Tekstur dan Struktur Serpih

PENDAHULUAN

Serpih, atau dalam Bahasa Inggris shale merupakan nama untuk suatu kelompok batuan sedimen klastik yang berukuran butir halus, meliputi batulempung dan mudstone. (Potter, 1984). Namun  Tucker (1981) dalam bukunya menyebutkan serpih sebagai suatu definisi yang lebih spesifik lagi. Serpih merupakan batuan dengan ukuran butir halus yang mempunyai ciri-ciri fisik tertentu. Pengertian menurut Tucker ini yang sekarang lebih banyak dipakai dan lebih umum digunakan untuk menjelaskan mengenai serpih. Secara deskriptif, dan lebih spesifik lagi, serpih merupakan batuan dengan ukuran butir halus, berlapis halus (biasanya membentuk laminasi dengan tebal 0,1 – 0,4 mm) dan/atau mudah membelah yang umumnya tersusun oleh partikel berukuran lanau dan lempung. Partikel berukuran lanau mendominasi komposisi yang mana biasanya tersusun atas kuarsa detrital. Serpih umumnya lunak sehingga mudah untuk digores, tapi cukup kompak sehingga bereaksi dengan air partikel-partikelnya tidak mudah terpisah. Batuan ini mempunyai permukaan yang halus dan licin di bagian retakannya.

            Dari deskripsi di atas dapat kita ketahui bahwa tekstur dan struktur merupakan suatu ciri khusus yang membedakan serpih dari batuan sedimen yang lainnya. Terutama dalam pengamatan di lapangan, tekstur dan struktur ini yang membuat serpih banyak dikenali, dan menjadi dasar dari definisi serpih. Oleh karena itu, di sini akan dibahas mengenai tekstur dan struktur serpih, yang meliputi ukuran butir, bentuk butir, struktur internal serta struktur pengendapan yang umum dijumpai pada batuan ini.

TEKSTUR SERPIH

1.    Ukuran Butir

       Batu serpih tersusun oleh partikel lempung dan lanau dengan perbandingan komposisi 2 : 1. Menurut klasifikasi Wentworth, lempung mempunyai ukuran lebih kecil dari 1/256 mm, sedangkan lanau memiliki ukuran 1/256 – 1/16 mm. Ukuran butir serpih sulit diamati dan biasanya hanya diamati dengan menggunakan mikroskop elektron. Gigi depan kita dapat digunakan untuk mengetahui keberadaan partikel berukuran lanau, sementara partikel lempung tidak akan terasa di antara gigi depan kita, saking halusnya.

Foto mikroskop elektron dari mudstone, menunjukkan butiran kuarsa dan mineral lempung berbentuk flaky.
Diambil dari : Boggs (2009)

2.    Bentuk Butir

       Dari pengamatan melalui mikroskop elektron diketahui bahwa kebanyakan mineral-mineral lempung mempunyai bentuk platy, flaky atau acicular. Bentuk platy dan flaky merupakan bentuk seperti lembaran-lembaran tipis yang memanjang. Flaky dibedakan dari platy dari bentuknya yang tidak beraturan, sementara platy mempunyai bentuk yang lebih teratur, seperti papan. Bentuk acicular merupakan bentuk seperti sekumpulan jarum. Karena bentuk dari partikel penyusun serpih adalah pipih, maka dari itu serpih mempunyai sifat mudah untuk membelah. Karena ukuran butirannya yang sangat kecil, maka bentuk dari butirannya tidak banyak terpengaruh oleh erosi dan transportasi, sehingga mencerminkan bentuk asal partikel saat diagenesis. Partikel pada serpih kebanyakan mempunyai roundness yang rendah, atau sangat menyudut dengan derajat kebundaran (sphericity) yang rendah juga.

Foto elektron mineral lempung kaolinit perbesaran 4700x. Tampak bentuk platy pada mineral.
Diambil dari : Boggs (2009)

STRUKTUR SERPIH

       Partikel serpih yang mempunyai bentuk pipih tersusun saling berhadapan dan sejajar, sehingga biasanya membuat serpih mempunyai kemampuan membelah yang baik. Kemampuan membelah atau fissility merupakan kecenderungan batuan untuk membelah sepanjang bidang laminasi atau perlapisan. Bidang-bidang belahan pada serpih disebut parting (Potter et al., 1980). Oleh karena itu maka struktur utama yang terdapat dalam serpih yang murni adalah stratifikasi dan parting.

●     Stratifikasi

       Stratifikasi merupakan istilah untuk menyebut lapisan-lapisan (layering) dalam suatu batuan. Lapisan-lapisan ini dibedakan berdasarkan perbedaan vertikal dalam tekstur, komposisi dan/atau kemas pada butiran-butirannya. Lapisan ini dapat mempunyai tebal bervariasi. Lapisan yang mempunyai tebal > 1 cm disebut perlapisan, sedangkan yang tebalnya < 1 cm disebut laminasi. Perlapisan dan laminasi ini masih dibagi menjadi kelas-kelas lain berdasarkan ketebalannya.

●     Parting

       Parting merupakan suatu sifat khas dari serpih, yaitu bidang-bidang belahan yang mana material serpih dapat terpisah melalui bidang tersebut. Parting terbentuk di antara bidang-bidang lapisan, dan struktur ini makin diperkuat seiring dengan pelapukan yang intensif pada batuan. Parting diklasifikasikan berdasarkan ketebalannya. Fissile merupakan bagian dari bidang belahan ini yang mempunyai ketebalan antara 0,5 mm hingga 1 mm. Bidang belahan yang kurang dari 0,5 mm disebut papery, dan yang lebih tebal dari 1 mm namun masih lebih tipis dari bidang laminasi disebut platy, atau flaggy. Sedangkan slabby merupakan sebutan untuk bidang belahan yang lebih tebal dari laminasi (> 1 cm). Hubungan antara bidang belahan (parting) terhadap perlapisan dan laminasi dapat dilihat pada tabel.

Sifat fissility pada serpih membuat munculnya bidang-bidang belahan yang sejajar dengan perlapisannya.

 Ketebalan stratifikasi dan bidang-bidang belahan bergantung pada faktor-faktor tertentu. Faktor-faktor yang paling berpengaruh ialah sebagai berikut :

a.    Komposisi

       Semakin banyak kandungan mineral lempung dan senyawa-senyawa organik pada batuan, maka stratifikasi dan bidang belahan akan semakin tipis. Ini disebabkan karena struktur mineral lempung dan senyawa organik yang berupa lembaran atau lempengan tipis.

b.    Ukuran Butir

       Semakin sedikit jumlah persentase pasir dan lanau, yang artinya makin banyak jumlah material lempung, maka stratifikasi dan bidang belahan semakin tipis.

c.    Kemas

       Bila mineral-mineral platy pada batuan saling terorientasi dengan baik, maka stratifikasi dan bidang belahan semakin tipis.

       Faktor-faktor yang lain termasuk juga tingkat sedimentasi dan saat proses kompaksi. Namun, saat pengamatan di lapangan kedua faktor tersebut tidak memberikan pengaruh yang signifikan dibanding komposisi, ukuran partikel dan kemas.

Ketebalan	Stratifikasi		Parting	Komposisi
30 cm	Tipis	Perlapisan	Slabby	Lempung dan material organik Pasir, lanau dan kandungan karbonat
3 cm	Sangat tipis
10 mm	Tebal	Laminasi	Flaggy
5 mm	Sedang		Platy
1 mm	Tipis		Fissile
0,5 mm	Sangat tipis		Papery

Perlapisan serpih dengan batugamping. Nampak serpih berlapis paralel dengan bidang-bidang belahan yang jelas.

Daftar Pustaka :

1. Potter, E., et al. 1980. Sedimentology of  Shale. New York : Springer-Verlag, Inc.

2. Boggs, S. 2009. Petrology of Sedimentary Rock. New York : Cambridge University Press.

3. Tucker, M. E. 1981. Sedimentary Petrology. USA : Blackwell Science Ltd 

Perlengkapan Lapangan WAJIB !

Dalam post sebelumnya aku udah sedikit mbahas tentang pentingnya perlengkapan lapangan buat para (calon) ahli geologi ternama (amiiiiin.. :D) yang akan melakukan pemetaan. Nah disini aku mau mbahas sedikit tentang perlengkapan-perlengkapan wajib saat pemetaan.

Kesalahan-kesalahan Dalam Pemetaan

Hari ini aku sama kelompokku baru aja konsul buat pemetaan praktikum Geologi Penginderaan Jauh bareng asisten kelompokku. Setelah sebelumnya mencari-cari data sekunder, deliniasi peta, perkiraan morfologi, yang akhirnya dilanjutkan checking lapangan ke lokasi pemetaan, akhirnya sekarang saatnya konsul sama asisten.
Waah.. Saat konsul jadi ketahuan de, kalo kita ngerjain pemetaan emang amburadul banget. Tadi kita mbahas sama Mas Ical, asisten kita, data-data apa aja yang didapat dari lapangan. Ternyata, dari 2 kali ke lapangan, data-data yang kita dapet di lapangan masih kacau. Nah, dari hasil ngobrol-ngobrol (agak ngalor-ngidul juga) sama Mas Ical, aku berhasil menyimpulkan beberapa kesalahan kelompokku di lapangan, dan yang seharusnya gak dilakukan saat pemetaan di lapangan. Ini dia ! :)

Platina

Platina merupakan salah satu contoh mineral yang termasuk dalam golongan Native Element. Golongan Native Element atau unsur bebas adalah golongan mineral yang hanya terdiri dari 1 unsur saja. Demikian pula Platina merupakan unsur bebas. Mineral ini masuk dalam grup Platinum bersama dengan palladium serta campuran alami platinum-iridium dan iridium-osmium, dimana semuanya mempunyai sistem kristal isometrik.

Mineral platina mempunyai warna abu-abu keperakan yang cenderung tidak berubah. Mempunyai kilap metalik dengan cerat berwarna abu-abu gelap. Mineral ini tidak mempunyai belahan dengan pecahan runcing (hackly). Kristalnya mempunyai bentuk kubik, lebih sering ditemukan dalam bentuk amorf dalam bongkahan, atau butiran.

Platina mempunyai kekerasan yang cukup (4 – 4,5 Skala Mohs) namun dengan berat jenis yang tinggi (21,4 pada Platina murni). Mineral ini juga mempunyai sifat dalam ductile dan malleable. Platina juga merupakan konduktor panas yang baik sehingga banyak digunakan dalam industri modern. Mempunyai sifat ketembusan cahaya opaque dan kemagnetan diamagnetik.

Secara garis besar deskripsi Platina adalah sebagai berikut :

Warna                       : abu-abu keperakan

Kilap                         : metalik

Cerat                        : abu-abu gelap

Kekerasan                : 4 – 4,5

Bentuk                      : amorf

Struktur                    : granular

Belahan                    : tidak ada

Pecahan                   : runcing (hackly)

Kemagnetan             : diamagnetik

Sifat dalam               : ductile, malleable

Sifat lain                    : opaque

Platina banyak ditemukan pada batuan beku basa dan ultrabasa (khususnya dunit dan serpentinit), berasosiasi dengan olivin, piroksen, kromit dan magnetit. Hal tersebut dikarenakan asal mula primer mineral ini dari tahap segregasi awal pada pembentukan batuan beku basa. Biasa ditemukan sebagai butiran pada sungai yang berasal dari tepat yang mengandung batuan ultrabasa.
Selain sebagai konduktor panas yang baik, platina juga dikenal resisten terhadap korosi dari hampir semua jenis bahan kimia. Hal itu yang menyebabkan platina banyak dipakai pada industri kimia, sebagai katalis pada proses kimia organik maupun anorganik. Pada industri yang lain pun platina sangat dibutuhkan terutama untuk pembuatan peralatan elektronik karena sifat konduktornya dan titik lelehnya yang tinggi

Turquoise

Turquoise adalah mineral yang termasuk dalam golongan Phospat, yang mempunyai gugus PO₄^3- dalam kimianya. Mineral ini merupakan golongan Phospat yang mengandung gugus hidroksil (H₂O) dan mineral tembaga (Cu) dan Aluminium (Al). Rumus kimia mineral ini ialah CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈.5H₂O.

 Turquoise mempunyai warna biru langit hingga hijau kebiru-biruan dengan kilap kaca atau lemak. Ceratnya berwarna putih hingga hijau pucat. Kekerasannya 5-6 namun dengan berat jenis yang relatif ringan (2,6-2,8). Mineral ini mempunyai belahan 2 arah dan pecahan sub-konkoidal hingga rata pada bentuk masif. Mempunyai struktur prismatik bila ditemukan dalam bentuk kristalin, namun sangat jarang.  Biasanya berupa mikrokristalin granular atau konkresi. Ketembusan cahaya mineral ini ialah translucent pada sayatan tipis. Sifat kemagnetan mineral ini diamagnetik. Turquoise bereaksi dengan HCl hanya setelah dipanaskan terlebih dahulu.

Secara garis besar deskripsi Turquoise adalah sebagai berikut :

Warna                       : biru langit, hijau

Kilap                         : kaca (vitreous), lemak (greasy)

Cerat                        : putih, hijau pucat

Kekerasan               : 5 – 6

Bentuk                      : amorf

Struktur                     : granular

Belahan                    : 2 arah

Pecahan                   : sub-choncoidal, rata (even)

Kemagnetan            : diamagnetik

Sifat dalam              : rapuh (brittle)

Sifat lain                   : translucent

Mineral ini merupakan mineral sekunder yang terbentuk dari alterasi dari batuan mengandung aluminium yang kaya akan apatit dan kalkopirit, terbentuk bersama-sama dengan kalsedon dan limonit. Biasanya terdapat pada daerah yang kering atau gersang.

Turquoise tidak banyak mempunyai kegunaan melainkan sebagai batu ornamen yang sangat berharga, yang banyak digunakan untuk ukiran dan perhiasan. Turquoise termasuk dalam kelompok batu hias (gemstone) yang mempunyai nilai ekonomis tinggi.

Malachite

Malachite merupakan jenis mineral yang termasuk dalam golongan mineral karbonat atau sering disebut sebagai mineral Copper Carbonate Hydroxide. Mineral ini tersusun atas logam tembaga dengan ion karbonat dan hidoksida, dengan rumus kimia Cu₂(CO₃)(OH)₂.

Mineral ini berwarna hijau terang atau hijau zamrud. Dari warna ini pula Malachite mendapatkan namanya. Nama mineral ini berasal dari bahasa Yunani molochitis lithos, yang artinya mallow-green stone. Mallow adalah nama tanaman yang warna daunnya sangat mirip dengan Malachite.

Mineral ini mempunyai sistem kristal monoklin. Ceratnya berwarna hijau pucat, kilap kaca hingga sutra, mempunyai belahan dua arah dan tidak rata (uneven) dalam bentuk masif. Mempunyai bentuk kristalin dan biasanya ditemukan dalam struktur acicular, atau masif dengan struktur botryoidal atau reniform dan prismatik. Terkadang dapat pula ditemukan sebagai pseudomorf pada mineral azurite atau kuprit.

Mineral ini mempunyai kekerasan berkisar antara 3,5 sampai 4 skala Mohs, biasanya mempunyai ketembusan cahaya translucent. Mineral ini tidak terpengaruh oleh medan magnet, sehingga termasuk dalam mineral diamagnetik.

Secara garis besar deskripsi Malachite adalah sebagai berikut :

Warna                       : hijau zamrud, hijau kehitaman

Kilap                         : kaca (vitreous), sutra (silky)

Cerat                        : putih

Kekerasan                : 3,5 – 4

Bentuk                      : kristalin

Struktur                    : acicular, granular, botryoidal, pristmatik

Belahan                    : 2 arah

Pecahan                   : tidak rata (uneven)

Kemagnetan             : diamagnetik

Sifat dalam               : rapuh (brittle)

Sifat lain                   : translucent

Mineral Malachite biasa ditemukan pada zona oksidasi endapan tembaga, yang terbentuk dari reaksi antara sulfida dengan karbonat. Terutama pada daerah yang terdapat batugamping, mineral ini berasosiasi dengan limonit, kalsit, kalsedon, dan chrysocolla.

Malachite banyak digunakan sebagai batu dekoratif yang berharga dan dibuat untuk meja dan ornamen hias. Banyak juga digunakan sebagai perhiasan seperti mata cincin atau kalung. Ada yang membuatnya sebagai kolom pada bangunan, seperti Katedral St. Isaac di Italia. Dahulu, Malachite juga digunakan sebagai pigmen pewarna hijau dengan cara dihaluskan terlebih dahulu, atau sekarang tidak banyak lagi digunakan. Malachite berguna juga sebagai bijih tembaga atau koleksi para kolektor.