PETROLOGI BATUAN SEDIMEN - sgcobinsus.files.wordpress.com · BUTIRAN KARBONAT Petrologi batuan...

32
PETROLOGI BATUAN SEDIMEN Bagian II: Sedimen non-klastik Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada Dr. Sugeng Sapto Surjono

Transcript of PETROLOGI BATUAN SEDIMEN - sgcobinsus.files.wordpress.com · BUTIRAN KARBONAT Petrologi batuan...

PETROLOGIBATUAN SEDIMEN

Bagian II: Sedimen non-klastik

Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada

Dr. Sugeng Sapto Surjono

Petrologi batuan sedimen

Referensi

Boggs, Jr., S, 1992,Boggs, Jr., S, 1992, Petrology of Sedimentary rocksPetrology of Sedimentary rocks,,Macmillan Publishing Co., New York, 707pMacmillan Publishing Co., New York, 707p

Pettijohn, F.J., 1975,Pettijohn, F.J., 1975, Sedimentary rocksSedimentary rocks, 3rd ed.,, 3rd ed.,Harper&Row Publishing Co., New York, 628pHarper&Row Publishing Co., New York, 628p

Scoffin, T.P., 1987,Scoffin, T.P., 1987, An introduction to carbonateAn introduction to carbonatesediments and rockssediments and rocks, Blackie, Glasgow, 274p, Blackie, Glasgow, 274p

Tucker, M.E., 1991,Tucker, M.E., 1991, Sedimentary petrologySedimentary petrology--AnAnintroduction to the origin of sedimentary rocksintroduction to the origin of sedimentary rocks, 2nd ed.,, 2nd ed.,Blackwell Scientific Pub., London, 260p.Blackwell Scientific Pub., London, 260p.

Petrologi batuan sedimen

PENDAHULUAN

Jenis-jenis batuan sedimen: (Tucker, 1991)Silisiklastik (fragmental) : - Konglomerat & Breksi

(Conglomerate & Breccia)- Batupasir (Sandstone)- Batulumpur (Mudrocks)

Biogenik, biokimia dan organik :- Batugamping & batudolomit- Baturijang- Fosfat- Batubara- oil shale

Kimia : - evaporites- ironstones

Batuan vulkanik (e.g.) ignimbrit, tuf, hialoklastit

Petrologi batuan sedimen

•• Mineral yangMineral yang utamautama:: kalsitkalsit,, aragonitaragonit ((tidaktidak stabilstabil),), dandan dolomitdolomit

•• BatuanBatuan yangyang utamautama:: Batugamping (>50% mineral karbonat,umumnya CaCO3) dan dolomit (dolostone) (CaMg(CO3)2)

•• PembentukanPembentukan batuanbatuan karbonatkarbonat dapatdapat terjaditerjadi oleholeh duadua prosesproses::

•• BiomineralisasiBiomineralisasi CaCOCaCO33 oleholeh organismeorganisme

•• PengendapanPengendapan langsunglangsung secarasecara kimiawikimiawi

32332 COHCaCO2HCOCa

BATUAN KARBONAT

Pembentukan karbonat biogenik terbentuk oleh berbagai macam organisma,seperti moluska, koral, foram, algae, bakteria dll.

• Kebanyakan organisme pada awalnya terbentuk sebagai sedimen karbonat yanglepas

• Contoh karbonat yang padat : terumbu koral (Coral reefs) and microbial mats(contoh: stromatolit)

Pengendapan kimiawi menghasilkan butiran karbonat non-skeletal dengan ukuranbutir yang bervariasi (contoh: ooids, pisoids, mikrit)

Petrologi batuan sedimenTEKSTUR BATUAN KARBONAT

Komponen utama penyusun batuan karbonat adalah kalsit.

Berdasarkan teksturnya, kalsit dalam batuan karbonat dapat berupa:- Butiran karbonat : identik dengan fragmen pada batuan silisiklastik- Mikrokristalin kalsit (lumpur karbonat) /mikrit : identik dengan

lumpur pada batuan silisiklastik yang berperan sebagai matrik, tetapiumumnya tersusun oleh butiran kristal kalsit yang sangat halus

- Spari kalsit / sparit : identik dengan semen pada batuan silisiklastik.Biasanya tersusun oleh kristal kalsit yang jernih dengan ukuran butiryang lebih besar dibandingkan mikrit

Petrologi batuan sedimenBUTIRAN KARBONAT

Folk (1959), terminologi umum butiran karbonat : allochem(menunjukkan bukan sebagai endapan kimia yang normal)

Butiran karbonat bisa terdiri dari skeletal dan non- skeletal

Butiran skeletal :

Yang termasuk butiran ini adalah semua fosil mikro, semua jenis fosilmakro dan pecahan dari fosil makro.

Scoffin, 1987

Petrologi batuan sedimenBUTIRAN KARBONATButiran non-skeletal :

-Ooid (terkadang disebut Oolith) : butiran karbonat dengan inti (fragmencangkang, pellet, butiran kuarsa) yang diselaputi oleh kalsit halus atauaragonit. Ukuran butir <2mm.Batuan karbonat yang dominan disusun oleh ooid sibut Oolit (Oolites)

-Pisoid : Ooid yang mempunyai ukuran >2mm.

-Oncoid : Stromatolit (jenis alga) yang mempunyai bentuk konsentrisdengan ukuran >2 mm

-Peloid : butiran karbonat yang tersusun oleh mikrokristalin kalsit danaragonit yang tidak menunjukkan struktur tertentu. Ukuran biasanyalanau-pasir halus (0,03-0,1 mm)

-Butiran agregat: butiran karbonat berbentuk tidak menentu yang tersusunoleh gabungan dua atau lebih fragmen karbonat dalam suatu matriklumpur karbonat.

Petrologi batuan sedimen

BUTIRAN KARBONAT

Petrologi batuan sedimen

Petrologi batuan sedimenBUTIRAN KARBONAT

Butiran non-skeletal :

-Klastika karbonat : fragmen batuan yang berasal dari erosibatuan karbonat, baik yang sudah terangkat di permukaanmaupun yang belum.

- Ekstraklas (litoklas) : butiran karbonat yang berasal dariluar cekungan sedimen.

Mineral atau butiran batuan silisiklastik seringdianggap sebagai ekstraklas.

- Intraklas : butrian karbonat yang berasal dari dalamcekungan maupun daerah yang berdekatan (~karbonat di daerah pantai)

Petrologi batuan sedimenMIKROKRISTALIN KALSIT

Butiran non-skeletal :

-Klastika karbonat : fragmen batuan yang berasal dari erosibatuan karbonat, baik yang sudah terangkat di permukaanmaupun yang belum.

- Ekstraklas (litoklas) : butiran karbonat yang berasal dariluar cekungan sedimen.

Mineral atau butiran batuan silisiklastik seringdianggap sebagai ekstraklas.

- Intraklas : butrian karbonat yang berasal dari dalamcekungan maupun daerah yang berdekatan (~karbonat di daerah pantai)

Petrologi batuan sedimen

KLASIFIKASI BATUAN KARBONAT

Klasifikasi yang sering digunakan:Klasifikasi yang sering digunakan:--Grabau (1904)Grabau (1904)--Dunham (1962)Dunham (1962)--Folk (1962)Folk (1962)

KlasifikasiKlasifikasi Dunham :Dunham : Pembagian teksturPembagian tekstur ((mirip klastik)mirip klastik): mudstone,: mudstone, wackestonewackestone,, packstonepackstone,,

grainstonegrainstone,, rudstonerudstone Apabila batuan tergabung ketika pembentukannyaApabila batuan tergabung ketika pembentukannya:: boundstoneboundstone

Petrologi batuan sedimen

Klasifikasi Grabau (1904)Menurut klasifikasi Grabau, batugamping dapat dibagimenjadi 5 macam, yaitu:1. Calcirudite, yaitu batugamping yang ukuran butirnya

lebih besar daripada pasir (>2 mm).2. Calcarenite, yaitu batugamping yang ukuran butirnya

sama dengan pasir (1/16 – 2 mm).3. Calcilutite, yaitu batugamping yang ukuran butirnya lebih

kecil dari pasir (<1/16 mm).4. Calcipulverite, yaitu batugamping hasil presipitasi

kimiawi, seperti batugamping kristalin.5. Batugamping organik, yaitu hasil pertumbuhan

organisme secara insitu seperti terumbu danstromatolite.

KLASIFIKASI BATUAN KARBONAT

Petrologi batuan sedimen

KlasifikasiKlasifikasi Dunham :Dunham : Pembagian teksturPembagian tekstur ((mirip klastik)mirip klastik): mudstone,: mudstone, wackestonewackestone,, packstonepackstone,,

grainstonegrainstone,, rudstonerudstone Apabila batuan tergabung ketika pembentukannyaApabila batuan tergabung ketika pembentukannya:: boundstoneboundstone

KLASIFIKASI BATUAN KARBONAT

Petrologi batuan sedimen

Dunham, 1962

Petrologi batuan sedimen

Petrologi batuan sedimen

KLASIFIKASI BATUAN KARBONAT

Klasifikasi Folk (1962)

Petrologi batuan sedimen

KLASIFIKASI BATUAN KARBONAT

Klasifikasi Folk (1962)

Petrologi batuan sedimen

Petrologi batuan sedimen

James & Kendall, 1992

Petrologi batuan sedimen

Petrologi batuan sedimen

Petrologi batuan sedimen

RESPONSES OF REEF GROWTH TO REGRESSION,

STABLE SEA-LEVEL AND TRANSGRESSION

Diagenesa Batugamping

( Loucks and Brown , 1988 )

DIAGENETIC ENVIRONMENTS AND PRODUCT

Petrologi batuan sedimen

Karakteristik batugampingKarakteristik batugampingPOROSITYPOROSITYShortly after deposition, sand sized sediments 50%, lime mud 80%. ReducedShortly after deposition, sand sized sediments 50%, lime mud 80%. Reducedthrough cementation, compaction & pressure dissolution.through cementation, compaction & pressure dissolution.

Gained through dissolution,Gained through dissolution, dolomitizationdolomitization & tectonic fracturing (Tucker, 1991).& tectonic fracturing (Tucker, 1991).

Example of maximum porosity at deposition (Example of maximum porosity at deposition (ScoffinScoffin, 1987):, 1987):LagoonalLagoonal mudsmuds 70%, Pelagic oozes 70%, Reef framework 60%, Reef debris 60%,70%, Pelagic oozes 70%, Reef framework 60%, Reef debris 60%,OoidOoid grainstonegrainstone 40%.40%.

Porosity isPorosity is devideddevided into :into :--Primary (depositional)Primary (depositional)--Secondary (Secondary (diageneticdiagenetic--tectonic)tectonic)

Petrologi batuan sedimen

To preserve primary porosity, sediment has to :To preserve primary porosity, sediment has to :

1.1. Have good initial porosityHave good initial porosity

2.2. Avoid early total cementationAvoid early total cementation

3.3. Avoid mechanical and chemical compactionAvoid mechanical and chemical compaction

Secondary porosity can be created when :Secondary porosity can be created when :

1.1. Unstable mineral dissolve to leave mouldsUnstable mineral dissolve to leave moulds

2.2. Tensional phase causes the opening of fractures or suture seamTensional phase causes the opening of fractures or suture seam

3.3. There are mineralogical changes in volume to become denser mineral,There are mineralogical changes in volume to become denser mineral,create voids (mainlycreate voids (mainly dolomitizationdolomitization))

((ScoffinScoffin, 1987), 1987)

Petrologi batuan sedimen

BATUAN SEDIMEN ORGANIK (CARBONACEOUS)BATUAN SEDIMEN ORGANIK (CARBONACEOUS)

•• Sedimen klastik yang kaya bahan organik hidup pada lingkunganSedimen klastik yang kaya bahan organik hidup pada lingkungananaerob (seperti: rawa, lumpur, laut)anaerob (seperti: rawa, lumpur, laut)

•• Minerotrophic peatMinerotrophic peat: umumnya kaya nutrisi, rawa: umumnya kaya nutrisi, rawa--rawa akibat air tanahrawa akibat air tanah(contohnya: floodplains, delta plains, coastal plains)(contohnya: floodplains, delta plains, coastal plains)

•• Ombrotrophic peatOmbrotrophic peat: umumnya sedikit nutrisi, rawa: umumnya sedikit nutrisi, rawa--rawa akibat airrawa akibat airhujan (contohnya: relatively high, flat terrains)hujan (contohnya: relatively high, flat terrains)

•• GyttjaGyttja: danau sedimen yang kaya material organik: danau sedimen yang kaya material organik

•• SapropelSapropel: sedimen yang berasal dari laut yang kaya akan material: sedimen yang berasal dari laut yang kaya akan materialsedimensedimen

•• BatubaraBatubara tersusun utamanya oleh zattersusun utamanya oleh zat--zat organik padat;zat organik padat;sisanya disebut dengan ‘ash’sisanya disebut dengan ‘ash’

•• Carbonaceous shalesCarbonaceous shales memiliki proporsi zatmemiliki proporsi zat--zat organik padatzat organik padatyang rendahyang rendah

•• Oil shalesOil shales (terbentuk pada lingkungan sungai dan laut yang(terbentuk pada lingkungan sungai dan laut yanganaerob) terdiri dari zatanaerob) terdiri dari zat--zat organik yang dapat berubahzat organik yang dapat berubahmenjadi cairan atau gas akibat pemanasanmenjadi cairan atau gas akibat pemanasan

Petrologi batuan sedimen

EVAPORASIEVAPORASI

•• Pelarutan endapan garam pada air laut menyebabkanPelarutan endapan garam pada air laut menyebabkanterakumulasinya kumpulan air garam selama proses evaporasi (1 kmterakumulasinya kumpulan air garam selama proses evaporasi (1 kmair lautair laut 12 m endapan garam)12 m endapan garam)

•• Endapan garam umumnya menjadi kumpulan batuan yang padatEndapan garam umumnya menjadi kumpulan batuan yang padat

•• SenyawaSenyawa--senyawa yang dapat terlarutkan adalahsenyawa yang dapat terlarutkan adalah•• CaCOCaCO33 (calcium carbonate)(calcium carbonate)

•• CaSOCaSO44 (calcium sulphate: gipsum atau anhidrit)(calcium sulphate: gipsum atau anhidrit)

•• NaCl (halite: rock salt)NaCl (halite: rock salt)

•• Senyawa lainnya yang kurang stabil yaitu kloritSenyawa lainnya yang kurang stabil yaitu klorit

Petrologi batuan sedimen

Petrologi batuan sedimenBATUAN SEDIMEN VULKANOKLASTIKBATUAN SEDIMEN VULKANOKLASTIK

•• Lava (aliran magma yang membeku) dapat menghasilkan sedimenLava (aliran magma yang membeku) dapat menghasilkan sedimenvolkaniklastik melalui pelapukanvolkaniklastik melalui pelapukan

•• Material piroklastik atau tephra (hasil dari letusan gunung api)Material piroklastik atau tephra (hasil dari letusan gunung api)dikelompokkan menjadi beberapa bagian berdasarkan komposisinyadikelompokkan menjadi beberapa bagian berdasarkan komposisinya

•• Butiran mineralButiran mineral

•• Butiran fragmen batuanButiran fragmen batuan

•• Material vitrik (gelas vulkanik atau pumis)Material vitrik (gelas vulkanik atau pumis)

Petrologi batuan sedimen