SEDIMENTASI
M. HENDRA S. GINTING, ST Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara
Dalam kehidupan sehari-hari kata sedimen banyak sekali pengertiannya disini diterangkan tentang beberapa pengertian sedimen dan sedimentasi. Dalam kaitannya dengan sedimen dan sedimentasi bebrapa ahli mendefinisikan sedimen dalam beberapa pengertian. Pipkin (1977) menyatakan bahwa sedimen adalah pecahan, mineral, atau material organik yang ditransforkan dari berbagai sumber dan diendapkan oleh media udara, angin, es, atau oleh airdan juga termasuk didalamnya material yang diendapakan dari material yang melayang dalam air atau dalam bentuk larutan kimia. Sedangkan Gross (1990) mendefinisikan sedimen laut sebagai akumulasi dari mineral-mineral dan pecahan-pecahan batuan yang bercampur dengan hancuran cangkang dan tulang dari organisme laut serta beberapa partikel lain yang terbentuk lewat proses kimia yang terjadi di laut. Pettijohn (1975) mendefinisikan sedimentasi sebgai proses pembentukan sedimen atau batuan sedimen yang diakibatkan oleh pengendapan dari material material pembentuk atau asalnya pada suatu tempat yang disebut dengan lingkungan pengendapan berupa sungai, muara, danau, delta, estuaria, laut dangkal sampai laut dalam. Sedimen yang di jumpai di dasar lautan dapat berasal dari beberapa sumber yang menurut Reinick (Dalam Kennet, 1992) dibedakan menjadi empat yaitu : 1. Lithougenus Lithougenus sedimen yaitu sedimen sedimen yang berasal berasal dari dari erosi pantai pantai dan material material hasil erosi erosi daerah up land. Material ini dapat sampai ke dasar laut melalui proses mekanik, yaitu tertransport oleh arus sungai dan atau arus laut dan akan terendapkan jika energi tertrransforkan telah melemah. 2. Biogeneuos sedimen yaitu sedimen yang yang bersumber bersumber dari sisa-sisa sisa-sisa organisme organisme yang hidup seperti seperti cangkang dan rangka biota laut serta bahan-bahan organik yang mengalami dekomposisi. 3. Hidreogenous Hidreogen ous sedimen yaitu sedimen yang terbentuk karena adanya reaksi kimia di dalam air laut dan membentuk partikel yang tidak larut dalam air laut sehingga akan tenggelam ke dasar laut, sebagai contoh dan sedimen jenis ini adalah magnetit, phosphorit dan glaukonit. 4. Cosmogerous Cosmogerous sedimen yaitu sedimen sedimen yang bersal bersal dari berbagai berbagai sumber dan dan masuk ke laut melalui melalui jalur media udara/angin. Sedimen jenis ini dapat bersumber dari luar angkasa , aktifitas gunung api atau berbagai partikel darat yang terbawa angin. Material yang bersal dari luarangkasa merupakan sisa-sisa
meteorik yang meledak di atmosfir dan jatuh di laut. Sedimen yang bersal dari letusan gunung berapi dapat berukuran halus berupa debu volkanin, atau berupa fragmen-fragmen aglomerat. Sedangkan sedimen yang bersal dari partikel di darat dan terbawa angin banyak terjadi pada daerah kering dimana proses eolian dominan namun demikian dapat juga terjadi pada daerah sub tropis saat musim kering dan angin bertiup kuat. Dalam hal ini umumnya sedimen tidak dalam jumlah yang dominan dibandingkan sumber-sumber yang lain. (Sugeng Widada : ) Dalam suatu proses sedimentasi, zat-zat yang masuk ke laut berakhir menjadi sedimen. Dalam hal ini zat yang ada terlibat proses biologi dan kimia yang terjadi sepanjang kedalaman laut. Sebelum mencapai dasar laut dan menjadi sedimen, zat tersebut melayang-layang di dalam laut. Setelah mencapai dasar lautpun , sedimen tidak diam tetapi sedimen akan terganggu ketika hewan laut dalam mencari makan. Sebagian sedimen mengalami erosi dan tersusfensi kembali oleh arus bawah sebelum kemudian jatuh kembali dan tertimbun. Terjadi reaksi kimia antara butir-butir mineral dan air laut sepanjang perjalannya ke dasar laut dan reaksi tetap berlangsung penimbunan, yaitu ketika air laut terperangkap di antara butiran mineral. (Agus Supangat dan Umi muawanah) Era oseanografi secara sistematis telah dimulai ketika HMS Challenger kembali ke Inggris pada tanggal 24 Mei 1876 membawa sampel, laporan, dan hasil pengukuran selama ekspedisi laut yang memakan waktu tiga tahun sembilan bulan. Anggota ilmuan yang selalu menyakinkan dunia tentang kemajuan ilmiah Challenger adalah John Murray, warga Kanada kelahiran Skotlandia. Sampel-sampel yang dikumpulkan oleh Murray merupakan penyelidikan awal tentang sedimen laut dalam. Sedimen laut dalam dapat di bagi menjadi 2 yaitu Sedimen Terigen Pelagis dan Sedimen Biogenik Pelagis.
1. Sedimen Biogenik Pelagis Dengan menggunakan mikroskop terlihat bahwa sedimen biogenik terdiri atas berbagai struktur halus dan kompleks. Kebanyakan sedimen itu berupa sisa-sisa fitoplankton dan zooplankton laut. Karena umur organisme plankton hannya satu atau dua minggu, terjadi suatu bentuk ‘hujan’ sisa-sisa organisme plankton yang perlahan, tetapi kontinue di dalam kolam air untuk membentuk lapisan sedimen. Pembentukan sedimen ini tergantung pada beberapa faktor lokal seperti kimia air dan kedalaman serta jumlah produksi primer di permukaan air laut. Jadi, keberadan mikrofil dalam sedimen laut dapat digunakan untuk menentukan kedalaman air dan produktifitas permukaan laut pada zaman dulu.
2. Sedimen Terigen Pelagis Hampir semua sedimen Terigen di lingkungan pelagis terdiri atas materi-materi yang berukuran sangat kecil. Ada dua cara materi tersebut sampai ke lingkungan pelagis. Pertama dengan bantuan arus turbiditas dan aliran grafitasi. Kedua melalui gerakan es yaitu materi glasial yang dibawa oleh bongkahan es ke laut lepas dan mencair. Bongkahan es besar yang mengapung, bongkahan es kecil dan pasir dapat ditemukan pada sedimen pelagis yang berjarak beberapa ratus kilometer dari daerah gletser atau tempat asalnya. Angin merupakan alat transportasi penting untuk memindahkan materi langsung ke laut. Lempung pelagis yang ada di laut dibawa terutama oleh tiupan angin (aeolian). Ukuran lempung ini < 20 µm. daerah lintang rendah menjadi daerah yang berpotensi dengan debu. Total debu y ang di bawa angin ke laut adalah 108 ton per tahun. Jumlah ini sangat kecil dibandingkan dengan sedimen yang dibawa oleh sungai, sebesar 1,5 X 1010 ton per tahun. Sedimen juga terdapat di dataran tubir, tetapi hampir semua berada di sepanjang pinggiran benua termasuk mineral-mineral lempung yang dominan yang diperoleh dari suspensi flokulasi di mulut sungai dan estuari. Jadi, jumlah sedimen terigen sungai pada lempung pelagis relatif dapat berkurang terhadap kontribusi aeolian. Komponen utama debu yang terbawa angin adalah kuarsa dan mineral lempung. Pada skala global, jumlah masuknya materi Vulkanologi ke sedimen laut dalam adalah kecil. Letusan besar dapat mengeluarkan abu dan debu dalam jumlah yang banyak dengan ketinggian 15-50 km, dan partikel terkecil berukuran 1-<1µm dapat tetap terapung selama beberapa bulan. Selama waktu tersebut partikel dapat bergerak mengelilingi bumi bersama angin lintang tinggi dan menyebabkan kondisi cuaca tidak lazim: saat matahari terbit panasnya luar biasa materi berukuran 1-20 µm sangat jarang berada di kedalaman 10 km. materi ini akan jatuh di daerah yang jauhnya ratusan hingga ribuan km dari tempat letusan dalam beberapa hari atau minggu. Dari proses tersebut terbentuklah lapisan abu vulkanik yang berbeda dan dapat digunakan dalam korelasi penimbunan sedimen pelagis untuk lokasi-lokasi yang terpisah jauh. (Agus Supangat dan Umi Muawanah). Selain pengertian sedimen di atas ada pengertian lain tentang sedimen yaitu batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk oleh proses sedimentasi. Sedangkan sedimentasi adalah proses pengendapan sediemen oleh media air, angin, atau es pada suatu cekungan pengendapan pada kondisi P dan T tertentu. Dalam batuan sedimen dikenal dengan istillah tekstur dan struktur. Tekstur adalah suatu kenampakn yang berhubungan erat dengan ukuran, bentuk butir, dan susunan kompone mineral-mineral
penyusunnya. Studi tekstur paling bagus dilakukan pada contoh batuan yang kecil atau asahan tipis. Struktur merupakan suatu kenampakan yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energi pembentuknya. Pembentukannya dapat pada waktu atau sesaat setelah pengendapan. Struktur berhubungan dengan kenampakan batuan yang lebih besar, paling bagus diamati di lapangan misal pada perlap[isan batuan. (Sugeng Widada : 2002) A. TEKSTUR BATUAN SEDIMEN Sebagian besar batuan sedimen dibedakan dari batuan lain karena tersusun oleh butiran hasil rombakan batuan lain yang lebih tua, butiran-butirannya mempunyai kontak tangensial yang membentuk lubang-lubang bila dilihat dalam rangkaian tiga dimensi. 1. Tekstur Klastik Untuk mendiskripsikan tekstur klastik kenampakan yang perlu diperhatikan adalah ukuran dan tingkat keseragaman partikel serta bentuk. a. Ukuran dan tingkat keseragaman partikel Ukuran butir sedimen merupakan faktor penting dalam penamaan batuan sedimen, klasifikasi yang digunakan biasanya adalah klasifikasi Wentworth. Tingkat keseragaman butir atau sortasi merupakan tingklat kopentensi dan efisiensi media pengangkutnya, di bedakan menjadi :
ØVery well sorted ØWell sorted ØModerately sorted ØVery poorly sorted b. Bentuk Dalam mendiskripsikan bentuk partikel, dua sifat harus dibedakan yaitu Spericity dan Roundness. Sphericity adalah pendekatan setiap individu partikel ke bentuk bola, sepenuhnya tergantung pada bentuk asli partikel, sedanglan abrasi merupakan faktor minor. Istilah deskriptif paling bagus dipakai untuk partikel pasir atau yang lebih kasar berdasarkan diameter maximum, minimum dan intermedit. Ada empat bentuk dasar yang dipakai yaitu equant, tabular, prolate, dan bladed. Roundness adalah suatu ukuran adanya abrasi yang menyebabkan proses pembundaran pada sudutsudut atau ujung-ujung fragmen. Istilah kualitas yang dipakai yaitu angular, subangular, subrounded, rounded, dan well rounded. 2. Tekstur Non Klastik Tekstur non klastik terutama dihasilkan oleh presipitasi kimiawi dan aktifitas organisme. Contoh-
contoh batuannya adalah :
Ø Evaporit yaitu batuan hasil penguapan garam batu, anhidrit, gips, garam kali dan lain-lain. Ø Sedimen organik, sisa-sisa dari zat-zat hidup misal gambut Ø Sedimen silika misal nodul dan konkresi
B. STRUKTUR BATUAN SEDIMEN Struktur sedimen umumnya dibedakan menjadi 3 golongan yaitu : 1. Struktur anorganik terutama pelapisan, contoh : graded beds, cross beds, mudcraks. 2. Struktur biogenik terdiri dari struktur jejak dan boring 3. Struktur deformasi terdiri dari convolute bedding, ball and pillow dan diapiric. Berbagai sifat fisik sedimen ditelaah sesuai dengan tujuan dan kegunaannya. Diantaranya adalah tekstur sedimen yang meliputi ukuran butir (grain size), bentuk butir ( partikel shape), dan hubungan antar butir (fabrik), struktur sedimen, komposisi mineral, serta kandungan biota. Dari berbagai sifat fisik tersebut ukuran butur menjadi sangat penting karena umumnya menjadi dasar dalam penamaan sedimen yang bersangkutan serta membantu analisa proses pengendapan karena ukuran butir berhubungan erat dengan dinamika transfortasi dan deposisi (Krumbein dan Sloss (1983)). Berkaitan denga sedimentasi mekanik ukuran butir akan mencerminkan resistensi butiran sedimen terhadap proses pelapukan erosi/abrasi serta mencerminkan kemampuan dalam menentukan transfortasi dan deposisi. Dengan melihat cara transfor sedimen dapat dilihat melalui : 1. Transfor Sedimen pada Pantai Pettijohn (1975), Selley (1988) dan Richard (1992) menyatakan bahwa cara transfortasi sedimen dalam aliran air dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu : 1. Sedimen merayap (bed load) yaitu material yang terangkut secara menggeser atau menggelinding di dasar aliran. 2. Sedimen loncat (saltation load) yaitu material yang meloncat-loncat bertumpu pada dasar aliran. 3. Sedimen layang (suspended load) yaitu material yang terbawa arus dengan cara melayang-layang dalam air. 2. Transfor Sedimen Sepanjang Pantai Transfor sedimen sepanjang pantai merupakan gerakan sedimen di daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya (Komar : 1983). Transfor sedimen ini terjadi di daerah
antara gelombang pecah dan garis pantai akibat sedimen yang dibawanya (Carter, 1993). Menurut Triatmojo (1999) transfor sedimen sepanjang pantai terdiri dari dua komponen utama yaitu transfor sedimen dalam bentuk mata gergaji di garis pantai dan transfor sedimen sepanjang pantai di surf zone. Transfor sedimen pantai banyak menimbulkan fenomena perubahan dasar perairan seperti pendangkalan muara sungai erosi pantai perubahan garis pantai dan sebagainya (Yuwono, 1994). Fenomena ini biasanya merupakan permasalahan terutama pada daerah pelabuhan sehingga prediksinya sangat diperlukan dalam perencanaan ataupun penentuan metode penanggulangan. Menurut Triatmojo (1999) beberapa cara yang biasanya digunakan antara lain adalah : a. Melakukan pengukuran debit sedimen pada setiap titik yang ditinjau, sehingga secra berantai akan dapat diketahui transfor sedimen yang terjadi. b. Menggunakan peta/ foto udara atau pengukuran yang menunjukan perubahan elevasi dasar perairan dalam suatu periode tertentu. Cara ini akan memberikan hasil yang baik jika di daerah pengukuran terdapat bangunan yang mampu menangkap sedimen seperti training jetty, groin, dan sebagainya. c. Rumus empiris yang didasarkan pada kondisi gelombang dan sedimen pada daerah yang di tinjau. 3. Sedimentasi Pada Muara Sungai Muara sungai dapat dibedakan dalam tiga kelompok yang tergantung pada faktor domonan yang mempengaruhi. Yaitu didominasi faktor gelombang, debit sungai atau pasang surut. Pada kenyataannya ketiga sungai tersebut akan bekerja secra simultan, walaupun salah satunya akan terlihat lebih dominan pada daerah muara dimana gelombang lebih dominan biasanya akan mengakibatkan tertutupnya muara sungai akibat transfor sedimen sepanjang pantai yang dibawanya masuk ke alur sungai.
DAFTAR PUSTAKA Sugeng widada, 2002, Modul Mata Kuliah. Universitas Diponegoro : Semarang Umi Muawanah dan Agus supangat. 1998. Pengantar Kimia dan Sedimen Dasar Laut. Badan Riset Kelautan Dan Perikanan: Jakarta.
