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