Batuan sedimen
Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk di permukaan bumi pada kondisi temperatur dan tekanan yang rendah. Batuan ini berasal dari batuan yang lebih dahulu terbentuk, yang mengalami pelapukan, erosi, dan kemudian lapukannya diangkut oleh air, udara, atau es, yang selanjutnya diendapkan dan berakumulasi di dalam cekungan pengendapan, membentuk
sedimen. Material-material sedimen itu kemudian terkompaksi, mengeras, mengalami litifikasi, dan terbentuklah batuan sedimen.
Batuan sedimen meliputi 75% dari permukaan bumi. Diperkirakan batuan sedimen mencakup 8% dari total volume kerak bumi.
Studi tentang urutan strata batuan sedimen adalah sumber utama untuk pengetahuan ilmiah tentang sejarah bumi, termasuk Paleogeografi, paleoklimatologi dan sejarah kehidupan. Disiplin ilmu yang mempelajari sifat-sifat dan asal batuan sedimen disebut sedimentologi. Sedimentologi adalah bagian dari baik geologi maupun geografi fisik dan tumpang tindih sebagian dengan disiplin lain dalam ilmu bumi, seperti pedologi, geomorfologi, geokimia dan geologi struktur.
Batuan sedimen terjadi akibat pengendapan materi hasil erosi. Materi hasil erosi terdiri atas berbagai jenis partikel yaitu ada yang halus, kasar, berat dan ada juga yang ringan. Cara pengangkutannya pun bermacam-macam seperti terdorong (traction), terbawa secara melompat-lompat (saltation), terbawa dalam bentuk suspensi, dan ada pula yang larut (solution).
Berdasarkan proses yang bertanggung jawab untuk pembentukan mereka, batuan sedimen dapat dibagi menjadi empat kelompok: batuan sedimen klastik, batuan sedimen biokimia (atau biogenik), batuan sedimen kimia dan kategori keempat untuk "kategori lainnya" adalah untuk batuan sedimen yang dibentuk oleh dampak vulkanisme, dan proses-proses minor lainnya.
Batuan sedimen klastik terdiri dari mineral silikat dan fragmen batuan yang diangkut menggunakan fluida yang bergerak (sebagai bed load, suspended load, atau sebagai sedimen aliran gravitasi) dan terendapkan ketika fluida ini berhenti. Batuan sedimen klastik sebagian besar terdiri dari kuarsa, feldspar, fragmen batuan (litik), mineral lempung, dan mika; banyak mineral lainnya dapat hadir sebagai mineral aksesoris dan mungkin penting secara lokal.
Sedimen klastik, dan akhirnya menjadi batuan sedimen klastik, dibagi sesuai dengan ukuran partikel yang dominan (diameter). Kebanyakan ahli geologi menggunakan skala ukuran butir Udden-Wentworth dan membagi sedimen terkonsolidasi menjadi tiga fraksi: kerikil (diameter> 2 mm), pasir (diameter 1/16 hingga 2 mm), dan lumpur (lempung berdiameter 1/256 mm sedang lanau
berdiameter antara 1/16 dan 1/256 mm). Klasifikasi batuan sedimen klastik sejajar skema ini; konglomerat dan breksi sebagian besar terbuat dari kerikil, batupasir sebagian besar terbuat dari pasir, dan batulumpur sebagian besar terbuat dari lumpur. Subdivisi tripartit ini mirip dengan pembagian kategori pada literatur yang lebih tua yakni rudit, arenit, dan lutit.
Subbagian tiga kategori luas ini didasarkan pada perbedaan dalam bentuk klas (konglomerat dan breksi), komposisi (batupasir), ukuran butir dan/atau tekstur (batulumpur).
Batuan sedimen biokimia dibuat ketika biota menggunakan bahan terlarut di udara atau air untuk membangun jaringan mereka. Contohnya termasuk:
Sebagian besar batugamping yang terbentuk dari kerangka biota berkapur seperti karang, moluska, dan foraminifera. Batubara, terbentuk dari tanaman yang menghilangkan karbon dari atmosfer dan mengkombinasikannya dengan unsur-unsur lain untuk membentuk jaringannya. Endapan rijang terbentuk dari akumulasi kerangka mengandung silika dari biota mikroskopis seperti radiolaria Dan diatom.
Batuan sedimen kimia terbentuk ketika konstituen mineral dalam larutan menjadi jenuh dan terpresipitasi secara anorganik. Batuan sedimen kimia yang umum meliputi batugamping oolitik dan batuan-batuan yang terdiri dari mineral evaporit, seperti halit (batuan garam), silvit, barit dan gypsum.
Kategori keempat ini termasuk batuan yang terbentuk oleh arus piroklastik, breksi impact, breksi vulkanik, dan proses relatif jarang lainnya.
Batuan sedimen silisiklastik Batuan sedimen karbonatan Batuan sedimen evaporit Batuan sedimen karya organik Batuan sedimen silikaan Batuan sedimen kaya besi Batuan sedimen fosfat
Batuan sedimen terbentuk ketika sedimen diendapkan dari udara, es, angin, gravitasi, atau air mengalir yang membawa partikel dalam bentuk suspensi. Sedimen ini sering terbentuk ketika pelapukan dan erosi memecah batuan di daerah sumber (provenans) menjadi material. Material kemudian diangkut dari daerah sumber ke daerah pengendapan. Jenis sedimen yang diangkut tergantung pada keadaan geologi dari hinterland
(daerah sumber sedimen). Namun, beberapa batuan sedimen, seperti evaporit, terdiri dari material yang terbentuk di tempat pengendapan. oleh karena itu, sifat batuan sedimen, tidak hanya tergantung pada pasokan sedimen, tetapi juga pada lingkungan pengendapan sedimen dimana ia terbentuk.
Istilah diagenesis digunakan untuk menggambarkan semua perubahan kimia, fisik, dan biologis, termasuk sementasi, yang dialami oleh sedimen setelah deposisi awal, eksklusif pada pelapukan permukaan. Beberapa dari proses ini menyebabkan sedimen terkonsolidasi: membentuk substansi solid dan kompak dari material lepas. Batuan sedimen muda, terutama mereka yang berusia Kuarter (periode terbaru dari
skala waktu geologi) sering masih belum terkonsolidasi. Ketika deposisi sedimen terjadi, pembebanan (overburden) menyebabkan tekanan meningkat, dan proses yang dikenal sebagai litifikasi berlangsung.
Batuan sedimen sering terjenuhkan dengan air laut atau air tanah, dimana mineral dapat terlarut atau terendapkan. Mengendapnya mineral mengurangi ruang pori dalam batuan, proses yang biasa disebut sementasi. Karena penurunan ruang pori, cairan bawaan asli terusir atau dikeluarkan. Mineral yang diendapkan membentuk semen dan membuat batuan lebih kompak dan kompeten. Dengan cara ini, klas-klas yang semula longgar dalam batuan sedimen dapat menjadi "terpaku" bersama-sama.
Seiring sedimentasi berlangsung, lapisan batuan yang lebih tua menjadi terkubur lebih dari sebelumnya. Tekanan litostatik dalam batuan meningkat seiring meningkatnya beban dari sedimen di atasnya. Hal ini menyebabkan Kompaksi (pemadatan), sebuah proses dimana butir-butir klas ter-reorganisasi. Kompaksi adalah proses diagenesa yang penting dalam pembentukan- misalnya-
batulempung, yang awalnya dapat terdiri dari 60% air. Selama pemadatan, air interstitial ini ditekan keluar dari ruang pori. Kompaksi juga dapat terjadi sebagai hasil dari pelarutan butiran akibat larutan tekanan. Material terlarut akan terendapkan lagi di ruang pori terbuka, yang berarti akan ada aliran material ke dalam pori-pori. Namun, dalam beberapa kasus, mineral tertentu larut dan tidak mengendap lagi. Proses ini, disebut pencucian (leaching), meningkatkan ruang pori di batuan.
Beberapa proses biokimia, seperti aktivitas bakteri, dapat mempengaruhi mineral dalam batuan dan oleh karena itu dianggap sebagai bagian dari diagenesis. Jamur dan tanaman (oleh akarnya) dan berbagai organisme lain yang hidup di bawah permukaan juga dapat mempengaruhi diagenesis.
Penguburan (overburden) batuan akibat sedimentasi yang sedang berlangsung menyebabkan peningkatan tekanan dan temperatur, yang merangsang reaksi kimia tertentu. Contohnya adalah reaksi dimana bahan organik menjadi lignit atau batubara. Ketika suhu dan peningkatan tekanan lebih jauh, ranah diagenesis membuat jalan bagi metamorfosis, proses yang membentuk batuan metamorf.
Warna dari batuan sedimen sebagian besar ditentukan oleh besi yang terkandung didalamnya, yang merupakan unsur dengan dua oksida utama: besi (II) oksida dan besi (III) oksida. Besi (II) oksida hanya terbentuk dalam keadaan anoxic dan menyebabkan batuan berwarna abu-abu atau kehijauan. Besi (III) oksida sering muncul dalam