Mengingat Kembali Unconformity

Apakah teman-teman masih ingat dengan ketidakselarasan dan jenis-jenisnya? Ayo segarkan kembali ingatan kita!

Contoh ketidakselarasan di Telheiro Beach, Portugal, difoto oleh Gabriel Gutierrez-Alonso. Tampak bahwa batuan lebih tua telah terlipat sebelum diendapkannya batuan sedimen lebih muda. Sumber: http://www.geologyin.com/2015/10/types-of-unconformities.html

Saat melakukan pemetaan, tentu kita tidak asing dengan istilah ketidakselarasan (unconformity). Istilah ini merupakan istilah penting dalam dasar stratigrafi dan sering ditanyakan di Sidang Komprehensif. Ketika mengobservasi singkapan kita harus mengetahui apakah litologi yang kita temukan selaras atau tidak serta bagaimana kontaknya. Beberapa orang seperti saya, yang pada pemetaan dahulu kala basic geology-nya masih kurang, pulang dari lapangan tidak tahu apa-apa tentang keselarasan di lapangan. Tentunya hal ini akan menyulitkan ketika penyusunan laporan atau pun pembuatan peta geologi. Apalagi begitu dosen pembimbing mulai menanyakan hasil yang didapat dari lapangan.

Karena menarik, kemarin saya dan teman-teman sempat ingin menggunakan nama Tidak Selaras sebagai nama blog kami. Namun setelah dibaca-baca kembali rasanya ketidakselarasan kurang representatif terhadap unsur cabang-cabang ilmu geologi lainnya. Akhirnya kami memutuskan menggunakan nama Holosen. Tapi toh tidak ada salahnya ketidakselarasan ini dibahas lagi untuk menyegarkan ingatan kita.

KONTAK BATUAN

Pada gambar terlihat terdapat bidang batas yang memisahkan batupasir (atas) dengan breksi (bawah). Sumber: pages.uoregon.edu/millerm/Srcontacts

Sebelum membahas keselarasan, kita harus terlebih dahulu memahami kontak batuan. Apa itu kontak batuan? Kontak batuan adalah bidang yang memisahkan batuan dengan litologi yang berbeda satu dengan lainnya. Kontak batuan membatasi unit-unit stratigrafi yang berbeda. Kontak tersebut dapat berupa bidang yang berbentuk planar atau pun iregular.

Terdapat dua jenis kontak yang bisa kita temui, yaitu kontak tegas dan gradasional. Pada kontak tegas terdapat perubahan drastis karakteristik litologi yang dapat diamati, seperti misalnya komposisi, warna, atau pun ukuran butir. Bidang kontak yang memisahkan antara kedua litologi tersebut tampak jelas karena perbedaan karakteristik yang kontras. Kontak tegas ini dapat terbentuk karena adanya perubahan berskala lokal pada kondisi tempat terdeposisinya batuan (Boggs, 1995).

Pada kontak gradasional, perubahan litologi terjadi secara gradual atau perlahan-lahan. Kontak gradasional merefleksikan perubahan kondisi tempat deposisi batuan yang terjadi secara gradual seiring dengan waktu. Kontak gradasional sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu gradasional progresif dan interkalasi atau perselingan. Pada kontak gradasional progresif, perubahan karakteristik seperti ukuran butir, komposisi mineral atau ciri fisik lain berubah secara seragam dan sedikit demi sedikit. Contohnya batupasir yang ukuran butirnya menghalus ke atas (fining upward) dan berubah menjadi mudrock. Contoh lain misalnya batu pasir kuarsa yang ketika kita amati secara vertikal semakin ke atas semakin banyak mengandung fragmen litik hingga akhirnya dominan fragmen litik, menjadi batupasir litik arenit. Kontak gradasional juga dapat berupa perselingan atau interkalasi, di mana pada pengamatan vertikal, jumlah sisipan tipis litologi lain semakin ke atas semakin bertambah.

Batas unit stratigrafi tidak hanya vertikal saja, namun dapat pula lateral. Perubahan litologi secara lateral ini umumnya ditemukan di sedimen non-marin. Skalanya bermacam-macam. Ada yang hanya berskala lokal, di mana perubahan karakter litologi terlihat jelas di singkapan, ada pula yang berskala regional.

Hubungan keselarasan strata batuan dilihat berdasarkan hubungan keberlanjutan umur antar strata-strata batuan. Batuan yang selaras cenderung paralel dan tidak mengalami interupsi atau hiatus selama deposisinya.

HIATUS DAN DIASTEM

Istilah hiatus dan diastem menunjukan terdapatnya jeda atau interval antara umur batuan. Hiatus berupa jeda di mana tidak terdapatnya pengendapan sedimen atau strata (Boggs, 1995). Saat hiatus dalam kondisi lebih banyak dipengaruhi erosi dan minim sedimentasi. Hiatus direpresentasikan oleh ketidakselarasan. Interval antara umur pengendapan ini sangat penting karena menggambarkan adanya proses lain yang mempengaruhi batuan.

Sebuah istilah yang mirip dengan hiatus namun digunakan untuk menyebut jeda waktu yang tidak signifikan adalah diastem. Diastem adalah jeda deposisi minor dengan atau tanpa erosi sebelum deposisi kembali (Boggs, 1995). Diastem terjadi karena variasi proses yang terdapat di lingkungan pengendapan (Brookfield, 2004).

Diastem dapat berupa diastem non-deposisional atau jeda karena tidak ada pengendapan, dan dapat pula berupa diastem erosional yang ketika jeda waktu lapisan sedimen yang belum terkonsolidasi dominan terbawa erosi (Brookfield, 2004). Diastem non deposisional terkadang dapat ditandai oleh akar-akar kecil atau fosil jejak (trace fosil) namun umumnya sisa-sisa tersebut tidak ditemukan.

SELARAS DAN TIDAK SELARAS

Pada kontak selaras tidak ada jeda pengendapan yang signifikan. Tidak ditemukan adanya bukti fisik tidak terjadinya deposisi. Sedangkan kontak tidak selaras, terdapat bukti terjadinya hiatus di antara waktu deposisi batuan muda dan tua (Boggs, 1995). Menurut Brookfield (2004), ketidakselarasan ini umumnya terjadi karena terdapat pengangkatan (uplift) pada batuan, kemudian terjadi erosi, dan diikuti dengan deposisi sedimen yang baru.

Hubungan ketidakselarasan batuan terbagi menjadi beberapa macam, yaitu: ketidakselarasan angular (angular unconformity), disconformity, paraconformity, dan nonconformity. Angular unconformity, disconformity serta paraconformity umumnya terjadi pada tubuh batuan sedimen sedangkan nonconformity terjadi pada batuan sedimen dengan batuan beku atau metamorf.

ANGULAR UNCONFORMITY

Angular unconformity adalah ketidakselarasan yang terjadi ketika terdapat batuan sedimen lebih muda terendapkan di atas permukaan erosi dari batuan sedimen yang miring atau terlipat. Perlapisan batuan yang lebih tua cenderung memiliki dip atau kemiringan berbeda, yang mana umumnya lebih curam daripada batuan muda. Bidang ketidakselarasan dapat berupa bidang planar atau pun iregular. Ketidakselarasan angular ini menunjukan terjadinya beberapa proses. Perlapisan batuan yang awalnya terendapkan horizontal mendapatkan tegasan dan terlipat. Kemudian batuan tersebut mengalami pengangkatan atau perubahan muka air laut sehingga di atas muka air laut dan terjadi erosi. Ketidakselarasan ini bisa terjadi dalam skala singkapan dan bisa juga skala peta, walaupun pada skala peta ketidakselarasan ini akan lebih sulit diamati.

Ilustrasi yang menggambarkan angular unconformity (Dunbar dan Rodgers, 1957; dalam Boggs, 1995). Lapisan batuan lebih tua yang dipnya berbeda dengan lapisan batuan muda dibatasi oleh bidang ketidakselarasan.

DISCONFORMITY

Disconformity adalah ketidakselarasan di mana kontak batuan tua dan muda ditandai oleh bidang erosional yang jelas dan bentuknya iregular. Bidang perlapisan pada disconformity cenderung paralel dengan bidang ketidakselarasan. Disconformity dikenali dari bidang erosionalnya, yang terkadang dapat memiliki relief bervariasi. Disconformity dan ketidakselarasan lain juga bisa dicirikan oleh keberadaan material lepas yang mengandung fragmen litologi dari batuan lebih tua dan paleosol atau tanah purba. Material lepas dan paleosol tersebut akan ditemukan di zona ketidakselarasannya. Disconformity terjadi karena adanya pengangkatan, erosi, dan perubahan muka air laut dalam keadaan relatif vertikal atau minim perlipatan.

Ilustrasi disconformity (Dunbar dan Rodgers, 1957; dalam Boggs, 1995). Bidang erosional iregular membatasi batuan tua dan muda. Bisa terdapat soil di sekitar zona ketidakselarasan.

PARACONFORMITY

Paraconformity adalah ketidakselarasan di mana bukti ketidakselarasan tersebut tidak ditemukan jelas dan tidak ada permukaan erosional yang dapat teramati. Ketidakselarasan ini diidentifikasi dari bukti paleontologi. Dari pengamatan paleontologi yang mendetail dapat diketahui adanya umur yang hilang pada batuan. Misalnya dari pengamatan ketidakhadirannya zona fauna tertentu atau perubahan fauna yang terjadi secara tiba-tiba. Untuk mengetahui ketidakselarasan ini memerlukan studi regional yang mendetail.

Ilustrasi ketidakselarasan paraconformity (Dunbar dan Rodgers, 1957; dalam Boggs, 1995). Tidak tampak bidang ketidakselarasan yang jelas memisahkan batuan tua dan muda.

NONCONFORMITY

Nonconformity merupakan ketidakselarasan yang terjadi ketika batuan sedimen yang berumur lebih muda terendapkan di atas batuan beku atau metamorf yang sudah tererosi. Ketidakselarasan ini merepresentasikan periode erosi yang panjang. Batuan beku atau metamorf terbentuk lebih dulu, kemudian tersingkap di permukaan dan mengalami erosi. Lalu batuan tersebut terendam air laut dan diendapkannya batuan sedimen. Terkadang agak sulit membedakan tidak selaras nonconformity dengan kontak intrusi. Untuk membedakannya memerlukan observasi detail.

Ilustrasi nonconformity (Dunbar dan Rodgers, 1957; dalam Boggs, 1995). Batuan sedimen muda terendapkan di atas bidang erosi.

Menurut Terry (1995), pada nonconformity bidang erosional akan lebih halus dan tidak iregular. Batuan yang lebih tua dapat ditemukan sebagai kerikil atau clast di batuan sedimen. Perlapisan batuan sedimen juga akan cenderung paralel dengan dengan bidang tidak selaras. Bila terdapat kekar yang terbentuk sebelum batuan sedimen, kekar-kekar di batuan beku atau metamorf tersebut akan terisi butiran sedimen dari batuan atasnya. Jika terdapat dike yang memotong batuan lebih tua (dengan asumsi seumur dengan batuan tersebut), akan berhenti di bidang unconformity dan tidak lanjut ke batuan sedimennya. Selain itu dapat pula dicirikan dari adanya paleosol di zona ketidakselarasan.

Ilustrasi nonconformity (kiri) dan kontak intrusi. Perhatikan tampak perbedaan-perbedaan di antara keduanya. Batas kontak intrusi cenderung lebih iregular dan menjorok ke arah batuan yang diterobosnya. Hubungan potong-memotong dike juga bisa digunakan untuk membantu membedakan nonconformity dengan kontak intrusi (West, 1995).

Sedangkan pada kontak dengan intrusi, permukaannya biasanya cenderung iregular dan batasnya dapat menjorok ke batuan atasnya. Bidang kontak juga biasanya tidak paralel dengan bidang perlapisan batuan sedimen di atasnya. Ciri lainnya, yaitu dapat ditemukan fragmen batuan samping (xenolith) di dalam batuan beku tersebut. Dapat pula ditemukan zona metamorfisme kontak (contact aureole) di batuan samping sekitar intrusi. Lalu bagian luar batuan intrusi akan cenderung berukuran lebih halus daripada bagian lainnya atau disebut juga chilled border. Hal ini terjadi karena bagian tepi mendingin jauh lebih cepat akibat kontak dengan batuan samping. Jika ada dike yang memotong, akan memotong sampai ke batuan sedimen di atasnya.

Nah, itulah tadi yang dimaksud dengan ketidakselarasan. Keberadaan keselarasan cukup penting dalam studi sedimentologi, karena banyak suksesi stratigrafi yang dibatasi oleh ketidakselarasan. Ketidakselarasan tidak hanya menunjukan adanya bagian yang hilang, namun juga menunjukan adanya proses geologi penting selama hiatus, misalnya periode pengangkatan dan erosi atau bisa juga periode non-deposisi.

Bagi seorang geologis, mengetahui hubungan urutan keterbentukan batuan sangat penting untuk merekonstruksi proses-proses yang terjadi. Memahami kontak batuan dan ketidakselarasan membantu kita mengetahui urutan tersebut. Sebagai latihan, coba lihat gambar di bawah ini yang disadur dari The Changing Earth oleh James dan Wicander (2012). Kira-kira bagaimana proses dan urutan keterbentukannya? [/mir]

Ilustrasi contoh ketidakselarasan dan hubungan potong memotong oleh James dan Wicander (2012).

DAFTAR PUSTAKA

Boggs, Sam. 1995. Principles of Sedimentology and Stratigraphy. Pearson Education: United States of America.

Brookfield, Michael. 2004. Principles of Stratigraphy. Blackwell Publishing: Australia.

Monroe, James dan Reed Wicander. 2012. The Changing Earth. Cengage Learning: United States of America.

Nichols, Garry. 1999. Sedimentology and Stratigraphy. Willey-Blackwell Publishing: United Kingdom.

West, Terry. 1995. Geology Applied to Engineering. Waveland Press: United States of America.