HUBUNGAN KEDEWASAAN BATUPASIR DENGAN TEKTONIK SEDIMENTASINYAKonsep tentang tektonik sedimentasi pada lingkungan pengendapan meliputi tingkat perkembangan tektonik stabil da setelah geosinklin, Sifat-sifat fisik yang utama pada batupasir meliputi komposisi mineral, tekstur dan struktur (Folk, 1974). Komposisi mineral dan tekstur batupasir dapat untuk menentukan tingkat kedewasaannya, yaitu yang dikenal dengan istilah kedewasaan mineral dan kedewasaan tekstur. Kerangka tektonik pada suatu proses sedimentasi adalah sebagai kombinasi antara adanya penurunan (subsiding), keadaan stabil dan pengangkatan (rising) dari elemen-elemen tektonik di daerah batuan asal dan daerah pengendapan.TINGKAT KEDEWASAAN BATUPASIR Kedewasaan Tekstur = tingkat kedewasaan sedimen terdiri dari kedewasaan tekstur dan kedewasaan komposisi, kedewasaann tekstur atau sering dikenal tekstural maturity menurut Folk (1951) vide Pettijohn, didefenisikan sebagai derajat kandungan lempung, pemilahan Roundness (kebundaran butir). Derajat kandungan lempung = Makin tinggi tenaga, maka penyaringan berjalan efektif. Oleh karna itu batupasir hasil dari lingkungan pengendapan dengan tenaga tinggi sedikit sekali kandungan material lempungnya, sedangkan batupasir yang di endapkan pada lingkungan bertenaga rendah akan mempunyai kandungan material lempung yang melimpah. Derajat pemilahan butir = Makin tinggi tenaga, maka penyaringan berjalan efektif. Oleh karna itu batupasir hasil dari lingkungan pengendapan dengan tenaga tinggi sedikit sekali kandungan material lempungnya, sedangkan batupasir yang di endapkan pada lingkungan bertenaga rendah akan mempunyai kandungan material lempung yang melimpah. Derajat kebundaran butir = Interpretasi besar butir didasarkan atas suatu kenyataanbahwa pada suatu lingkungan pengendapan purba terjadi lebih dari satu proses pengendapan, misalnya dari arus traksi dan dari suspensi dalam endapan sungai; adanya saltasi, traksi, rolling dan sebagaainya di pantai dan seterusnya. Setiap proses iniFolk (1974) membagi tingkat kedewasaan tekstur batupasir menjadi empat tingkat, yaitu:1. Tingkat immatureSedimen mengandung matrik lempung lebih besar 5% (terigeneous), dengan pemilahan jelek dan bentuk butir meruncing.1. Tingkat submatureSedimen mengandung matrik lempung kurang dari 5%, pemilah butir jelek ( > 0,5 ) dengan kebundaran butir tidak bagus.1. Tingkat matureSedimen mengandung sedikit atau sama sekali tidak mengandung material lempung, dengan pemilahan butir baik (a < 0,5 ), tetapi bentuk butir masih belum membundar.1. Tingkat supermatureSedimen bebas dari kandungan material lempung, pemilahan baik dan tingkat kebundaran bagus (menurut tingkat kebundaran Waddel > 0,36 mm; sampai > 3,0mm). Kedewasaan KomposisiKedewasaan komposisi (compositional maturity) menurut Pettijohn (1975) dinyatakan dalam istilah kedewasaan mineralogy (mineralogical maturity) dan kedewasaan kimia (chemical maturity). Kedewasaan edimentyPettijohn (1975) menyatakan bahwa konsep kedewasaan ediment adalah perubahan kimia dari oksidasi penyusun batuan dan kestabilan mineral pembentuk batuan. Kedewasaan KimiaBlatt et al., (1972) menyatakan bahwa kedewasaan adalah sebagai derajat dari sifat-sifat yang tersisa (residual character). Inversi TeksturInversi tekstur terjadi apabila batupasir dengan tingkat kedewasaan yang lebih baik, kemudian oleh proses berikutnya dipindah ketempat lain dan diendapkan didalam lingkungan pengendapan yang menghasilkan tingkat kedewasaan jelek.Folk (1974) mengemukakan bahwa inverse tekstur terjadi apabila butiran mempunyai pemilahan bagus atau pembundaran baik terjadi didalam matrik lempung atau sedimen mempunyai komposisi pemilahan yang jelek tetapi pembundarannya baik.HUBUNGAN TINGKAT KEDEWASAAN BATUPASIR DENGAN REKONSTRUKSI TEKTONIK SEDIMENTASI Kontrol Tektonik dari Sifat-sifat BatupasirKemudian Folk (1974), menyatakan suatu konsep tentang hubungan perkembangan tektonik dari benua dengan pengendapan batupasir yang berkomposisi mineral khas. Konsep tersebut meliputi tiga tahap yaitu :1. Tahap stabil (quiescent) atau tahap pembentukan dataran (peneplanation), akan menghasilkan batu pasir kwarsa.2. Tahap deformasi menengah atau tahap geosinklin, akan menghasilkan greywacke, yakni batupasir yang kaya fragmen batuan metamorf, mika dan matrik batuan lempung mikaan.3. Tahap deformasi kuat atau tahap setelah geosinklin, akan menghasilkan arkose Tingkat Kedewasaan dan Tektonik Sedimentasi BatupasirTingkat kedewasaan batupasir dikontrol oleh lingkungan pengendapannya (Pettijohn, 1975). Pada umumnya batupasir terbentuk di dalam kondisi lingkungan pengendapan yang mempunyai tenaga tinggi akan lebih cenderung mempunyai tingkat kedewasaan yang lebih baik. Ketidakstabilan tektonik yang lemah (unstable shelves) menghasilkan sedimen submature, sedangkan lingkungan pengendapan dengan kegiatan tektonik yang stabil akan banyak menghasilkan sedimen-sedimen mature. Apabila kondisi tektonik stabil ini berlangsung dalam jangka waktu yang cukup lama, maka lingkungan pengendapan menghasilkan sedimen supermature. Tipe Tipe BatupasirBatupasir terdiri dari beberapa tipe, antara lain:1. Batupasir kuarsa (Ortokuarsit = Quartz Arenite)2. Greywacke (Feldpathic greywacke & Lithic greywacke)3. Arkose4. Subgreywacke (Quartz Wacke)5. Tuf dan batupasir tufan1) Batupasir kuarsa (Ortokuarsit = Quartz Arenite)Bahwa ortokuarsit mengandung mineral kuarsa dalam jumlah yang cukup banyak dan jumlah matrik sedikit sekali. 2) Greywacke (Feldspathic Graywacke & Lithic Greywacke)Greywacke mempunyai kandungan matrik lebih dari 15%, biasanya pemilahan jelek, matrik dari jenis mineral lempung, klorit dan serisit 3) ArkoseBahwa arkose tersusun lebih dari 25% mineral feldspar dan matrik kurang dari 15%, feldspar lebih banyak dari pecahan batuan. Matrik biasanya terdiri dari kaolin. pemilahan dan penyaringan adalah cukup besar.4) Subgraywacke (Quartz Wacke)Lebih dari 80% tersusun dari mineral kuarsa dan beberapa feldspar serta fragmen muskovit yang kasar. 5) Tuf dan batupasir tufanTuf terbentuk oleh karena kegiatan vulkanisme yang mengeluarkan material halus atau debu vulkanis dan kemudian diendapkan didaratan atau didalam media air. Batupasir ini tersusun dari fragmen batuan beku, gelas vulkanis, fragmen kristal kuarsa, biotit dan horblenda.

Batupasir membuat hanya sekitar 25% dari catatan stratigrafi, tetapi telah menerima perhatian yang besar dalam studi tentang batuan sedimen. Pada dasarnya ada dua alasan untuk ini. Pertama, batupasir mudah dipelajari karena mengandung butir berukuran pasir yang dapat dengan mudah dibedakan dengan mikroskop petrografi. Kedua, sebagian besar minyak dunia dan gas alam ditemukan dalam pasir atau batupasir karena mereka umumnya porositas tinggi.

KlasifikasiUntuk matakuliah ini kita akan menggunakan klasifikasi batupasir yang sebagian berdasarkan Blatt dan Tracey (hal. 257) dan sebagian berdasarkan Williams, Turner, dan Gilbert (hal. 326).Batupasir yang mengandung matriks lempung kurang dari 10% disebut arenites (perhatikan bahwa kata Spanyol untuk pasir adalah arena). Ini dapat dibagi lagi berdasarkan persentase Quartz, Feldspar, dan fragmen litik tidak stabil (fragmen batuan yang sudah ada sebelumnya). ssclass.gif (24976 bytes)Sebuah batu pasir felspar kaya disebut sebuah arkose. Batupasir kaya litik disebut litharenites. Subdivisi lebih lanjut ditunjukkan pada diagram. Jika batu itu memiliki antara 10 dan 50% matriks tanah liat, batu itu disebut wacke a. Wackes kuarsa telah didominasi kuarsa dikelilingi oleh matriks lumpur atau tanah liat. Dalam wacke feldspathic, feldspar lebih berlimpah, dan dalam wacke litik, fragmen litik lebih berlimpah. Para graywacke jangka jarang digunakan saat ini, tetapi pada awalnya digunakan untuk menggambarkan batu pasir litik kaya dengan antara 10 dan 50% mika, tanah liat, atau matriks klorit. Rocks dengan lebih dari matriks tanah liat 50% disebut mudstones berpasir, dan akan dibahas dalam kuliah tentang mudrocks.

Sebagai persentase kenaikan kuarsa, kematangan mineralogi dari arenites meningkat. Juga, sebagai persentase dari tanah liat matriks menurunkan tingkat menyortir meningkat, dan dengan demikian meningkatkan kedewasaan tekstur. Jatuh tempo juga meningkatkan tekstur dalam arah yang berlawanan sebagai matrik lempung% meningkat dari 50 sampai 100%.Mineralogic Komposisi batupasirSeperti yang terlihat dalam skema klasifikasi, batupasir terdiri dari sebagian besar kuarsa, feldspar, dan fragmen litik. Mineral lain juga terjadi, tergantung pada kematangan mineralogi dari batu pasir. Ini adalah mineral yang membuat studi tentang asal (asal dari biji-bijian) mungkin dalam studi batupasir. Di sini kita membahas mineral umum dalam batupasir serta (aksesori) kurang umum mineral.

* Quartz. Lebih besar dari 2/3 dari mineral yang ditemukan di batupasir adalah kuarsa. Ada beberapa alasan untuk ini:

1. Quartz adalah salah satu mineral yang paling berlimpah dalam batuan kristal seperti granitoid, sekis, dan gneisses.

2. Quartz adalah mekanis tahan lama karena kekerasan yang tinggi dan kurangnya belahan dada.

3. Quartz secara kimiawi stabil di bawah kondisi saat ini di permukaan bumi. Ia memiliki kelarutan sangat rendah dalam air.

Kuarsa kedua butir monocrystalline dan biji-bijian polikristalin, dan biasanya menunjukkan kepunahan undulatory (lihat gambar 13-6, hal. 247 di Blatt dan Tracy). Kepunahan undulatory disebabkan deformasi salah satu dari batu yang sudah ada sebelumnya dari mana biji-bijian berasal atau hasil dari deformasi dari batu pasir itu sendiri. Jadi, meskipun beberapa pekerja mengklaim bahwa kepunahan undulatory kuarsa menunjukkan berasal dari sumber metamorf, kuarsa tersebut tidak dapat menjadi indikator yang dapat diandalkan dari sumber metamorf.

Polikristalin kuarsa berukuran pasir, terutama jika lebih dari lima individu kristal yang hadir, adalah indikator yang lebih baik dari sumber metamorf.

Sakti kuarsa sangat tidak umum dalam batupasir, tetapi ketika hal itu terjadi kemungkinan indikator bahwa kuarsa itu berasal dari pegmatite atau kuarsa vena. Warna susu kuarsa tersebut karena gelembung berisi cairan di dalam kuarsa.

Sakti kuarsa, biji-bijian polikristalin kuarsa, dan kuarsa punah undulatory kurang stabil dalam lingkungan sedimen dari monocrystalline non-undulatory kuarsa. Dengan demikian, batu pasir terdiri dari kuarsa monocrystalline yang tidak menunjukkan kepunahan undulatory adalah mineralogically yang paling matang.

* Feldspar. Meskipun feldspars adalah mineral yang paling umum dalam batuan beku dan metamorf, feldspars kurang stabil daripada kuarsa pada kondisi dekat permukaan bumi. Jadi feldspars membuat hanya 10-15% dari semua batupasir. Feldspars dalam batupasir terdiri dari:

o Plagioklas - biasanya menunjukkan kembar albite. Plagioklas tersebut dapat diturunkan dari kedua sumber beku dan metamorf. Jika plagioklas juga menunjukkan zonasi, maka kemungkinan dari sumber vulkanik.

o Feldspar Alkali - orthoclase dan microcline berasal dari kedua sumber beku dan metamorf. Sanidine berasal dari sumber vulkanik. Microperthite, yang intergrowth dari feldspars alkali K-kaya dan Na kaya, kemungkinan berasal dari sumber yang beku plutonik.

Karena feldspars tidak stabil dalam lingkungan sedimen, feldspars paling dalam batupasir menunjukkan efek dari perubahan. Hal ini biasanya terlihat sebagai pertumbuhan mineral lempung mikrokristalin bersama pesawat belahan dada dan di permukaan feldspars.

* Litik Fragmen. Dengan pengecualian dari fragmen kuarsa polikristalin, fragmen litik umumnya tidak stabil di lingkungan sedimen, namun, jika ada dalam batu pasir yang memberikan petunjuk terbaik untuk asal. Setiap jenis fragmen batuan dapat ditemukan dalam batu pasir, tetapi beberapa jenis yang lebih umum karena faktor-faktor berikut:

1. Areal batas di daerah aliran sungai sumber. Semakin besar daerah singkapan dari sumber yang menghasilkan fragmen litik, semakin besar kemungkinan terjadi pada sedimen yang berasal dari sumber tersebut.

2. Lokasi dan relief daerah aliran sungai. Jika sumber itu terletak dekat dengan cekungan pengendapan, fragmen litik berasal dari sumber yang lebih mungkin terjadi pada sedimen. Jika daerah memiliki sumber bantuan topografi tinggi, tingkat erosi akan lebih tinggi, dan fragmen litik berasal dari sumber akan lebih mungkin terjadi pada sedimen.

3. Stabilitas fragmen batuan dalam lingkungan sedimen. Fragmen mudrocks relatif jarang terjadi karena kelemahan mekanis selama transportasi. Demikian pula fragmen gabbros jarang terjadi di batupasir karena mineral yang dikandungnya secara kimiawi tidak stabil di lingkungan sedimen. Karena batupasir biasanya disemen bersama-sama dengan kalsit atau hematit, fragmen batu pasir memecah mudah selama transportasi. Mineral yang terjadi pada granit, bagaimanapun, adalah lebih stabil dalam kondisi saat ini di dekat permukaan bumi, dan dengan demikian fragmen granit lebih sering terjadi pada batupasir. Fragmen batuan vulkanik, dengan pengecualian rhyolites kristal, umumnya tidak stabil, tetapi dapat terjadi jika faktor 1, 2 dan 4 adalah menguntungkan.

4. Ukuran kristal dalam fragmen. Untuk hadir dalam batu pasir sebagai fragmen litik, ukuran butiran mineral dalam fragmen litik harus lebih kecil dari ukuran butir sedimen. Dengan demikian, fragmen granit akan diharapkan menjadi langka, kecuali di pasir kasar, dan fragmen vulkanik dan metamorf halus akan diharapkan untuk menjadi lebih umum.

* Mineral Aksesori. Karena dimungkinkan bahwa mineral pun bisa ditemukan di pasir atau batu pasir tergantung pada tingkat kematangan mineralogi, berbagai mineral lain yang mungkin. Beberapa dapat bermanfaat dalam menentukan asal dari pasir. Mineral yang lebih sering terjadi pada batupasir, kuarsa dan feldspar, memiliki kerapatan kurang dari 2.700 kg/m3, tetapi mineral yang paling aksesori, dengan pengecualian muskovit, memiliki kerapatan yang lebih besar dari 3.000 kg/m3. Dengan demikian mineral aksesori biasanya disebut sebagai mineral berat. Hal ini mudah karena jika batu pasir dapat desegregated, maka mineral berat dapat dengan mudah dipisahkan dari kuarsa dan feldspar berdasarkan kepadatan.

Mineral yang berat dapat dibagi menjadi tiga kelompok, seperti yang ditunjukkan dalam tabel di bawah. Menggunakan daftar ini, asal pasir kadang-kadang dapat ditentukan untuk menjadi dari sumber beku atau sumber metamorf.

Provenance Mineral Aksesori di batupasirSumber beku metamorf Sumber Sumber tak tentuAegerineAugitKromitIlmenitTopaz aktinolitAndalusiteChloritoidKordieritDiopsideEpidotWarna merah tuaGlaukofanKyaniteRutileSillimaniteStauroliteTremolite EnstatiteHornblendeHiperstenMagnetiteSpheneTourmalineZirkon

Contoh: Sands di Teluk Meksiko Contoh modern berfungsi dengan baik untuk menunjukkan bagaimana studi tentang mineral berat dapat membantu untuk menentukan sumber pasir di batuan kuno. Pasir di Teluk Meksiko dapat dibagi menjadi 5 provinsi berdasarkan sumber mereka, yang tentu saja dikenal karena pasir yang modern karena kita dapat melacak aliran mengalir ke bagian belakang Teluk untuk daerah yang mereka tiriskan. Tapi, karena sungai mengalir daerah dengan karakteristik geologi dan mineralogi yang berbeda, kumpulan mineral berat yang berbeda untuk masing-masing.

DIAGRAM FOLKTabel maturity ring of tekstur(kisaran tingkat kedewasaan tekstur)berdasarkan Folk (1951). Folkmenyampaikan berdasarkan 3 aspektekstur batuan yaitu kehadiran materiallempung, kebundaran butiran, danderajat pemilahan.Kehadiran material lempungMakin tinggi tenaga, maka penyaringan berjalan efektif. Oleh karna itu batupasir hasil darilingkungan pengendapan dengan tenaga tinggi sedikit sekali kandungan materiallempungnya, sedangkan batupasir yang di endapkan pada lingkungan bertenaga rendahakan mempunyai kandungan material lempung yang melimpah.Kebundaran butiranInterpretasi besar butir didasarkan atas suatu kenyataan bahwa pada suatu lingkunganpengendapan purba terjadi lebih dari satu proses pengendapan, misalnya dari arus traksidan dari suspensi dalam endapan sungai; adanya saltasi, traksi, rolling dan sebagaainya dipantai dan seterusnya.Derajat pemilahan

Makin tinggi tenaga, maka penyaringan berjalan efektif. Oleh karna itu batupasir hasil darilingkungan pengendapan dengan tenaga tinggi sedikit sekali kandungan materiallempungnya, sedangkan batupasir yang di endapkan pada lingkungan bertenaga rendahakan mempunyai kandungan material lempung yang melimpah.Berdasarkan ketiga aspek tersebut dapat di interpretasikan tentang tingkat kedewasaantekstur batuan sedimen dan berdasarkan status kedewasaan batuan tersebut dapat dianalisatentang proses sedimentasi dan energi genetik yang mempengaruhinya.Folk (1974) membagi tingkat kedewasaan tekstur batuan sedimen menjadi empat tingkat,yaitu:1.ImmatureTingkat ini kaya akan material lempung, butirannya relatif tidak membulat, pemilahanbutirannya tidak baik, diendapkan dengan mekanisme energi rendah atau awal terjadinyaproses tekstur batuan.2.SubmatureTingkat kedewasaan tekstur relatif belom dewasa. Sedimen mengandung matrik lempungkurang dari 5%, pemilah butir jelek ( > 0,5 ) dengan kebundaran butir tidak bagus.3.MatureSedimen mengandung sedikit atau sama sekali tidak mengandung material lempung,dengan pemilahan butir baik (a < 0,5 ), tetapi bentuk butir masih belum membundar.4.SupermatureSedimen bebas dari kandungan material lempung, pemilahan baik dan tingkat kebundaranbagus (menurut tingkat kebundaran Waddel > 0,36 mm; sampai > 3,0mm). Merupakanproses yang sudah stabil/komplit umumnya disebabkan oleh proses yg relatif ekstrim.

Semakin batuan mempunyai tekstural maturity yang tinggi (supermature) semakin bagus porositas dan permeabilitas, karena batuan mempunyai kenampakan well sorted, well rounded dan sedikit bahkan bersih dari matriks.