Peperite - Interaksi Magma dan Sedimen

Peperite - batuan hasil interaksi magma/lava dan sedimen

Peperite adalah batuan heterogen yang terbentuk in situ, di mana magma terfragmentasi dan bercampur dengan sedimen yang belum terkonsolidasi (White et al. 2000; Skilling dkk. 2002; White dan Houghton 2006). Peperite terbentuk di berbagai lingkungan di mana proses sedimentasi dan magmatisme terjadi secara bersamaan. Peperite pada umumnya berasosiasi dengan intrusi syn-volcanic terhadap sekuen sedimen bawah laut (Kokelaar 1982; Lorenz 1984; Kokelaar et al. 1985; Busby-Spera dan White 1987; Kano 1989; Kano 1991; Hanson dan Wilson 1993; McPhie et al. 1993; Doyle 2000; Squire dan McPhie 2002) serta pada kontak bagian bawah aliran lava di lingkungan endapan danau dan suksesi sub-aerial lainnya (Cas et al. 2001; Skilling et al. 2002; Zimanowski dan Büttner 2002). Domain peperite terdiri dari fragmen lava dan sedimen, dicirikan oleh tekstur klastik di mana kedua komponen dapat membentuk matriks (McPhie, et al 1993).

Beberapa publikasi ilmiah melaporkan peperite yang terbentuk pada kontak intrusi memiliki ukuran mencapai beberapa km3, sedangkan peperite di dasar aliran lava, secara signifikan lebih kecil, ~1 m3 (Skilling et al. 2002). Geometri dari peperite sangat beragam; mulai dari lobes, sheets, dan interconnected pods (Doyle 2000; Skilling et al. 2002). Pembentukan peperite dipengaruhi oleh sejumlah faktor, yaitu: sifat dari 'induk' tubuh batuan beku (intrusif vs ekstrusif), jenis lava dan lingkungan pembentukan (Jerram dan Stollhofen 2002; Petry dkk. 2007), ukuran butiran sedimen (kasar vs halus) (Busby-Spera dan White 1987; Skilling et al. 2002), konsolidasi dan saturasi sedimen (Skilling et al. 2002, Waichel et al. 2007; Hole et al. 2013) dan perbedaan densitas antara magma dan sedimen (Zimanowski dan Büttner 2002).

Saat terjadi kontak dengan sedimen yang belum terkonsolidasi, magma / lava akan terdisintegrasi dan membentuk fragmen-fragmen yang disebut sebagai juvenile clast, yang kemudian bercampur dengan material sedimen. Juvenile clast ini memiliki morfologi yang terdiri dari blocky dan fluidal (Busby-Spera and White 1987), yang mencerminkan perbedaan proses fragmentasi brittle dan ductile yang terjadi selama pembentukan peperite (Skilling et al. 2002). Blocky clast berbentuk sub-equant, polyhedral – tabular, planar – curviplanar surface (Skilling et al. 2002), sedangkan fluidal clast berbentuk globular, amoeboid, globules, tendrils dan wispy, dicirikan dengan struktur intricate dan irregular (Lorenz 1984; Busby-Spera and White 1987; Skilling et al. 2002). Clast yang memiliki kedua sifat fluidal dan sub-planar dapat diartikan sebagai produk dari proses fragmentasi magama multistage (Skilling et al. 2002). Struktur internal peperite dapat dikategorikan dari bentuk penyebaran, orientasi dan ciri juvenile clast-nya. Penyebaran juvenile clast dalam matriks sedimen digunakan untuk mendefinisikan peperite menjadi; "closepacked peperite" (high concentration of juvenile clasts) dan “dispersed peperite” (low proportion of juvenile clasts) (Hanson and Wilson 1993; Skilling et al. 2002). Domain peperite biasanya tidak menunjukan struktur lapisan, tidak bergradasi, dan lebih sering ditemukan diskordan terhadap lapisan sedimen sampingnya (Hanson dan Wilson 1993; Doyle 2000; Brown dan Bell 2007). Struktur perlapisan sedimen pada peperite biasanya terdistorsi (Doyle 2000; White et al. 2000; Skilling et al. 2002).

Variabel komponen sedimen yang mempengaruhi pembentukan peperite termasuk ukuran butir, komposisi, sortasi, kekompakan, porositas dan permeabilitasnya (Lorenz 1984; Busby-Spera dan White 1987; Squire dan McPhie 2002; Skilling et al. 2002). Ciri-ciri yang dapat diamati seperti butiran sedimen yang terdiri dari polikristalin, tekstur yang homogen; struktur vesikular pada sedimen; vesikular lava yang terisi komponen sedimen, adanya hairline crack pada juvenile clast atau batuan beku induknya, dan terbentuknya elutriation pipe, dapat digunakan untuk menyimpulkan bahwa sedimen dalam keadaan tidak terkonsolidasi dan basah saat pembentukan peperite (Kokelaar 1982; Busby-Spera dan White 1987; Hanson 1999; Dadd dan Van Wagoner 2002; Skilling dkk. 2002; Squire dan McPhie 2002. Proses utama yang terjadi selama interaksi magma dan sedimen dan pembentukan peperite adalah fluidasi sedimen (Skilling et al. 2002), proses ini merupakan transportasi partikel sedimen yang disebabkan oleh pergerakan fluida (Skilling et al., 2002). Proses lain yang terjadi dalam pembentukan peperite termasuk soft-sediment deformation (sediment liquefaction), forceful magma intrusion, perbedaan densitas antara magma-sedimen, ledakan uap air (fuel-coolant interactions), ledakan gas magmatik, dan hidrodinamika (Kokelaar 1982; McPhie et al 1993: Lorenz, dkk, 2002, Skilling, dkk, 2002, Zimanowski, dan Büttner, 2002, Schipper, dkk, 2011). Proses-proses ini terjadi secara bersamaan dan diakibatkan dari intrusi magma ke dalam sedimen yang belum terkonsolidasi.

Referensi:

• BROOKS, E.R., 1995, Paleozoic fluidization, folding, and peperite formation, northern Sierra Nevada, California: Canadian Journal of Earth Sciences, 32, 314-324.
• BROWN, D.J., and BELL, B.R., 2007, How do you grade peperites?: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 159, 409-420.
• BUSBY-SPERA, C., and WHITE, J.L., 1987, Variation in peperite textures associated with differing host-sediment properties: Bulletin of Volcanology, 49, 765-776.
• CAS, R.A.F., EDGAR, C., ALLEN, R.L., BULL, S., CLIFFORD, B.A., GIORDANO, G., and WRIGHT, J.V., 2001, Influence of Magmatism and Tectonics on Sedimentation in an Extensional Lake Basin: The Upper Devonian Bunga Beds, Boyd Volcanic Complex, South-Eastern Australia, in White, J.D.L., and Riggs, N.R., eds., Volcaniclastic Sedimentation in Lacustrine Settings, Int. Assoc. Sediment. Spec. Publ., Blackwell Publishing Ltd., p. 81-108.
• DOYLE, M.G., 2000, Clast shape and textural associations in peperite as a guide to hydromagmatic interactions: Upper Permian basaltic and basaltic andesite examples from Kiama, Australia: Australian Journal of Earth Science, 47, 167-177.
• HANSON, R.E., and WILSON, T.J., 1993, Large-scale rhyolite peperites (Jurassic, southern Chile): Journal of Volcanology and Geothermal Research, 54, 247-264.
• HANSON, R.E., and WILSON, T.J., 1993, Large-scale rhyolite peperites (Jurassic, southern Chile): Journal of Volcanology and Geothermal Research, 54, 247-264.
• HANSON, R.E., HARGROVE, U.S.,, 1999, Processes of magma/wet sediment interaction in a large-scale Jurassic andesitic peperite complex, norhtern Sierra Nevada, California: Bulletin of Volcanology, 60, 610-626.
• HOLE, M., JOLLEY, D., HARTLEY, A., LELEU, S., JOHN, N., and BALL, M., 2013, Lava–sediment interactions in an Old Red Sandstone basin, NE Scotland: Journal of the Geological Society, 170, 641-655.
• JERRAM, D.A., and STOLLHOFEN, H., 2002, Lava-sediment interaction in desert settings; are all peperite-like textures the result of magma-water interaction?: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 114, 231-249.
• KANO, K., 1991, Miocene pillowed sills in the Shimane Peninsula, SW Japan: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 48, 359-366.
• KANO, K.-I., 1989, Interactions between andesitic magma and poorly consolidated sediments: Examples in the neogene shirahama group, South Izu, Japan: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 37, 59-75.
• KOKELAAR, B.P., 1982, Fluidization of wet sediments during the emplacement and cooling of various igneous bodies: Journal of the Geological Society, 139, 21-33.
• KOKELAAR, B.P., BEVINS, R.E., and ROACH, R.A., 1985, Submarine silicic volcanism and associated sedimentary and tectonic processes, Ramsey Island, SW Wales: Journal of the Geological Society, 142, 591-613.
• LORENZ, B.E., 1984, Mud-magma interactions in the Dunnage Melange, Newfoundland. In: Kokelaar, B.P., Howells, M. (Eds.), Volcanic and Associated Sedimentary and Tectonic Processes in Modern and Ancient Marginal Basins: Geol. Soc. London. Special Publication, 271-277.
• MCPHIE, J., DOYLE, M.G., and ALLEN, R., 1993, Volcanic Textures: A guide to the interpretation of textures in volcanic rocks, CODES Key Centre,University of Tasmania, 196 p.
• PETRY, K., JERRAM, D.A., DE ALMEIDA, D.D.P.M., and ZERFASS, H., 2007, Volcanic-sedimentary features in the Serra Geral Fm., Paraná Basin, southern Brazil: Examples of dynamic lava-sediment interactions in an arid setting: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 159, 313-325.
• SCHIPPER, C.I., WHITE, J.D.L., ZIMANOWSKI, B., BÜTTNER, R., SONDER, I., and SCHMID, A., 2011, Experimental interaction of magma and “dirty” coolants: Earth and Planetary Science Letters, 303, 323-336.
• SKILLING, I.P., WHITE, J.D.L., and MCPHIE, J., 2002, Peperite: a review of magma–sediment mingling: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 114, 1-17.
• SQUIRE, R.J., and MCPHIE, J., 2002, Characteristics and origin of peperite involving coarse-grained host sediment: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 114, 45-61.
• WAICHEL, B.L., DE LIMA, E.F., SOMMER, C.A., and LUBACHESKY, R., 2007, Peperite formed by lava flows over sediments: An example from the central Paraná Continental Flood Basalts, Brazil: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 159, 343-354.
• WHITE, J., and HOUGHTON, B., 2006, Primary volcaniclastic rocks: Geology, 34, 677-680.
• WHITE, J.D.L., MCPHIE, J., and SKILLING, I., 2000, Peperite: a useful genetic term: Bulletin of Volcanology, 62, 65-66.
• ZIMANOWSKI, B., and BÜTTNER, R., 2002, Dynamic mingling of magma and liquefied sediments: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 114, 37-44.

Mengenal Medical Geology / Geologi Medis

Manfaat memperlajari Geologi Medis

Apa yang dimaksud dengan Medical Geology / Geologi Medis?

Medical geology adalah multi-disiplin ilmu yang berhubungan dengan dampak material maupun proses geologi terhadap kesehatan manusia dan hewan. Medical geology mengaitkan ilmuan geologi dan peneliti biomedis untuk berkolaborasi dalam menangani masalah kesehatan yang disebabkan oleh bahan geologi seperti unsur kimia, batuan, mineral, air, minyak bumi, dan proses geologi seperti letusan gunung berapi, gempa bumi dan dust storm (Selinus, O., et al. 2005 ; Bunnel, J.E., et al. 2007).

Medical geology telah dikenal selama berabad-abad. Tulisan-tulisan Cina kuno, Mesir, Islam, dan Yunani telah menggambarkan aplikasi terapi menggunakan berbagai jenis batuan dan mineral, dan juga masalah kesehatan yang dapat disebabkan oleh unsur-unsur tertentu yang terkandung dalam batuan.

Saat ini sudah ada Asosiasi Geologi Medis Internasional (International Medical Geology Association). Organisasi ini membentuk jaringan dan forum sebagai tempat berkumpulnya para ahli geologi, ahli lingkungan, ahli toksikologi, epidemiologi, dan dokter spesialis, dalam rangka untuk mengkarakterisasi sifat dari proses geologi, penyebaran, dan efek negatif dari material geologi terhadap populasi manusia. Tujuan dari organisasi ini adalah untuk mensosialisasikan dan membuat masyarakat sadar akan efek bahaya lingkungan terhadap kesehatan.

5 tujuan utama praktisi geologi medis:

1. Mengidentifikasi anomali geokimia dalam tanah, sedimen, dan air yang berpengaruh buruk terhadap kesehatan manusia dan hewan.
2. Mengidentifikasi dampak lingkungan dari masalah kesehatan yang ada, bekerja sama dengan biomedis/peneliti kesehatan masyarakat, dan mencari solusi untuk mencegah atau meminimalkan masalah tersebut.
3. Mengevaluasi manfaat dari material dan proses geologi terhadap kesehatan.
4. Mejadi penyuluh masyarakat ketika ada masalah kesehatan lingkungan yang terkait dengan material dan proses geologi.
5. Menjalin hubungan antar negara maju dan berkembang untuk mencari solusi masalah kesehatan lingkungan.

Kajian-kajian yang dilakukan oleh ahli geologi dengan ahli biomedis meliputi:

1. Kajian tentang debu alam (yang dapat dihasilkan dari aktivitas penambangan, sandblasting, gempabumi, asap dari kebakaran, dll) dan radioaktivitas.
2. Kajian tentang kadar racun dari unsur kelumit (trace element) esensial dan non-esensial. Seperti, air minum yang terkontaminasi arsenik dan merkuri.
3. Kajian tentang defisiensi nutrisi unsur kelumit. Seperti, Iodine Deficiency Disorders (IDD), konsentrasi yodium yang rendah pada batuan dasar membuat air minum tidak sehat untuk dikonsumsi.
4. Kajian tentang senyawa-senyawa organik dan anorganik beracun yang terkandung di dalam air minum. Seperti penyakit Balkan Endemic Nephropathy (BEN), penyakit yang diakibatkan karena mengkonsumsi senyawa organik dari lignit yang tercuci (leaching) oleh air tanah.
5. Kajian tentang pengaruh emisi vulkanik, dll.

Geologist tidak hanya sebagai dokter bumi yang mencari sumberdaya alam yang kita pahami selama ini. Geologist juga bisa menjadi dokter bumi bersama para ahli biomedis untuk mengatasi masalah kesehatan manusia dan hewan. Geologi medis meningkatkan basis pengetahuan kita tentang kesehatan lingkungan, dan dapat memberikan kontribusi untuk perbaikan nyata yang substansial dalam kesejahteraan masyarakat global.

***

Referensi:

• Bunnel, J.E., Finkelman, R.B., Centeno, J.A., and Selinus, O., (2007). Medical geology: A Globally Emerging Discipline. Geologica Acta, Vol. 5 No. 3.
• Selinus, O., Alloway, B., Centeno, J.A., et al. (2005). Essentials of Medical Geology: Impacts of the Natural Environment on Human Health. Elseveir & Academic Press. SBN: 0-12-636341-2.

Finally, After 7 Years - Saya Lulus Juga!

Gorontalo, 26 Agustus 2016 // Ya! Itu adalah hari dimana saya mempertahankan skripsi saya di depan dua dosen pembimbing dan tiga dosen penguji dalam ujian sidang sarjana Prodi Teknik Geologi - Universitas Negeri Gorontalo. Mungkin mendapatkan predikat lulus dalam BSc degree bukan hal yang besar bagi banyak orang. Tapi tidak bagi saya.

Saya adalah salah satu dari empat belas mahasiswa angkatan pertama yang mendaftar masuk jurusan ini. Jurusan yang terbilang langka pada saat itu (tahun 2009). Selama tujuh tahun lebih menjalani kuliah. Menyelesaikan skripsi dalam empat semester tentunya bukan hal yang mudah bagi saya. Banyak rintangan telah dilalui, banyak kerja keras telah dilakukan, dan banyak rasa sakit yang saya dapatkan. Sekarang saya bersyukur sekali telah lulus ujian sidang skripsi, setidaknya bisa sedikit mengurangi beban orang tua membiayai kuliah saya.

Pada saat menunaikan ujian sidang, jujur saya sangat gugup, gelisah dan tidak tenang. Namun berkat kekuatan bismillah, semua bisa teratasi. Begitu masuk ruangan, saya diperhadapkan dengan lima orang dosen, dua diantaranya adalah pembimbing dan tiga dosen lainnya adalah penguji. Beliau-beliau berasal dari UNG dan ITB. Meskipun tidak menggunakan LCD projector, karena pada saat itu ada pemadaman listrik di kawasan kampus, alhamdulillah presentasi saya berjalan dengan lancar.

Setelah presetasi, tibalah masuk pada sesi pembantaian, hehe... Maksud saya sesi pertanyaan dari dosen pembimbing dan penguji. Suasana yang saya rasakan pada saat itu semakin menegangkan. Saya mencoba menjawab satu per satu pertanyaan yang diajukan. Satu banding lima! Namun, menurut saya, semakin banyak penguji, semakin baik hasil akhirnya, karena kita menerima kritikan dan masukan dari banyak pihak.

Di sesi akhir saya dipersilakan menunggu di luar ruangan, menunggu keputusan nilai yang layak saya dapatkan. Suddenly, saya teringat orang tua, terutama ibu. Sebagai seorang anak, saya harus membawa berita baik saat berada di rumah nanti. Berita yang telah ibu nantikan sejak tujuh tahun yang lalu. Saya terenung, nafas mulai terasa sesak, dan mata pun mulai berkaca-kaca.

Kemudian saya dipanggil lagi masuk ke ruang ujian. Penguji dan pembimbing memutuskan bahwa saya lulus sidang skripsi dengan nilai yang sangat memuaskan, yaitu nilai A. Saya sangat senang mendengar berita tersebut. Namun, saya bukanlah pelajar yang lebih mementingkan nilai dari pada pemahaman. Karena menurut saya, jika kita sudah paham dengan bidang yang kita pelajari, maka nilai akan datang sendiri. Begitu juga selama saya mengikuti kuliah, saya tidak fokus pada nilai, saya fokus pada ilmu yang diberikan dosen. Saya harus paham! Karena saat kerja nanti, bos kita tidak akan bertanya berapa nilai kita, yang dituntut adalah kemampuan kita dalam bekerja. Bukan begitu bukan? Hehe

Satu tahap sudah terlewati berganti dengan tahap lain yang harus dijalani. Begitulah cerita singkat pengalaman saya mengikuti ujian sidang skripsi. Saya akan terus berusaha dan berdoa demi masa depan yang baik. Semua akan indah pada waktunya, meskipun harus dijalani selama tujuh tahun lamanya.

Terima kasih saya ucapkan kepada Bapak Ibu dosen Geologi UNG dan ITB yang selama ini telah sabar dan meluangkan waktu berharganya untuk mendidik saya menjadi pelajar yang lebih baik.

Peralatan Lapangan Geologi dan Fungsinya

Ahli geologi selalu melakukan pekerjaannya di lapangan. Baik itu survey pemetaan geologi atau pun pengukuran data geofisika. Sebelum berangkat, ahli geologi harus mempersiapkan segala sesuatu yang menyangkut kepentingan lapangan untuk mendapatkan hasil yang optimal, diantaranya; kelengkapan alat dan bahan, pendukung kesehatan dan keselamatan kerja, dan terkadang perlu mengurus perizinan untuk mengunjungi daerah penelitian. Jenis peralatan yang diperlukan oleh seorang ahli geologi, bergantung dengan jenis kerja lapangan apa yang akan dia lakukan.

Berikut daftar peralatan geologi dan penjelasannya. Disini penulis membaginya menjadi 3 bagian; Perlengkapan umum, Perlengkapan sampling, dan Perlengkapan optional.

Perlengkapan umum

• Buku catatan lapangan | Berfungsi sebagai diary akademik. Semua data-data hasil observasi dan pengukuran, - maupun pemikiran, interpretasi awal, dan pertanyaan-pertanyaan direkam dalam buku catatan lapangan.
• Pensil | Ada 2 jenis pensil yang umum digunakan. Pensil mekanik dan pensil biasa. Pensil mekanik baik untuk pencatatan data dan label dalam sketsa, sedangkan pensil biasa cenderung lebih baik digunakan sebagai penanda beda ketebalan dan untuk pengarsiran dalam mensketsa singkapan.
• Pulpen | Kebanyakan ahli geologi jarang menggunakan pulpen di lapangan. Pulpen sulit untuk dihapus, kalaupun kita menggunakan penghapus tinta, itu dapat mengotori buku catatan kita. Pulpen tidak selalu dapat diandalkan dalam kondisi luar ruangan.
• Rautan | Pensil harus diraut agar tulisan kita terlihat rapi. Tapi jika pensil digunakan untuk mengarsir sketsa, sebaiknya gunakan yang sedikit tumpul.
• Pensil warna | Berfungsi sebagai penanda item tertentu (misalnya sampel). Bisa juga digunakan untuk menambah informasi yang lebih detil dalam sketsa singkapan.
• Penghapus | Digunakan untuk mengoreksi kesalahan dalam mencatat / mensketsa singkapan.
• Pita ukur | Dalam survey geologi, ada berbagai macam pita ukur yang disesuaikan dengan kebutuhan penyurvey. Pita ukur 30-50m untuk pengukuran skala besar, dan 2/5/10m untuk pengukuran skala kecil. Disarankan menggunakan pita ukur yang terbuat dari logam (retracting metal).
• Loupe | Berfungsi untuk melakukan pengamatan rinci untuk setiap jenis batuan dan fosil. Umumnya loupe hanya memiliki lensa 10x perbesaran, ada juga beberapa tipe yang memiliki lensa 10x dan 15x atau 20x pembesaran dalam satu loupe.
• Kompas-Klinometer | Alat ini digunakan untuk mengukur orientasi struktur geologi batuan (strike/dip, lineasi, plunge, rake, dll) di lapangan. Kompas-klinometer juga dapat digunakan bersamaan dengan peta topografi untuk menentukan lokasi yang akurat.
• Chart pembanding | Alat ini digunakan untuk mendapatkan data deskripsi semi-kuantitatif dari batuan di lapangan. Seperti; diagram klasifikasi batuan, ukuran butir, dan diagram warna.
• Peta  | Berfungsi untuk penentuan atau plotting lokasi. Jenis-jenis peta yang relevan, seperti; peta geologi regional, peta topografi, peta lapangan, dan citra satelit.
• P3K | Berfungsi untuk memberikan pertolongan pertama saat terjadi kecelakaan di lapangan.
• Backpack | Berfungsi sebagai tempat penyimpanan segala peralatan lapangan. Disarankan memilih backpack yang berkapasitas besar dan memiliki cover bag anti air.
• Bekal makanan dan minuman | Bekal yang dibawa haruslah disesuaikan dengan kebutuhan selama di lapangan.
• Suitable clothing | Disarankan menggunakan perlengkapan pakaian dan alas kaki yang dikhususkan untuk lapangan. Topi dan kaus tangan juga penting di saat-saat tertentu.
• Handphone, radio, atau telepon satelit | Sebagai alat komunikasi.

Perlengkapan sampling

• Palu geologi | Alat yang sangat penting saat melakukan kerja lapangan, baik untuk sampling dan, jika perlu, untuk membuat fresh surface dari batuan sehingga tekstur dan struktur mineral di dalamnya dapat dideskripsi dengan baik.
• Sample bag | Untuk menyimpan sampel batuan di lapangan.
• Chisel (pemahat) | Berfungsi untuk pengambilan sampel pada batuan yang tidak memiliki rekahan. Untuk sampling spesimen fosil atau mineral pada batuan kita bisa menggunakan chisel yang berukuran lebih kecil. Dan jika kita perlu melakukan pemahatan yang banyak, disarankan untuk menggunakan crack hammer (palu godam).

Perlengkapan tambahan

• GPS | Global positioning systems menggunakan ultra high - frekuensi sinyal gelombang radio dari satelit, dan secara trigonometri menghasilkan kedudukan latitude dan longitude posisi kita di lapangan. GPS dapat diatur untuk sistem grid tertentu. Referensi global World Geodetic System 1984 (WGS84) adalah yang paling umum digunakan.
• Kamera | Berfungsi untuk mendokumentasikan singkapan, bentang geomorfologi, ataupun kondisi geologi tertentu yang dirasa penting dalam penelitian lapangan kita.
• Instrumen geofisika | Berbagai macam instrumen geofisika dapat digunakan untuk: mendeteksi dan mengkarakterisasi batuan bawah permukaan; mengukur perubahan relatif komposisi batuan; dan mengukur gerakan tanah yang berkaitan dengan gempa bumi dan gunungapi aktif. Instrumen tersebut termasuk resistivity, magnetometer, gravity meter, geophone, portable gamma ray spectrometer, magnetic susceptibility meter, dll.
• Jacob Staff | Terkadang sulit untuk mengukur ketebalan lapisan batuan yang miring dan terekspos di lereng bukit jika lereng bukit tidak memotong lapisan pada sudut 90°. Jacob Staff dan kompas - klinometer jenis Brunton dapat digunakan untuk mengukur bagian tersebut dengan cepat dan mudah. Juga dapat digunakan bersamaan untuk mendapatkan ukuran jarak vertikal yang akurat.
• HCl (Asam Klorida) | Dapat digunakan untuk menguji batuan karbonat.
• Clipboard | Membantu kita dalam menulis, sebagai bidang bantu dalam mengukur struktur batuan, dll.
• Teropong | Digunakan untuk mendapatkan pandangan yang lebih baik terhadap singkapan yang tidak mungin untuk dicapai. Hal-hal yang dapat dilihat dari teropong adalah geometri patahan dan kontak batuan.
• Scratch/Streak Kit | Alat yang berguna dalam observasi mineral pada batuan. Menentukan skala kekerasan, warna cerat, dll.
• Poket Stereonet | Berfungsi untuk menganalisis langsung data struktur di lapangan.

Senjatanya para Geologist // internet

Demikian daftar peralatan geologi dan fungsinya. Semoga dapat membantu teman-teman mahasiswa geologi dalam mempersiapakan diri sebelum melakukan praktikum lapangan.

***

Referensi:

Coe., A. L. (2010). Geological Field Techniques. John Wiley & Sons. ISBN : 978-1-4443-4823-1

Geologi Gas Radon / Dampak Terhadap Lingkungan

Kenali Gas Radon

Radon adalah gas radioaktif alami yang tidak dapat dilihat, dibau, atau dirasa dan hanya dapat dideteksi dengan alat khusus. Radon dihasilkan dari peluruhan radioaktif radium, sedangkan radium dihasilkan dari peluruhan radioaktif uranium. - Uranium adalah unsur pertama dalam serangkaian panjang peluruhan yang menghasilkan radium dan radon. Uranium disebut sebagai parent element (induk), sedangkan radium dan radon disebut daughter (turunan). Radon juga dapat membentuk elemen turunan saat meluruh, menghasilkan polonium.

Radioaktifitas umumnya diukur dalam picocuries (pCi). Satuan ukur ini dipakai pertama kali oleh fisikawan Perancis, Marie Curie, yang adalah seorang pelopor dalam penelitian tentang unsur radioaktif.

• 1 pCi = peluruhan dua atom radioaktif per menit.

Misalnya, sebuah rumah dengan paparan 4 picocuries radon per liter udara (4 pCi/L), akan menghasilkan sekitar 8 atau 9 atom peluruhan radon setiap menit dalam setiap liter udara. Rumah dengan ukuran 1.000 kaki persegi (92.9 meter persegi) dengan paparan 4 pCi/L radon, akan menghasilkan hampir 2 juta atom peluruhan radon di setiap menitnya.

Dampak Gas Radon Terhadap Kesehatan Manusia

Uranium terkonsentrasi di dalam tanah dan batuan, kadarnya bervariasi dari satu tempat ke tempat lain. Radon dapat langsung dihasilkan oleh erupsi gunungapi. Radon meluruh membentuk partikel radioaktif yang dapat masuk ke dalam tubuh manusia jika terhirup. Menghirup gas radon dapat meningkatan resiko berkembangnya kanker pada saluran pernapasan, terutama paru-paru. Selain rokok, radon menyebabkan sedikitnya 2000 kematian akibat kanker paru-paru setiap tahun di Inggris.

Variasi Kadar Gas Radon

Kadar radon di udara, dalam ruangan, tanah, dan air bisa sangat berbeda. Radon yang telah dilepaskan dapat dengan cepat terdilusi di atmosfer. Konsentrasi radon di udara terbuka biasanya sangat rendah dan mungkin tidak menimbulkan bahaya. Radon yang masuk ke dalam bangunan (yang kurang berventilasi), gua, tambang, dan terowongan bisa mencapai konsentrasi tinggi dalam situasi tertentu.

• Kadar radon di udara berkisar antara kurang dari 0.1 pCi/L sampai 30 pCi/L, dengan rata-rata sekitar 0.2 pCi/L.
• Radon dalam ruangan berkisar antara kurang dari 1 pCi/L sampai sekitar 3.000 pCi/L, dengan rata-rata sekitar 1.5 pCi/L.
• Radon dalam tanah (udara yang menempati pori-pori dalam tanah) berkisar antara 20 atau 30 pCi/L samapai lebih dari 100.000 pCi/L.
• Radon yang terlarut dalam air tanah berkisar antara sekitar 100 sampai hampir 3 juta pCi/L.

Mengapa tingkat kadar radon sangat bervariasi antara di udara, dalam ruangan, tanah, dan air? Mengapa beberapa rumah memiliki tingkat radon yang tinggi sementara rumah yang lain tidak? Semua dikontrol oleh karakteristik geologi radon!

Uranium Sebagai Sumber

Untuk memahami karakteristik geologi radon - di mana radon terbentuk, bagaimana cara pembentukannya, bagaimana cara radon berpindah - kita harus mulai dengan sumber utamanya dulu, uranium!!!

Semua batuan mengandung beberapa unsur uranium, meskipun sebagian besar hanya dalam jumlah kecil - kurang lebih berkisar antara 1 ~ 3 parts per million (ppm) dari uranium. Secara umum, kandungan uranium dalam tanah kurang lebih sama dengan kandungan uranium dari batuan asalnya.

Beberapa jenis batuan yang berkadar lebih tinggi dari rata-rata kandungan unsur uranium, termasuk; granit, batuan sedimen posfat, batuan vulkanik berwarna terang, batuan serpih yang banyak mengandung material organik, dan batuan metamorf dari keempat jenis batuan sebelumnya.

Peta ini berhubungan dengan distribusi gas radon di Indonesia // Batan 2010.

Semakin tinggi tingkat uranium di suatu daerah, semakin besar kemungkinan bahwa rumah di daerah tersebut terpapar kadar radon yang tinggi di setiap ruangan rumahnya. Tetapi, kadar radon di suatu rumah juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lain, selain adanya kandungan unsur uranium di dalam tanah yang mendasari rumah tersebut.

Pembentukan Gas Radon

Seperti halnya uranium terkandung dalam setiap jenis batuan dan tanah, begitu juga radon dan radium, karena merupakan produk turunan dari peluruhan radioaktif uranium.

Alfa recoil dalam peluruhan radioaktif aton radium.

Setiap atom radium, meluruh dengan cara mendepak keluar dari nukleusnya dan menghasilkan partikel alfa yang terdiri dari dua neutron dan dua proton. Sesaat partikel alpha dilepaskan, atom radon yang baru terbentuk mencelat (recoil) ke arah yang berlawanan (seperti senapan berkekuatan tinggi, mencelat ketika peluru ditembakkan). Alpha recoil adalah faktor yang paling penting yang mempengaruhi pelepasan radon dari butiran mineral.

Kedudukan atom radium dalam butir mineral dan arah recoil-nya.

Kedudukan atom radium dalam butiran mineral (seberapa dekat dari permukaan butiran) dan arah recoil dari atom radon (apakah ke arah permukaan atau ke interior butiran) menentukan apakah atom radon yang baru terbentuk bisa memasuki ruang pori antara butir mineral, dan kemudian lepas ke sistem biologi manusia.

Perpindahan Gas Radon

Karena radon adalah gas, mobilitas radon jauh lebih tinggi dari uranium dan radium. Radon dapat lebih mudah meloloskan diri melalui rekahan batuan dan ruang pori antara butiran tanah. Kemudahan inilah yang mempengaruhi tingkat kadar radon yang masuk ke dalam rumah.

Faktor permeabilitas tanah terhadap perpindahan gas radon di alam.

Kecepatan perpindahan radon melalui tanah dikontrol oleh faktor sifat fisik (kadar air, porositas, permeabilitas tanah) dan faktor meteorologi (tekanan barometrik, angin, kelembaban relatif, curah hujan). Radon bergerak lebih cepat melalui tanah yang permeabel (yang terdiri dari pasir dan kerikil), daripada melalui tanah yang kedap air (tanah liat).

Gas Radon dan Tempat Tinggal Kita

Radon bergerak melalui ruang pori tanah dan rekahan pada batuan dekat permukaan, dan lepas ke atmosfer. Namun, bagaimana dengan rumah yang dibangun di atas tanah? Ada tiga hal utama yang mempermudah gas tanah masuk ke fondasi rumah kita:

• Perbedaan tekanan udara antara tanah dan rumah,
• Adanya bukaan di fondasi rumah, dan
• Peningkatan permeabilitas sekitar ruang bawah tanah (jika rumah anda memiliki ruang bawah tanah).

Gas radon dapat memasuki rumah kita.

Dalam membangung sebuah rumah, umumnya kita menggali tanah untuk dijadikan fondasi. Setelah fondasi tersusun, kerikil dan tanah biasanya digunakan sebagai lantai dasar (timbunan ruang antar fondasi), yang juga menghasilkan dan melepaskan radon. Kemudian setelah lantai selesai dibuat (ditutup menggunakan bahan semen), pasti akan ada celah antara lantai dan tanah yang telah diisi dengan material yang sering lebih permeabel dari tanah aslinya. Celah ini disebut disturbed zone, dimana radon dapat terakumulasi dengan kadar yang cukup tinggi.

Gas Radon dan Air

Radon juga dapat memasuki rumah melalui sistem perairan. Air di sungai dan waduk biasanya mengandung kadar radon yang sedikit, karena radon dapat langsung lepas ke atmosfer.

Gas radon bisa masuk terbawa oleh air.

Di Indonesia, air tanah digunakan sebagai sumber air utama untuk kepentingan umum dan rumahan. Radon terdistribusi ke dalam ruangan ketika kita sedang menggunakan air (mandi, mencuci pakaian/piring), dan bahkan kita sering malakukan aktifitas tersebut di tempat yang tertututp, yang memungkinkan radon terakumulasi dengan kadar yang lebih tinggi.

Potensi Gas Radon

Para ilmuwan mengevaluasi potensi radon dari suatu daerah dan membuat peta potensi radon dengan menggunakan berbagai data. Data ini termasuk konten uranium atau radium (dari tanah tanah batuan dasar) dan data permeabilitas dan kelembaban tanah. Peta-peta ini jarang tersedia secara umum, seperti; peta geologi, peta radioaktivitas permukaan, dan peta sebaran tanah, dll.

Sebagai contoh, sebuah peta geologi menunjukkan pola sebaran jenis batuan dan struktur geologi di daerah tertentu. Karena setiap jenis batuan memiliki kadar unsur uranium yang berbeda-beda, peta geologi dapat memberikan informasi kepada seorang ahli geologi tentang tingkatan umum uranium atau radium yang ada di daerah tersebut.

***

Demikian ulasan tentang bahaya gas radon, semoga tulisan ini dapat memberikan informasi pengetahuan, dan membuat kita lebih sadar akan bahaya kondisi geologi lingkungan di sekitar kita.

***

Referensi

• Selinus, O., Alloway, B., Centeno, J.A., et al. (2005). “Essentials of Medical Geology: Impacts of the Natural Environment on Human Health.” Elseveir & Academic Press. SBN: 0-12-636341-2.

Siklus Batuan | Beku - Sedimen - Metamorf

 

Pada skema siklus batuan di atas; kotak putih mewakili material-material bumi dan anak panah mewakili proses yang mengubah material tersebut. Proses diberi nama dengan tulisan miring di samping anak panah. Energi berasal dari dua sumber utama, yaitu matahari dan panas dari dalam bumi. Matahari berperan dalam proses permukaan seperti pelapukan, erosi, dan transportasi. Sedangkan energi panas dari dalam bumi berperan dalam proses subduksi, pembentukan magma dan metamorfisme. Kompleksitas diagram mencerminkan kompleksitas nyata dalam siklus batuan di bumi. Perhatikan bahwa ada banyak kemungkinan yang terjadi disepanjang rangkaian proses siklus batuan.

***

Siklus batuan terdiri dari serangkaian proses yang konstan di mana batuan berubah dari satu bentuk ke bentuk lain dari waktu ke waktu. Sama halnya dalam siklus air dan siklus karbon, beberapa proses dalam siklus batuan ada yang terjadi selama jutaan tahun dan ada juga yang terjadi secara singkat. Untuk lebih mengetahui proses-proses apa saja yang ada dalam siklus batuan, ada baiknya kita mulai dari sumber utamanya, yaitu Magma!

Magma & Batuan Beku

Magma terbentuk hanya pada lokasi-lokasi tertentu di dalam bumi, sebagian besar terbentuk di sepanjang batas lempeng. Ketika magma membeku, magma akan membetuk kristal/mineral. Proses ini terjadi di banyak tempat di Indonesia, di mana magma keluar dari proses erupsi gunung api dan membeku di permukaan bumi, membentuk jenis batuan beku ekstrusif (misalnya: basal atau andesit) di sisi-sisi gunung api. Namun ada juga magma yang membeku di dalam kerak bumi sebelum mencapai permukaan. Jauh di bawah permukaan, di zona-zona subduksi di Indonesia, magma membeku membentuk jenis batuan beku intrusif (misalnya: granit dan diorit). Batuan yang terbentuk dari pembekuan magma disebut batuan beku. Jika membeku di bawah permukaan disebut intrusif, dan jika membeku di permukaan disebut ektrusif.

Pu'u O'o Crater Lava pond by Hawaii Volcano National Park // flickr

Pengangkatan, Pelapukan, & Erosi

Jenis batuan seperti basal, karena terbentuk di permukaan bumi, maka akan segera terpapar dengan atmosfer dan cuaca. Berbeda dengan batuan yang terbentuk di bawah permukaan bumi, seperti granit, untuk bisa tersingkap di permukaan, batuan ini harus terangkat dulu melalui proses tektonik dan kemudian lapisan-lapisan batuan lain di atasnya harus terkikis melalui proses erosi. Pada kedua kasus tersebut, segera setelah batuan tersingkap di permukaan bumi, maka proses pelapukan pun dimulai.

Singkapan batuan beku intrusi, granit - granodiorit, Gorontalo // Ebay Febryant

Pelapukan pada batuan terjadi karena reaksi fisik dan kimia yang disebabkan oleh interaksi udara, air, dan organisme. Setelah batuan lapuk, angin, air, dan gletser mengikis batuan tersebut menjadi material sedimen, misalnya pasir. - Pasir / Pembentukan, Komposisi, Tekstur, Transportasi

Interpretasi alur transportasi sedimen di Sungai Bone - Bulango. Gorontalo // Google Earth

Air merupakan faktor yang paling umum dari erosi - Sungai Bone, Sungai Bulango, dan Sungai Paguyaman adalah sungai-sungai besar yang ada di Gorontalo, yang mengangkut berton-ton material sedimen hasil pelapukan dan erosi dari hulu di daerah pegunungan sampai ke dasar laut setiap tahunnya. Material sedimen yang membentuk point bar dan channel bar Sungai Bone di daerah Botupingge dan sekitarnya kini masih terus dimanfaatkan masyarakat lokal untuk ditambang, dijual dan didistribusikan ke daerah lain sebagai bahan bangunan.

Tambang material sedimen pasir di Sungai Bone - Gorontalo // Geologi UNG

Batuan Sedimen

Dalam kondisi alami, endapan material sedimen muda mengubur endapan yang lebih tua, tekanan yang dihasilkan akan membuat endapan lebih tua menjadi kompak. Ketika air bergerak masuk, mineral seperti kalsit dan silika yang terlarut akan terendap dan mengisi rongga antar butir dan bertindak sebagai semen, merekatkan butiran sedimen satu sama lain. Proses kompaksi dan sementasi ini nantinya akan membentuk jenis batuan sedimen seperti batupasir, batulempung, konglomerat atau breksi. Pembentukan tersebut sekarang sedang berlangsung di sungai, dasar muara, delta atau palung yang ada di Indonesia.

Karena pengendapan sedimen terjadi secara siklus musiman atau tahunan, kita akan sering melihat adanya bentuk lapisan-lapisan pada singkapan batuan sedimen. Tersingkapnya batuan sedimen di permukaan harus mengalami pengangkatan oleh proses tektonik. Pada umumnya pengangkatan terjadi di batas lempeng subduksi, dimana dua lempeng bergerak kearah satu sama lain dan menyebabkan kompresi. Alhasil, jika batuan sedimen tersebut terbentuk di lingkungan laut, maka kita akan menemukan singkapan batuan dengan kandungan fosil organisme laut di pegunungan. Contohnya tidak perlu jauh-jauh ke Gunung Everest! Pegunungan dan perbukitan sekitar Danau Limboto, dan di sepanjang jalan kawasan pantai Leato-Bongo tersusun atas jenis batuan sedimen laut dangkal. Menurut Peta Geologi Lembar Tilamuta skala 1:250.000 oleh Bachri, Sukido, Ratman (1993), daerah tersebut tersusun atas kalkarenit, kalsirudit, dan gamping koral dengan kandungan sisa-sisa orgnisme laut.

Singkapan ketidak selarasan antara batuan vulkanik dengan batugamping di daerah perbukitan bagian selatan danau Limboto - Gorontalo // Ebay Febryant

Singkapan batupasir karbonatan di Pulau Saronde - Gorontalo Utara // Masfut Mustahar

Metamorfisme

Jika batuan sedimen atau batuan beku intrusif tidak tersingkap ke permukaan bumi dalam proses pengangkatan atau pun erosi, kedua jenis batuan tersebut akan terkubur lebih dalam lagi. Semakin dalam batuan itu terkubur, maka semakin besar kemungkinan untuk terpapar suhu dan tekanan tinggi yang dihasilkan oleh kompresi tektonik dan energi panas dari dalam bumi, yang nantinya dapat mengubah batuan tersebut. Jenis batuan yang telah terubah di bawah permukaan bumi akibat paparan suhu, tekanan, dan kontak magma disebut batuan metamorf.

Singkapan jenis batuan Metamorf - Filit,
di sungai luk ulo, Karangsambung - Jawa Tengah // Geologi UNG

Ahli geologi sering menyebut batuan metamorf sebagai batuan yang telah “dimasak” karena proses perubahannya hampir sama dengan yang terjadi pada adonan kue ketika dipanaskan.  Adonan kue dan kue yang sudah dimasak mengandung bahan-bahan yang sama, namun memiliki tekstur yang sangat berbeda. Sama halnya pada batupasir (batuan sedimen) dan kuarsit (hasil metamorfosis dari batupasir). Butiran individu pasir yang ada pada batupasir sangat mudah terlihat bahkan beberapa mudah dicopot. Sedangkan pada kuarsit, butiran pasir sudah tidak terlihat lagi, dan cukup keras untuk dipecahkan dengan palu.

***

Setiap jenis batuan akan terangkat dan tersingkap, kemudian mengalami pelapukan dan erosi. Beberapa diantaranya dapat terkubur dan bermetamorfosis. Proses-proses tersebut telah terjadi selama jutaan dan miliaran tahun yang lalu untuk menciptakan bumi seperti yang kita lihat sekarang ini, sebuah planet yang dinamis. Sebagaimana yang dikatakan oleh Hutton, “The Present Is The Key To The Past” – saat ini adalah kunci masa lalu. Yang berarti, apa yang terjadi saat ini, juga terjadi di masa lalu.

***

Bahan bacaan:

• Best, Myron G. 2002. Igneous and Metamorphic Petrology, 2nd Edition. Wiley-Blackwell.
• Jackson, J. A. 1997. Glossary of Geology, 4th Edition. American Geological Institute.
• Stow, D. A. V. 2005. Sedimentary Rocks in the Field: A Color Guide. Academic Press.

Pasir / Pembentukan, Komposisi, Tekstur, Transportasi

Pasir dan Proses Geologi-nya

Pasir merupakan material granular alami yang belum terkonsolidasi. Pasir terdiri dari butiran-butiran yang berukuran dari 1/16 – 2 mm. Butiran pasir bisa berupa mineral tunggal, fragmen batuan atau biogenik.

Material granular yang lebih halus dari pasir disebut sebagai lanau, dan yang lebih besar disebut sebagai kerikil. Pada umumnya pasir terdiri dari mineral silikat atau fragmen batuan silikat. Sejauh ini mineral yang paling umum ditemukan sebagai penyusun pasir adalah mineral kuarsa. Namun, pasir adalah material campuran yang terjadi secara alami, yang berarti bahwa pasir tidak hanya mengandung satu komponen tunggal. Pasir yang telah terkonsolidasi adalah jenis batuan yang dikenal sebagai batupasir.

Pembentukan Pasir - Proses Geologi

Pasir terbentuk karena adanya proses pelapukan fisik dan kimia pada batuan. Proses pelapukan ini biasanya dipelajari secara terpisah, tetapi pada kenyataannya kedua proses ini biasanya berjalan beriringan karena keduanya cenderung saling mendukung dalam proses pelapukan.

Pelapukan kimia merupakan faktor penting dalam pembentukan pasir secara keseluruhan, karena proses ini terjadi secara efisien di lingkungan yang lembab maupun panas. Sedangkan pelapukan fisik hanya mendominasi di tempat-tempat yang dingin dan / atau kering. Pelapukan batuan dasar yang menghasilkan pasir biasanya terjadi di bawah tanah. Tanah yang menutupi batuan dasar membuat lingkungan sekitar batuan menjadi lembab, yang kemudian mempercepat proses disintegrasi batuan.

Granit adalah jenis batuan yang umum dan merupakan contoh yang bagus dari proses pembentukan pasir. Granit sebelum melapuk, terdiri dari mineral-mineral berikut:

• Sodium Plagioclase feldspar (Na feldspar)
• Potassium feldspar (K feldspar)
• Kuarsa
• Mineral aksesori: biotite, amphibole, atau muskovit

Apa yang terjadi jika granit melapuk?

• Na feldspar dan K feldspar mengalami proses hidrolisis untuk membentuk mineral lempung kaolin, serta ion-ion Na+ dan K+.
• Biotit dan / atau amphibole mengalami proses hidrolisis dan oksidasi, membentuk mineral lempung dan oksida besi.
• Kuarsa (dan muskovit jika ada) menjadi mineral residual, karena resisten terhadap pelapukan.
• Fragmen batuan yang lapuk kemudian menjadi bagian dari unsur tanah.

Setelah itu?

• Butiran mineral kuarsa kemudian tererosi dan menjadi bagian sedimen pasir, diangkut oleh arus sungai atau angin untuk kemudian diendapkan membentuk sand dune, channel bar, point bar dan sandy beach.
• Lempung akhirnya tererosi dan menjadi muatan suspensi dalam arus air sungai, sampai kemudian terendapkan di lingkungan arus yang tenang.
• Ion-ion terlarut akan diangkut oleh sungai, sampai akhirnya akan menjadi bagian dari larutan garam di lingkungan air laut.

Komposisi Pasir

Pasir merupakan kompulan material residual dari yang sudah ada sebelum pelapukan batuan terjadi. Namun, ada satu aspek penting - pasir terbentuk di lingkungan yang keras, di mana hanya yang terkuat yang bisa bertahan. "Terkuat" adalah yang paling tahan terhadap proses pelapukan.

Kuarsa adalah salah satu mineral dari daftar mineral penyusun pasir yang umum ditemukan pada sampel pasir. Kuarsa menghuni 12% dari kerak bumi. Hanya saja feldspar lebih banyak daripada kuarsa, menghuni lebih dari 50% kerak bumi.

Mineral-mineral seperti turmalin, zirkon, rutil, dll, juga sangat resisten terhadap pelapukan, namun jarang ditemukan dalam jumlah banyak dalam komposisi pasir. Mineral-mineral tersebut secara umum disebut sebagai heavy minerals (mineral berat).

Mineral berat ini kadang terkonsentrasi dalam jumlah yang banyak sebagai komponen penyusun pasir. Hal tersebut biasanya diakibatkan oleh proses penyortiran hidrodinamik. Baik itu gelombang laut atau aliran sungai yang menyortir butiran yang lebih berat dan membawa butiran lainnya yang lebih ringan. Endapan yang dihasilkan dari proses ini dikenal sebagai placers. Mineral-mineral yang sering diekstrak dari endapan placer adalah emas, kasiterit, ilmenit, monasit, magnetit, zirkon, rutil, dll.

Mineral-mineral pembentuk batuan lainnya seperti amphibole dan mika juga sering ditemukan di dalam sampel pasir, meskipun hanya dalam jumlah sedikit. Kelompok mineral ini termasuk yang tidak tahan terhadap pelapukan, contohnya seperti olivin dan piroksen.

Namun, ada beberapa pantai yang sebagian besar terdiri dari piroksen dan olivine dengan sedikit campuran magnetit, sering disebut sebagai black sand (pasir hitam). Bagaimana hal seperti itu bisa terjadi? Pasir pantai seperti ini biasanya terdapat di daerah vulkanik aktif. Piroksen dan olivin merupakan mineral yang umum sebagai penyusun batuan mafik, seperti basalt. Pasir hitam adalah fenomena khas dari kepulauan vulkanik samudra, di mana granit dan batuan felsik lainnya tidak ditemukan.

Kebanyakan dari sampel pasir, butiran pasir terdiri dari mineral-mineral tunggal. Namun terkadang pasir juga mengandung fragmen batuan (fragmen litik). Granit biasanya terdisintegrasi menjadi butiran mineral yang berbeda-beda, tapi filit dan basal cenderung hadir sebagai fragmen litik dalam komponen pasir. Hal tersebut terjadi karena filit dan basal adalah batuan yang bertekstur halus. Fragmen litik ini sering terbentuk di daerah-daerah di mana erosi terjadi sangat cepat, contohnya di daerah pegunungan.

Terkadang pasir juga mengandung mineral baru atau agregat mineral yang tidak terbentuk dari proses pembekuan magma. Contoh penting adalah mineral lempung glauconite yang terbentuk dalam endapan pasir di lingkungan laut, menghasilkan jenis batuan yang disebut glauconitic sandstone. Keberadaan mineral ini memberi warna hijau gelap yang khas untuk kebanyakan sampel pasir.

Ada banyak contoh pasir aneh lainnya yang membutuhkan kondisi pembentukan khusus. Salah satu contoh yang baik adalah pasir di New Mexico yang terdiri dari gipsum murni. Pasir dengan komposisi seperti ini cukup aneh dan jarang, karena gipsum merupakan mineral evaporit. Mineral seperti ini hanya dapat bertahan dalam kondisi kering. Halit, yang bahkan lebih mudah larut dari gipsum, juga dikenal sebagai komponen pembentuk pasir dalam kondisi tertentu.

Debu vulkanik biasanya dipelajari secara terpisah, tidak diaktegorikan sebagai jenis pasir. Mungkin karena kita manusia cenderung menciptakan hambatan buatan dan prinsip-prinsip klasifikasi. Sedimen dan piroklastik adalah dua dunia yang berbeda. Pada kenyataannya, hal ini menjadi lebih rumit karena selalu saja ada alasan untuk mengatakan bahwa butiran debu vulkanik (dan material piroklastik lainnya seperti lapili dan bom) juga merupakan jenis sedimen, karena mereka terendapkan di permukaan tanah melalui proses yang tidak jauh berbeda dari proses endapan pasir di sungai, pantai, atau pun gurun. Debu vulkanik dan pasir bahkan memiliki prinsip-prinsip klasifikasi yang sebanding. Debu vulkanik adalah sedimen piroklastik dengan ukuran butir rata-rata kurang dari 2 milimeter. Oleh karena itu, debu vulkanik juga bisa dianalogikan sebagai pasir atau lempung.

Jenis pasir berikutnya adalah pasir biogenik. Pasir biogenik terdiri dari fragmen eksoskeleton dari organisme laut. Kontributor umum dari komponen jenis ini adalah koral, foraminifera, landak laut, sponge, moluska, ganggang, dll. Jenis pasir seperti ini biasanya dikenal sebagai pasir koral, meskipun dalam banyak kasus pasir tersebut tidak mengandung fragmen koral sama sekali. Pasir biogenik biasanya berwarna terang dan tersebar luas di daerah dekat katulistiwa. Koral biasanya hanya hidup di lingkungan air hangat, tetapi ada juga beberapa taxons lain yang dapat hidup dengan baik di lingkungan yang lebih dingin. Pasir biogenik karbonatan juga berkontribusi dalam pembentukan batugamping.

Terkadang pasir mengandung beberapa atau seluruhnya terdiri dari butiran karbonat yang bukan berasal dari fragmen organisme laut yang mati. Butiran karbonat ini disebut sebagai ooid. Pasir juga tidak sepenuhnya terdiri dari mineral-mineral tunggal, litik, atau pun biogenik. Dalam banyak kasus, dua di antaranya, atau bahkan ketiganya tercampur dalam satu sampel sedimen pasir.

Tekstur dan Transportasi Sedimen Pasir

Ahli geologi mendeskripsikan pasir dengan mengukur kebundaran dan distribusi ukuran butirnya. Dengan melakukan itu mereka dapat mendapatkan informasi tentang asal-usul pasir tersebut. Kebundaran biasanya memberikan informasi tentang seberapa jauh rute transportasi sedimen, dan distribusi ukuran butir membantu ahli geologi untuk menentukan dari lingkungan mana sedimen tersebut diendapkan. Pasir sungai biasanya terpilah buruk, sedangkan pasir pantai atau gurun lebih bulat dan terpilah baik.

Ukuran rata-rata butiran pasir ditentukan oleh energi dari media transport. Semakin kuat kecepatan arus (baik itu arus sungai atau gelombang laut) maka semakin mungkin arus tersebut membawa material yang lebih berat / besar.

Pada umumnya media transport pasir adalah arus sungai. Butiran pasir cenderung bergerak melompat-lompat terhadap rata-rata kecepatan arus sungai. Mode gerakan ini dikenal sebagai saltation. Sedangkan lanau, material sedimen yang jauh lebih ringan dari pasir, cenderung bergerak melayang-layang terhadap rata-rata kecepatan arus sungai. Gerakan ini disebut suspended load.

Butiran sedimen pasir yang diangkut oleh sungai-sungai pada akhirnya diendapkan di mulut sungai, di mana kecepatan arus tiba-tiba menurun. Kemudian, gelombang laut (longshore currents) membawa sedimen pasir ke sepanjang garis pantai. Butiran sedimen pasir yang dibawa oleh sungai-sungai juga diendapkan pada flood plain, channel bar maupun point bar.

***

Bahan Bacaan:

• Pettijohn, F. J., Potter, P. E. and Siever, R. 1973. Sand and Sandstone. Springer
• Siever, R. 1988. Sand, 2nd Edition. W H Freeman & Co.