PERLAPISAN
2.1 KHULUK PERLAPISAN
2.1.1 Dimana Mulai: Pengenalan Himpunan Lapisan
Ketika Anda mendekati suatu singkapan batuan sedimen, kami menyarankan agar Anda mulai mengamatinya dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan sbb:
1. Dapatkah saya mendeteksi suatu hal dalam batuan itu yang mengindikasikan bahwa batuan itu berlapis?
2. Dapatkah saya mengidentifikasikan hal-hal tertentu yang secara khas mengindikasikan proses atau lingkungan peng-endapan batuan itu?
3. Dapatkah saya mendeteksi pola perubahan tertentu dalam batuan itu yang mungkin mengindikasikan terjadinya perubahan proses pengendapannya dan, oleh karena itu, lingkungan pengendapannya?
4. Sejauh mana produk proses-proses dan lingkungan-lingkungan pengendapan itu melampar?
2.1.2 Dasar Ancangan Itu: Asal-Usul Perlapisan Masa Kini
Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut Anda akan mengandalkan pengetahuan yang diperoleh dari pengalaman sewaktu melakukan percobaan-percobaan di laboratorium dan dari pengetahuan mengenai proses-proses yang bekerja dalam lingkungan pengendapan masa kini.
Banyak tubuh sedimen memiliki bidang-bidang pembatas yang lebih kurang datar dan melampar luas. Satuan sedimen seperti itu umumnya mencerminkan kondisi-kondisi fisik dan pasokan sedimen yang lebih kurang tetap. Satuan itu dicirikan oleh komposisi, tekstur, dan struktur internal tertentu yang membedakannya dari satuan lain yang terletak di atas dan dibawahnya (gambar 2-1). Satuan sedimentasi yang lebih tebal dari 1 cm disebut lapisan (bed). Bidang pembatas atas dari lapisan disebut bidang perlapisan atas (upper bedding surface), sedangkan bidang pembatas bawah dari lapisan disebut bidang perlapisan bawah (sole; lower bedding surface) (gambar 2-2).
Lapisan mencakup satuan-satuan yang lebih tebal dari 1 cm dan secara informal disebut lauh (layer) atau stratum. Satuan sedimentasi yang tebalnya kurang dari 1 cm disebut lamina. Lamina (jamak: laminae) merupakan satuan terkecil dari suatu paket batuan yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Lauh (stratum) dan lamina dapat menyusun lapisan dan dapat diendapkan dengan membentuk sudut terhadap bidang pengendapan utama. Lapisan seperti itu disebut lapisan silang-siur (cross bed). Lapisan silang-siur mencakup laminae silang-siur (cross laminae) atau strata silang-siur (cross strata). Fenomenon umum dari lauh yang miring disebut laminasi silang-siur (cross lamination) atau lapisan silang-siur (cross bedding), tergantung pada skalanya. Kelompok-kelompok lapisan dapat membentuk koset (coset) atau bedset. Koset dan bedset bisa sederhana (simple) maupun komposit (composite) (gambar 2-2).
Istilah lapisan dan bidang perlapisan hendaknya tidak digunakan untuk memerikan bagian-bagian lapisan yang menyuban (split) ketika lapuk. Untuk itu hendaknya digunakan istilah bidang penyubanan (splitting plane; parting plane) (gambar 2-3). Walau demikian, banyak bidang penyubanan memang berkorespondensi dengan bidang perlapisan.
Banyak lapisan dan bedset masa kini memiliki bentuk dan ketebalan yang lebih kurang sama di suatu daerah yang luas, meskipun lapisan dan bedset itu pada akhirnya menipis atau berubah karakternya secara berangsur pada arah lateral. Pada kondisi tertentu yang jarang terjadi, suatu lapisan atau bedset berubah secara tiba-tiba pada arah lateral. Selain itu, jika kita dapat mengamati lingkungan masa kini untuk jangka waktu yang cukup panjang atau jika variabel-variabel dalam suatu percobaan laboratorium berubah, maka lapisan yang sifatnya berbeda dan dihasilkan oleh kondisi fisik yang berbeda akan diendapkan di atas lapisan sebelumnya. Penampang vertikal dataran banjir, dataran estuarium (estuarine flat), atau gisik yang sering memperlihatkan urut-urutan lapisan yang terbentuk pada masa sekarang. Pada singkapan itu akan terlihat bahwa lapisan paling tua terletak di bawah, sedangkan lapisan paling muda terletak di atas. Setiap himpunan lapisan itu mencerminkan perubahan kondisi-kondisi fisik.
Setiap struktur sedimen yang memotong lapisan—misalnya suatu alur yang menyayat beberapa lapisan—lebih muda dibanding lapisan yang terpotong. Pada situasi seperti itu, fragmen-fragmen batuan tua dapat ditemukan dalam lapisan yang lebih muda daripadanya. Pengamatan yang seksama terhadap lapisan yang terbentuk pada masa kini dapat memperlihatkan adanya struktur lain (misalnya gelembur setangkup yang dihasilkan oleh gelombang dan lekang kerut) serta sisa-sisa organisme (akar tumbuhan, cangkang binatang pada posisi hidup, jejak kaki binatang, lubang galian, dan jejak rangkakan). Struktur-struktur itu memungkinkan kita untuk mengetahui urut-urutan stratigrafi dalam rekaman batuan.
2.1.3 Prinsip-Prinsip Dasar Stratigrafi yang Berasal dari Hasil Pengamatan terhadap Fenomena Masa Kini
Pengamatan-pengamatan yang dilakukan terhadap berbagai proses dan produk pengendapan masa kini memungkinkan kita untuk menyusun beberapa prinsip stratigrafi yang selanjutnya dapat digunakan sebagai alat bantu untuk menentukan kehadiran dan kedudukan lapisan dalam paket batuan purba yang telah terkena gangguan tektonik. Prinsip-prinsip yang dimaksud adalah:
Prinsip datar asal (the principle of original horizontality of beds) yang menyatakan bahwa sebagian besar lapisan batuan di-endapkan sejajar dengan bidang horizontal bumi atau sedikit miring terhadap bidang itu. Lapisan luar biasa yang diendap-kan dengan membentuk sudut hingga sekitar 40o, relatif terhadap bidang horizontal bumi, dapat dikenal berdasarkan struktur sedimen yang ada didalamnya.
Prinsip kesinambungan asal (the principle of original continuity of beds) yang menyatakan bahwa kelompok-kelompok lapisan biasanya melampar secara luas serta mampu mempertahankan ketebalan dan kesinambungannya pada suatu jarak yang sangat jauh. Individu-individu lapisan dan lauh juga dapat berbentuk lentikuler pada jarak yang relatif dekat.
Prinsip superposisi (the principle of superposition of beds) yang menyatakan bahwa, dalam suatu paket batuan, lapisan muda diendapkan di atas lapisan tua.
Prinsip yang menyatakan bahwa posisi atas-bawah lapisan dapat diketahui berdasarkan struktur sedimen yang mencirikan posisi atas-bawah suatu lapisan.
Prinsip inklusi (the principle of included fragments) yang menyatakan bahwa fragmen-fragmen suatu batuan tua dapat hadir dalam lapisan muda, namun fragmen-fragmen lapisan muda tidak dapat hadir dalam batuan tua.
Prinsip pemotongan (the principle of cross-cutting relationship) yang menyatakan bahwa suatu gejala yang memotong suatu lapisan lebih muda dibanding lapisan itu.
Prinsip pengenalan dan korelasi strata berdasarkan fosil yang ada didalamnya (the principle of strata identified and correlated by their included fossils) yang menyatakan bahwa strata dapat ditentukan umurnya dan dapat dikorelasikan berdasarkan urut-urutan dan kekhasan flora dan fauna yang ada didalamnya.
2.1.4 Penerapan Prinsip-Prinsip Dasar Stratigrafi dalam Menentukan Kedudukan Lapisan dalam Paket Batuan Tua
Prinsip datar asal, prinsip kesinambungan asal, prinsip superposisi, dan prinsip pemotongan akan menjadi penunjuk yang memadai untuk meneliti batuan yang relatif sedikit terangkat. Jika paket batuan yang diteliti miring curam, prinsip penentuan posisi atas-bawah yang didasarkan pada struktur sedimen akan memungkinkan kita untuk menentukan apakah paket itu masih berada dalam posisi normal atau sudah terbalik. Pada kasus seperti itu, istilah younging digunakan untuk menyatakan arah ke mana batuan muda akan ditemukan. Dengan demikian, misalnya saja, suatu paket batuan dapat dikatakan “makin muda ke timur” (“younging to the east”). Penerapan prinsip kesinambungan asal, prinsip pemotongan, dan prinsip inklusi juga dapat membantu kita dalam mengenal sesar dan bidang kerukan.
2.1.5 Pengamatan Pendahuluan dan Pencatatan Perlapisan
Ada beberapa level pengamatan dan penelitian perlapisan yang dapat dilakukan, mulai dari penelitian berskala besar yang dilakukan dari jarak jauh hingga penelitian mendetil berskala kecil yang dilakukan dengan bantuan suryakanta. Pertama-tama sebaiknya kita mengamati keseluruhan singkapan dari jarak jauh untuk mendapatkan gambaran umum mengenai kedudukan lapisan. Pada tahap itu awal itu sebaiknya kita juga mencoba untuk menentukan urut-urutan stratigrafi. Hal itu dapat dilakukan dari jarak jauh berdasarkan adanya hubungan pemotongan, misalnya kehadiran alur berskala besar. Walau demikian, kepastian mengenai hal itu mungkin baru diperoleh dari hasil pengamatan jarak dekat. Pada waktu itu kita dapat mengajukan beberapa pertanyaan dan mengajukan jawaban tentatif terhadap setiap pertanyaan itu. Pertanyaan-pertanyaan yang dimaksud adalah:
1. Apakah bidang perlapisan bawah setiap lapisan sangat tidak beraturan pada skala besar? Apakah ada alur besar yang memotong lapisan-lapisan yang terletak dibawahnya? Apakah kita dapat menentukan posisi atas-bawah dari jarak jauh?
2. Apakah lapisan-lapisan tampak memiliki hubungan yang selaras di setiap bagian singkapan? Apakah ada dua kelompok strata yang miring dengan sudut kemiringan yang berbeda atau apakah penyebaran salah satu kelompok berakhir pada kelompok kedua dan, oleh karena itu, mengindikasikan kemungkinan hadirnya ketidakselarasan pada singkapan itu?
3. Berapa kira-kira jarak antar bidang perlapisan yang berdampingan? Apakah lapisan-lapisan itu memiliki ketebalan yang seragam dari bawah ke atas? Apakah lapisan-lapisan itu makin tebal ke atas atau makin tipis ke atas? Apakah ada suatu pola perulangan dari perubahan ketebalan lapisan? Apakah individu-individu lapisan berubah ketebalannya ke arah lateral dan, jika memang demikian, bagaimana hal itu terjadi?
4. Apakah ada tanda-tanda variasi besar butir dari satu lapisan ke lapisan lain yang terletak di atas dan dibawahnya? Apakah lapisan-lapisan tertentu secara konsisten memperlihatkan penghalusan ke atas atau pengkasaran ke atas?
5. Apakah ada perubahan besar butir ke arah lateral?
6. Apakah ada variasi komposisi pada arah vertikal, misalnya perubahan dari batugamping-serpih-batupasir-konglomerat? Apakah perubahan itu memperlihatkan pola tertentu?
7. Apakah ada variasi yang teratur dalam hal ketebalan, besar butir, dan komposisi secara bersama-sama pada arah vertikal?
Kembangkan kebiasaan untuk mencatat semua data pengamatan awal dan berlatihlah untuk menaksir dimensi lapisan-lapisan besar dan paket lapisan. Dari analisis awal seperti itu, kita akan mendapatkan gagasan dimana sebaiknya kita mulai melakukan penelitian mendetil, dimana kita sebaiknya mengambil sampel, dan dimana kita kemungkinan besar akan mendapat-kan informasi-informasi kunci.
2.1.6 Pengamatan Mendetil dan Pencatatan Lapisan: Metodologi
2.1.6.1 Kedudukan Lapisan
Penelitian mendetil pada singkapan hendaknya dimulai dengan pengukuran kedudukan lapisan (jurus dan kemiringan) pada banyak tempat. Fakta-fakta itu selanjutnya dirajahkan pada peta dan dicatat dalam buku catatan lapangan. Data itu penting karena data pengukuran berbagai struktur sedimen, yang mencakup efek-efek tektonik, akan dapat direstorasi (dengan bantuan stereogram) kepada posisinya sewaktu terbentuk pertama kali (lihat Lampiran 1). Koreksi yang diperlukan biasanya berupa koreksi kemiringan. Walau demikian, pada kondisi tertentu, tunjaman juga perlu diperhitungkan.
Amati secara seksama struktur-struktur sedimen yang mengindikasikan posisi atas-bawah, kemudian periksa kemungkinan diterapkannya prinsip datar asal. Sebagian struktur atas-bawah disebut struktur geopetal (geopetal structure). Meskipun sangat jarang ditemukan, namun struktur itu sangat bermanfaat dalam mengindikasikan kedudukan asal dari lapisan-lapisan batuan secara meyakinkan. Contoh dari struktur geopetal adalah cangkang brachiopoda yang setengahnya terisi oleh sedimen setelah organismenya mati. Kedudukan struktur geopetal itu mungkin cukup jauh berbeda dari bidang perlapisan. Lapisan-lapisan yang terbentuk pada reef front, misalnya saja, dapat memiliki kemiringan asal (original dip; initial dip) 30o atau lebih (gambar 2-4).
2.1.6.2 Paket Batuan
Tujuan dasar dari pengamatan terhadap suatu paket batuan adalah mengamati dan memerikannya secara singkat dan akurat serta untuk membaginya ke dalam sejumlah lapisan dan bedset. Bila memungkinkan, ukur dan catat beberapa paket batuan yang secara lateral ekivalen satu dengan yang lain serta pastikan bahwa pengukuran ketebalan dilakukan pada arah yang tegak lurus terhadap bidang perlapisan. Cara itu memungkinkan variasi lokal dapat dibedakan dari variasi regional serta memastikan bahwa trend regional dapat dilihat dari kacamata yang tepat.
Pembagian singkapan ke dalam satuan-satuan terukur mungkin agak arbitrer. Tingkat kecermatan penelitian akan bervariasi sesuai dengan khuluk dan skala permasalahan serta dengan pengalaman ahli geologi yang melakukan penelitian. Di atas itu semua, kita harus selalu berusaha untuk menerapkan kriteria yang konsisten dan mengambil sampel secara merata (gambar 2-5). Kembangkan prosedur-prosedur kerja yang sistematis berdasarkan prinsip-prinsip stratigrafi yang mantap. Perhatikan setiap lapisan pada arah lateral untuk melihat apa yang terjadi pada lapisan itu serta untuk melihat variasi ketebalannya pada arah lateral. Pertama-tama, perhatikan bagian bawah setiap lapisan, kemudian bagian tengahnya, dan terakhir bagian atasnya. Lakukan pengamatan secara vertikal, dimulai dengan lapisan paling tua, kemudian berangsur-angsur teliti lapisan-lapisan yang lebih muda daripadanya, hingga terakhir kita meneliti lapisan paling muda. Kebiasaan untuk mengukur dan mencatat data secara metodis umumnya akan meningkatkan daya observasi serta menyebabkan usaha pengenalan pola lebih mudah untuk dilakukan. Dengan kebiasaan seperti itu, proses pencarian pola dalam data lapangan akan menjadi sesuatu yang otomatis. Banyak prinsip tersebut di atas akan diperluas dan dilukiskan pemakaiannya pada bagian-bagian lain dari buku ini.
Dalam prakteknya, pengenalan perlapisan dan pendefinisian bidang perlapisan mungkin sukar untuk dilakukan. Perlapisan harus dibedakan dari penyubanan, dari kekar dan sesar, serta dari colour banding yang disebabkan oleh pelapukan dan diagenesis. Perubahan komposisi atau besar butir merupakan petunjuk terbaik untuk mengenal lapisan. Kedua aspek itu seringkali lebih mudah terlihat pada singkapan yang agak lapuk. Pelapukan diferensial dan erosi dapat mempertegas perbedaan antara dua lapisan yang berdampingan sehingga lapisan-lapisan itu dapat terlihat pada singkapan yang segar. Pada kasus lain, pelapukan-dalam dapat menyebabkan tersamarkannya struktur pengendapan. Beberapa bidang penyubanan yang jelas dan terletak lebih kurang sejajar satu sama lain, atau jejak-jejak tidak langsung yang mengindikasikan bidang perlapisan, dapat menjadi petunjuk pertama untuk mengetahui kedudukan lapisan. Perubahan warna, komposisi, tekstur (besar butir, variasi besar butir, bentuk butir, porositas, pembandelaan, derajat sementasi, kekerasan), struktur internal (laminasi, perlapisan), serta orientasi dapat berperan sebagai aspek yang mendukung atau menolak konjektur awal itu (gambar 2-1, 2-5, dan 2-6).
Praktek yang disarankan melalui gambar 2-5 berkaitan dengan metoda kerja yang pada dasarnya bersifat satu-dimensi: perekaman urut-urutan vertikal dalam bentuk log. Walau demikian, pada banyak kesempatan sebaiknya kita mencoba untuk memotret setiap bagian singkapan dari jarak yang lebih kurang sama dan tegak lurus terhadap bidang singkapan. Dengan cara itu, kita dapat membuat sebuah mosaik potret yang saling tumpang-tindih. Mosaik itu selanjutnya dapat digunakan sebagai dasar untuk membuat penampang dua dimensi yang memperlihatkan struktur perlapisan. Kebenaran penampang itu dapat diperiksa dengan cara membandingkannya dengan singkapan di kemudian hari. Prosedur itu sangat baik karena dapat mem-bantu seseorang untuk mengembangkan gagasan yang mantap mengenai fenomena yang dihadapinya. Jika singkapan memiliki tonjolan dan lekukan pada arah yang lebih kurang tegak lurus terhadap bidang singkapan, atau ketika sebagian singkapan tertutup vegetasi, kita perlu melukiskan diagram berskala yang melukiskan rampatan mengenai geometri singkapan.
2.1.6.3 Ketebalan Satuan Sedimen
Pengukuran ketebalan lapisan, dengan menggunakan Satuan Internasional (Standard International Units), hendaknya dilakukan di dekat lintasan vertikal yang dipilih untuk sebagai sampel dari paket batuan yang diteliti. Penentuan lintasan peng-ukuran mungkin ditentukan oleh singkapan itu sendiri, misalnya kasus penampang sungai, namun mungkin pula ditentukan secara selektif atau arbitrer oleh si peneliti. Apabila bidang perlapisannya tajam, limit-limit satuan pengukuran biasanya juga jelas. Namun, apabila kontak antar lapisan berangsur, penentuan limit-limit satuan dapat bersifat subjektif.
Kadang-kadang terasa besar manfaatnya apabila kita menganalisis data ketebalan lapisan secara statistik di laboratorium. Beberapa peneliti menemukan bahwa ketebalan lapisan pada paket vertikal memperlihatkan distribusi log normal. Ketebalan lapisan umumnya memperlihatkan korelasi yang sangat positif dengan besar butir rata-rata atau dengan besar butir maksimum. Dalam prakteknya, semua distribusi ketebalan lapisan bersifat bias ke arah lapisan tipis. Rata-rata, modus, dan ukuran variasi ketebalan lapisan dapat dihitung. Hingga dewasa ini masih jarang ahli yang melakukan penelitian terhadap variasi besar butir dan ketebalan sejalan dengan pertambahan jarak. Walau demikian, proses pengambilan dan perajahan data yang sistematis dengan cara-cara seperti yang terlukis pada gambar 2-5 memungkinkan diketahuinya kedua hubungan tersebut.
2.1.6.4 Variasi Lateral
Geometri suatu lapisan dapat ditentukan dengan cara menelusuri penyebarannya. Penelurusan lapisan secara lateral juga dapat menjadi sebuah cara untuk menguji prinsip kesinambungan lateral. Jika suatu lapisan berakhir, hal itu terjadi karena salah satu diantara tiga hal berikut ini:
1. Akibat konvergensi dan penyatuan bidang perlapisan atas dengan bidang perlapisan bawah.
2. Akibat perubahan komposisi secara berangsur sedemikian rupa sehingga bidang-bidang pembatas lapisan itu menjadi hilang pula secara berangsur.
3. Akibat pertemuan dengan bidang potong, misalnya alur, sesar, atau ketidakselarasan. Dalam suatu singkapan, beberapa tipe ketidakselarasan tidak mudah dibedakan dari syndepositional channel structure.
Penelusuran lateral kadang-kadang dapat mengungkapkan bahwa pada kasus (1), dan sebagian kasus (2), lapisan-lapisan lap onto dan menyelimuti struktur yang ada sebelumnya (misalnya saja suatu tonjolan organik atau bioherm), meskipun sudut endapan yang menyelimuti struktur itu mungkin menjadi makin lemah akibat kompaksi pasca-pengendapan.
Bidang perlapisan atas dan bidang perlapisan bawah mungkin sejajar atau tidak sejajar, menerus atau tidak menerus, serta dapat datar, melengkung, atau bergelombang (gambar 2-6).
2.1.6.5 Gejala-Gejala di Dalam Lapisan dan Bedset
Variasi vertikal dalam suatu lapisan sering terjadi akibat perubahan komposisi, tekstur, atau struktur internal. Lapisan dan bedset mungkin: (a) homogen atau heterogen; (b) mendaur (rhythmic); (c) berubah secara berangsur. Litologinya mungkin bervariasi mulai dari homogen (misalnya batupasir terpilah baik atau batulanau) hingga heterogen (misalnya batulumpur lanauan atau batupasir kerikilan). Batuan homogen dan batuan yang tampak tidak mengandung struktur sedimen kadang-kadang memper-lihatkan struktur yang tidak disangka-sangka jika suatu teknik khusus (misalnya radiografi sinar-X) diterapkan pada sampel batuan itu. Sebagian lapisan bersifat heterogen karena terpilah ke dalam beberapa lauh, berupa interlaminasi berulang dari material yang komposisi atau besar butirnya berbeda, misalnya pasir dengan lanau, lanau dan lumpur (gambar 2-3). Variasi komposisi dan besar butir yang sistematis secara bersamaan dari, misalnya saja, pasir menjadi lanau dengan interlaminasi lumpur di bagian atas lapisan, sering ditemukan pada lapisan tertentu yang diendapkan oleh arus episodik yang kekuatannya menurun.
2.1.6.6 Khuluk Bidang Pembatas (Kontak Lapisan)
Dalam merekam paket lapisan, perhatian khusus hendaknya ditujukan pada khuluk bidang pembatas, atau yang disebut juga kontak lapisan (bed contact), dan pola yang diperlihatkannya. Kontak lapisan dapat berangsur (gradational) atau tajam (sharp) seperti terlukis pada gambar 2-2. Kontak lapisan dapat ditandai oleh perubahan komposisi, warna, tekstur, dan struktur yang tiba-tiba atau samar. Kontak tajam mungkin merupakan kontak erosi atau kontak non-erosi. Kontak erosi ditandai oleh hubungan pemotongan, misalnya pada bagian bawah suatu alur, atau oleh tonjolan pada bidang perlapisan bawah suatu lapisan.
2.1.7 Sekuen dan Pola: Penggolongan Perlapisan
Pola tumpukan sedimen atau kelompok lapisan dan bedset dapat diketahui apabila ketebalan, besar butir, komposisi, atau struktur yang ada dalam lapisan-lapisan itu bervariasi secara sistematis (misalnya seperti yang terlukis pada gambar 2-2). Berikut akan dikemukakan beberapa pola yang sering ditemukan:
1. Besar butir lapisan-lapisan batuan menghalus ke atas, dari batupasir kasar menjadi batulanau atau batulumpur (seperti yang ditemukan dalam beberapa sekuen sungai meander).
2. Besar butir lapisan-lapisan batuan mengkasar ke atas, dari serpih menjadi batupasir kasar (seperti yang ditemukan dalam sekuen delta).
3. Pola serpih–batupasir–batubara–batugamping–serpih–batupasir–dst (seperti yang ditemukan pada sekuen delta yang lain).
4. Pola yang melibatkan satuan-satuan karbonat-sulfat, hydrous dan anhydrous sulphate, sulfat dan halida (seperti yang ditemukan dalam paket evaporit yang dipresipitasikan secara kimia).
5. Pola perselingan batupasir dan serpih (seperti perselingan lapisan-lapisan yang diendapkan oleh pergantian aliran kuat dengan aliran yang kurang kuat atau antara aliran yang padat dengan aliran yang kurang padat).
Terakhir, kita juga dapat mengenal suatu spektrum bentuk eksternal perlapisan (tabel 2-1).
Salah satu cara untuk memahami dan mempelajari semua tata peristilahan ketebalan, bentuk, dan tipe lapisan seperti tersebut di atas adalah mempraktekkannya secara verbal di hadapan orang lain (sebaiknya dilakukan di lapangan). Hal itu juga dapat dilakukan di laboratorium dimana banyak hal dapat dipelajari dari penulisan deskripsi foto. Banyak manfaat dapat diper-oleh apabila data pengukuran, diagram, dan foto dibawa ke laboratorium, dianalisis, disintesakan, dan disusun dalam bentuk log grafik dengan memakai simbol-simbol konvensional (lihat Bab 10): skala aritmetik untuk ketebalan satuan dan skala f logaritmik (dimana f = – 2log diameter (dalam mm)) untuk besar butir. Hasil penelaahan laboratorium terhadap batuan dan foto akan menyempurnakan deskripsi lapangan serta memungkinkan dilakukannya penggolongan dan analisis tingkat lanjut.
Tabel 2-1. Penggolongan bentuk eksternal perlapisan (menurut Pettijohn & Potter, 1964, h. 5)
| Tipe | Keterangan |
| 1 | Lapisan-lapisan dalam suatu paket memperihatkan ketebalan yang sama atau hampir sama; setiap lapisan menerus secara lateral dan memiliki ketebalan yang seragam. |
| 2 | Lapisan-lapisan dalam suatu paket memperlihatkan ketebalan yang beragam; setiap lapisan menerus secara lateral dan memiliki ketebalan yang seragam. |
| 3 | Lapisan-lapisan dalam suatu paket memperlihatkan ketebalan yang beragam; setiap lapisan menerus secara lateral, namun ketebalannya bervariasi. |
| 4 | Lapisan-lapisan dalam suatu paket memperlihatkan ketebalan yang beragam; setiap lapisan tidak menerus secara lateral serta ketebalannya bervariasi. |
2.2 KEBENAAN PERLAPISAN
2.2.1 Tinjauan Umum
Dari hasil pengamatan terhadap sedimentasi masa kini, dapat diketahui bahwa suatu individu lapisan diendapkan oleh proses atau rangkaian proses yang seragam di bawah kondisi-kondisi fisika dan kimia yang pada dasarnya konstan. Kontak lapisan, bidang perlapisan, dan bidang pembatas merepresentasikan perubahan-perubahan kondisi pengendapan, kondisi-kondisi non-pengendapan, erosi, atau kondisi-kondisi lain yang berbeda sama sekali. Laminae terbentuk akibat fluktuasi minor dalam kondisi yang lebih kurang konstan serta terjadi pada daerah yang sama luasnya dengan daerah pembentukan lapisan atau lebih sempit lagi. Bedset atau koset sederhana merupakan hasil perulangan kondisi pengendapan yang secara genetik memiliki kaitan satu sama lain. Composite bedset merepresentasikan perulangan dua kondisi yang berbeda. Potensi preservasi lapisan dan bedset, yakni kemungkinannya untuk menjadi bagian rekaman geologi, tidak selalu berkaitan dengan panjangnya rentang waktu lamanya suatu kondisi berada. Perioda-perioda erosi mungkin cukup panjang sedemikian rupa sehingga rumpang waktu yang berarti (yang direpresentasikan oleh ketidakselarasan) tampak dengan jelas dalam paket batuan. Sebagian ketidakselarasan disebabkan oleh peristiwa-peristiwa tektonik.
2.2.2 Penafsiran Proses-Proses Dasar Sedimentasi
Proses-proses pengendapan fisika, kimia, dan biologi serta diagenesis menentukan karakter suatu lapisan.
2.2.2.1 Proses-Proses Fisika
Sebagian besar batuan sedimen merupakan hasil pengendapan material yang diangkut sebagai individu-individu partikel dalam suspensi atau di dekat dasar (traksi) oleh aliran air berkonsentrasi sedimen rendah. Sebagian sedimen berasal dari aliran yang lebih padat, bahkan sebagian kecil berasal dari aliran yang sangat padat (aliran lumpur). Khuluk dan intensitas proses peng-endapan dikontrol oleh parameter-parameter fisika seperti besar butir dan kekuatan arus, intensitas gelombang, dan viskositas agen pengangkut serta, dalam beberapa kasus, kedalaman. Perubahan dalam salah satu atau beberapa parameter itu akan menyebabkan terjadinya perubahan khuluk endapan serta menyebabkan terbentuknya lapisan baru.
2.2.2.2 Proses-Proses Kimia
Banyak material, khususnya di laut dan danau tertentu, diangkut dalam larutan. Di bawah kondisi yang sesuai—akibat pengaruh perubahan temperatur, tekanan karbon dioksida, atau konsentrasi ion—material yang terlarut itu dapat dipresipitasikan sebagai mineral, baik sebagai suatu massa mineral di dasar cekungan atau sebagai partikel lepas (kristal) dalam suspensi. Presipitat seperti itu sangat rentan terhadap perombakan oleh proses-proses fisika.
2.2.2.3 Proses-Proses Biologi
Sebagian besar kalsium karbonat, yang mencakup batugamping dan sedimen karbonat masa kini, terbentuk akibat aktivitas organisme (baik yang berupa binatang maupun tumbuhan). Organisme itu mempresipitasikan kalsium karbonat sebagai salah satu produk proses-proses metabolismenya. Organisme lain menghasilkan silika atau fosfat yang juga dapat menjadi material penyusun sedimen. Perubahan komposisi organisme di suatu tempat dapat menyebabkan terjadinya perubahan karakter sedimen yang dihasilkannya dan menyebabkan terbentuknya lapisan sedimen yang berbeda dengan lapisan sedimen sebelum-nya. Suatu lapisan mungkin disusun oleh bagian keras tubuh organisme dan terbentuk secara in situ. Walau demikian, material rangka umumnya mengalami redistribusi oleh proses-proses fisika sedemikian rupa sehingga akhirnya terbentuk lapisan homogen. Perubahan aktivitas organisme umumnya mencerminkan perubahan proses-proses fisika dan/atau kimia.
2.2.2.4 Diagenesis
Kenampakan akhir suatu lapisan dalam kolom stratigrafi tidak hanya ditentukan oleh kondisi-kondisi pengendapannya, namun juga oleh peristiwa-peristiwa lain yang dialaminya setelah diendapkan. Proses-proses pasca-pengendapan (diagenesis) bervariasi sesuai dengan, misalnya saja, perubahan kimia air pengisi ruang pori. Akibatnya, dapat terbentuk lapisan yang lebih mencerminkan perubahan-perubahan diagenetik dibanding perubahan-perubahan kondisi pengendapan.
Dalam kenyataannya, banyak lapisan merupakan hasil kombinasi berbagai proses. Sebagai contoh, aktivitas organisme tergantung pada kondisi-kondisi kimia dan fisika. Proses-proses diagenesis juga dapat bervariasi. Produk diagenesis tidak hanya ditentukan oleh tipe proses diagenesis, namun juga oleh tekstur asal dari batuan yang mengalami diagenesis. Perbedaan tekstur itu sendiri mencerminkan perubahan-perubahan kondisi pengendapan. Dengan demikian, pemelajaran perlapisan hendaknya ditujukan untuk menafsirkan kumpulan proses yang menghasilkan paket lapisan.
2.2.3 Perubahan Proses dan Pembentukan Lapisan
Apabila sewaktu melihat suatu paket lapisan dalam penampang vertikal kita memahami bahwa setiap lapisan merekam suatu proses pengendapan, dan bahwa perubahan dari satu lapisan ke lapisan lain mencerminkan perubahan proses pengendapan, maka kita telah memiliki suatu titik awal untuk memahami lingkungan pengendapannya. Untuk itu, kita harus mencoba untuk menafsirkan bagaimana perubahan vertikal itu dapat terjadi. Pada dasarnya ada dua proses perubahan utama yang umumnya bekerja secara bersama-sama, namun pada skala yang berbeda-beda.
2.2.3.1 Perubahan Akibat Migrasi Lateral
Apabila kita memperhatikan proses akumulasi sedimen pada lingkungan masa kini, maka akan terlihat bahwa pada sub-lingkungan yang berbeda bekerja proses-proses yang berbeda pula. Proses-proses itu pada gilirannya menghasilkan endapan yang berbeda. Jika kita mencoba untuk membuat peta yang melukiskan penyebaran endapan-endapan itu dari waktu ke waktu, maka kita akan dapat mendeteksi adanya perubahan-perubahan tertentu. Sebagai contoh, suatu daerah yang semula menjadi tempat akumulasi pasir, mungkin di lain saat menjadi tempat pengendapan lumpur. Apabila kita dapat menggali sedimen yang ada di tempat itu, kita akan melihat suatu paket endapan dimana lapisan pasir ditindih oleh lapisan lumpur. Dengan demikian, migrasi lateral berbagai sub-lingkungan pengendapan di bawah kondisi stabil dapat tercermin dalam paket vertikal endapannya. Gagasan ini akan dikembangkan lebih jauh pada Bab 10.
2.2.3.2 Perubahan Akibat Fluktuasi Temporal
Banyak lapisan mencerminkan perubahan akibat efek-efek eksternal. Sebagai contoh, pada dasar suatu danau, kita dapat menemukan perselingan lanau kasar, pasir, dan lumpur. Lanau kasar dan pasir itu mencerminkan perioda luah sungai yang tinggi, sedangkan lumpur mungkin diendapkan pada perioda yang lebih tenang. Di dasar laut dangkal, besar butir dan struktur sedimen dapat berubah-ubah serta mencerminkan perioda-perioda badai dan cuaca yang lebih tenang. Dalam kedua contoh tersebut, lingkungannya sendiri tidak berubah, namun perubahan dalam paket vertikal endapan lingkungan itu terbentuk akibat variasi alami proses-proses yang bekerja didalamnya.
Pada beberapa tatanan, ada baiknya apabila kita memisahkan endapan normal dari endapan katastrofis. Contoh klasik dari tatanan seperti itu adalah tepian benua yang termasuk ke dalam wilayah perairan-dalam dimana, pada kondisi normal, diendap-kan sedimen berbutir halus dari suspensi. Proses pengendapan itu kadang-kadang diselingi oleh pengendapan dari arus pekat katastrofis yang terbentuk pada lereng benua dan tepi paparan. Event deposits itu berwujud pasir dan diendapkan dalam rentang waktu beberapa jam. Event deposits itu mungkin hanya terbentuk sekali setiap beberapa ratus tahun, bahkan mungkin hanya sekali dalam beberapa ribu tahun. Walau demikian, dalam endapan tepian benua, endapan event deposits mungkin memiliki kelimpahan yang jauh lebih tinggi dibanding lumpur endapan sedimentasi normal yang berselingan dengannya. Dengan demikian, peristiwa-peristiwa katastrofis yang berlangsung dalam waktu yang relatif singkat dapat memberikan sumbangan yang sangat besar terhadap rekaman batuan.
2.2.4 Kebenaan Kontak Tajam dan Kontak Berangsur: Kebenaan Bidang Perlapisan
Dalam bagian-bagian sebelumnya telah dikemukakan secara implisit bahwa kontak antar lapisan dapat berupa kontak tajam maupun kontak berangsur. Dalam kaitannya dengan usaha penafsiran lingkungan pengendapan, pengamatan dan pencatatan kontak antar lapisan sebenarnya sama pentingnya dengan pengamatan dan pencatatan lapisan. Batas gradasional meng-indikasikan bahwa proses-proses migrasi lateral terjadi di bawah kondisi yang konstan. Kontak tajam antara lapisan-lapisan yang berbeda dapat membawa kita untuk sampai pada tafsiran mengenai peristiwa katastrofis. Pembentukan relief berskala besar akibat penorehan mungkin menjadi titik awal dimulainya suatu pola sedimentasi baru yang jauh berbeda dengan pola sedimentasi sebelumnya.
Terakhir, ada baiknya jika kita memandang perlapisan sebagai cerminan waktu. Banyak orang mengenal ciri-ciri endapan sedimen yang terbentuk dalam rentang waktu yang sangat pendek: endapan yang mengandung batang pohon dalam posisi tumbuh; tubuh dinosaurus yang relatif lengkap; endapan banjir, endapan badai debu (dust storm), dan endapan awan debu (ash cloud). Endapan seperti itu seringkali menjadi bagian dari suatu paket batuan yang seragam, tebal, dan, ketika ditentukan umurnya, mengindikasikan waktu akumulasi yang cukup panjang (tidak jarang beberapa juta tahun). Timbulnya paradoks seperti itu, dimana endapan yang terbentuk dalam rentang waktu yang sangat panjang hanya direpresentasikan oleh sejumlah kecil sedimen, mendorong sebagian ahli geologi untuk menyimpulkan secara intuitif bahwa sekitar 98% waktu geologi terletak pada bidang perlapisan. Dengan pernyataan seperti itu, para ahli geologi tersebut mempertegas arti penting setiap usaha untuk mengenal rumpang waktu dalam paket sedimen yang tampaknya menerus. Khuluk dan penyebaran fosil jejak tertentu (lihat Bab 9) kadang-kadang memungkinkan kita untuk menganalisis hal itu dengan hasil yang cukup meyakinkan.
2.2.5 Ketidakselarasan
Ketidakselarasan (unconformity) adalah suatu rumpang dalam rekaman stratigrafi yang terbentuk akibat terjadinya perubah-an kondisi yang, pada gilirannya, menyebabkan terhentinya sedimentasi untuk selang waktu yang cukup panjang. Ada berbagai tipe ketidakselarasan yang dikenal oleh para ahli (gambar 2-7). Tipe yang paling mudah dikenal dan didefinisikan adalah ketidakselarasan yang terbentuk diantara batuan sedimen dengan batuan beku atau dengan batuan metamorf. Ketidakselarasan seperti itu dinamakan non-conformity. Ketidakselarasan lain yang relatif mudah untuk dikenal adalah ketidakselarasan yang memisahkan suatu strata dengan strata tua yang telah terlipat. Ketidakselarasan seperti itu disebut ketidakselarasan menyudut (angular unconformity). Ketidakselarasan menyudut kadang-kadang tertukar dengan batas antara strata mendatar dengan lapisan silang-siur berskala besar. Untuk membedakannya, kita perlu memperhatikan strata yang terletak di bawah lapisan-lapisan yang miring. Jika strata tersebut memiliki kedudukan yang normal, maka dapat dipastikan bahwa lapisan-lapisan yang miring itu merupakan lapisan silang-siur.
Rumpang waktu tidak terlalu mudah untuk ditentukan, bahkan tidak diketahui sama sekali, apabila kita tidak memiliki data urut-urutan fosil. Dengan bantuan fosil, rumpang waktu dapat diinferensikan keberadaannya pada paket batuan yang tampak selaras (gambar 2-8), pada paket batuan yang hanya dipisahkan oleh perubahan tipe sedimen (disconformity), bahkan dalam paket batuan yang pada dasarnya disusun oleh tipe-tipe sedimen yang sama (keselarasan-semu). Perlu ditekankan disini bahwa disconformity dan keselarasan-semu (paraconformity) dapat diketahui keberadaannya secara memuaskan apabila kita memiliki bukti hilangnya bagian-bagian tertentu dari urutan fosil. Banyak paket batuan yang tidak atau hanya sedikit mengandung fosil tidak memungkinkan dilakukannya analisis seperti itu.
Struktur erosi besar—misalnya fosil alur yang terbentuk akibat penorehan kipas aluvial, dataran banjir, atau estuarium; fosil alur pasut (tidal channel) yang terbentuk akibat penorehan mudflat; atau fosil ngarai yang terbentuk akibat penorehan lereng benua oleh arus pekat—mudah tertukar dengan disconformity. Pada saat tidak ada fosil, hasil-hasil analisis sedimentologi yang mendetil dapat mengindikasikan kemungkinan adanya rumpang waktu pada suatu paket batuan. Karena itu, paket yang tampak-nya selaras dapat mengandung banyak rumpang waktu. Karena itu, para mahasiswa disarankan untuk mengamati dan mencatat berbagai aspek sedimen yang terletak di atas dan di bawah suatu bidang yang diperkirakan merupakan “ketidakselarasan.” Pengamatan hendaknya dilakukan secara hati-hati dan cermat. Selain itu, para mahasiswa juga disarankan untuk mengajukan dan membahas sebanyak mungkin hipotesis kerja mengenai khuluk bidang seperti itu.
Rumpang pendek dalam rekaman stratigrafi disebut diastem. Diastem demikian pendeknya sehingga tidak tercermin dalam perubahan evolusioner fosil yang berasosiasi dengan sedimen dimana diastem itu berada. Pada tahap awal penelitian, kita sebaiknya menganggap suatu bidang yang diperkirakan merupakan disconformity dan keselarasan-semu sebagai diastem sampai kita menemukan bukti-bukti yang menunjukkan bahwa keduanya merupakan ketidakselarasan. Bidang perlapisan yang memperlihatkan kontak erosi mungkin merupakan tempat dimana terdapat diastem yang cukup lebar, meskipun kita tidak mungkin dapat menyatakan seberapa lebar diastem itu, kecuali pada kondisi-kondisi istimewa.
2.2.6 Potensi Preservasi Perlapisan
Suatu batuan dapat terawetkan dalam rekaman stratigrafi karena adanya sehimpunan peristiwa yang menyebabkan lapisan-lapisan itu terhindar dari perombakkan atau erosi serta karena tingginya laju subsidensi.
Suatu batuan dapat terawetkan antara lain karena batuan itu diendapkan di daerah yang berada di luar jangkauan agen erosi. Agen erosi bekerja secara efektif pada lingkungan-lingkungan energi tinggi seperti laut-dangkal dan alur sungai.
Subsidensi yang cepat, bersama-sama dengan penurunan peranan agen-agen erosi, mempertinggi kemungkinan ter-awetkannya suatu endapan dalam rekaman stratigrafi.
sumber : Struktur Sedimen (Collinson & Thompson, 1982)
Comments
Post a Comment
Bagi Yang Mau Memberi Komentar Tinggal Poskan Komentar di Kotak Komentar..
Yang tak punya url bisa dikosongkan..
tapi tolong di diisi oke Name-nya
Komentar anda saya tunggu :d