Laporan Sedimen UJI BESAR BUTIR

BAB I PENDAHULUAN 1. 1 LATAR BELAKANG

Batuan tersebut terbentuk secara proses fisika, kimia, dan biologi yang terendapkan secara alamiah di berbagai lingkungan pengendapan dan terus berjalan hingga saat ini. Pembelajaran tentang batuan sedimen sangat besar kontribusinya terhadap penentuan dan pembelajaran batuan batuan sedimen purba atau yang berumur tua dalam skala waktu geologi. Banyak batuan sedimen purba yang diperkirakan sistem dan lingkungan pengendapannya dianalogikan dengan proses proses sedimentasi yang terjadi pada saat ini. Proses proses sedimentasi (fisika, kimia, biologi) sangat berhubungan erat dengan kompaksi, sementasi, rekristalisasi. Endapan sedimen (sedimentary deposit) adalah tubuh material padat yang terakumulasi di permukaan bumi atau di dekat permukaan bumi, pada kondisi tekanan dan temperatur yang rendah. Sedimen umumnya (namun tidak selalu) diendapkan dari fluida dimana material penyusun sedimen itu sebelumnya berada, baik sebagai larutan maupun sebagai suspensi. Definisi ini sebenarnya tidak dapat diterapkan untuk semua jenis batuan sedimen karena ada beberapa jenis endapan yang telah disepakati oleh para ahli sebagai endapan sedimen: (1) diendapkan dari udara sebagai benda padat di bawah temperatur yang relatif tinggi, misalnya material fragmental yang dilepaskan dari gunungapi; (2) diendapkan di bawah tekanan yang relatif tinggi, misalnya endapan lantai laut-dalam. 1.2 TUJUAN Tujuan dari pembuatan laporan ini adalah untuk mengetahui dan memahami alat-alat / instrument yang digunakan dalam suatu pengambilan sampel serta beberapa cara dalam analisis besar butir sedimen dan sebagai bahan referensi / informasi tentang study ilmu sedimentology. 1.3 MANFAAT Manfaat dari analisa butir sampel ini adalah 1.4 WAKTU DAN TEMPAT waktu : Hari Senin, tanggal 19 juni 2011 Jam 9.00 WIB s/d 11.00 WIB(Pengambilan sampel menggunankan

metode grab sample) Hari Senin, tanggal 19 juni 2011 Jam 14.00 WIB s/d 15.30 WIB (Pengolahan hasil sampel dan pengenalan alat alat P3GL) Tempat : 1. Pelabuhan Perikanan Nusantara Kejawanan, Cirebon, Jawa Barat. Sebagai tempat awal pengambilan sampel 2. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Laut (P3GL) Jl. Kalijaga 101 Cirebon. 1. 5 TINJAUAN PUSTAKA (secukupnya sesuai materi yang dipraktikkan) Era oseanografi secara sistematis telah dimulai ketika HMS Challenger kembali ke Inggris pada tanggal 24 Mei 1876 membawa sampel, laporan, dan hasil pengukuran selama ekspedisi laut yang memakan waktu tiga tahun sembilan bulan. Anggota ilmuan yang selalu menyakinkan dunia tentang kemajuan ilmiah Challenger adalah John Murray, warga Kanada kelahiran Skotlandia. Sampel-sampel yang dikumpulkan oleh Murray merupakan penyelidikan awal tentang sedimen laut dalam. Distribusi Sedimen Laut : Sedimen yang masuk ke dalam laut dapat terdistribusi pada : 1. Daerah perairan dangkal, seperti endapan yang terjadi pada paparan benua (Continental Shelf) dan lereng benua (Continental Slope). Dijelaskan oleh Hutabarat (1985) dan Bhatt (1978) bahwa ‘Continental Shelf’ adalah suatu daerah yang mempunyai lereng landai kurang lebih 0,4% dan berbatasan langsung dengan daerah daratan, lebar dari pantai 50 – 70 km, kedalaman maksimum dari lautan yang ada di atasnya di antara 100 – 200 meter. ‘Continental Slope’ adalah daerah yang mempunyai lereng lebih terjal dari continental shelf, kemiringannya anatara 3 – 6 %. 2. Daerah perairan dalam, seperti endapan yang terjadi pada laut dalam. Endapan Sedimen pada Perairan Dangkal : Pada umumnya ‘Glacial Continental Shelf’ dicirikan dengan susunan utamanya campuran antara pasir, kerikil, dan batu kerikil. Sedangkan ‘Non Glacial Continental Shelf’’ endapannya biasanya mengandung lumpur yang berasal dari sungai. Di tempat lain (continental shelf) dimana pada dasar laut gelombang dan arus cukup kuat, sehingga material batuan kasar dan kerikil biasanya akan diendapkan.

Sebagian besar pada ‘Continental slope’ kemiringannya lebih terjal sehingga sedimen tidak akan terendapkan dengan ketebalan yang cukup tebal. Daerah yang miring pada permukaannya dicirikan berupa batuan dasar (bedrock) dan dilapisi dengan lapisan lanau halus dan lumpur. Kadang permukaan batuan dasarnya tertutupi juga oleh kerikil dan pasir. Endapan Sedimen pada Perairan Laut Dalam Sedimen laut dalam dapat dibagi menjadi 2 yaitu Sedimen Terigen Pelagis dan Sedimen Biogenik Pelagis. 1. Sedimen Biogenik Pelagis Dengan menggunakan mikroskop terlihat bahwa sedimen biogenik terdiri atas berbagai struktur halus dan kompleks. Kebanyakan sedimen itu berupa sisa-sisa fitoplankton dan zooplankton laut. Karena umur organisme plankton hannya satu atau dua minggu, terjadi suatu bentuk ‘hujan’ sisasisa organisme plankton yang perlahan, tetapi kontinue di dalam kolam air untuk membentuk lapisan sedimen. Pembentukan sedimen ini tergantung pada beberapa faktor lokal seperti kimia air dan kedalaman serta jumlah produksi primer di permukaan air laut. Jadi, keberadan mikrofil dalam sedimen laut dapat digunakan untuk menentukan kedalaman air dan produktifitas permukaan laut pada zaman dulu. 2. Sedimen Terigen Pelagis Hampir semua sedimen Terigen di lingkungan pelagis terdiri atas materi-materi yang berukuran sangat kecil. Ada dua cara materi tersebut sampai ke lingkungan pelagis. Pertama dengan bantuan arus turbiditas dan aliran grafitasi. Kedua melalui gerakan es yaitu materi glasial yang dibawa oleh bongkahan es ke laut lepas dan mencair. Bongkahan es besar yang mengapung, bongkahan es kecil dan pasir dapat ditemukan pada sedimen pelagis yang berjarak beberapa ratus kilometer dari daerah gletser atau tempat asalnya. Angin merupakan alat transportasi penting untuk memindahkan materi langsung ke laut. Lempung pelagis yang ada di laut dibawa terutama oleh tiupan angin (aeolian). Ukuran lempung ini Komponen utama debu yang terbawa angin adalah kuarsa dan mineral lempung. Pada skala global, jumlah masuknya materi Vulkanologi ke sedimen laut dalam adalah kecil. Letusan besar dapat mengeluarkan abu dan debu dalam jumlah yang banyak dengan ketinggian 15-50 km, dan partikel terkecil berukuran 1- Selain pengertian sedimen di atas ada pengertian lain tentang sedimen yaitu batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk oleh proses sedimentasi. Sedangkan sedimentasi adalah proses pengendapan

sediemen oleh media air, angin, atau es pada suatu cekungan pengendapan pada kondisi P dan T tertentu. Dalam batuan sedimen dikenal dengan istillah tekstur dan struktur. Tekstur adalah suatu kenampakn yang berhubungan erat dengan ukuran, bentuk butir, dan susunan kompone mineral-mineral penyusunnya. Studi tekstur paling bagus dilakukan pada contoh batuan yang kecil atau asahan tipis. Struktur merupakan suatu kenampakan yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energi pembentuknya. Pembentukannya dapat pada waktu atau sesaat setelah pengendapan. Struktur berhubungan dengan kenampakan batuan yang lebih besar, paling bagus diamati di lapangan misal pada perlapisan batuan. (Sugeng Widada : 2002). Analisa Besar Butir Analisa granulometri merupakan suatu metoda analisa yang menggunakan ukuran butir sebagai materi analisa. Analisa ini umum digunakan dalam bidang keilmuan yang berhubungan dengan tanah atau sedimen. Dalam analisa ini tercakup beberapa hal yang biasa dilakukan seperti pengukuran rata-rata, pengukuran sorting atau standar deviasi, pengukuran skewness dan kurtosis. Masing-masing pengukuran tersebut mempunyai rumus-rumus yang berbeda dan mempunyai batasan-batasan untuk menggambarkan keadaan dari butiran yang diamati atau dianalisa. Batasanbatasan tersebut biasa disebut dengan verbal limit. Analisa granulometri dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu dengan metode grafis dan metode statistik, dimana metode grafis memuat berbagai macam grafik yang mencerminkan penyebaran besar butir, hubungan dinamika aliran dan cara transportasi sedimen klastik, sedangkan metode statistik menghasilkan nilai rata-rata, deviasi standar, kepencengan dan kemancungan kurva. Pilihan atau Sortasi dapat menunjukkan batas ukuran butir atau keanekaragaman ukuran butir, tipe dan karakteristik serta lamanya waktu sedimentasi dari suatu populasi sedimen (Folk, 1968). Menurut Friedman dan Sanders (1978), sortasi atau pemilahan adalah penyebaran ukuran butir terhadap ukuran butir rata-rata. Sortasi dikatakan baik jika batuan sedimen mempunyai penyebaran ukuran butir terhadap ukuran butir rata-rata pendek. Sebaliknya apabila sedimen mempunyai penyebaran ukuran butir terhadap rata-rata ukuran butir panjang disebut sortasi jelek. Ada hubungan antara ukuran butir dan sortasi dalam batuan sedimen. Hubungan ini terutama terjadi pada batuan sedimen berupa pasir kasar sampai pasir sangat halus. Pasir dari berbagai macam lingkungan air menunjuk bahwa pasir halus mempunyai sortasi yang lebih baik daripada pasir sangat halus. Sedangkan pasir yang diendapkan oleh angin sortasi terbaik terjadi pada ukuran pasir sangat halus ( Blatt,dkk dalam Kusumadinata, 1980).

Kepencengan (SKEWNESS) adalah penyimpangan distribusi ukuran butir terhadap distribusi normal. Distribusi normal adalah suatudistribusi ukuran butir dimana pada bagian tengah dari sampel mempunyai jumlah butiran paling banyak. Butiran yang lebih kasar serta lebih halus tersebar disisi kanan dan kiri dalam jumlah yang sama. Apabila dalam suatu distribusi ukuran butior berlebihan partikel kasar, maka kepencengannya bernilai negatif (Folk, 1974). Besar butir rata-rata merupakan fungsi ukuran butir dari suatu populasi sedimen (missal pasir kasar, pasir sedang, dan pasir halus). Besar butir rata-rata dapat juga menunjukkan kecepatan turbulen/ sedimentasi dari suatu populasi sedimen. Adapun partikel-partikel sedimen oleh Friedman dan Sanders (1978) dapat dibedakan menjadi 2 kelompok : 1. Hasil rombakan atau hancuran padat dari endapan tua. 2. material yang bukan merupakan hasil rombakan atau hancuran padat yang terdiri dari material yang dikeluarkan lewat semburan gunung berapi dan material terlarut di air yang ditransportasikan dan diendapkan pada tempat akumulasi pengendapan oleh sekresi biologis atau proses pengendapan secara kimia. Sumber sedimen dapat berasal dari berbagai tempat. Drake (1978) menerangkan bahwa terdapat 3 sumber dari material sedimen yang ditemukan pada permukaan dasar laut yaitu sumber dari daratan yang menyuplai material hancuran dan material terlarut sumber asli dari laut dan material angkasa luar. Setelah proses pelapukan terjadi selanjutnya sedimen asal mengalami proses transportasi dan lithifikasi. Drake (1978) pada proses transportasi, dibawah kondisi normal, erosi menghasilkan nilai (rate) yang sama dengan pelapukan batuan. Faktor yang mempengaruhinya adalah: a.Kecepatan pengendapan b.Arus aliran fluida c.Gelombang Hasil sedimentasi yang telah berlangsung lama akan mengalami konsolidasi atau lithifikasi (pembatuan). Sedimen yang terlithifikasi disebut batuan sedimen. Faktor yang mempengaruhi terhadap proses lithifikasi antara lain proses fisika, proses kimiawi dan proses biologi. Ukuran butiran berpengaruh terhadap sifat-sifat dari butiran tersebut. Krumbreindan Sloss (1963) menyatakan bahwa pada butiran sedimen , ukuran sedimen berhubungan dengan dinamika transportasi dan deposisi. Ukuran butiran akan mencerminkan resistensi butiran terhadap proses pelapukan, erosi dan abrasi, Pada proses transportasi berpengaruh terhadap bentuk, ukuran butir,

kebolaan maupun sifat-sifat dari kumpulan butiran seperti sortasi, kepencengan dan kepuncakan akibat dari gesekan antara butiran dengan butiran maupun dengan batuan dasar. Besar kecilnya partikel penyusun tanah tersebut akan menentukan kemampuan dalam hal menahan air, mengurung tanah, dan produksi bahan organic (Dwijoseputro,1987). Dalam klasifikasi sedimen berdasarkan ukuran dapat menggunakan skala wentworth (Kusumadinata,1980). Dikenal umum dengan nama Skala Wentworth, skema ini digunakan untuk klasifikasi materi partikel aggregate ( Udden 1914, Wentworth 1922). Pembagian skala dibuat berdasarkan faktor 2 ; contoh butiran pasir sedang berdiameter 0,25 mm – 0,5 mm, pasir sangat kasar 1 mm – 2 mm, dan seterusnya. Skala ini dipilih karena pembagian menampilkan pencerminan distribusi alami partikel sedimen; sederhananya, blok besar hancur menjadi dua bagian, dan seterusnya.Empat pembagian dasar yang dikenalkan : 1.

lempung ( 2 mm). Skala phi adalah angka perwakilan pada skala Wentworth. Huruf Yunani

‘Ф’ (phi) sering digunakan sebagai satuan skala ini. Dengan menggunakan logaritma 2 ukuran butir dapat ditunjukkan pada skala phi sebagai berikut : Ф = – log 2 (diameter butir dalam mm). Tanda negatif digunakan karena biasa digunakan untuk mewakili ukuran butir pada grafik, bahwa ukuran butir semakin menurun dari kanan ke kiri. Dengan menggunakan rumus ini, butir yang berdiameter 1 mm adalah 0Ф; 2mm adalah -1Ф, 4 mm adalah -2Ф, dan seterusnya; ukuran butir yang semakin menurun, 0,5 mm adalah +1Ф, 0,25 mm adalah 2Ф, dan seterusnya. Berikut adalah ukuran yang terdapat dalam skala Wenworth : Gravel, terbagi atas 4 bagian yakni : Bolders/Bongkah (>256mm), Cobble/Berangkal (64-256mm), Pebble/Kerakal (4-64mm), dan Grit/Granule/Butiran (2-4mm). Sand, Pasir Sangat Kasar (1-2mm), Pasir Kasar (1/2-1mm), Pasir Sedang (1/4-1/2mm), Pasir Halus (1/8-1/4mm), dan Pasir Sangat Halus(1/16-1/8mm) Mud, terbagi atas 2 : Silt/Lanau (1/256-1/6mm) dan Clay/Lempung (50% carbonate minerals, yaitu: calcite (CaCO3 – rhombohedral), aragonite (CaCO3 – orthorhombic), dan mineral dolomite (Ca-Mg (CO3)2). Aragonite termasuk unstable minerals at surface temperature and pressure, sehingga jarang kita jumpai. Dari hal tersebut munculah 2 komponen penyusun yang penting yaitu calcite dan dolomite. Dari sini Boggs (1987) mengklasifikasi jika calcite nya >90% maka disebut Limestone, dan jika dolomite nya yang >90% disebut Dolostone, jika kurang dari itu hanya mensifati saja misal namanya menjadi Dolomitic limestone, dst. Klasifikasi Zigg Zingg (1935) menggunakan nisbah b/a dan c/b (dimana a, b, dan c berturut-turut panjang, lebar, dan tebal partikel) untuk mendefinisikan empat kategori bentuk. Kategori-kategori itu—oblate, prolate, triaxial, dan equi-axial. Dimana klsafikasi ini membagi batuan sedimen berdasarkan bentuk kebundarannya yaitu sebagai berikut : 1. Angular (menyudut) (0-0,15): sangat sedikit atau tidak ada jejak penghancuran; sudut dan sisi partikel tajam; sudut sekunder (tonjolan minor dari profil partikel; bukan sudut antar-muka partikel) banyak dan tajam. 2. Subangular (menyudut tanggung) (0,15-0,25): sedikit jejak penghancuran; sudut dan tepi partikel hingga tingkat tertentu membundar; banyak terdapat sudut sekunder (10-20), meskipun tidak

sebanyak seperti pada partikel menyudut. 3. Subrounded (membulat tanggung) (0,25-0,40): jejak penghancuran cukup banyak; sudut dan sisi partikel membundar; jumlah sudut sekunder relatif sedikit (5-10) dan umumnya membundar. Luas permukaan partikel berkurang; sudut-dalam asli, meskipun membundar, masih terlihat jelas. 4. Rounded (membundar) (0,40-0,60): Bidang-bidang asli hampir terhancurkan seluruhnya; bidang yang relatif datar masih dapat ditemukan. Sisi dan sudut asli menjadi melengkung dan membentuk kurva yang relatif besar; hanya sedikit ditemukan sudut sekunder (0-5). Pada kebundaran 0,60, semua sudut sekunder hilang. Bentuk asli masih terlihat. 5. Well rounded (sangat bundar) (0,60-1,00): tidak ada permukaan, sudut, atau sisi asli; semuanya membentuk lengkungan-lekungan besar; tidak ada bagian yang datar; tidak ada sudut sekunder. Bentuk asli tidak terlihat lagi, amun dapat diperkirakan dari bentuknya yang sekarang.

BAB II METODE PENELITIAN 3.1 METODE PENENTUAN TITIK LOKASI PENGAMBILAN SAMPLE Dalam pengambilan sampel sedimen dalam praktikum ini kita berlayar menuju laut sekitar kurang lebih 1 km dari pantai dengan penentuan 3 titik sampel yang lacak menggunakan alat GPS 3.2 METODE PENGAMBILAN SAMPLE 3.2.1 Metode Grab Sample Grab sampler berfungsi untuk mengambil sedimen permukaan yang ketebalannya tergantung dari tinggi dan dalamnya grab masuk kedalam lapisan sedimen. Alat ini biasa digunakan untuk mengambil sampel sedimen pada perairan dangkal. Berdasarkan ukuran dan cara operasional, ada dua jenis grab sampler yaitu grab sampler berukuran kecil dan besar. Grab sampler yang berukuran kecil dapat digunakan dan dioperasionalkan dengan mudah, hanya dengan menggunakan boat kecil alat ini dapat diturunkan dan dinaikkan dengan tangan. Pengambilan sampel sedimen dengan alat ini dapat dilakukan oleh satu orang dengan cara menrunkannya secara perlahan dari atas boat agar supaya posisi grab tetap berdiri sewaktu sampai pada permukaan dasar perairan. Pada saat penurunan alat, arah dan kecepatan arus harus diperhitungkan supaya alat tetap konstant pada posisi titik sampling. Grab Sampler yang berukuran besar memerlukan peralatan tambahan lainnya seperti winch

(kerekan) yang sudah terpasang pada boat/kapal survey berukuran besar. Alat ini menggunakan satu atau dua rahang/jepitan untuk menyekop sedimen. Grab diturunkan dengan posisi rahang/jepitan terbuka sampai mencapai dasar perairan dan sewaktu diangkat keatas rahang ini tertutup dan sample sedimen akan terambil. Keuntungan pemakaian grab sampler adalah lokasi sampel dapat ditentukan dengan pasti, prakiraan kedalam perairan dapat diketahui, sedangkan kerugiannya adalah kapal harus berhenti sewaktu alat dioperasikan, sampel teraduk, dan beberapa fraksi sedimen yang halus mungkin hilang. 3.2.2 Metode Ayakan Analisa besar butir ini pada umumnya berdasarkan kepada teori – teori kecepatan endapan partikel (settling velocity of particle), analisa ayakan dan beberapa teori lainnya. Teori kecepatan perngendapan partikellebih cocok digunakan pada butir – butir batuan yang lebih halus, sedangkan butir – butir batuan yang relative lebih halus, sedangkan butir – butir batuan yang lebih kasar lebih cocok digunakan dengan teori ayakan. Teori ayakan ini mulai dipergunakan pada tahun 1704 (Krumbein, 1932). Dalam analisa ayakan diperlukan butiran – butiran batuan sedimen yang benar – benar lepas, sehingga batuan sedimen klastik yang telah mengalami kompaksi perlu diuraikan menjadio butiran – butiran lepas . Dan penguraian batuan sedimen dapat diuraikan secara fisik dan kimiawi. Dalam melakukan analisa besar butir khususnya analisa ayakan sebenarnya tidak sederhana seperti dalam prakteknya. Beberapa seri ayakan yang dapat digunakan dalam analisa besar butir diantaranya adalah ASTM sieve series, Tyler sieve series dan IMM sieve series dan masing – masing mempunyai lubang bukaan yang berbeda. Berikut merupakan table ASTM sieve series, Tyler sieve series, IMM sieve series : ASTM sieve series Mesh 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Tyler sieve series

IMM sieve series Opening 4.00 3.36 2.83 2.38 2.00 1.68 1.41 1.19 1.00 0.84

25 30 35 40 45 50 60 70 80 100 120 140 170 200 230 270 325 Mesh 5 8 10 16 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 120 150 200 Mesh 5 8 10 16 20 25 30 35 40 45 50

0.71 0.59 0.50 0.42 0.35 0.297 0.25 0.21 0.177 0.149 0.125 0.105 0.083 0.074 0.062 0.053 0.044 Opening 2.540 1.574 1.270 0.782 0.635 0.508 0.426 0.416 0.317 0.254 0.211 0.180 0.157 0.137 0.125 0.105 0.084 0.061 Opening 2.540 1.574 1.270 0.792 0.635 0.508 0.421 0.416 0.317 0.254 0.211

60 70 80 90 100 120

0.180 0.157 0.139 0.127 0.107 0.084

Dasar dari metode ayakan adalah bahwa butiran dibagi atas selang-selang kelas yang dibatasi oleh besarnya lubang ayakan. Penyebaran kumulatif dari besar butir dalam hal ini adalah yang lebih kasar yang tersangkut. Set dari ayakan ini banyak yang dipergukan dalam teknik dan ada beberapa macam skala besar butir yangsering dipergunakan dalam analisa ukuran besar butir, anata lain: Skala besar butir “Udden dan Wentworth” Skala besar butir “Attenberg” Skala besar butir “Enginering” Dalam analisa besar ukuran butir, macam sklala besar butir yanga akan dipergunakan dapat dipilih salah satunya dari skala besar butir yang tersebut di atas. Selain skala-skala tersebut di atas, juga disajikan skala besar butir LBPN-LIPI. Skala besar butir yang sering digunakan adalah skala besar butir berbentuk logaritma yang merupakan deretan angka-angka hasil minus logaritma dan disebut dengan skala ‘phi’. σ (phi) = -2 log d : dimana d adalah diameter menurut skala Wentworth (Krumbein, 1934). Hal ini disebabkan karena lebih mudah dalam perhitungan dan data yang diperoleh dapat di plot ke dalam kertas semi log atau kertas probabilitas atau kertas lainnya.

3.2.3 METODE ANALISIS SAMPLE

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 ALAT-ALAT YANG TERDAPAT PADA P3GL (disertai foto dan penjelasan) 3.2 HASIL PRAKTIKUM 3.3 PEMBAHASAN BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA