Diagenesis Batupasir

1. TINJAUAN DIAGENESIS

Diagenesis didefinisikan sebagai semua perubahan aspek fisika, kimia, dan biologi pada sedimen sesaat setelah terjadinya pengendapan butiran, akan tetapi sebelum mengalami proses metamorfosis (temperatur <150-200°C). Perubahan dapat terjadi ketika terjadinya interface antara air dan sedimen, dan  dikenal sebagai halmyrolysis, akan tetapi sebagian besar aktifitas diagenesis terjadi setelah pembebanan (burial). Yang termasuk dalam aktifitas halmyrolysis adalah alterasi dari biotit menjadi glaukonit pada lantai samudera, atau perusakan cangkang moluska oleh boring sponges sebagai cangkang pada lantai samudera (Ehlers and Blatt, 1982). Proses diagenesis lainnya terjadi pada saat deeper burial antara 70 dan 140°C (Surdam et al., 1989 op. cit. Thyne, 1999).

Diagenesis meliputi proses fisika dan kimia (Gambar 1). Diagenesis secara fisika meliputi bioturbasi dan kompaksi. Sedangkan secara kimia yaitu sementasi, pelarutan (dissolution), penggantian (replacement), rekristalisasi, dan generasi hidrokarbon (Boggs, 1992 op. cit. Kameda, 2004).

Bioturbasi akan mereworks sedimen yang mengendap dengan cara crawling, burrowing dan sediment-ingesting of organisms, hal ini akan merusak karakteristik ataupun feature dari pengendapan primer. akan tetapi, perubahan porositas oleh kompaksi lebih berpengaruh dibandingkan karena adanya bioturbasi.

Kompaksi merupakan pengurangan atau reduksi dari volume sedimen dan pengurangan porositas oleh pembebanan sedimen dan gaya tektonik. Temperatur juga berpengaruh terhadap kompaksi dengan adanya pressure solution.

Diagenesis secara kimia disebabkan oleh reaksi kimia dalam batuan oleh adanya perubahan tekanan dan temperatur. Seperti kebanyakan sedimen yang terendapkan pada kondisisubaqueously atau di bawah muka air tanah, akan menyebabkan sedimen jenuh air. Selama burial, mineral berada pada kontak atau batas yang konstan yang mengandung salinitas dan kondisi redoks yang beragam. Air pori dapat juga mengandung karbon organik terlarut. Batupasir umumnya memiliki kandungan karbon organik kurang dari 0.5 %  (Boggs, 1992 op. cit. Kameda, 2004). Kandungan organik bersifat reaktif dan dapat menghasilkan reaksi ion hidrogen dan bikarbonat yang merubah kondisi air pori dan menyebabkan ketidakstabilan mineral. Selama early burial, reaksi kima ini akan menyebabkan presipitasi pirit, klorit, illit/smektit, kwarsa dan felspar overgrowth, dan presipitasi semen karbon  (Burley et al., 1985 op. cit. Kameda, 2004).

 2. KOMPAKSI

Kompaksi merupakan salah satu tahapan penting dalam diagenesa batuan. Kompaksi biasanya terjadi segera setelah sedimen diendapkan, terjadi karena adanya pembebanan dari material yang berada di atasnya semakin bertambah. Proses kompaksi ini menyebabkan hubungan antar butir semakin mendekat (grain packing dan grain fabric berubah), mengurangi jarak antar pori (porositas berkurang) dan mengurangi kandungan air yang terdapat pada sedimen tersebut. Adanya kadungan air ini dapat membawa mineral-mineral yang larut, sehingga nantinya menghasilkan mineral-mineral baru yang terdapat pada rongga-rongga batuan. Hal itu dapat memicu terjadinya sementasi sebagai proses pengikatan dari partikel-partikel yang terpisah menjadi bersatu.

Pada tahap yang lebih lanjut, kompaksi dan burialdapat menyebabkan rekristalisasi sehingga menghasilkan batuan menjadi lebih kompak dan keras.

Pada batuan sedimen proses kompaksi akan menghasilkan karakteristik yang berbeda-beda. Dalam hal ini, penulis menekankan kepada proses kompaksi yang terjadi pada batupasir. kita mengetahui bahwa batupasir memiliki jenis yang berbeda-beda pula. Penulis dalam hal ini juga akan menekankan kepada batupasir dengan komposisi utamanya adalah mineral kuarsa.

Pasir memiliki kekompakan yang lebih kecil dibandingkan dengan lumpur (mudrock). Kompaksi yang tidak terlalu besar pengaruhnya pada batupasir dapat disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah :

Pertama, batupasir terdiri dari butiran mineral kuarsa yang berukuran relatif besar. Butiran-butiran kuarsa ini biasanya tidak berubah pada kondisi-kondisi pengendapan. Yang kedua adalah bahwa mudrockmengandung air yang cukup tinggi dan air ini sewaktu-waktu dapat keluar jika mendapat tekanan.

Pada percobaan yang dilakukan di laboratorium, batupasir yang komposisi utamanya adalah mineral kuarsa hanya mengalami perubahan ketebalan sekitar 10 – 15%. Pengaruhnya yaitu kepada rearrangement of grain dan chipping of grain corners.

  

Kompaksi pada batupasir ini dapat terjadi pada dua kondisi, yaitu :

Kondisi Un-Cementedsediment at grain to grain contact .

Kondisi un-cemented dalam hal ini adalah pada kontak antar butirnya. Jika sedimen telah mencapai kondisi yang cukup padat, maka setiap butiran akan menyesuaikan dirinya dan akan berubah mengikuti bidang gelincirnya,  kemudian mengalami reorientasi, dan fracture of radical grains, serta overburden ini ditransformasikan melalui kontak antar butir ini (gambar 2.a).

Adanya gaya (stress) yang kontinu akan menghasilkan dissolution pada daerah kontak antar butirnya (gambar 10.b). ketika terjadi proses disolution compaction, bagian-bagian yang saling bersentuhan kemungkingan akan larut dan  mungkin akan terbawa keluar melalui rongga-rongga yang terdapat diantara butiran–butiran. Menurut Sibley dan Blatt, (1976) fluida dari hasil kompaksi ini dianggap sebagai sumber atau source dari semen selain semen kuarsa dan kalsit. Larutnya kuarsa atau kalsit mungkin terjadi karena precipitasi secara lokal, atau bisa juga terdapat pada larutan yang masuk di antara butiran yang sedang mengalami kompaksi (e.g. Moore, 1985)