Granulometri adalah sebuah metode analisis batuan sedimen menggunakan ukuran butir. Pembahasan tentang tekstur sedimen, distribusi analisa ukuran butir yang biasanya disebut analisa granulometri penting di lakukan guna mendapatkan fraksi butir sedimen. Dalam analisa sedimen kering di ayak dengan saringan mempunyai ukuran lubang dari yang besar hingga yang halus. Berat sedimen yang tidak lolos setiap saringan merupakan berat sedimen yang lebih besar dari ukuran lubang saring yang di maksud. Pada metode anilisis granulometri, biasanya di gunakan empat parameter statistik yaitu rata-rata (Quartil), pemilihan (sortasi), kepencengan (skewness), dan kurtosis. Sortasi adalah tingkat keseragaman suatu butir. Sedangkan kepencengan adalah suatu nilai statistic yang memperlihatkan kisaran penyebaran butiran dari nilai rata-rata nya. Menurut Folk (1962), jika kepencengan memiliki nilai negatif atau nol maka batuan sediment itu terendapkan di daerah pantai, namun apabila kepencengan bernilai positif maka batuan sedimen tersebut merupakan endapan di daerah sungai Ukuran butir rata-rata mencerminkan secara umum seberapa besar butiran dimaksud dan berkaitan erat dengan dinamika transportasi dan deposisi, terutama terkait dengan energi dari media pembawa butiran yang bersangkutan.
4
Gambar 1. Sortasi Butiran Batuan Sedimen (Sumber: www.scribd.com)
Distribusi normal adalah ukuran butir pada bagian tengah sampel mempunyai jumlah butir terbanyak, dan ukuran butir yang lebih kasar serta lebih halus tersebar disisi kanan dan kiri dalam jumlah yang sama. Kepencengan bernilai positif bila dalam distribusi butir berlebihan partikel halus dan bernilai negatif jika berlebihan butiran kasar. Kurtosis adalah perbandingan antara pemilahan bagian tengah terhadap pemilahan bagian tepi dari suatu kurva. Kurva yang runcing disebut sebagai lepticutic menunjukkan dominasi ukuran butir ratarata besar, dan kurva yang tumpul disebut platycurtic menunjukkan kurang dominannya ukuran butir rata-rata (Folk, dan Richard,1992). Penentuan dapat dilakukan dengan cara grafis ataupun dengan perhitungan. Namun yang digunakan di dalam praktikum kali ini hanyalah penghitungan secara grafis. Cara perhitungan matematis akan memberikan gambaran yang lebih baik dibandingkan cara grafis karena di dalam cara perhitungan matematis semua ukuran butir dalam kelas interval diikut sertakan dalam perhitungan secara matematis. Kelemahannya dalah kadand perhitungan begitu rumit dalam
5
penggolongan data. Dalam metode perhitungan matematis akan menggunakan rumus statistic moment yang dipakai untuk mengolah hasil analisis besar butir. Penentuan harga kuartil sortasi, skewness, dan kurtosis menggunakan metode grafis adalah sebagai berikut: 1. Harga kuartil 1, 2, 3, dapat ditentukan dari grafik kumulatif dimana Q1 yaitu harga 25% dari harga kumulatif, demikiaan juga dengan Q2dan Q3, yaitu 50% dan 75%. 2. Nilai dari sortasi dapat di tentukan menggunakan rumus: SO=
√
Q1 Q3
Setelah diketahui hasil dari perhitungan nilai sortasinya maka dapat diketahui derajat sortasinya dengan melihat tabel penentuan nilai sortasi untuk kemudian dapat diketahui seberapa baik atau buruknya sortasi dari sempel yang sedang dianalisis. Dari data tersebut nantinya dapat di ketahui media transportasi yang berpengaruh disaat proses sedimentasi sedang berlangsung. Tabel 1. Nilai Kategori Sortasi (Trask)
Nilai Sortasi
Kategori
0,0 – 1,0
Sangat baik
1,0 – 2,5
Baik
2,5 – 3,0
Normal
> 4,5
Buruk
3. Nilai dari kepencengan atau skewness sebuah kurva dapat ditentukan dengan rumus: Q 1 xQ 2 SK = ( Q 2 )2
6
Tabel 2. Nilai Kepencengan (Friedman dan Samders 1978)
Nilai Skewness
Kategori
(-1,0) – (-0,3)
Kepencengan sangat negatif
(-0,3) – (-0,1)
Kepencengan negatif
-0,1 – 0,1
Kepencengan simtris
0,1 – 0,3
Kepencengan positif
0,3 – 1
Kepencengan sangat positif
4. Nilai dari kurtosis dapat diketahui dengan rumus: Q 3−Q 1 K= 2 ( P 90−P 10 ) Perlu untuk diketahui bahwasanya P90 adalah harga untuk persentase 90% dan P10 adalah harga untuk persentase 10%. Setelah semua data-data tersebut didapat maka dapat dibuat suatu diagram histogram. Bila dalam diagram histogram tersebut terdapat satu puncak disebut unimodal dan bila terdapat dua puncak disebut bimodal. Pada daerah endapan pantai, endapan sungai yang halus, serta endapan gurun, pada umunya mempunya grafik histogram yang unimodal. Selain itu kita pun harus membuat kurva kumulatif yang merupakan hubungan antara %kumulatif dengan diameter(mm). Secara garis besar mekanisme dalam melakukan granulometri atau analisa ukuran butir yaitu dengan melakukan pelepasan komponen pasir dari semennya, setelah itu dilakukan splitting. Splitting yaitu melakukan pengambilan sample yang representatif, sehingga dapat mewakili seluruh butir yang akan dianalisa. Selanjutnya dilakukan tahap pengayakan. pengayakan menggunakan alat pengayak yang terdiri dari “pan” yang berukuran diameter bermacam-macam. Setiap hasil ayakan kemudian ditimbang, dari yang berukuran kasar, hingga “bottompan”.
7
Dalam hal ini, kehilangan berat conto tidak boleh lebih dari 0,25% dari berat mula-mula.
I.2.2 Alat Dan Bahan 1. 2. 3. 4. 5.
Sample splitter Mesin Pengayak Plastik sempel Timbangan Spitter
6. Kertas Semilog 7. Corong 8. Kertas millimeter blok 9. Kalkulator 10. Alat Tulis
I.2.3 Langkah Kerja Adapun cara kerja dari analisis Granulometri adalah sebagai berikut: 1. Mechanical disaggregation Batupasir yan telah diambil dari lapangan memiliki bermacam-macam sifat bahan
penyemennya.
Mechanical
disaggregation
dimaksudkan
untuk
melepaskan komponen pasir dari bahan penyemennya. a. Pasir lepas, cukup dipisahkan dengan tangan. b. Batupasir kurang kompak dengan penyemen silika. Komponen-komponen pasir dilepaskan dari bahan penyemennya dengan memotong-motong batupasir itu terlebih dahulu sampai menjadi potonganpotongan kecil dan kemudian ditumbuk secara perlahan-lahan dengan penumbuk karet. Periksalah apakah komponen pasir tersebut telah bebas dari bahan penyemennya dengan menggunakan mikroskop binokuler. Bila cara pelepasan
8
komponen pasir ini tidak berjalan sempurna,maka contoh pasir ini direndam dalam larutan alkali pekat dan dipanaskan. 2. Sample Splitting Sampel splitting dimaksudkan untuk mendapatkan contoh pasir yang representatif dengan mewakili seluruh fraksi butir untuk dianalisis. Cara melaksanakan splitting yang kami gunakan yaitu dengan quarting, dengan menggunakan karton yang disilangkan saling tegak lurus dan corong. Contoh pasir dan kwadran yang berlawanan dicampur dan akan didapatkan, 2 bagian. Jadi kwadran I dicampur dengan kwadran III, II dengan IV. Salah satu percampuran ini digunakan untuk analisis. Hasil dari splitting ini kemudian ditimbang sesuai dengan berat yang diinginkan untuk analisis, kurang lebih 100 gram dengan neraca.
Gambar 2. Skema spliting pasir
9
3. Pengayakan Sebelum pengayakan dilakukän, semua saringan yang akan dipakai harus dibersihkän terlebih dahulu dari kotoran atau butir-butir yang menempel dalam kawat saringan. Cara membersihkannya ialah dengan menyikat memakai kuas atau menelungkupkan saringan tersebut kemudian mengetukkan berkali kali secara merata. Pilihlah saringan mulai dari mesh skala yang terkecil sampai mesh skala lebih besar. Tumpukkan secara berurut saringan-saringan itu mulai dari bawah yang terkecil skala meshnya dengan bottompan sebagai alasnya, kemudian ayakan yang telah disusun tersebut dipasang pada mesin pengayak, dan contoh pasir dituangkan pada ayakan yang teratas lalu ditutup. Kemudian mesin pengayak dijalankan.
4. 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 di saringan dengan cara menelungkupkan saringan itu diatas lembaran kertas putih, kemudian mengetukkannya secara uniform dan menyikat kawat saringan dengan kuas. Diusahakan. agar tidak ada butir-butir yang tertinggal pada kawat saringan. Kehilangan berat tidak boleh lebih dari 0,5 %. Selanjutnya fraksi butir yang diperoleh ditimbang dan disimpan dalam tabung gelas/kantong plastik yang diberii nomer contoh dan tanda ukuran butir fraksinya.
10
5. Pencatatan dan pembuatan grafik Hasil dan penimbangan fraksi butir dicatat pada catatan dengan kolom-kolom yang berisi : a. Nomer urut b. Nomer mesh ayakan c. Diameter ayakan d. Ukuran butir yang tertampung e. Berat masing-masing fraksi f. Persentase berat g. Frekuensi kumulatif 6. Perhitungan nilai Sortasi, Kepencengan dan Kurtosis. I.3. Hasil Analisis I.3.1. Hasil Analisis Sampel Bagian Atas (Top) a. Diagram Hasil Analisis Sampel Bagian Top Tabel 3. Hasil Penimbangan, Perhitungan % Berat dan % Kumulatif Middle Top M e s h 1 0 1 6 3 0 4
Dia met
Ukuran
er (m
Butir (mm)
Berat Tertam
%
%
pung (gr)
Ber
Komula
at
tif
7,3
7,39
9 3,9
11,34
5 5,3
16,71
7 4,6
21,37
m) 2
2
7,36
1,18
1,18 – 2
3,94
0,6
0,6 - 1,18
5,35
0,42
0,423
4,64
-
11
0 6
3 0,25
0,6 0,250
0 1
0
0,423
0,15
0,150
0
0,250
0,10
0,106
6
0,150
0,07
0,075
5
0,106
0 0 1 4 0 2 0 0 > 2 0 0
-
-
-
-
10,16
18,82
31,57
20 18,
50,48
91 17,
17,75
13,60
17,90
81,97
66 17,
< 0.075
68,31
83 13,
< 0.07
6 10,
99,95
98
5 99,52
b. Perhitungan nilai kuartil , sortasi, kepencengan dan kurtosis 1. Nilai kuartil Nilai Q1 = 0,35 Nilai Q2 = 0,15 Nilai Q3 = 0,092 2. Nilai sortasi Q1 0,35 SO= = =1,95 (pemilahan baik) Q3 0,092
√ √
3. Nilai kepencengan Q 1 x Q 2 0,35 x 0,1 5 SK = = =2 , 33 (Kepencengan ( Q 2 )2 ( 0, 15 )2
sangat
positif) 4. Nilai kurtosis Diketahui bahwasanya nilai P 10 adalah 1,50 dan P 90 adalah 0,052
12
K=
Q 3−Q 1 0,092−0,350 −0,258 = = =0, 089 2 ( P 90−P 10 ) 2 ( 0,052−1,50 ) −2,896
I.3.2. Hasil Analisis Sampel Bagian Tengah (Middle) a. Diagram Hasil Analisis Sampel Bagian Middle
Tabel 4. Hasil Penimbangan, Perhitungan % Berat dan % Kumulatif Middle Middle M e s h
Di ame ter ( mm
Berat
Ukura
Tertam
n Butir (mm)
pung (gr)
2
2
1,
1,18 –
18
2
0,
0,6
6
1,18
0,
0,423 -
423
0,6
0,
0,250 -
250
0,423
1
0,
0,150 -
0
150
0,250
0
0,
0,106 -
1
106
0,150
0 1 6 3 0 4 0 6 0
Be rat
% Komula tif
)
1
%
2,22
-
3,57
6,97
11,35
2, 23 3, 57 7, 02 11 ,44
2,23
5,82
12,84
24,28
3 34,10
4,3
58,66
8 3 30,07
0,3
88,97
1 7,40
7, 46
96,43
13
4 0 2
0,
0,075 -
0
075
0,106
2,55
2, 57
99,0
0
>
<
2
0.07
0
5
0
< 0.075
0,95
99,18
0, 95
99,95
b. Perhitungan nilai kuartil , sortasi, kepencengan dan kurtosis 1. Nilai kuartil Nilai Q1 = 0,426 Nilai Q2 = 0,275 Nilai Q3 = 0,195 2. Nilai sortasi Q1 0,42 SO= = =1, 46 (pemilahan baik) Q3 0,195
√ √
3. Nilai kepencengan Q 1 x Q 2 0,42 x 0,275 SK = = =1,527 (Kepencengan ( Q 2 )2 ( 0,275 )2
sangat
positif) 4. Nilai kurtosis Diketahui bahwasanya nilai P 10 adalah 0,7 dan P 90 adalah 0,45
K=
Q 3−Q 1 0,95−0,420 −0,225 = = =0,22 2 ( P 90−P 10 ) 2 ( 0,45−0,7 ) −1,01
I.3.3. Hasil Analisis Sampel Bagian Bawah (Bottom) a. Diagram Hasil Analisis Sampel Bagian Bottom
14
Tabel 5. Hasil Penimbangan, Perhitungan % Berat dan % Kumulatif Middle Bottom M e s h 1 0 1 6 3 0 4 0 6 0 1 0 0 1 4 0 2 0 0 > 2 0 0
Di ame ter ( mm ) 2
Berat Tertam pung (gr)
Ukura n Butir (mm)
2
% Be rat
% Komula tif 0,45
0,45
0, 45
1,05
0,60
0, 60
1,75
0,70
0, 70 1, 10
2,85
1 4,7 7 3 8,3 1
17,62
2 0,0 6
75,99
1 3,5 8
89,57
1 0,3 1
99,88
1, 18
1,18 - 2
0, 6
0,6 1,18
0, 423
0,423 0,6
1,10
0, 250
0,250 0,423
14,65
0, 150
0,150 0,250
0, 106
0, 075
< 0.07 5
-
0,106 0,150
0,075 0,106
< 0.075
38,07
19,90
13,47
10,23
55,93
15
99,17
b. Perhitungan nilai kuartil, sortasi, kepencengan dan kurtosis 1. Nilai kuartil Nilai Q1 = 0,235 Nilai Q2 = 0,154 Nilai Q3 = 0,108 2. Nilai sortasi Q1 0,235 SO= = =1,47 (pemilahan baik) Q3 0,108
√ √
3. Nilai kepencengan Q 1 x Q 2 0,235 x 0,154 SK = = =1,526 ( Q 2 )2 ( 0,154 )2
(Kepencengan
sangat positif) 4. Nilai kurtosis Diketahui bahwasanya nilai P 10 adalah 0,315 dan P 90 adalah 0,074
K=
Q 3−Q 1 0,108−2,555 = =0, 263 2 ( P 90−P 10 ) 2 ( 0,074−0,315 )
16
