Batuan karbonat

BATUAN KARBONAT

Batuan karbonat adalah batuan dengan kandungan material karbonat lebih dari 50% yang tersusun atas partikel karbonat klastik yang tersemenkan. Batuan karbonat tidak hanya terdiri atas batugamping namun juga termasuk batuan lain yang memiliki kandungan karbonat berupa mineral karbonat lebih dari 50%.
Batu karbonat pasti akan mengalami proses diagenesis. Proses diagenesis merupakan perubahan yang terjadi pada sedimen secara alami, sejak proses pengendapan awal hingga batas dimana metamorfisme akan terbentuk. Batas ini mennetukan dan menunjukan antara batas dimana batuan tersebut termasuk kedalam batuan sedimen atau matamorf. Pada batuan karbonat, diagenesa merupakan proses perubahan menuju batugamping atau dolomit yang lebih stabil.

DIAGENESIS BATUAN KARBONAT

Secara umum batuan sedimen terendapkan pada laut dangkal namun juga ada bebreapa yang terendpakan pada laut dalam sampai pada batas CCD. Faktor yang menentukan karakteristik akhir produk diagenesa antara lain komposisi sedimen mula-mula, sifat alami fluida interstitial dan pergerakannya, dan proses fisika, kimia, maupun biologi yang bekerja selama diagenesa. Namun secara umum batuan sedimen karbonat lebih banyak terbentuk akibat proses kimia dan proses biologi atau biasa disebut dengan proses geokimia dan biogenetik. Proses-proses diagenesis yang dialami oleh batuan karbonat meliputi

Pelarutan (Dissolution)

Proses pelarutan merupakan proses diagenesis yang penting yang menyebabkan meningkatnya porositas dan penipisan lapisan batuan sedimen terutama pada batuan yang mudah larut seperti batuan karbonat dan evaporit. Proses ini dikontrol oleh pH, Eh, temperature, tekanan parsial CO2, komposisi kimia dan ion strength. Proses pelarutan juga dikontrol oleh porositas dan permiabilitas awal, kandungan mineraL beserta sifat mineral yang ada dan ukuran butir sedimen.. Material yang paling mudah larut dalam batupasir adalah semen kalsit, sehingga efek utama dari proses pelarutan adalah penghilangan semen. Proses ini diesbut disementasi. Mineral metastabil; yaitu mineral yang stengah stabil dan seteng tidak pada batupasir seperti feldspar, fragmen batuan dan mineral berat, dapat juga mengalami pelarutan.

Pelarutan (Dissolution)

Proses pelarutan merupakan proses diagenesis yang penting yang menyebabkan meningkatnya porositas dan penipisan lapisan batuan sedimen terutama pada batuan yang mudah larut seperti batuan karbonat dan evaporit. Proses ini dikontrol oleh pH, Eh, temperature, tekanan parsial CO2, komposisi kimia dan ion strength. Proses pelarutan juga dikontrol oleh porositas dan permiabilitas awal, mineralogy dan ukuran butir sedimen.. Material yang paling mudah larut dalam batupasir adalah semen kalsit, sehingga efek utama dari proses pelarutan adalah penghilangan semen. Proses ini diesbut disementasi. Mineral metastabil pada batupasir seperti feldspar, fragmen batuan dan mineral berat, dapat juga mengalami pelarutan.

Sementasi (Cementation)

Proses Sementasi adalah proses dimana butiran-butiran sedimen direkatkan oleh material lain, dapat berasal dari air tanah atau hasil pelarutan mineral-mineral dalam sedimen itu sendiri. Material semennya dapat berupa karbonat (CO3), silika (Si), atau oksida (Fe). Sementasi dengan keluarnya air dari ruang pori-pori, material yang terlarut didalamnya mengendap dan merekatkan butiran-butiran sedimen. Material semennya dapat merupakan karbonat (CaCO3), silica (SiO3), oksida (besi) atau mineral lempung. Proses ini menyebabkan porositas sedimen menjadi lebih kecil dari material semula. Proses ini lebih mengarah kepada proses kimia.

Dolomitisasi (Dolomitization)

Dolomitisasi adalah perubahan limestone secara parsial maupun keseluruhan menjadi dolomit. Dolomit mempunyai komposisi CaMg(CO3) 2 dan secara kristalografi serupa dengan kalsit, namun lebih besar densitasnya, sukar larut dalam air, dan lebih mudah patah (brittle). Secara umum, dolomit lebih porous dan permeable dibandingkan limestone. Saat sedimen terakumulasi, mineral yang kurang stabil mengkristal kembali atau terjadi rekristalisasi, menjadi yang lebih stabil. Proses ini umumnya terjadi pada batu gamping terumbu yang porous. Mineral aragonite (bahan struktur koral hidup), lama-kelamaan berekristalisasi menjadi bentuk polimorfnya, kalsit.

Aktivitas Mikroba (Microbial Activity)

Aktifitas organisme terjadi pada awal proses diagenesis segera setelah material sedimen mengalami pengendapan. Aktifitas organisme akan mempercepat atau memacu terjadi proses diagenesis lainnya. Organisme yang menyebabkan proses ini dapat merupakan organisme yang sangat kecil (mikrobia) dimana aktifitas jasad renik sangat berhubungan dengan proses dekomposisi material organik. Proses dekomposisi material organik akan mempengaruhi pH sehingga mempercepat terjadinya reaksi kimia dengan mineral penyusun sedimen. Aktifitas mikrobia antara lain fermentasi, respirasi, pengurangan nitrat, besi, sulfat dan pembentukan gas methana. Selain itu aktifitas organisme lainnya terjadi ketika endapan sedimen berlangsung seperti buworing dan boring. Kebanyakan bioturbasi terjadi pada sedikit di bawah permukaan pengendapan, setelah pengendapan material sedimen dengan kedalaan beberapa puluh sentimeter. Proses ini akan membentuk kenampakan yang khas pada batuan sedimen yang disebut struktur sedimen. Aktivitas mikroba ini dapat temasuk proses kimia maupun fisik.

Kompaksi Mekanik (Mechanical Compaction)

Proses kompaksi pada umumnya terjadi akibat terbebaninya lapisan akibat sedimen yang berada diatasnya, sehingga menyebabkan hubungan antar butir menjadi lebih dekat dan juga air yang terkandung dalam pori-pori lapisan tertekan keluar. Kompaksi ini lebih banyak diengaruhi oleh faktor tekanan. Dengan demikian volume batuan sedimen yang terbentuk menjadi lebih kecil, namun sangat kompak. Kompaksi merupakan proses penyusunan kembali butiran sedimen sehingga menghasilkan hubungan antara butiran yang lebih rapat. Hasil dari proses kompaksi adalah penurunan porositas dan permeablitas sedimen, pengualaran fluida dan pori antara butiran serta penipisan perlapisan.

Kompaksi Kimia (Chemical Compaction)

Perubahan kimia antara lain terdapat pada proses sementasi, authigenesis, replacement, inverse, dan solusi. Proses sementasi menentukan kemampuan erosi dan pengangkatan partikel oleh fluida. Banyak diantara mineral yang ada akan hilang seiring proses yang ada terutama akibat erosi sehingga aka nada penggantian mineral baru untuk mengganti kekosongan dari mineral yang hilang tersebut.

Referensi:

Ehlers, E,G., Blatt,H. 1980. Petrology. W.H. Freeman Company. San Fransisco