SM-IAGI UNG

Pasir merupakan material granular alami yang belum terkonsolidasi. Pasir terdiri dari butiran-butiran yang berukuran dari 1/16 – 2 mm. Butiran pasir bisa berupa mineral tunggal, fragmen batuan atau biogenik.

Material granular yang lebih halus dari pasir disebut sebagai lanau, dan yang lebih besar disebut sebagai kerikil. Pada umumnya pasir terdiri dari mineral silikat atau fragmen batuan silikat. Sejauh ini mineral yang paling umum ditemukan sebagai penyusun pasir adalah mineral kuarsa. Namun, pasir adalah material campuran yang terjadi secara alami, yang berarti bahwa pasir tidak hanya mengandung satu komponen tunggal. Pasir yang telah terkonsolidasi adalah jenis batuan yang dikenal sebagai batupasir.

Pembentukan Pasir

Pasir terbentuk karena adanya proses pelapukan fisik dan kimia pada batuan. Proses pelapukan ini biasanya dipelajari secara terpisah, tetapi pada kenyataannya kedua proses ini biasanya berjalan beriringan karena keduanya cenderung saling mendukung dalam proses pelapukan.

Pelapukan kimia merupakan faktor penting dalam pembentukan pasir secara keseluruhan, karena proses ini terjadi secara efisien di lingkungan yang lembab maupun panas. Sedangkan pelapukan fisik hanya mendominasi di tempat-tempat yang dingin dan / atau kering. Pelapukan batuan dasar yang menghasilkan pasir biasanya terjadi di bawah tanah. Tanah yang menutupi batuan dasar membuat lingkungan sekitar batuan menjadi lembab, yang kemudian mempercepat proses disintegrasi batuan.

Granit adalah jenis batuan yang umum dan merupakan contoh yang bagus dari proses pembentukan pasir. Granit sebelum melapuk, terdiri dari mineral-mineral berikut:

Apa yang terjadi jika granit melapuk?

Setelah itu?

Komposisi Pasir

Pasir merupakan kompulan material residual dari yang sudah ada sebelum pelapukan batuan terjadi. Namun, ada satu aspek penting - pasir terbentuk di lingkungan yang keras, di mana hanya yang terkuat yang bisa bertahan. "Terkuat" adalah yang paling tahan terhadap proses pelapukan. (baca: pasir terbentuk dari apa?)

Kuarsa adalah salah satu mineral dari daftar mineral penyusun pasir yang umum ditemukan pada sampel pasir. Kuarsa menghuni 12% dari kerak bumi. Hanya saja feldspar lebih banyak daripada kuarsa, menghuni lebih dari 50% kerak bumi.

Mineral-mineral yang relatif jarang seperti turmalin, zirkon, rutil, dll, juga sangat resisten terhadap pelapukan, namun jarang ditemukan dalam jumlah banyak dalam komposisi pasir. Mineral-mineral tersebut secara umum disebut sebagai heavy minerals (mineral berat).

Mineral berat ini kadang terkonsentrasi dalam jumlah yang banyak sebagai komponen penyusun pasir. Hal tersebut biasanya diakibatkan oleh proses penyortiran hidrodinamik. Baik itu gelombang laut atau aliran sungai yang menyortir butiran yang lebih berat dan membawa butiran lainnya yang lebih ringan. Endapan yang dihasilkan dari proses ini dikenal sebagai placers. Mineral-mineral yang sering diekstrak dari endapan placer adalah emas, kasiterit, ilmenit, monasit, magnetit, zirkon, rutil, dll.

Mineral-mineral pembentuk batuan lainnya seperti amphibole dan mika juga sering ditemukan di dalam sampel pasir, meskipun hanya dalam jumlah sedikit. Kelompok mineral ini termasuk yang tidak tahan terhadap pelapukan, contohnya seperti olivin dan piroksen.

Namun, ada beberapa pantai yang sebagian besar terdiri dari piroksen dan olivine dengan sedikit campuran magnetit, sering disebut sebagai black sand (pasir hitam). Bagaimana hal seperti itu bisa terjadi? Pasir pantai seperti ini biasanya terdapat di daerah vulkanik aktif. Piroksen dan olivin merupakan mineral yang umum sebagai penyusun batuan mafik, seperti basalt. Pasir hitam adalah fenomena khas dari kepulauan vulkanik samudra, di mana granit dan batuan felsik lainnya tidak ditemukan.

Kebanyakan dari sampel pasir, butiran pasir terdiri dari mineral-mineral tunggal. Namun terkadang pasir juga mengandung fragmen batuan (fragmen litik). Granit biasanya terdisintegrasi menjadi butiran mineral yang berbeda-beda, tapi filit dan basal cenderung hadir sebagai fragmen litik dalam komponen pasir. Hal tersebut terjadi karena filit dan basal adalah batuan yang bertekstur halus. Fragmen litik ini sering terbentuk di daerah-daerah di mana erosi terjadi sangat cepat, contohnya di daerah pegunungan.

Terkadang pasir juga mengandung mineral baru atau agregat mineral yang tidak terbentuk dari proses pembekuan magma. Contoh penting adalah mineral lempung glauconite yang terbentuk dalam endapan pasir di lingkungan laut, menghasilkan jenis batuan yang disebut glauconitic sandstone. Keberadaan mineral ini memberi warna hijau gelap yang khas untuk kebanyakan sampel pasir.

Ada banyak contoh pasir aneh lainnya yang membutuhkan kondisi pembentukan khusus. Salah satu contoh yang baik adalah pasir di New Mexico yang terdiri dari gipsum murni. Pasir dengan komposisi seperti ini cukup aneh dan jarang, karena gipsum merupakan mineral evaporit. Mineral seperti ini hanya dapat bertahan dalam kondisi kering. Halit, yang bahkan lebih mudah larut dari gipsum, juga dikenal sebagai komponen pembentuk pasir dalam kondisi tertentu.

Debu vulkanik biasanya dipelajari secara terpisah, tidak diaktegorikan sebagai jenis pasir. Mungkin karena kita manusia cenderung menciptakan hambatan buatan dan prinsip-prinsip klasifikasi. Sedimen dan piroklastik adalah dua dunia yang berbeda. Pada kenyataannya, hal ini menjadi lebih rumit karena selalu saja ada alasan untuk mengatakan bahwa butiran debu vulkanik (dan material piroklastik lainnya seperti lapili dan bom) juga merupakan jenis sedimen, karena mereka terendapkan di permukaan tanah melalui proses yang tidak jauh berbeda dari proses endapan pasir di sungai, pantai, atau pun gurun. Debu vulkanik dan pasir bahkan memiliki prinsip-prinsip klasifikasi yang sebanding. Debu vulkanik adalah sedimen piroklastik dengan ukuran butir rata-rata kurang dari 2 milimeter. Oleh karena itu, debu vulkanik juga bisa dianalogikan sebagai pasir atau lempung.

Jenis pasir berikutnya adalah pasir biogenik. Pasir biogenik terdiri dari fragmen eksoskeleton dari organisme laut. Kontributor umum dari komponen jenis ini adalah koral, foraminifera, landak laut, sponge, moluska, ganggang, dll. Jenis pasir seperti ini biasanya dikenal sebagai pasir koral, meskipun dalam banyak kasus pasir tersebut tidak mengandung fragmen koral sama sekali. Pasir biogenik biasanya berwarna terang dan tersebar luas di daerah dekat katulistiwa. Koral biasanya hanya hidup di lingkungan air hangat, tetapi ada juga beberapa taxons lain yang dapat hidup dengan baik di lingkungan yang lebih dingin. Pasir biogenik karbonatan juga berkontribusi dalam pembentukan batugamping.

Terkadang pasir mengandung beberapa atau seluruhnya terdiri dari butiran karbonat yang bukan berasal dari fragmen organisme laut yang mati. Butiran karbonat ini disebut sebagai ooid. Pasir juga tidak sepenuhnya terdiri dari mineral-mineral tunggal, litik, atau pun biogenik. Dalam banyak kasus, dua di antaranya, atau bahkan ketiganya tercampur dalam satu sampel sedimen pasir.

Tekstur dan Transportasi Sedimen Pasir

Ahli geologi mendeskripsikan pasir dengan mengukur kebundaran dan distribusi ukuran butirnya. Dengan melakukan itu mereka dapat mendapatkan informasi tentang asal-usul pasir tersebut. Kebundaran biasanya memberikan informasi tentang seberapa jauh rute transportasi sedimen, dan distribusi ukuran butir membantu ahli geologi untuk menentukan dari lingkungan mana sedimen tersebut diendapkan. Pasir sungai biasanya terpilah buruk, sedangkan pasir pantai atau gurun lebih bulat dan terpilah baik.

Ukuran rata-rata butiran pasir ditentukan oleh energi dari media transport. Semakin kuat kecepatan arus (baik itu arus sungai atau gelombang laut) maka semakin mungkin arus tersebut membawa material yang lebih berat / besar.

Pada umumnya media transport pasir adalah arus sungai. Butiran pasir cenderung bergerak melompat-lompat terhadap rata-rata kecepatan arus sungai. Mode gerakan ini dikenal sebagai saltation. Sedangkan lanau, material sedimen yang jauh lebih ringan dari pasir, cenderung bergerak melayang-layang terhadap rata-rata kecepatan arus sungai. Gerakan ini disebut suspended load.

Butiran sedimen pasir yang diangkut oleh sungai-sungai pada akhirnya diendapkan di mulut sungai, di mana kecepatan arus tiba-tiba menurun. Kemudian, gelombang laut (longshore currents) mengambil alih dan membawa sedimen pasir ke sepanjang garis pantai. Butiran sedimen pasir yang dibawa oleh sungai-sungai juga diendapkan pada flood plain, channel bar maupun point bar.

***

Sumber: Pasir / Pembentukan, Komposisi, Tekstur, Transportasi
Bahan Bacaan:

Tephrochronology adalah metode korelasi dan penanggalan umur dari urut-urutan peristiwa geologi seperti, stratigrafi kuarter, geokronologi, rekonstruksi paleoenvironment, vulkanologi, geomorfologi, arkeologi, evolusi manusia, dan paleoantropologi. Metode ini bertujuan mengkarakterisasi dan mengidentifikasi lapisan tephra berdasarkan sifat fisik yang ada di lapangan maupun sifat-sifat lain yang diperoleh dari hasil analisis labolatorium.

Sebuah litografi yang menggambarkan Gunung Krakatau pada kejadian Erupsi 1883. - wikipedia.org

Produk vulkanik seperti lava flows, ash flows, ash layers, dan tuffs dapat menjadi penanda stratigrafi yang sangat baik dan memiliki batasan umur antara asosiasi endapan. Material vulkanik yang dihasilkan umumnya diendapkan dalam waktu yang singkat (dalam beberapa jam atau hari) setelah erupsi. Suatu unit vulkanik, misalnya jatuhan piroklastik, diendapkan terus menerus secara lateral, dapat digunakan sebagai penanda umur antar lapisan yang terpisah secara geografis.

Lapisan debu vulkanik (dikenal sebagai lapisan tephra) dapat mencakup area yang luas, oleh karena itu tephra merupakan material vulkanik yang sering digunakan dalam korelasi khronostratigrafi. Tephrochronology telah dikembangkan sejak ~50 tahun terakhir dengan mempelajari lapisan debu vulkanik dan tufa untuk digunakan dalam korelasi dan penanggalan umur sedimen, batuan dan struktur. Tephrochronology merupakan alat yang sangat ampuh, untuk mendapatkan data khronostratigrafi dalam studi yang beragam seperti regional stratigrafi, penanggalan - rates - arah gerakan lempeng tektonik, kalibrasi - evaluasi metode kronologi lainnya, dan korelasi flora - fauna dan isotopic stage.

Lapisan tephra juga sangat efektif dalam korelasi dan penanggalan umur sampel sedimen dari drill cores, karena bahkan dalam jumlah yang relatif kecil, tephra dapat dianalisis untuk mendapatkan data yang definitif.

Examining tephra (volcanic ash) layers in a sediment core. Sumber: earth.northwestern.edu

Tephrochronology dibagi menjadi dua sub disiplin ilmu: tephrostratigraphy dan tephrochronometry.

• Tephrostratigraphy adalah korelasi lapisan tephra dengan mencocokan sifat fisik, geokimia dan karakteristik urutan stratigrafi.
• Tephrochronometry adalah penanggalan umur numerik lapisan tephra, baik dari tephra itu sendiri (misalnya, dengan metode potassium-argon atau fission track), atau secara tidak langsung dari umur asosiasi lapisan atau endapan.

Geologist explaining the importance of tephochronology to students on field in Iceland. Sumber: wikipedia.org

Tephrochronology menjadi teknik khronostratigrafi yang powerful ketika dikombinasikan dengan metode penanggalan umur dan korelasi lainnya, misalnya: magnetostratigraphy, teknik penanggalan isotop, kalibrasi, teknik penanggalan relatif seperti thermoluminescence, amino-acid racemization, dendrochronology, paleopedology, dan biostratigrafi.
Compiled by Ebay Febryant
Referensi:

• Alloway, B.V., Larsen, G., Lowe, D.J., Shane, P.A.R., Westgate, J.A., (2007). "Tephrochronology", Encyclopedia of Quaternary Science (editor-Elias, S.A) 2869-2869 (Elsevier) 
• Lowe, D.J. (2011). Tephrochronology: principles, functioning, application. In: Prior, C., Rogers, K., Vandergoes, M., (eds), 8th Quaternary Techniques Short Course - Techniques of Palaeoclimatic and Palaeoenvironmental Reconstruction. National Isotope Centre, GNS Science, Lower Hutt, 19-20 May 2011.
• Lowe, D.J., Hunt, J.B., (2001), A summary of terminology used in tephra-related studies. Les Dossiers de 1' Archaeo-Logis 1.

Material Sedimen

Sifat material sedimen sangat bervariasi dari sisi origin, ukuran, bentuk dan komposisi. Material tersebut bisa berasal dari pelapukan batuan yang lebih tua, hasil erupsi gunungapi, ataupun organisme seperti filamen mikroba yang terbentuk dari kalsium karbonat baik dalam bentuk utuh atau berupa pecahan cangkang, terumbu karang, tulang dan sisa-sisa tanaman. Pengendapan langsung larutan mineral dalam air juga merupakan sumber material sedimen pada kondisi tertentu.

Erosi dan pengendapan - Sumber gambar : web.gccaz.edu

Proses Sedimentasi
Proses transportasi material sedimen ke lokasi pengendapan melibatkan gaya gravitasi, air, udara, es, dan aktivitas organisme/biologi. Akumulasi material sedimen sebagian besar dipengaruhi oleh unsur kimia, suhu, dan karakter biologinya. Proses transportasi dan pengendapan dapat diinterpretasikan dari karakteristik tiap-tiap lapisan batuan sedimen, baik dari struktur, ukuran, bentuk, dan distribusi material sedimennya.

Dengan asumsi bahwa hukum yang mengatur proses fisik dan kimia tidak berubah selama proses sedimentasi berlangsung, hasil pengukuran secara rinci dari batuan sedimen dapat digunakan untuk membuat estimasi (dalam berbagai tingkat akurasi) dari sifat fisik, kimia dan kondisi biologis. Kondisi ini termasuk salinitas, kedalaman dan kecepatan aliran air di lingkungan danau atau laut, kekuatan dan arah angin di gurun dan rentang pasang surut di lingkungan laut dangkal.

Lingkungan dan Facies Sedimen
Lingkungan pengendapan di darat ataupun di laut dapat dicirikan dengan proses fisik dan kimia, serta tipe organisme yang hidup dalam kondisi tertentu pada saat itu. Sebagai contoh, di lingkungan fluvial (sungai) terdapat channel bar yang dihasikan dari pengendapan material yang berukuran kerikil dan pasir yang ditransport oleh arus air. Ketika sungai bajir, air akan membawa material sedimen yang relatif berukuran halus (tergantung kuat arus saat bajir) kemudian diendapkan dalam bentuk lapisan tipis yang menutup tanah dan tumbuhan yang ada di lingkungan dataran banjir. Dalam suksesi batuan sedimen, suatu channel dapat direpresentasikan sebagai lensa batupasir atau konglomerat yang menunjukkan struktur internal yang dibentuk oleh pengendapan channel bar, dan lingkungan dataran banjir akan direpresentasikan oleh lapisan tipis mudrock dan batupasir dengan adanya akar-akaran dan bukti lain dari bentukan tanah.

Kenampakan Point bar, Channel bar dan Floodplain - Sungai Bone, Gorontalo Sumber gambar: google map

Lingkungan pengendapan pada deskripsi batuan sedimen sering disebut sabagai "facies". Facies batuan adalah tubuh batuan dengan karakteristik tertentu yang mencerminkan kondisi lingkungan pada saat batuan itu dibentuk (Reading & Levell 1996). Pendeskripsian facies dari suatu batuan sedimen akan melibatkan data-data karakteristik litologi, tektur, struktur sedimen dan konten fosil yang dapat membatu kita dalam menentukan proses pembentukannya. Dengan mengenali asosiasi fasies, memungkinkan kita untuk menetapkan kombinasi proses yang dominan; karakteristik lingkungan pengendapan ditentukan oleh proses geologi yang ada, dengan demikian ada hubungan antara asosiasi fasies dan lingkungan pengendapan. Sebagai contoh, jika kita menemukan singkapan lensa batupasir, bisa dikatakan itu merupakan channel sungai jika lensa batupasir tersebut ditemukan berasosiasi dengan singkapan floodplain. Namun, pengenalan bentuk channel di lapangan bukanlah dasar untuk menentukan lingkungan pengendapan, karena channel juga hadir di rangkaian geologi setting lainnya, seperti delta, lingkungan pasang surut dan laut dalam.

Anatomi braided river - Sumber gambar : seddepseq.co.uk

Stratigrafi
Penggunaa istilah "Stratigraphy" pertama kali dikemukakan oleh d'Orbingy pada tahun 1852, namun pemahaman konsep lapisan batuan (strata) sebagai urutan kejadian masa lampau dikemukakan pertama kali oleh Nicolas Steno pada tahun 1667. Steno mengembangkan prinsip superposisi: dimana dalam urutan batuan yang berlapis, lapisan batuan yang ada di bawah lebih tua daripada yang di atas.

Hukum Superposisi - Sumber gambar: geol.umd.edu

Umur relatif batuan dan peristiwa yang terekam, dapat ditentukan dengan hubungan stratigrafi sederhana (batuan tertua berada di bawah dari yang muda), fosil yang terawetkan dalam lapisan dan dengan pengukuran proses seperti peluruhan radioaktif dari unsur-unsur.

Aspek lain dari stratigrafi adalah sebagai metode untuk menemukan cadangan energi: misalnya, 'sequence stratigraphy', suatu teknik prediksi yang sering digunakan dalam industri hidrokarbon, yang dapat membantu kita untuk menemukan cadangan minyak dan gas bumi.

Korelasi umur batuan berdasarkan keterdapatan fosil dari tempat satu ke tempat yang lain. Sumber gambar: wikibooks.org

Kombinasi sedimentologi dan stratigrafi memungkinkan kita untuk membuat gambaran kondisi permukaan bumi pada waktu dan tempat yang berbeda. Karakter batuan sedimen yang telah diendapkan, mungkin dapat memberikan informasi bahwa pada suatu waktu daerah tersebut merupakan hamparan gersang, dengan bukti-bukti endapan gurun pasir seperti dune. Di tempat yang sama, tapi pada waktu yang berbeda, tempat tersebut berubah menjadi laut dangkal yang memungkinkan pembentukan terumbu karang. Dengan menafsirkan proses dan lingkungan pengendapan pada suatu batuan sedimen, kita dapat menemukan rekaman kejadian dari perubahan tersebut. Selain itu, studi sedimentologi dan stratigrafi juga dapat memberikan informasi tentang perubahan paleogeografi, lempeng tektonik dan cekungan sedimen.

Compiled by Ebay Febryant
Referensi :

• Chernicoff, S. & Whitney, D. (2007) Geology: an Introduction to Physical Geology (4th edition). Pearson/Prentice Hall, New Jersey.
• Grotzinger, J., Jordan, T.H., Press, F. & Siever, R. (2007) Understanding Earth (5th edition). Freeman and Co., New York.

Geology is the study of the earth.

Geologi adalah ilmu yang baru, ilmu ini dikenal sejak beberapa ratus tahun yang lalu.

Geologi adalah dimana ilmu-ilmu lain (seperti: kimia, fisika, biologi, dll) terintegrasi untuk dapat menggambarkan, menjelaskan, dan memahami proses, sifat fisik dan material pembentuk bumi. Geologi adalah dimana fantasi dan sekumpulan fakta bertemu dalam satu ruang kreatifitas. Geology is where time goes wild !!!

Geologi memiliki sejumlah disiplin ilmu yang saling berhubungan erat seperti; Geomorfologi, Petrologi, Sedimentologi, Geologi Struktur, Tektonika, Geologi Sejarah, Paleontologi, Geofisika, Endapan Mineral, dan Geologi Minyak Bumi. Misalnya, Geologi Minyak Bumi pasti akan melibatkan, diantaranya: survey seismik (Geofisika), interpretasi struktur (Geologi Struktur), sedimentological understanding (Sedimentologi), paleontological dating (Paleontologi), dll.

Ada yang beranggapan bahwa geologi sangat tidak akurat atau tidak saintifik. Alasannya adalah sistem alam dari bumi kita yang sangat kompleks. Setiap batuan, oilfield reservoir atau ore body itu terbentuk dari interaksi antara proses dan mekanisme geologi yang 'unique' dan sangat sulit untuk diprediksi secara detail. Sebagai contoh, geologi dapat memprediksi wilayah yang rawan gempa bumi, letusan gunungapi, atau longsoran batuan yang diperkiran akan terjadi 100 tahun mendatang atau lebih, tapi tidak tahu persis kapan dan bahkan tidak tahu persis dimana itu akan terjadi.

Geologi selalu dalam aspek orientasi proses. Bagaimana batuan reservoir itu terbentuk? Apakah itu terbentuk dari pasir yang ada di pantai, atau channel bar yang ada di sungai, atau dari submarine slide deposit? Bagaimana magma bisa sampai ke permukaan melewati kerak bumi dan menghasilkan gunungapi? Kenapa erupsi gunungapi dan gempa bumi terjadi berulang kali di beberapa daerah sedangkan di daerah lain tidak? Banyak pertanyaan-pertanyaan tentang peristiwa geologi yang terjadi di planet kita ini, dan ahli geologi harus open mind dan memiliki keinginan untuk mencari tahu jawaban yang masuk akal.

Geology is everywhere. Singkapan batupasir di Pulau Saronde, Gorontalo Utara.

(Kiri) Mengukur orientasi batuan, (Tengah) Mengambil sampel batuan, (Kanan) Mengambil data geofisika Sumber gambar : ocw.mit.edu

Begitulah sekilas tentang arti geologi, dan tujuan mempelajari geologi. Jadi, bagi adik-adik SMA yang berniat untuk melajutkan pendidikan ke Universitas dan tertarik dengan ilmu kebumian, di Indonesia sudah banyak Universitas yang membuka jurusan langka ini.

Yang ingin tahu sejarah pendidikan geologi di Indonesia, silakan kunjungi link ini
Salam, 
@EFBumi