kuliah5-struktur-sedimen

8/4/2019 kuliah5-struktur-sedimen

1/24

Kamal roslan mohamed Geologi UKMKamal roslan mohamed Geologi UKM

STAG2003Sedimentologi

sedimen

Struktur sedimen


Struktur sedimen merupakan suatu fiturberskala besar atau megaskopik dalamsedimen atau batu sedimen. Contohnyaperlapisan, riak, gumuk pasir, lapisansilang, rekahan lumpur dan sebagainya.

Struktur sedimen ini biasanya dikaji di

lapangan, dan bukannya di makmalseperti kajian tekstur sedimen, litologidan fosil.

Jika dilihat pada skala yang lebih besar,beting pasir dalam sungai dan pulaupenghalang juga merupakan fitur yangterbentuk akibat pengendapan dalamsekitaran sedimen. Tetapi fitur yangterlalu besar ini tidak dianggap sebagaistruktur sedimen.

STRUKTUR SEDIMEN


2/24


Struktur sedimen tidak boleh dikitar semula atau dihakis dan dibawa ketempat lain seperti mana yang boleh berlaku kepada butiran sedimen.

Jadi ia sangat penting untuk menentukan proses yang berlaku dansekitaran pengendapan sesuatu sedimen atau batuan sedimen.

Struktur sedimen membayangkan proses pemendapan sedimen, danpentafsiran tentang asal mula struktur sedimen adalah berdasarkan kajiantaraannya yang moden, ujikaji di makmal dan teori fizik.

STRUKTUR SEDIMEN

Bila dihakisdan diendap

kembali,struktur

sedimen asal

musnah danterbentukyang baru

Lapisan silang Graded bedding


Menentukan proses pengendapan yang berlaku Menentukan di sekitaran mana sedimen atau batuan sedimen terendap Menentukan arah aliran arus atau punca sedimen Menentukan kedudukan atas atau bawah sesuatu lapisan batuan

sedimen, terutamanya yang tercangga.

Kegunaan struktur sedimen


3/24


Jasad sedimen atau batuan sedimen mempunyaibahagian dasar dan permukaan atas yang rata atauplanar, dan secara mendatarnya tersebar denganmeluas (extensive laterally). Jasad sedimen ini dipanggilperlapisan. Jasad sedimen atau perlapisan ini boleh

berbeza dengan perlapisan lain di atas dan di bawahnya.

PERLAPISAN

Perbezaan ini berlaku disebabkan olehperubahan proses yang memendapkansedimen, atau punca sedimen berubah.

Lapisan boleh dijelaskan sebagai unitpengendapan, iaitu ditakrifkan sebagaiketebalan sedimen yang kelihatan telahdimendapkan dalam keadaan fizikalasas yang tetap. Contohnya lapisansilang tunggal, atau satu unit diamiktitaliran lumpur.

Perbezaan lapisan atau unitpengendapan ini boleh disebabkan

oleh;Perbezaan komposisiWarna

SaizBentuk butiran

Susunan butiran

Orentasi butiran



4/24


Perlapisan boleh dibahagikan kepada unit yang lebih terperinci, tergantung kepada

ketebalan perlapisan. Lapisan yang ketebalannya kurang daripada 1cm dipanggillaminasi, manakala untuk ketebalan yang melebihi 100cm pula dipanggil lapisanmasif.

Dua atau lebih lapisan boleh dikumpulkan dalam satu kumpulan yang dipanggilkoset (cosets atau bedsets), yang mana boleh terdiri daripada unit yang mudah

(simple) atau komposit (composite).

PERLAPISAN


Lapisan boleh berbentuk selari (parallel) atau tidak selari (non-parallel) antara satusama lain, dan boleh ada yang rata atau plana, bergelombang atau wavy ataumelengkung (curved)

Sempadan antara lapisan boleh sangat jelas atau tajam, iaitu perubahan secaramendadak antara dua lapisan, atau boleh juga suatu lapisan berubah kepadalapisan lain di atasnya secara berangsur-angsur. Untuk kes perubahan secaraberangsur-angsur, kadang-kadang sukar untuk kita menentukan sempadan lapisan

dengan tepat.

PERLAPISAN


5/24


Struktur sedimen boleh dibahagikan kepada beberapa kelas, berdasarkanmorfologi dan masa pembentukannya.

Struktur sedimen biogeni. Struktur sedimen ini dibuat atau terbentuk hasil daripadaaktiviti organisma, sebaik sahaja sedimen terendap. Aktiviti organisma ini boleh berlaku diatas permuakaan sedimen, atau di dalam lapisan sedimen.

Struktur pra-pengendapan. Struktur ini berkaitan dengan lapisan yangmenindihnya, dan wujud atau ditemui di atas permukaan antara lapisan. Sebahagian besarstruktur ini terdiri daripada ciri hakisan seperti alur, keruk & isi dan lain-lain.

Struktur sin-pengendapan. Ini merupakan struktur yang terdapat di dalam lapisan,dan terbentuk semasa sedimen terendap, contohnya ialah; lapisan masif, lapisan bergred,lapisan silang dll.

Struktur post-pengendapan. Struktur ini sebanarnya merupakan struktur cangganterhadap struktur pra- dan sin-pengendapan. Setelah sedimen terendap dan terbentuknyastruktur pra- dan sin-pengendapan, dan sebelum lapisan ini mengeras, canggaan berlaku

menyebabkan lapisan terganggu dan boleh merosak atau merubah struktur dalaman yangsedia ada. Contohnyanendatan (slumping)

Struktur pelbagai. Selain daripada tiga kumpulan di atas, terdapat satu lagikumpulan atau kategori yang dinamakan pelbagai, iaitu untuk struktur sedimen yang tidakdapat dimasukkan ke dalam tiga kumpulan di atas. Antaranya ialah kesan titisan hujan danrekahan lumpur

PEMBAHAGIAN STRUKTUR SEDIMEN


Sebahagian besar struktur ini terdiri daripada ciri hakisan seperti alur, kerukdan isi, flut, peparit dan kesan alat.

Struktur dalam kumpulan ini ialah alur. Sungai adalah salah satu jenis alur,dan sedimen iangkut dan boleh juga diendap dalam alur ini. Alur bolehterbentuk akibat hakisan linear tempatan oleh aliran bendalir yang dibantuoleh beban dasar yang menghakis.

Struktur alur yang lebih kecil dipanggil keruk dan kambus (scour-and-fill).Hakisan yang dihasilkan oleh aliran bendalir kemudiannya diisi olehpengendapan sedimen baru.

STRUKTUR PRA-PENGENDAPAN

Struktur ini berkaitan denganlapisan yang menindihnya, danditemui di atas permukaanantara lapisan , sebelumsedimen atau lapisan baruterendap. Struktur yang ada iniakan menjadi atau menyediakan

acuan untuk lapisan baru diatasnya.

Scour kaut / keruk Tool marks - Kesan alat


6/24


Kesan flut (flute casts)

Flut adalah lohong berbentuk seperti ruang tumit yang dikerut oleh arus dasar lumpur. Setiaplohong biasanya diisi oleh pasir dan bersambung dengan lapisan pasir lain atau yang baruberendap di atasnya. Lebar flut antara 1 5cm dan panjangnya 5 20cm.

Hujung flut yang membulat menunjukkan hulu arus, dan hujung yang melebar adalahbahagian hilir arus. Flut selalunya berkelompok. Biasanya kesan flut ini dihubungkan dengantindakan pengerukan (hakisan) setempat oleh arus yang bergerak di atas dasar lumpur takkonsolidat.


Scour kaut / keruk



7/24



Kesan alat (tool marks)



Kesan alat (tool marks)

Kesan alat adalah ciri hakisan yang menuris ataumengguris dasar lumpur lembut seperti flut dan

peparit, tetapi bentuknya sangat tidak sekata darisegi pandangan plan atau keratan rentasnya.

Dalam keadaan yang ideal, alat yang menuriskesan ini mungkin boleh ditemui di bahagian

hilirnya, contohnya kelikir, kayu dan serpihantumbuhan, cengkerang dan tulang. Kesan alatboleh digunakan untuk menentukan arahpergerakan arus kuno.

Kesan alat ini boleh diperincikan lagi

mengikut cara atau prosespembentukannya, antaranya ialah;kesan lantunan (Bounce atau skip marks)kesan tujahan (Prod marks)kesan multiple lantunan (Multiple bounce

marks)kesan alur (Groove marks)Chevron marks


8/24



Kesan peparit (groove marks)

Kesan peparit cenderung untuk memotong lumpur dan ditimbus oleh pasir. Struktur inimempunyai kesan hakisan yang panjang, halus dan lurus. Lebar atau dalamnya jarangmelebihi beberapa mm, tetapi panjangnya boleh berterusan sehingga beberapa meter.

Peparit merupakan ciri hakisan yang selari dengan arus, dan kelurusannya menunjukkanaliran lebih berifat lamina, dan bukannya berkocak. Peparit mungkin boleh diukir oleh objekyang dibawa oleh arus, tetapi objek ini mestikan bukan diangkur secara loncatan ataugulingan.


rill-mark water erosion forms

Kesan laluan air, biasa ditemui atas pasir di tepi pantai.



9/24


STRUKTUR SIN-PENGENDAPAN

Struktur sin-pengendapan merupakan struktur yang sebenarnya dibentuksemasa pengendapan sedimen sedang berlaku. Pada asasnya struktur inimerupakan struktur yang membina, yang terdapat di dalam lapisansedimen atau unit pengendapan. Antara struktur yang dikenal pasti ialah;

lapisan masif

perlapisan rata

lapisan bergred

lapisan silang dan laminasi silang

riak serta


Lapisan masif

Ketiadaan sebarang bentuk struktur dalam lapisan sedimen juga dianggap sebagai struktursedimen dan dipanggil lapisan masif. Ketiadaan apa-apa bentuk dan struktur ini diakibatkanoleh beberapa sebab.

Lapisan menjadi masih boleh disebabkan oleh proses diagenesis, terutamanya ditemui dalambatu kapur. Struktur endapan yang ada termusnan semasa diagenesis. Lapisan juga bolehmenjadi masif akibat kemusnahan oleh korekan organisma.

Lapisan masif biasanya ditemui dalam dalam batuan berbutir halus yang terendap di sekitaranbertenaga rendah.

Dalam batu pasir, perlapisan masif jarang berlaku. Walaupun dengan mata kasar kelihatanbatu pasirnya masif, tetapi sebenarnya ada strutkur, samada lapisan silang atau lapisansekata yang dapat dilihat dengan bantuan sinar-X. Ini disebabkan kebanyakan batu pasirmempunyai saiz yang sekata.



10/24



Perlapisan rata atau datar

Sedimen, apabila terendap akan cenderun untuk mempunyai permukaan yang mengufuk,dan akan menghasilkan perlapisan yang selari dengan permukaan perlapisan major. Pasiryang diendapkan akan disusun dengan paksi panjang butiran selari dengan arah aliran



Lapisan bergred

Lapisan bergred ialah lapisan yang di dalamnya terdapat perubahan saiz butiran secaramenegak. Penggredan normal ditandakan oleh suatu pengurangan saiz butiran dar bawah keatas, dan terdapat berbagai-bagai jenis penggredan yang lain. Lapisan bergred terbenukapabila sedimen terendap secara ampaian, biasanya semasa fasa mereda dalam aliranturbidit.


11/24






12/24



Lapisan silang

Perlapisan silang adalah satu struktur yang paling lazim dan paling penting berbandingdengan struktur sedimen lain. Perlapisan silang terhasil daripada poses pengendapan secara

seretan, baik oleh air atau angin, dan boleh ditemui di berbagai sekitaran pengendapan.



Perlapisan silang terdiri daripada perlapisan yang memiring condongdibendung oleh permukaan-permukaa sub-mengufuk. Setiap unitdipanggil set, dan set yang bersentuhan secara menegak dipanggul koset.Lapisan yang condong dipanggil set hadapan atau foreset.

Kecondongan foreset di bahagian atas dan bawah boleh mengurang, danmasing-masing dikenali sebagai topsetdan bottomsetatau toeset.

Kemiringan foreset menunjukan sudut rehat yangmaksimum untuk pasir ketika diendapkan. Biasanyapasir eolian mempunyai sudut rehat yang lebih besarberbanding pasir sub-akua (terendap dalam air). Dalamsedimen kuno, sudut rehat yang ditemui biasanya lebihrendah daripada sedimen moden.

Beberapa sebab yang kemungkinan ini berlaku ialah;

Permukaan bendungan set bukanlah datapaleohorizontal yang sah.

Kemiringan ketara yang direkodkanyangdirekodkan kurang daripada kemiringansebenarPengurangan disebabkan pemadatan


13/24



Lapisan silang boleh dibahagiakan kepada beberapa jenis berdasarkanhubungan foreset dan permukaan yang membendungnya, iaitu;

Lapisan silang palung(troughcross-bedding). Foresetnya cengkungke atas ke arah hulu, dan terpotong ke

arah hilir oleh palung yang seterusnya.Foreset yang cekung ke atas terletakantara kerukan hakisan yangmemanjang selari dengan aliran arus.

Lapisan silang planaatau menyatahpipih(tabular planar cros-bedding).

Lapisan silang planar ini mempunyaiforeset yang selari antara satu sama lain,dan dibendung oleh satah sub-menggufuk.


Lapisan silang tulang ikan(herring bone cross-bedding). Disekitaarn laut cetek, lapisan silang yangberbentuk seperti tulang ikan, yang manaforesetnya menunjukkan dua arah yangbertentangan atau bimodal. Foresetbimodal ini dihasilkan oleh pergerakanarus pergi dan balik arus pasang-surut.

Lapisan silang hummocky.Lapisan silang hummocky ataupengstrataan silang bergon mengandungibeberapa set lapisan silang yangmencembung ke atas, sekitar 10-15cmtebal. Lapisan silang ini cenderung untukwujud di dalam susunan seragam kira-kira0.5m tebal. Dasar setiap unit biasanyamerupakan suatu permukaan hakisanmenyatah dan mungkin terdapat kelikir

tinggalan di dasar ini. Bahagian atasnyatajam atau bergred. Lapisan silanghummucky ini ditafsirkan sebagai endapansemasa ribut di sekitaran laut, iaitu dipelantar benua.



14/24



Riak dan laminasi silang

Riak adalah bentuk lapisan seperti ombak yang wujuddalam pasir halus yang terdedah kepada arus seretanyang lembut atau lemah. Riak tidak terbentuk dalamsedimen lempung, dan pasir kasar serta kelikir. Riak

cuma ditemui dalam lodak kasar dan pasir halus /

sederhana (kurang daripada 0.6mm diameter).

Riak yang bergerak akan memendapkan sedimenberlaminasi silang. Set laminasi silang individu jarangmelebihi 2-3cm tebal, berbeza dengan lapisan silang yang

biasanya melebihi 50cm tebal.


Dalam keratan rentas, riak bolehdibahagikan kepada;

Profil simetriatau juga dipanggil riakgelombang atau vorteks. Riak inibiasanya dihasilkan di air cetek olehpergerakan ombak berorbit.

Profil tidak simetri. Riak ini dihasilkanoleh arus seretan uniarah, contohnyadalam sungai.



15/24



Kedua-dua riak simetri dan riak tidaksimetri boleh wujud bersama-samadengan kekanta lumpur yang terpisah,dan ini diistilahkan sebagai lapisanflaser.

Jika kandungan pasirnya bertambah,

lapisan flaser akan menjadi lapisanpasir yang berlapisan silang, dan tiadaprofil riak, atau riak cuma terdapat dibahagian atas lapisan sahaja.

Terdapat istilah-istilah khusus untukmenerangkan bentuk dan genesis riakini, antaranya ialah riak memanjat(climbing ripples) dan lapisan riakhanyutan (ripple-drift bedding).



16/24



Pada pandangan plan, riak menunjukan bentuk yang berbagai. Antaranya ialah;Riak berkemuncak lurusRiak sinus atau bergelombangRiak bulan sabitRiak linguoidRiak gangguan

Satu kajian mendapati bahawa bentuk riakyang dinyatakan di atas mempunyai kaitandengan kedalam air. Perubahan bermuladaripada riak berkemuncak lurus kepadakemuncak sinus dan juga kepada deretanbulan sabit dan linguoid. Kedalam airtidak mempengaruhi ketinggian dan jarkgelombang.


STRUKTUR POST-PENGENDAPAN

Struktur post-pengendapan terbentukakibat berlakunya gangguanterhadap sedimen yang baruterendap, dan masih dalam keadaanlembut.

Gangguan atau canggaan ini berlaku

sebaik sahaja sedimen terendap, danproses pengendapan masihberterusan semasa gangguan atauselepas gangguan ini terjadi.

Tidak berlaku perubahan sekitaranpengendapan akibat gangguan ini.Ini berbeza dengan canggaantektonik yang mana tiadapengendapan berlaku semasa danselepas canggaan tektonik.

water-escape structures


17/24


Dish structure

Dish structure terbentuk akibat pergerakan air ke atas.



Lapisan konvolut

Lapisan konvolut ini merupakan satu siri lipatan plastik di dalam lapisan pasir. Sinklin ratayang terbuka memisahkan kemuncak antiklin tajam, dan antiklin tajam ini kadang kalacondong ke hilir.

Ia pergerakan air secara mencancang atau menegak melalui pasir yang longgar. Air ini bolehberpunca daripada kepala hidrostatik air atau disebabkan keporosan pasir menjadi kurangapabila pasir menjadi pada, dan ini menyebabkan berkalunya lebihan air dan akan keluar

menegak daripada lapisan pasir ini.

Pembalikan lapisan konvolut ke arah hilirmenunjukkan bukti bahawa arus yang kuatmemainkan peranan penting dalampembentukannya.

Canggaan lapisan pasir berlapisan silangselalunya dihubungkan dengan lapisan konvolut.Set hadapan atau foreset menjadi terbalik kehilir dalam bentuk lipatan rebah.

Untuk sedimen berbutir halus, contohnya lodak,struktur yang serupa boleh ditemui, dandipanggil laminasi konvolut. Laminasi konvolutmerupakan pasir turbidit.


18/24



Kas beban (loadcasts)

Apabila lapisan pasir menindih lapisan lumpur, beban lapisanpasir yang berat menyebabkan tercangganya lapisan lumpurdi bawahnya, membentuk struktur kas beban, struktur boladan bantal (ball and pillow structures).

Struktur ini kadang-kadang kelihatan hampir sama dengankesan hakisan seperti flut, kesan alat dan sebagainya.

Dalam kes yang tertentu, pasir yang melengkung ke bawah iniboleh terpisah daripada induknya, dan membentuk jasad pasirdi dalam lapisan lumpur dan ianya dipanggil pseudonodul.


Struktur api (flame structures)

Kejadiannya seperti pembentukan kas beban.



19/24



Nendatan dan Gelongsoran

Nendatan juga merupakan canggaan pastik dalam lapisan pasir dan lumpur, yang mana jugameliabatkan pembentukan struktur lipatan. Lipatan nendatan merupakan bukti yang jelastentang pergerakan mengufuk dalam satu arah yang tetap. Sejumlah jisim atau lapisansedimen dianjakkan secara mengufuk di sepanjang permukaan gelongsoran.

Apabila pergerakan gelongsoran terhenti, pemendapan sedimen diteruskan, dan kita akandapati lipatan nendatan terletak di atara dua lapisan yang tidak tercangga. Ini adalah buktiyang menunjukkan lipatan nendatan merupakan lipatan sin-pengendatan dan bukannyalipatan tektonik.

Nendatan dan gelonsoran memerlukanpemendapan sedimen berlumpur yangpantas di atas suatu cerun yang curamdan yang tidak stabil. Pergerakanmengufuk ini mungkin dimulakan olehgempa bumi, ribut atau boleh jugasecara spontan. Struktur ini banyak

ditemui di sekitaran delta atau kipas lautdalam.


STRUKTUR PELBAGAI

Kesan atau bekasan hujan (rain prints)

Bekasan hujan wujud pada batu lodak dan batulempung, dan apabola lapisan tersebut ditindih olehbatu pasir yang sangat halus.

Bekasan hujan ini berbentuk bulat atau lonjong jugaada angin bertiup semasa hujan jatuh. Bekasanhujan ini bersaiz 2 hingga 10mm, dan mempunyai

tepian yang tinggi di sekelilingnya. Kas beban tidakmempunyai tepian yang meninggi.

Bekasan hujan merupakan petanda pendedahansubaerial (atau sekitaran daratan) yang baik.

moden kuno


20/24


STRUKTUR PELBAGAI

Rekahan pengontangan (desiccation crack)

Rekahan pengeringan merupakan rekahan yang menirus ke bawah dalam lumpur yang diisioleh pasir. Pada pandangan plan, struktur ini berbentuk poligon. Lebar rekahan individuadalah sekitar 1 mm atau lebih sedikit, dan poligon biasanya sekitar 0.5 m diameternya.Seperti bekasan hujan, struktur ini juga menunjukkan sekitaran subaerial yang kontang.


STRUKTUR PELBAGAI

Daik pasir (sandstone dyke)

Daik pasir ialah gembar pasir mencancangyang telah merejah ke dalam lumpur darilapisan pasir di bawah. Walaupunsusunannya hampir serupa denganrekahan pengontangan, namun rekahandaik pasir ini cenderun untuk pupus keatas, dan oleh fakta bahawa struktur inibermula dalam lapisan pasir induk dibawah. Struktur daik pasir ini bolehmencapai beberapa meter lebar dan satukilometer panjang.


21/24


STRUKTUR SEDIMEN BIOGENI

Berbagai-bagai jenis struktur dalam batuan sedimen boleh diletakkan sebagai hasilkerja organisma, dan dirujuk sebagai struktur biogeni. Struktur ini juga dikenalisebagai fosil surihan, dan di antara struktur biogeni ialah;

Kesan akar tumbuhan (plant rootlets)Kesan tapak (footprints)

Rintisan (trails)Perlubangan sedimen lembut (soft sediment burrows)

Korekan batuan keras (hard rock boring)



Fosil surihan menjadi petunjuk yang baik untuk menentukan sekitaranpengendapan, dan kurang sesuai untuk penentuan usia. Fosil surihanatau iknofosil dikumpulkan atau dikelaskan mengikut aktiviti yangmembinanya, atau mengikut topografinya, iaitu;

Epichnia dan HypichniaFodichnia : lubang pemakan

Pascichnia: rintisan pemakanan

Cubichnia : rintisan rehat

Endichnia dan ExichniaRepichnia : lubang merangkakDimichnia : lubang perumahan

TATANAMA TOPOLOGI

(Martinsson, 1965)

TATANAMA AKTIVITI

(Seilacher, 1964)


22/24


Aspek fosil surihan yang paling berguna ialah hubung kait yang luas antarasekitaran pemendapan dengan himpunan fosil surihan atau dikenalisebagai iknofasies.



23/24



Terbentuk di sekitaran air tenang. Invertebrata hidup

di atas substratum, dan bukan dalam substratum

sedimen.

Nereites. Rintihan berbentuk bermeander, dan tidak

wujud korekan.

Laut dalam

Di zon ini, tindakan marin (lautan) kurangmerosakkan. Haiwan membina lubang, tetapi

cenderun untuk cetek

Cruziana. Rintisan dwicuping (bilodate trail)

Zoophycus. Berbentuk spira heliks pada pandangan

pelan.

Sub-pasang surut

Substatum sedimen biasanya terdedah kepada

pengerukan atau hakisan oleh tindakan arus.

Scolithos. Lubang mencancang.

Antara pasang-surut

Jejak atau tapak vertebrataTeristrial atau daratan

IKNOFASIESSEKITARAN PENGENDAPAN

Struktur sedimen biogeni boleh mengganggu struktur sedimen bukan biogeni. Jika

korekan terlalu banyak dan padat, ini menyebabkan gangguan progresif padalapisan. Struktur sedimen biogeni juga boleh menyebabkan porositi dan ketelapanbatuan bertambah, dan sesuai untuk batuan takungan.



24/24


Sekian

kuliah5-struktur-sedimen

Documents