TRANSPORTASI SEDIMEN

Posted on 20.04 by Jurnal Geologi

Hasil pelapukan batuan dibawa oleh suatu media ke tempat lain dimana kemudian diendapkan. Pada umumnya pembawa hasil pelapukan ini dilakukan oleh suatu media yang berupa cairan, angin dan es. Akan tetapi beberapa transportasi hasil pelapukan dapat juga berlangsung tanpa bantuan suatu media, tapi hanya dengan tenaga gravitasi saja.

Sifat-sifat transportasi sedimen berpengaruh terhadap sedimen itu sendiri yaitu mempengaruhi pembentukan struktur sedimen yang terbentuk. Hal ini penting untuk diketahui karena sebenarnya struktur sedimen merupakan suatu catatan (record) tentang proses yang terjadi sewaktu sedimen tersebut diendapkan. Umumnya proses itu merupakan hasil langsung dari gerakan media pengangkut. Namun demikian sifat fisik (ragam ukuran, bentuk dan berat jenis) butiran sedimen itu sendiri mempunyai pengaruh pada proses mulai dari erosi, transportasi sampai ke pengendapan.

Dua sifat yang mempengaruhi media untuk mengangkut partikel sedimen adalah berat jenis (density) dan kekentalan (viscosity) media. Berat jenis media akan mempengaruhi gerakan media, terutama cairan. Sebagai contoh air sungai yang bergerak turun karena berat jenis yang langsung berhubungan dengan gravitasi. Sedangkan kekentalan akan berpengaruh pada kemampuan media untuk mengalir.


A. CAIRAN

Ada 2 persamaan penting yang mempengaruhi aliran suatu cairan, yakni: bilangan Reynold dan bilangan Froud.
Rumus bilangan Reynolds umumnya diberikan sebagai berikut:


dengan:
  • vs - kecepatan fluida,
  • L - panjang karakteristik,
  • μ - viskositas absolut fluida dinamis,
  • ν - viskositas kinematik fluida: ν = μ / ρ,
  • ρ - kerapatan (densitas) fluida.


Apabila angka Reynold ini kecil akan terjadi aliran yang laminer, dimana garis aliran sejajar dengan batas permukaan. Sebaliknya bila angka Reynold besar aliran akan berubah menjadi turbulen. Angka Reynold, pada aliran dalam tabung batas antara aliran laminer dan turbulen ini adalah 2000. Sedangkan angka itu untuk suatu partikel dalam cairan adalah satu.

Angka Froud: pada hakekatnya perbandingan antara kekuatan untuk menghentikan gerakan partikel dan gaya gravitasi


dimana:
  • V=kecepatan partikel
  • g=percepatan gravitasi
  • L=kedalaman channel


Hubungan arus searah dengan silang siur

Ada hubungan yang sangat signifikan antara mekanisme aliran cairan dan struktur sedimen yang dibentuknya, terutama silang siur (ripple). Dalam beberapa percobaan di dalam tabung aliran searah (unidirectional flow) silang siur sudah mulai terbentuk pada sedimen pasir setelah kecepatan kritis dilewatinya. Pasir yang berukuran butir 0,25 – 0,7 mm dalam Gambar III.1 mulai terbentuknya silang siur kemudian apabila kecepatan terus bertambah akan berubah menjadi dune. Kalau kecepatan aliran terus bertambah dune akan tererosi kembali dan berubah menjadi mendatar dan selanjutnya berubah menjadi antidune.

Dalam Gambar III.1 jelas bahwa pengaruh hidrodinamika dapat membentuk dua jenis silang siur dan dune yang berbeda. Pada kondisi hidrodinamika dimana mulai terbentuk silang siur, kemudian dune sampai dengan sebagian dari dune dirusak tererosi kembali (lihat Gambar III.1) disebut rejim alir bawah (lower flow regim). Sedangkan mulai dari sini bila kecepatan aliran terus bertambah disebut rejim alir atas (upper flow regim).


Flow regim
Lower flow regim (F<1):
Menghasilkan struktur sedimen
  • cross-lamination
  • cross-bed
Upper flow regim (F>1):
Akan menghasilkan silang siur, planar-antidune


B.MEKANISME TRANSPORTASI SEDIMEN

Ada dua kelompok cara mengangkut sedimen dari batuan induknya ke tempat pengendapannya, yakni supensi (suspendedload) dan bedload tranport. Di bawah ini diterangkan secara garis besar ke duanya.

Suspensi
Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat dibawa dalam suspensi, jika arus cukup kuat. Akan tetapi di alam, kenyataannya hanya material halus saja yang dapat diangkut suspensi. Sifat sedimen hasil pengendapan suspensi ini adalah mengandung prosentase masa dasar yang tinggi sehingga butiran tampak mengambang dalam masa dasar dan umumnya disertai memilahan butir yang buruk. Cirilain dari jenis ini adalah butir sedimen yang diangkut tidak pernah menyentuh dasar aliran.

Bedload transport
Berdasarkan tipe gerakan media pembawanya, sedimen dapat dibagi menjadi:
  • endapan arus traksi
  • endapan arus pekat (density current) dan
  • endapan suspensi.
Arus traksi adalah arus suatu media yang membawa sedimen didasarnya. Pada umumnya gravitasi lebih berpengaruh dari pada yang lainya seperti angin atau pasang-surut air laut. Sedimen yang dihasilkan oleh arus traksi ini umumnya berupa pasir yang berstruktur silang siur, dengan sifat-sifat:
  • pemilahan baik
  • tidak mengandung masa dasar
  • ada perubahan besar butir mengecil ke atas (fining upward) atau ke bawah (coarsening upward) tetapi bukan perlapisan bersusun (graded bedding).
Di lain fihak, sistem arus pekat dihasilkan dari kombinasi antara arus traksi dan suspensi. Sistem arus ini biasanya menghasilkan suatu endapan campuran antara pasir, lanau, dan lempung dengan jarang-jarang berstruktur silang-siur dan perlapisan bersusun. Arus pekat (density) disebabkan karena perbedaan kepekatan (density) media. Ini bisa disebabkan karena perlapisan panas, turbiditi dan perbedaan kadar garam. Karena gravitasi, media yang lebih pekat akan bergerak mengalir di bawah media yang lebih encer. Dalam geologi, aliran arus pekat di dalam cairan dikenal dengan nama turbiditi. Sedangkan arus yang sama di dalam udara dikenal dengan nuees ardentes atau wedus gembel, suatu endapan gas yang keluar dari gunungapi. Endapan dari suspensi pada umumnya berbutir halus seperti lanau dan lempung yang dihembuskan angin atau endapan lempung pelagik pada laut dalam. Selley (1988) membuat hubungan antara proses sedimentasi dan jenis endapan yang dihasilkan, sebagai berikut (Tabel IV.1).


Kenyataan di alam, transport dan pengendapan sedimen tidak hanya dikuasai oleh mekanisme tertentu saja, misalnya arus traksi saja atau arus pekat saja, tetapi lebih sering merupakan gabungan berbagai mekanisme. Malahan dalam berbagai hal, merupakan gabungan antara mekanik dan kimiawi. Beberapa sistem seperti itu dalah:
  • sistem arus traksi dan suspensi
  • sistem arus turbit dan pekat
  • sistem suspensi dan kimiawi.

C.MEKANISME GERAKAN SEDIMEN

Pada dasarnya butir-butir sedimen bergerak di dalam media pembawa, baik berupa cairan maupun udara, dalam 3 cara yang berbeda: menggelundung (rolling), menggeser (bouncing) dan larutan (suspension) seperti Gambar III.2.


D. GRAVITY

Sedimen yang bergerak karena hanya pengaruh gaya gravitasi ini, ada 3 macam sedimen :
  • Debris flows (umumnya mud flows)
  • Grain flows
  • Fluidized flows

Mud flows (interparticle interaction)
Ada 2 : di bawah air dan di darat
Ciri sedimen hasil mud flows:
  • dikuasai matrik (matrix-dominated sediment)
  • sortasi jelek
  • pejal (tak berlapis)

Grain flows (grain interaction)
Ciri sedimen hasil grain flows:
  • dikuasai kepingan (fragment dominated-sediment)
  • terpilah baik dan bebas lempung

Fluidized flows
Ciri sedimennya:
  • tebal, non-graded clean sand
  • batas atas dan bawahnya kabur
  • umumnya terdapat struktur piring (dish structures).







4 Response to "TRANSPORTASI SEDIMEN"

Leave A Reply