Analisis Struktur Silang-siur dengan Metode Analisis Vektor

Pendahuluan

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 :

dengan :

= azimuth, dan  = dip

Daftar Bacaan

• Boggs, S., Jr., 1987, Principles of Sedimentology and Stratigraphy, Merrill Publishing Co., London.
• Davis, J.C., 1986, Statistical and Data Analysis for Geology, 2^nd Ed., John Wiley & Sons, Inc., New York.
• Rock, N.M.S., 1988, Numerical Geology; Lecture Note in Earth Sciences 18, Springer, Berlin.

About this document ...

 This document was generated using the LaTeX2HTML translator Version 98.1p1 release (March 2nd, 1998)

Copyright © 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, Nikos Drakos, Computer Based Learning Unit, University of Leeds.

The command line arguments were:
latex2html -split 1 Strsed.tex.

The translation was initiated by I Wayan Warmada on 1999-03-17