Sedimentasi Adalah pengendapan material hasil erosi karena kecepatan tenaga media pengangkutnya berkurang. Macam sedimentasi adalah (1)Sedimentasi akuatis yaitu sedimentasi dari materi yang diangkut oleh air sungai, mengakibatkan timbulnya meander sungai, datran banjir, tanggl alam, delta dan bantaran sungai. (2)sedimentasi aedis yang terjadi karena pengendapan materi yang diangkut oleh angin, proses ini menyebabkan timbunya gumuk pasir yang menyerupai bulan sabit (barkhan) dan memanjang (whale buck). Dan (4) sedimentasi glacial yang terjadi akibat pengikisan oleh gletser pada musim semi, yang mengakibatkan lembah berbentuk V berubah menjadi U.
Sedimentasi (geology) adalah proses pengendapan material padat dari kondisi tersuspensi atau terlarut dalam suatu fluida (biasanya air atau udara).
Definisi yang luas menurut Encyclopeia Britannica ini, selain meliputi endapan yang diendapkan oleh fluida yang mengalir (aliran air atau aliran udara), juga mencakup endapan gletser es, dan endapan talus atau akumulasi debris atau fragmen batuan di kaki tebing yang digerakkan oleh gravitasi.
Secara sederhana, menurut Merriam-Webster Online, sedimentasi adalah proses pembentukan atau pengendapan sedimen.
Sementara itu, sedimen didefinisikan secara luas sebagai material yang diendapkan di dasar suatu cairan (air dan udara), atau secara sempit sebagai material yang diendapkan oleh air, angin, atau gletser / es.
Lingkungan Pengendapan
Dampak Sedimentasi terhadap Kualitas Perairan
Kegiatan pembukaan lahan di bagian hulu dan DTA untuk pertanian, pertambangan dan pengembangan permukiman merupakan sumber sedimen dan pencemaran perairan danau. Masuknya padatan tersuspensi ke dalam perairan danau dapat meningkatkan kekeruhan air. Hal ini menyebabkan menurunnya laju fotosintesis fitoplankton, sehingga produktivitas primer perairan menjadi turun, yang pada gilirannya menyebabkan terganggunya keseluruhan rantai makan (Haryani, 2001).
Sedimen yang dihasilkan oleh proses erosi akan terbawa oleh aliran dan diendapkan pada suatu tempat yang kecepatannya melambat atau terhenti. Proses ini dikenal dengan sedimentasi atau pengendapan. Asdak (2002) menyatakan bahwa sedimen hasil erosi terjadi sebagai akibat proses pengolahan tanah yang tidak memenuhi kaidah-kaidah konservasi pada daerah tangkapan air di bagian hulu. Kandungan sedimen pada hampir semua sungai meningkat terus karena erosi dari tanah pertanian, kehutanan, konstruksi dan pertambangan.
Hasil sedimen (sediment yield) adalah besarnya sedimen yang berasal dari erosi yang terjadi di daerah tangkapan air yang dapat diukur pada periode waktu dan tempat tertentu. Hal ini biasanya diperoleh dari pengukuran padatan tersuspensi di dalam perairan danau.
Berdasarkan pada jenis dan ukuran partikel-partikel tanah serta komposisi
bahan, sedimen dapat dibagi atas beberapa klasifikasi yaitugravels (kerikil),
medium sand(pasir), silt(lumpur), clay (liat) dan dissolved material(bahan
terlarut)Ukuran partikel memiliki hubungan dengan kandungan bahan organic
sedimen.
Sedimen dengan ukuran partikel halus memiliki kandungan bahan
organik yang lebih tinggi dibandingkan dengan sedimen dengan ukuran partikel
yang lebih kasar. Hal ini berhubungan dengan kondisi lingkungan yang tenang, sehingga memungkinkan pengendapan sedimen lumpur yang diikuti oleh akumulasi bahan organik ke dasar perairan. Pada sedimen kasar, kandungan bahan organik biasanya rendah karena partikel yang halus tidak mengendap. Selain itu, tingginya kadar bahan organic pada sedimen dengan ukuran butir lebih halus disebabkan oleh adanya gaya kohesi (tarik menarik) antara partikel sedimen dengan partikel mineral, pengikatan oleh partikel organik dan pengikatan oleh sekresi lendir organisme (Wood, 1997).
Lingkungan Pengendapan ESTUARIA
Sedimen merupakan tempat tinggal tumbuhan dan hewan yang ada di dasar. Sedimen terdiri dari bahan organik yang berasal dari hewan atau tumbuhan yang membusuk kemudian tenggelam ke dasar dan bercampur dengan lumpur dan bahan anorganik yang umumnya berasal dari pelapukan batuan (Sverdrup, 1966). Kebanyakan perairan pesisir didominasi oleh substrat lunak. Substrat lumpur berasal dari sedimen yang terbawa oleh sungai ke perairan pesisir.
Claphman (1973) menyatakan bahwa air sungai mengangkut partikel Lumpur dalam bentuk suspensi, ketika partikel mencapai muara dan bercampur dengan air laut, partikel lumpur akan membentuk partikel yang lebih besar dan mengendap di dasar perairan.
Sedimen estuaria adalah secara fisiologis merupakan lingkungan yang kaku untuk kebanyakan invertebrata karena range kadar garamnya ( 14±30 0/00), fluktuasi temperatur dan pasang surut. Banyak spesies yang umum digunakan dalam pengujian toksisitas di perairan laut dan tawar, tidak sesuai untuk mengukur toksisitas sedimen di estuaria karena toleransi kadar garam yang sempit atau tidak ada spesies endemik di estuaria.
Sedimen laut menurut asalnya diklasifikasikan menjadi tiga kelompok yaitulythogenous,biogenous danhydrogenous.Lythogenous adalah sediment yang berasal dari batuan, umumnya berupa mineral silikat yang berasal dari pelapukan batuan.Biogenous adalah sedimen yang berasal dari organisme berupa sisa-sisa tulang, gigi atau cangkang organisme, sedangkanhydrogenous merupakan sedimen yang terbentuk karena reaksi kimia yang terjadi di laut
(Hutabarat dan Stewart, 1985).
Karakteristik sedimen akan mempengaruhi morfologi, fungsional, tingkah laku serta nutrien hewan benthos. Hewan benthos seperti bivalva dan gastropoda beradaptasi sesuai dengan tipe substratnya. Adaptasi terhadap substrat ini akan menentukan morfologi, cara makan dan adaptasi fisiologis organisme terhadap suhu, salinitas serta faktor kimia lainnya (Razak, 2002). Disamping tipe substrat, ukuran partikel sedimen juga berperan penting dalam menentukan jenis benthos laut (Levinton, 1982).
Partikel sedimen mempunyai ukuran yang bervariasi, mulai dari yang kasar sampai halus. Menurut Buchanan (1984) berdasarkan skala Sedimen terdiri dari beberapa komponen bahkan tidak sedikit sediment yang merupakan pencampuran dari komponen-komponen tersebut. Adapun komponen itu bervariasi, tergantung dari lokasi, kedalaman dan geologi dasar (Forstner dan Wittman, 1983). Pada saat buangan limbah industri masuk ke dalam suatu perairan maka akan terjadi proses pengendapan dalam sedimen. Hal ini menyebabkan konsentrasi bahan pencemar dalam sedimen meningkat.
Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan perairan akan mengalami pengendapan, pengenceran dan dispersi, kemudian diserap oleh organisme yang hidup di perairan tersebut. Pengendapan logam berat di suatu perairan terjadi karena adanya anion karbonat hidroksil dan klorida (Hutagalung, 1984).
Logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen sehingga kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibanding dalam air (Hutagalung, 1991)
Logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen, oleh karena itu kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air (Harahap, 1991).
Batuan endapan atau batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan batuan beku dan batuan metamorfosis) yang terbentuk melalui tiga cara utama: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung, termasuk dalam batuan endapan. Batuan endapan meliputi 75% dari permukaan bumi.
Manfaat Batuan Sedimen. Untuk bahan dasar bangunan (gypsum), bahan bakar (batu bara), Pengeras jalan (batu gamping), Pondasi rumah (batu gamping), dll.
Konsentrasi logam berat pada sedimen tergantung pada beberapa faktor
yang berinteraksi. Faktor-faktor tersebut adalah :
1. Sumber dari mineral sedimen antara sumber alami atau hasil aktifitas
manusia.Melalui partikel pada lapisan permukaan atau lapisan dasar sedimen.
2. Melalui partikel yang terbawa sampai ke lapisan dasar.
3. Melalui penyerapan dari logam berat terlarut dari air yang bersentuhan.
Beberapa material yang terkonsentrasi di udara dan permukaan air mengalami oksidasi, radiasi ultraviolet, evaporasi dan polymerisasi. Jika tidak mengalami proses pelarutan, material ini akan saling berikatan dan bertambah berat sehingga tenggelam dan menyatu dalam sedimen. Logam berat yang diadsorpsi oleh partikel tersuspensi akan menuju dasar perairan, menyebabkan kandungan logam di air menjadi lebih rendah. Hal ini tidak menguntungkan bagi organisme yang hidup di dasar sepertioys ter dan kepiting sebagai filter feeder, partikel sedimen ini akan masuk ke dalam sistem pencernaannya (Williams, 1979).
Logam berat yang masuk ke sistem perairan, baik di sungai maupun lautan akan dipindahkan dari badan airnya melalui tiga proses yaitu pengendapan, adsorbsi, dan absorbsi oleh organisme-organisme perairan (Bryan, 1976).
Proses pengendapan berdasarkan tenaga pengangkutnya.
Pengendapan oleh air
Batuan hasil pengendapan oleh air disebut sedimen akuatis. Bentang alam hasil pengendapan oleh air, antara lain meander, dataran banjir, tanggul alam dan delta.
a. Meander
Meander merupakan sungai yang berkelok - kelok yang terbentuk karena adanya pengendapan. Proses berkelok-keloknya sungai dimulai dari sungai bagian hulu. Pada bagian hulu, volume air kecil dan tenaga yang terbentuk juga kecil. Akibatnya sungai mulai menghindari penghalang dan mencari rute yang paling mudah dilewati. Sementara, pada bagian hulu belum terjadi pengendapan.
Pada bagian tengah, yang wilayahnya mulai datar aliran air mulai lambat dan membentuk meander. Proses meander terjadi pada tepi sungi, baik bagian dalam maupun tepi luar. Di bagian sungai yang aliranya cepat akan terjadi pengikisan sedangkan bagian tepi sungai yang lamban alirannya akan terjadi pengendapan. Apabila hal itu berlangsung secara terus-menerus akan membentuk meander.
Meander biasanya terbentuk pada sungai bagian hilir, dimana pengikisan dan Pengendapan
terjadi secara berturut turut. Proses pengendapan yang terjadi secara terus menerus akan menyebabkan kelokan sungai terpotong dan terpisah dari aliran sungai, Sehingga terbentuk oxbow lake.
b. Delta
Pada saat aliran air mendekati muara, seperti danau atau laut maka kecepatan aliranya menjadi lambat. Akibatnya, terkadi pengendapan sedimen oleh air sungai. Pasir akan diendapkan sedangkan tanah liat dan Lumpur akan tetap terangkut oleh aliran air. Setelah sekian lama, akan terbentuk lapisan - lapisan sedimen. Akhirnya lapian lapisan sediment membentuk dataran yang luas pada bagian sungai yang mendekati muaranya dan membentuk delta.
Pembetukan delta memenuhi beberapa syarat. Pertama, sedimen yang dibawa oleh sungai harus banyak ketika akan masuk laut atau danau. Kedua, arus panjang di sepanjang pantai tidak terlalu kuat. Ketiga , pantai harus dangkal. Contoh bentang alam ini adalah delta Sungai Musi, Kapuas, dan Kali Brantas.
c. Dataran banjir dan tanggul alam
Apabila terjadi hujan lebat, volume air meningkat secara cepat. Akibatnya terjadi banjir dan meluapnya air hingga ke tepi sungai. Pada saat air surut, bahan yang terbawa oleh air sungai akan terendapkan di tepi sungai. Akibatnya, terbentuk suatu Dataran di tepi sungai. Timbulnya material yang tidak halus (kasar) terdapat pada tepi sungai. Akibatnya tepi sungai lebih tinggi dibandingkan dataran banjir yang terbentuk. Bentang alam itu disebut tanggul alam.
Pengendapan oleh Air Laut
Batuan hasil pengendapan oleh air laut disebut sedimen marine. Pengendapan oleh air laut dikarenakan adanya gelombang. Bentang alam hasil pengendapan oleh air laut, Antara lain pesisir, spit, tombolo, dan penghalang pantai.
Pesisir merupakan wilayah pengendapan di sepanjang pantai. Biasanya terdiri dari material pasir. Ukuran dan komposisi material di pantai sangat berfariasi tergantung pada perubahan kondisi cuaca, arah angin, dan arus laut. Arus pantai mengangkut material yang ada di sepanjang pantai. Jika terjadi perubahan arah, maka arus pantai akan tetap mengangkut material material ke laut yang dalam. ketika material masuk ke laut yang dalam, terjadi pengendapan material. Setelah sekian lama, terdapat akumulasi material yang ada di atas permukaan laut. Akumulasi material itu Disebut spit.
Jika arus pantai terus berlanjut, spit akan semakin panjang. Kadang kadang
spit terbentuk melewati teluk dan membetuk penghalang pantai (barrier
beach).
Terbentuknys split
Apabila di sekitar spit terdapat pulam, biasanya spit akhirnya tersambung
dengan daratan, sehingga membentuk tombolo.
Tombolo
Pengendapan oleh angin
Sedimen hasil pengendapan oleh angin disebut sedimen aeolis. Bentang alam hasil pengendapan oleh angin dapat berupa gumuk pasir (sand dune). Gumuk pantai dapat terjadi di daerah pantai maupun gurun. Gumuk pasir terjadi bila terjadi akumulasi pasir yang cukup banyak dan tiupan angin yang kuat. Angin mengangkut dan mengedapkan Pasir di suatu tempat secara bertahap sehingga terbentuk timbunan pasir yang disebut gumuk pasir.
Gumuk pasir
Pengendapan oleh gletser.
Sedimen hasil pengendapan oleh gletser disebut sedimen glacial. Bentang alam hasil Pengendapan oleh gletser adalah bentuk lembah yang semula berbentuk V menjadi U. Pada saat musim semi tiba, terjadi pengikisan oleh gletser yang meluncur menuruni lembah. Batuan atau tanah hasil pengikisan juga menuruni lereng dan mengendap di lemah. Akibatnya, lembah yang semula berbentuk V menjadi berbentuk U.
Struktur batuan sedimen, kebanyakan sedimen diteransport oleh arus yang akhirnya diendapkan, sehingga ciri utama batuan sedimen adalah berlapis. Batas antara satu lapis dengan lapis lainnya disebut bidang perlapisan. Bidang perlapisan dapat terjadi akibat adanya perbedaan : warna, besar butir, dan atau jenis batuan antara dua lapis. Struktur sedimen lain yang umum dijumpai pada
batuan sedimen adalah lapisan bersusun (granded bedding) dan lapisan silang siur (cross bedding), gelembur gelombang (riplemark), dan rekah kerut (mud cracks). Terjadinya struktur-struktur sedimen tersebut disebabkan oleh mekanisme pengendapan dan kondisi serta lingkungan pengendapan tertentu.
Didalam sedimen umumnya terut terendapkan sisa-sisa organisme atau tumbuhan, yang karena tertimbun,terawetkan. Dan selama proses Diagenesis tidak rusak dan turut menjadi bagian dari batuan sedimen atau membentuk lapisan batuan sedimen. Sisa-sia organisme atau tumbuhan yang terawetkan ini dinamakanfoss i l. Jadi fosill adalah bukti atau sisa-sisa kehidupan zaman lampau. Dapat berupa sisa organisme atau tumbuhan, seperti cangkang kerang, tulang atau gigi maupun jejak ataupun cetakan.
Fasies sedimentasi dapat diartikan sebagai kenampakan atau sifat fisik umum satu bagin sebuah tubuh batuan yang berbeda dari bagian yang lainnya. Dengan mempelajari perbedaan karekteristik pada lapisan-lapisan batuan serta fasiesnya dapat diketahui mekanisme, kondisi dan tempat pengendapan sedimen sebelum menjadi batuan.
Dari studi lingkungan pengendapan dapat digambarkan atau direkontruksi geografi purba dimana pengendapan terjadi. Secara umum dikenal 3 lingkungan pengendapan, lingkungan darat transisi, dan laut. Beberapa contoh lingkungan darat misalnya endapan sungai dan endapan danau, ditransport oleh air, juga dikenal dengan endapan gurun dan glestsyer yang diendapkan oleh angin yang dinamakan eolian. Endapan transisi merupakan endapan yang terdapat di daerah antara darat dan laut seperti delta,lagoon, dan litorial. Sedangkan yang termasuk endapan laut adalah endapan-endapan neritik, batial, dan abisal.
Proses sedimenter meninggalkan tanda(mark) pada batuan sedimen. Tanda ini akan terekam dalam beberapa karakteristik seperti tekstur, struktur, kandungan fosil dan komposisi mineral. Dari beberapa karakteristik tersebut yang terpenting adalah tekstur dan struktur. Tekstur merupakan kanampakan terkecil dari suatu batuan yang meliputi ukuran, bentuk dan orientasi dari individu- individu butir penyusunnya. Struktur sedimen dalam hal ini struktur primer merupakan kenampakan skala besar dari batuan sedimen itu sendiri, seperti
perlapisan, laminasi, perlapisan silang-siur, ripple mark, track, trail dan jejak-jejak
lain yang terbentuk oleh organisme.
Struktur sedimen dihasilkan oleh beberapa macam proses sedimenter, termasuk di dalamnya adalah aliran fluida, aliran gravitasi sedimen, deformasi sedimen lunak dan aktivitas biogenik. Struktur sedimen digunakan secara meluas dalam memecahkan beberapa macam masalah geologi, karena struktur ini terbentuk pada tempat dan waktu pengendapan, sehingga struktur ini merupakan kriteria yang sangat berguna untuk interpretasi lingkungan pengendapan. Beberapa aspek lingkungan sedimentasi purba yang dapat dievaluasi dari data struktur sedimen di antaranya adalah mekanisme transportasi sedimen, arah aliran arus purba, kedalaman air relatif, dan kecepatan arus relatif. Selain itu beberapa struktur sedimen dapat juga digunakan untuk menentukan atas dan bawah suatu lapisan.Beberapa tipe struktur sedimen dapat diukur untuk memberikan informasi
tentang asal mula, pengendapan, dan sejarah sedimen. Sebagai contoh perlapisan silang-siur. Struktur ini merupakan struktur sedimen primer yang dapat dipergunakan sebagai petunjuk arah arus purba atau menentukan arah transportasi sedimen. Dengan mengukur kedudukan perlapisan silang siur dan mengolahnya dengan metode statistika akan didapat arah umum dari perlapisan silang siur yang merupakan arah dari arus purba.
Konsep dasar perlapisan silang siur
Variasi energi selama transportasi sedimen menyebabkan reaksi variabel dari pengendapan selektif ukuran butir tertentu, bentuk butir, dan berat butir sampai erosi dan pembebanan diferensial dari pengendapan sedimen sebelumnya. Pengaruh transportasi dan pengendapan mempunyai sifat skalar yang memperlihatkan kebesaran tanpa menunjukkan arah transportasi, misalnya besar butir, bentuk butir dan lain-lain. Di samping mempunyai sifat skalar, transportasi dan pengendapan juga mempunyai sifat vektor, yaitu besaran yang menunjukkan arah (dalam hal ini arah transportasi), misalnya perlapisan silang-siur, gelembur gelombang, dan lain-lain.
Jadi perlapisan silang siur, adalah struktur sedimen primer yang mempunyai arah. Struktur ini sangat umum dijumpai pada batuan sedimen yang berukuran lanau hingga pasir. Perlapisan silang siur dibentuk oleh arus air/angin yang daya angkut suspensinya semakin berkurang, sehingga muatan suspensinya jatuh dan diendapkan ke muka secara gravity sliding (longsoran gravitasi) dalam bentuk bidang-bidang perlapisan sejajar.
Pada struktur perlapisan silang siur terdapat 3 parameter yang berubah-
ubah menurut tempat dan keadaan, yaitu :
1. Azimut atau arah kemiringan; merupakan fungsi dari arah aliran arus yang
terkuat.
2. Inklinasi, yaitu sudut lancip yang dibentuk oleh bidang fore set dengan bidang perlapisan bottom set (true bedding). Dalam proses sidementasi, sudut-sudut inklinasi merupakan sudut rebah yang besarnya tergantung kepada kekuatan arus. Arus yang kuat akan membentuk sudut inklinasi yang besar.
3. Ketebalan lapisan fore set yang bervariasi tergantung pada banyaknya suspensi yang dibawa oleh arus dan lamanya proses sedimentasi berlangsung.
Metode Analisis
Ada beberapa macam metode yang dapat dipergunakan untuk menentukan tendensi sentral dari suatu kedudukan perlapisan silang-siur, misalnya diagram mawar (rose diagram) yang pada prinsipnya menggunakan pendekatan modus dan analisis vektor. Mengingat besaran yang terukur pada struktur perlapisan silang- siur merupakan besaran vektor, maka perhitungan tendensi sentralnya dapat didekati dengan metode analisis vektor. Metode analisis vektor ini dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu analisis vektor 2-dimensi dan analisis vektor 3-dimensi.
Analisis Vektor 2-Dimensi
Data azimut perlapisan silang siur diukur dalam jumlah tertentu sesuai dengan kaidah statistika yang berlaku. Untuk menentukan tendensi sentral dari data-data azimuth perlapisan silang-siur dilakukan dengan menghitung besarnya rata-rata dari data tersebut. Besarnya rata-rata dapat dihitung secara vektor(vector
mean) dan secara aritmatika (arithmatic mean). Untuk lebih jelasnya dapat dibaca
pada Davis (1986). Besarnya rata-rata dengan menggunakan analisis vektor 2-D
dapat diturunkan dengan rumus-rumus sebagai berikut :
Misalkan arah tiap-tiap azimuth dari suatu perlapisan silang-siur adalah maka
besaran vektor untuk masing-masing sumbu adalah sbb.:
vektor resultannya adalah:
sedangkan besar sudut resultannya adalah :
Analisis Vektor 3-Dimensi
Berbeda dengan analisis vektor 2-D yang hanya menggunakan azimuth dari perlapisan silang siur, analisis vektor 3-D menggunakan kedudukan bidang perlapisan silang siur sebagai data. Data yang digunakan dalam perhitungan meliputi azimuth dan dip atau kemiringan bidang perlapisan silang-siur.
Perhitungan dengan menggunakan analisis vektor dapat dilakukan dengan menguraikan kedudukan bidang ( , ) secara statistik dapat dilakukan sebagai berikut :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar