BAB 9 & 10
description
Transcript of BAB 9 & 10
BAB 9
Sungai dan Kipas Alluvial
Tiga zona geomorfologikal dapat dilihat di dalam sistem alluvial dan fluvial.
Pada zona erosi, alirannya sangat aktif menggerus, menghilangkan lapisan
batuan dari lantai dan pinggiran lembah menuju ke daerah aliran. Pada
zona transfer, gradiennya lebih rendah, aliran dan sungai tidak secara
aktif mengerosi, tetapi disini juga bukan tempat terdeposisinya material.
Bagian terendah pada sistem adalah zona deposisional, dimana sedimen-
sedimen terdeposisi pada pinggir sungai dan dasar bawah permukaan.
Area di permukaan yang menyuplai air ke sistem sungai dinamakan
catchment area. Sungai dan aliran utamanya disuplai air dari permukaan
dan air bawah tanah yang berasal dari akuifer bawah permukaan diikuti
dengan hujan.
Karakteristik utama dari sistem fluvial adalah pada sebagian besar waktu,
alirannya terkonsentrasi di dalam jalurnya. Ketika level air berada dibawah
dari tepi alirannya, status tersebut dinamakan low flow stage. Kemudian
apabila level air berada mendekati atau tepat pada tepi alirannya, maka
kondisi tersebut dinamakan high flow stage.
1. Terbentuknya sungai
Beberapa penyebab prinsipal yang membentuk sungai adalah: (a)
seberapa lurus atau melengkungnya jalur tersebut; (b) kehadiran
ataupun ketiadaan lapisan deposisi pasir atau kerikil di jalur; (c)
jumlah dari jalur yang terpisah yang dijumpai pada ujung-ujung aliran
sungai. Berikut ini adalah beberapa tipe sungai.
Sungai dengan proporsi sedimen yang tinggi yang dibawa melalui
rolling dan saltation sepanjang lantai jalur sungai dinamakan sebagai
bedload river.
Gambar 1. 1 Fitur pada braided river
Hal ini adalah dimana lapisan yang tererosi telah terdepositkan
sebagai batangan dari pasir atau kerikil yang kemudian membentuk
sungai yang seakan tersekat-sekat.
Gambar 1. 2 Dune berpasir yang terbentuk di tengah-tengah sungai
Meander terbentuk oleh erosi pada tepian sungai yang terdekat
dengan thalweg (aliran sungai), beriringan dengan deposisi pada
jalur di seberangnya dimana alirannya melambat dan lapisan yang
tererosi tidak dapat lagi terbawa. Dengan erosi yang berkelanjutan
pada tepian bagian dalam, jalur tersebut kemudian membentuk
meander yang melengkung.
Gambar 1. 3 Fitur utama pada sungai meander
Pada iklim yang cukup hangat atau tropis, yang curah hujannya
cukup tinggi sepanjang tahun, hanya terdapat sedikit variasi pada
aliran sungai, tetapi pada wilayah yang memiliki curah hujan
musiman yang lebih kuat, dikarenakan iklim monsoonal, atau lelehan
salju musiman pada area pegunungan tinggi, tingkat kesurutan pada
sistem sungai dapat berbeda-beda pada tiap waktunya sepanjang
tahun. Pada saat musim kering, aliran-aliran yang berukuran kecil
dapat mengering total. Pada gurun pasir, dimana curah hujan tidak
teratur, seluruh sistem sungai dapat mengering selama bertahun-
tahun. Pada daerah tinggi dengan iklim kering, pelapukan
menyebabkan detritur-detritus yang tersisa jatuh ke bawah
dikarenakan gravitasi.
2. Deposisi Dataran Banjir
Struktur utama yang diamati pada sedimen dataran banjir adalah:
a. Lapisan yang tipis maupun sangat tipis yang bervariasi dari pasir
hingga lumpur;
b. Bukti dari aliran yang tiba-tiba dan cepat (laminasi datar dan
paralel) dan disertai dengan deposisi yang juga sangat cepat
prosesnya.
c. Lapisan tipis sedimen, yang biasanya hanya memiliki ketebalan
beberapa centimeter tetapi meluas dari puluhan hingga ratusan
meter.
d. Erosi pada dasar lapisan batupasir tepi sungai biasanya
terlokalisasi pada jalur dimana alirannya sangat kuat;
e. Bukti dari perlapisan tanah.
3. Pola Pada Deposisi Fluvial
Pengaturan tiga dimensi dari deposit saluran dan tepi sungai pada
suksesi fluvial sering dinamakan arsitektur lapisan. Aristektur ini
dideskripsikan melalui bentuk dan ukuran dari lapisan pasir yang
terdepositkan pada saluran dan proporsi dari posisi deposit relatif
terhadap fasies tepi sungai yang lebih halus. Migrasi lateral akan
melambat apabila tepi sungai adalah stabil. Stabilitas tepi diatur
secara alami oleh dataran banjir.
Data Palaeocurrent sangatlah berharga dalam merekonstruksi dari
palaeogeografi dari deposit fluvial. Data tersebut juga dapat
digunakan untuk merekonstruksi area darimana sumber sedimen
berasal dan memungkinkan juga untuk mengindikasikan posisi umum
dari mulut sungai.
Sungai bervariasi dari aliran kecil yang hanya memiliki lebar
beberapa meter dan memiliki kedalaman puluhan centimeter hingga
selebar puluhan kilometer dan kedalaman puluhan meter.
4. Kipas Alluvial
Kipas alluvial adalah bentukan corong dari detritus yang terbentuk
pada penunjaman di tepi dataran alluvial. Mereka terbentuk oleh
deposisi dari aliran air dan sedimen yang datang dari bagian atas
cekungan. Istilah kipas alluvial telah digunakan pada literatur geologi
dan geografi untuk mendeskripsikan deposit bervariasi yang memiliki
bentuk hampir corong, termasuk delta dan sistem sungai besar
terdistribusi.
Gambar 1. 4 Tipe-tipe kipas alluvial
Kipas alluvial terbentuk ketika ada pemisahan yang signifikan pada
topografi antara dataran tinggi pada drainase basin dan lantai basin
sedimenter yang lebih datar. Proses deposisi dari kipas alluvial ini
ditentukan oleh ketersediaan air, jumlah dan tipe sedimen yang
dibawa oleh lembah asalnya, dan gradien dari permukaan kipas.
Ketika ada campuran padat dari air dan sedimen, deposisi dan
transportasi akan dilakukan oleh aliran serpih.
Deposisi dari kipas alluvial pada daerah kering terjadi sangat jarang
(pada skala waktu manusia). Aliran dari serpihan yang membawa
sedimen ini secara normal hanya bertahan selama beberapa jam dan
kejadian-kejadian ini biasanya terpisah puluhan sampai ribuan tahun.
Meskipun deposit dari kipas alluvial tidaklah memainkan peran
signifikan pada basin sedimenter dalam konteks volume, deposit ini
tetaplah penting karena deposisi kipas ini sensitif terhadap kontrol
cuaca dan tektonik. Kipas alluvial terbentuk pada pinggiran basin
sedimenter dan hal ini dapat menjadi pusat aktivitas tektonik, dimana
patahan sepanjang pinggiran basin akan menyebabkan pengangkatan.
Danau
Danau terbentuk ketika ada pasokan air yang mengisi permukaan dengan
topografi rendah. Danau tersebut utamanya terisi oleh sungai dan/atau
penguapan dari permukaan. Keseimbangan antara pasokan dan
pengeluaran dan rata-rata terjadinya evaporasi mengontrol level air pada
danau dan komposisi kimia danau. Sedimen dapat terkumpul di danau, yang
mana hal tersebut dapat menyebabkan perlapisan yang memiliki ketebalan
hingga ratusan meter dan luasnya dapat mencapai ratusan bahkan ribuan
kilometer persegi.
1. Formasi danau
Depresi tanah yang dapat diisikan oleh air yang membentuk danau
biasanya terbentuk akibat gaya tektonik. Depresi pada permukaan
dapat juga disebabkan oleh erosi, tetapi agen pengerosi tidak bisa air
saja. Untuk danau yang terbentuk pada area gletser, ukurannya
cenderung kecil dan perubahan pendepositan dalam jangka panjang
secara tipikal adalah lebih rendah. Proses lain dari pembentukan dam
adalah tanah longsor yang menghalangi aliran di sebuah lembah dan
abu vulkanik atau lava yang membentuk topografi baru pada
permukaan.
2. Hidrologi Danau
Suplai air danau berasal dari aliran sungai, air tanah dan hujan yang
turun di permukaan danau. Apabila tidak ada air yang hilang, level
permukaan dari danau akan meningkat seiring waktu hingga sampai
pada titik batasnya. Sebuah danau dikategorikan terbuka secara
hidrologi apabila danau tersebut terisi hingga titik batasnya dan
keseimbangan antara suplai air yang masuk dan keluar. Apabila rata-
rata dari penguapan melebihi atau tidak ada pasokan yang keluar dari
danau maka danau tersebut dikategorikan tertutup secara
hidrologi. Untuk kategori terakhir, apabila penguapan terjadi secara
berlebih dan suplai air mengecil, danau tersebut dapat benar-benar
kering.
Gambar 1. 5 Danau secara hidrologis
Dari sudut pandang sedimentologi, ada tiga tipe danau. Danau air
tawar memiliki salinitas air yang rendah, dan dapat terbuka maupun
tertutup secara hidrologi. Danau salin adalah tertutup secara
hidrologi dan ion terlarutnya semakin meningkat seiring dengan
evaporasi. Danau ephemeral terjadi pada iklim arid dan air yang
terdapat disitu berasal dari hujan badai yang besar.
3. Danau Air Tawar
Mayoritas dari danau modern adalah air tawar; terdapat pada
beragam tempat mulai dari di garis ekuator hingga ke kutub. Deposit
lakustrin dari danau pada skala tersebut diketahui dari rekaman
stratigrafi, yang utamanya berasal dari perlapisan Devonian ke
Neogene.
Danau adalah badan air yang relatif statis, tidak digerakkan oleh
proses pasang surut dan sirkulasi oseanik. Ombak terbentuk ketika
angin bertiup pada permukaan air, tetapi ukurannya tidak sampai
seperti ombak pada samudera. Untuk itu, pada kedalaman 10 sampai
20m air pada danau tidak terpengaruh oleh gelombang. Hal ini
memungkinkan untuk pengembangan stratifikasi air danau. Ada
dua pembagian divisi air yang diketahui. Epilimnion, terletak pada
bagian atas, memiliki suhu yang hangat. Hypolimnion, adalah bagian
yang lebih dingin. Kedua hal ini dibatasi oleh thermocline. Untuk itu,
stratifikasi dilakukan berdasarkan dari temperatur, dan juga densitas
(air hangat memiliki densitas yang lebih rendah daripada air dingin).
Pada bagian hypolimnion, semua oksigen dipakai oleh aktivitas
bakteri aerobik. Karena itu, pada bagian bawah danau menjadi
anaerob. Untuk itu, terjadi dua hal. Pertama, semua mater organik
yang jatuh pada kolum air ke bawah permukaan tidak akan terurai
oleh karena aktivitas aerobik. Apabila terdapat material organik yang
terdeposit di danau, hal ini berpotensi menjadi lapisan batubara, dan
alga atau bakteri yang lain dapat membentuk lapisan lain, yang pada
akhirnya akan membentuk source rock untuk minyak dan gas. Kedua,
lingkungan ini tidak cocok untuk hidup. Danau yang terstratifikasi
tidak memiliki kehidupan pada bagian bawahnya.
Ketika sungai yang membawa sedimen memasuki danau, kecepatan
air akan menurun secara drastis dan sebuah delta terbentuk dan pada
saat bersamaan material yang kasar terdepositkan pada mulut sungai.
Karakter dari deposit di delta ini ditentukan oleh suplai sedime dari
sungai.
Di sisi yang lain, deposit yang terkumpul di pantai akan tergantung
pada kekuatan angin yang menghasilkan ombak. Apabila anginnya
tidak kuat, sedimen pada pantai akan cenderung menjadi halus tetapi
kuat.
Sedimentasi klastik pada danau ditentukan oleh dua mekanisme:
penyebaran dari sedimen yang tersuspensi dan transportasi oleh
densitas arus. Campuran dari sedimen dan air yang dibawa oleh
sungai dapat mengalir sebagai arus turbidit, yang mana arus ini dapat
berjalan sepanjang permukaan bawah danau. Deposit ini akan akan
menjadi lapisan sedimen yang bertingkat dari material kasar yang
pertama kali terendapkan, sampai pada sedimen halus yang terakhir
terendapkan. Pada danau yang terbentuk di wilayah dimana ada
musim dingin, stratifikasi yang sangat jelas dapat terbentuk
dikarenakan variasi musiman.
4. Danau Saline
Danau yang saline disuplai oleh sungai yang mengandung ion terlarut
dari batu-batuan dan pada setting iklim yang dimana terjadi
penguapan yang tinggi. Salinitasnya bervarias mulai dari 5 f L-1 dari
larutan, sampai konsentrasi yang mendekati garam di air laut.
Gambar 1. 6 Danau saline, Danau Mono
Ion utama yang terdapat pada danau saline modern adalah kation
natrium, kalsium dan magnesium dan karbonat, anion klorida dan
sulfat. Keseimbangan dari konsentrasi ini menentukan mineral yang
terbentuk. Ada tiga tipe danau saline utama yang terbentuk. Danau
sulfat memiliki konsentrasi bikarbonat yang lebih rendah dibanding
danau soda tetapi lebih kaya magnesium dan kalsium. Danau soda
memiliki konsentrasi ion bikarbonat dan sodium karbonat yang tinggi.
Danau klorida memiliki komposisi mineral yang serupa dengan
penguapan air laut.
Gambar 1. 7 Tiga tipe danau saline
5. Danau ephemeral
Badan air besar yang secara periodik mengering bisa disebut danau
ephemeral. Banyak area gurun pasir yang terkena hujan yang tidak
periodik dalam jangka panjang. Setelah turun hujan, yang biasanya
hanya terjadi beberapa tahun sekali sampai puluhan tahun sekali,
sungainya menjadi aktif, dan kemudian membanjiri hingga sampai ke
cekungan dan akhirnya membentuk danau. Pembanjiran dan
penguapan yang berulang menghasilkan seri depositional couplets
dari lapisan lumpur yang tertutupi oleh lapisan penguapan mineral.
Gambar 1. 8 Kerak garam mineral yang terbentuk oleh penguapan
6. Kontrol pada Deposit Lakustrin
Karakteristik dari deposit lingkungan lakustrin dikontrol oleh faktor
yang mengontrol kedalaman dan ukuran dari cekungan, suplai
sedimen ke danau, dan keseimbangan antara suplai air masuk dan
keluar melalui penguapan. Beberapa danau dapat dikategorikan ke
dalam overfilled, dan depositnya dikarakterisasi oleh akumulasi pada
marginnya, dan arus suspensi dan turbidit. Danau yang balanced fill
adalah dimana input fluvial seimbang melalui evaporasi. Danaui ini
sangat sensitif dengan variasi iklim. Danau yang termasuk
underfilled adalah yang saline dan ephemeral. Beberapa danau yang
saline dapat menjadi tawar apabila terjadi perubahan kondisi menjadi
lebih basah dan lebih sejuk. Rerata dari suplai sedimen sangatlah
signifikan pada lingkungan lakustrin. Apabila rerata deposisi dari
deposit klastik, karbonat, dan evaporit lebih besar dari rerata
penurunan cekungan, maka cekungan itu akan terisi secara gradual.
7. Kehidupan dan Fosil pada Deposit Lakustrin
Bukti paleontologi sering menjadi faktor penting di dalam
menentukan fasies lakustrin kuno. Danau air tawar bisa jadi kaya
dalam sumber kehidupan, tetapi spesies yang terdapat di dalamnya
cukup terbatas. Alga dan cyanobacteria adalah komponen penting
dalam ekologi danau dan juga memiliki peranan dalam faktor
sedimentologis. Organisme yang umum ditemukan pada deposit
danau adalah charaophytes (sejenis alga).
8. Rekognisi Fasies Lakustrin
Tidaklah mudah untuk membedakan antara deposit pada danau dan
lingkungan laut dengan energi rendah seperti laguna, atau laut
dalam. Fasies danau yang dangkal meiliki karakteristik yang serupa
dengan deposit laguna. Kriteria utama untuk membedakan fasies
lakustrin dan laut biasanya adalah perbedaan organisme dan habitat
yang tinggal.
Ada beberapa organisme yang hanya tinggal di lingkungan air laut:
contohnya adalah koral, echinoids, brachiopods, cephalopods,
graptolites, dan foraminifers.
Karakteristik selanjutnya yang lebih jarang ditemukan pada
lingkungan laut adalah stratifikasi pada badan air. Tidak adanya
campuran dari air permukaan yang teroksigenasi dan kolom air
bagian bawah akan menghasilkan kondisi anaerob pada bawah danau.
Deposit danau dalam mungkin saja menyimpan laminasi sedimentasi
utama yang pada lingkungan laut akan terhancurkan oleh organisme.
Untuk danau saline dan ephemeral, biasanya dapat dibedakan dengan
kandungan kimia pada mineral evaporit.