Bahasa Indonesia
A. Pendahuluan Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari akumulasi material hasil perombakan batuan yang sudah ada sebelumnya atau hasil aktivitas kimia maupun organisme, yang diendapkan lapis demi lapis pada permukaan bumi yang
kemudian
mengalami
pembatuan
(Pettijohn,
1975).
Sedimen
meliputi proses pelapukan, erosi, transportasi dan deposisi. Diagenesa sendiri adalah perubahan yang terjadi pada sedimen secara alami sejak proses peng pengendapan endapan awal hingga batas dim dimana ana metamorf etamorfiisme sme akan terbentu terbentuk. k. Pada batuan batuan
karbonat, karbonat,
diag diagen enesa esa
merupakan erupakan
proses
transf transform ormasi asi
menu enuju
batug batugampi ampin ng atau dolom dolomiite yang ang lebih ebih stabil stabil. Diag Diagen enesa esa dipen dipeng garuh aruhi oleh oleh beberapa faktor seperti seperti komposi komposisi si sedim sedimen mula-mul a-mula, sif sifat alam alamii fluida interstitial dan pergerakannya serta proses kimia dan fisika yang bekerja selama
diagenesa.
Sejarah
pelarutan
dan
lithifikasi
(pembatuan)
akan
berbeda pada kondi kondisi si air air laut aut dan tawar. Hal yan yang g sama sama jug juga akan terjadi pada tekstur semen dan butiran akan bervariasi bergantung pada tekanan dan temperature lingkungan diagenesa.
B. Proses diage diagenesa nesa batuan batuan karbonat karbonat Dalam diagenesa batuan karbonat terdapat enam proses utama yang meliputi:
pelarutan,
sementasi,
neomorfisme,
dolomitisasi,
mikritisasi
mikrobial dan kompaksi. Faktor-faktor yang berpengaruh dalam hal ini adalah tekanan, temperatur, stabilitas mineral, kondisi kesetimbangan, rate of water influx, influx , waktu dan kontrol struktur (Tucker & Wright, 1990 dalam Boggs, 1992). Di antara proses-proses diagenesa tersebut terdapat tiga proses diagenesa utama, yaitu pelarutan (dissolution (dissolution), ), sementasi dan penggantian (replacement (replacement ). ). Masing-masing
dicirikan
oleh
kenampakan
yang
berbeda-beda
yang
menggambarkan kondisi pembentukan batuan karbonat. Proses diagenesa yang teramati berdasarkan pengamatan dan analisa petrog petrografi rafi pada sayatan sayatan tipi tipiss batuan batuan meli eliputi puti :
NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 1111500 111150051 51
1
1
Bahasa Indonesia
1.
Proses Mikritisasi Mikrobial
Proses ini terjadi di lingkungan marine, aktivitas pemboran (boring ) dapat dilakukan oleh organisme seperti endolithic fungi, bakteri dan ganggang hijau atau mungkin ganggang merah. Butiran skeletal dibor di sekitar batas skeletal dan lubang yang terbentuk diisi dengan sedimen berbutir halus atau semen. Pemboran ( boring ) butiran karbonat ini paling intensif terjadi di laut dangkal daerah tropis. Kegiatan organisme tersebut menghasilkan micrite envelope, yaitu
mikrit
yang
mengelilingi
cangkang.
Apabila
kegiatan
organisme tersebut sangat aktif, maka akan menghasilkan cangkang yang sepenuhnya termikritisasi. Proses mikritisasi butiran ditunjukan dengan adanya proses penggantian sejumlah butiran kerangka oleh mikrit yang berwarna coklat keruh yang melapisi butiran. Mikritisasi merupakan proses yang penting dalam lingkungan stagnant marine phreatic zone dan active
marine
phreatic
zone
(Longman,
1980
dalam
Koesoemadinata, 1987). 2.
Proses Pelarutan
Proses pelarutan memerlukan jumlah volume air yang terlewat jenuh dalam jumlah banyak
dan dipengaruhi oleh selektivitas
terhadap matriks, bentuk butir, ukuran butir serta sifat kerangka. Tingkatan mudahnya larut mineral-mineral karbonat merupakan fungsi dari mineralogi dan kandungan ion Mg. Urut-urutan mineral karbonat yang paling mudah larut adalah Very high-Mg Calcite, aragonit, Mg Calcite, Low Mg Calcite dan dolomit. Tingkat kelarutan (Solubilities) dari mineral-mineral tersebut merupakan fungsi dari temperatur dan tekanan (water depth). Kelarutan (Solubilities)
menurun
dengan
meningkatnya
temperatur,
dan
kelarutan meningkat dengan meningkatnya tekanan air laut. Proses pelarutan pada batuan karbonat dapat membentuk porositas sekunder seperti porositas moldic dan vuggy. Proses NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
2
2
Bahasa Indonesia
pelarutan dapat terjadi pada lingkungan freshwater vadose maupun freshwater phreatic (Longman, 1980 dalam Koesoemadinata, 1987).
3.
Proses Sementasi
Proses sementasi dalam sedimen karbonat merupakan proses diagenesa utama dan terjadi ketika pore-fluid supersaturated terhadap fase semen dan tidak ada faktor kinetik yang menghalangi presipitasi semen. Proses ini memerlukan sirkulasi air tawar ataupun air laut yang besar sekali. Dalam air yang stagnant hampir tidak/sedikit sekali terjadi sementasi (Koesoemadinata, 1987). Mineralogi dan fabric semen yang berbeda-beda tergantung pada komposisi pore-fluid , kecepatan supply karbonat dan kecepatan presipitasi, yang dapat menunjukan lingkungan diagenesa yang berbeda pula.
Gambar Beberapa tipe semen pada batuan karbonat (dalam Boggs,
1992)
4.
Proses Neomorfisme
Proses Neomorfisme (Folk, 1965 dalam Boggs, 1992) terdiri dari
inverse,
NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
rekristalisasi
dan
coalescive
neomorphism
3
3
Bahasa Indonesia
(aggrading/degrading neomorphism ). Inversi adalah perubahan satu mineral
ke polymorph, misalnya polymorphic
aragonite
menjadi
kalsit,
alterasi
Mg
transformation
kalsit
menjadi
kalsit.
Sedangkan rekristalisasi adalah perubahan dalam ukuran kristal tanpa
perubahan
membesar/mengecilnya
dalam ukuran
mineraloginya, kristal
kalsit
misalnya
atau
penggantian
(replacement ) kristal kalsit berukuran kecil oleh kristal kalsit berukuran lebih besar. Neomorfisme pada batuan karbonat umumnya adalah tipe aggrading (agradasi) yaitu kumpulan proses yang menghasilkan butiran spar yang lebih besar. Proses neomorfisme menyebabkan matrik (mikrit) telah terubah menjadi mikrospar pada sebagian besar conto batuan. Proses ini dapat terjadi pada awal pemendaman freshwater phreatic dan deep burial .
5.
Proses Dolomitisasi
Dolomitisasi
merupakan
proses
penggantian
mineral
kalsit
menjadi dolomit yang disebabkan oleh meningkatnya kadar Mg dalam batuan karbonat. Faktor-faktor yang mempercepat presipitasi dolomit adalah besarnya rasio Mg/Ca pada mineral, besarnya kandungan
CO2,
tingginya
temperatur
dan
pH,
rendahnya
kandungan sulfat, rendahnya kadar salinitas serta pengaruh material organik. Proses dolomitisasi bisa berupa replacement melalui proses presipitasi atau berupa
sementasi,
yang
dapat
terjadi
pada
lingkungan mixing zone dan deep burial .
6.
Proses Kompaksi
Proses kompaksi terdiri dari kompaksi mekanik dan kimia, yang terjadi pada lingkungan deep burial setelah batuan terendapkan. Kompaksi mekanik terjadi ketika sedimen karbonat terkubur NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
4
4
Bahasa Indonesia
(buried ) di bawah overburden yang meningkat sehingga terjadi grain fracture dan penurunan porositas oleh closer packing , akhirnya butiran mulai larut pada point contact menghasilkan kontak suture dan concave-convex . Kompaksi kimia menghasilkan stylolite dan wispy seam. Kompaksi kimia mulai terjadi setelah kompaksi mekanik membentuk stable grain framework , sehingga load atau tectonic stress dapat diteruskan dari butiran ke butiran. Tektonik stres juga dapat menghasilkan pressure dissolution, fracture ekstensional dan compressional .
C. Lingkungan Diagenesa Batuan Karbonat Diagenesa dapat terjadi di : 1. Di bawah air laut ( submarine) 2. Di bawah udara ( subaerial /vadose atau air tanah dangkal) 3. Di bawah permukaan/tanah ( subsurface). Lingkungan diagenesa merupakan daerah dimana pola diagenesa yang sama muncul, lingkungan diagenesa ini dapat saja tidak ada kaitannya dengan lingkungan pengendapan dan dapat berubah sepanjang waktu. Mempelajari produk-produk diagenesa yang hadir pada lingkungan tertentu merupakan kunci penting untuk memprediksi kecenderungan porositas pada batuan karbonat. Dari segi lingkungan airnya, Longman (1980) membagi menjadi empat lingkungan diagenesa, yakni : 1.
Zona Marine Phreatic
2.
Zona Mixing
3.
Zona Freshwater Phreatic
4.
Zona Vadose
NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
5
5
Bahasa Indonesia
Gambar
Model
lingkungan
diagenesa
(Longman
1981
dalam
Koesoemadinata, 1987)
1.
Zona Mari ne Phreatic
Sedimen berada pada lingkungan marine phreatic bila semua rongga porinya terisi oleh air laut yang normal. Umumnya batuan karbonat diendapkan dan memulai sejarah diagenesanya pada lingkungan marine phreatic. Lingkungan ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu: Lingkungan yang berhubungan dengan sirkulasi air sedikit,
dicirikan
oleh
kehadiran
mikritisasi
dan
sementasi
setempat. Lingkungan kedua berupa lingkungan yang berhubungan dengan
sirkulasi
air
yang
baik
dimana
tingkat
sementasi
intergranular dan mengisi rongga lebih intensif. Semen aragonit berserabut dan Mg Kalsit merupakan ciri lain dari lingkungan ini. Keberadaan lingkungan ini didukung oleh terdapatnya proses mikritisasi mikrobial dan semen mikrit yang jejaknya banyak dijumpai pada contoh sayatan tipis
NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
6
6
Bahasa Indonesia
2.
Zona Mixing
Zona mixing merupakan percampuran lingkungan freshwater phreatic dan freshwater vadose, jalur ini agak sempit, tidak permanen, adanya air payau dan bersifat diam. Seluruh rongga yang semula terisi air laut akan mulai tergantikan oleh air tawar. Dolomitisasi merupakan salah satu penciri lingkungan ini jika salinitas air sekitarnya rendah. Jika salinitasnya tinggi, maka akan terbentuk Mg kalsit yang menjarum. 3.
Zona F reshwater Phr eati c
Zona ini terletak di bawah zona vadose dan zona mixing. Semua ruang pori batuan diisi air meteorik yang mengandung material karbonat hasil pelarutan dengan kadar yang bervariasi. Lingkungan ini dicirikan oleh proses pencucian, neomorfisme butir yang diikuti atau tanpa diikuti sementasi kalsit secara intensif. Ukuran semen kristal kalsit pada zona ini cenderung lebih besar daripada zona vodose. Tipe-tipe semen kalsit yang terjadi pada zona ini umumnya berupa semen isopachous, blocky dan syntaxial overgrowth pada echinoderm. Proses neomorfisme menyebabkan mikrit telah berubah menjadi mikrospar dan pseudospar pada seluruh contoh batuan. Proses neomorfisme juga menyebabkan aragonit dan Mg kalsit terubah menjadi kalsit (berubah dalam bentuk dan ukuran kristal). Zona ini dibagi ke dalam: a)
Zona dibawah kejenuhan (Undersaturated Zone) Pada zona ini terjadi pelarutan dan pembentukan porositas cetakan (moldic) dan gerowong-gerowong (vuggy).
b)
Zona Jenuh aktif ( Active Saturated Zone) Pada zona ini terjadi dua proses, yaitu: neomorfisme butir yaitu pelarutan aragonit dan pengendapan kalsit. Tipe semen yang terbentuk adalah equant mosaic cement. Proses kedua adalah sementasi antar butir yaitu pengisian rongga oleh sparry kalsit.
NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
7
7
Bahasa Indonesia
c)
Zona Air tawar diam (Stagnant Freshwater Phreatic Zone) Pada zona ini, sangat sedikit terjadi perubahan diagenesa. Porositas
primer
terawetkan.
Tekstur
aragonit
yang
telah
berubah menjadi kalsit juga terawetkan. 4.
Zona Vadose
Zona Vadose terletak di bawah permukaan dan di atas muka air tanah yang menyebabkan rongga pada batuan terisi oleh udara dan air meteorik. Proses utama yang terjadi di lingkungan ini berupa pelarutan yang menghasilkan porositas sekunder vuggy dan saturasi yang membentuk semen pendant dan meniskus akibat air yang jenuh kalsit maupun penguapan CO2. Pada pengamatan megaskopis ditunjukan oleh tingkat pengapuran (chalky appearance) pada batuan
inti.
Kecenderungan
tinggi
rendahnya
pengapuran
menunjukan tingkat resistensi batuan terhadap pelarutan.
D. Penutup Dalam diagenesa batuan karbonat terdapat enam proses utama yang meliputi:
pelarutan,
mikrobial
dan
lingkungan
sementasi,
kompaksi.
tertentu
neomorfisme,
Produk-produk
merupakan
kunci
dolomitisasi,
diagenesa penting
yang untuk
mikritisasi hadir
pada
memprediksi
kecenderungan porositas pada batuan karbonat. Dari segi lingkungan airnya, Longman (1980) membagi menjadi empat lingkungan diagenesa yaitu : Zona Marine Phreatic, Zona Mixing, Zona Freshwater Phreatic, dan Zona Vadose. Demikian yang dapat saya paparkan mengenai proses diagenesa batuan karbonat.
Tentunya
masih
banyak
kekurangannya
kerena
terbatasnya
pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul artikel ini.
NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
8
8
Bahasa Indonesia
Penulis banyak berharap para pembaca memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya artikel ini. Semoga artikel ini berguna bagi penulis pada khususnya juga pembaca.
NAMA : AQIB DZULFIQAR RONANDA NI M
: 111150051
9
9
