Mimin Karmini

Mimin Karmini Setia di Jalan Mikropal

Cekungan So’a dengan latar belakang Gunung Welas.

Lima Hari Menjelajah Pulau Bunga

12/10/2016 Comments (0) Artikel Geologi Populer, Artikel Geologi Populer, Uncategorized

Penemuan Mineral Phillipsit

Mineral Phillipsit diperbesar 250 X, difoto menggunakan alat
SEM (Scanning Electron Microscope) yang dapat memperbesar
kenampakkan 1000X hingga 2000X.
Foto: Koleksi Prof. Mimin
Mineral Phillipsit diperbesar 250 X, difoto menggunakan alat SEM (Scanning Electron Microscope) yang dapat memperbesar kenampakkan 1000X hingga 2000X. Foto: Koleksi Prof. Mimin

Mineral Phillipsit diperbesar 250 X, difoto menggunakan alat
SEM (Scanning Electron Microscope) yang dapat memperbesar
kenampakkan 1000X hingga 2000X.
Foto: Koleksi Prof. Mimin

Antara 18 Juni-16 Juli 1998, Ekspedisi MD III – IMAGES IV dihelat oleh Pemerintah Indonesia dengan Perancis menggunakan kapal penelitian Marion Dufresne. Kapal ini mampu mengambil percontoh sedimen dengan penginti isap yang besar sekali (giant piston core). Tujuan ekspedisi ini adalah untuk menyusun biostratigrafi berdasarkannanoplankton dan berbagai kejadian yang menyertainya selama pengendapan sedimen pada pemboran di lokasi yang diteliti.

Lokasi penelitian ekspedisi itu adalah titik pemboran MD 982156 yang terletak pada koordinat 11˚ 33,31’S dan 112˚ 19,72’ T, di Tinggian Roo, Samudra Hindia, Selatan Jawa Timur, di luar Palung Jawa. Chief Scientist dari fihak Perancis adalah Dr. Franck Bassinot, yang dibantu oleh wakilnya, François Guichard dan Luc Beaufort, sedangkan dari pihak Indonesia adalah Safri Burhanuddin dari Universitas Hasanudin, Makassar. Pada pemboran di laut ini, sebanyak 29 percontoh sedimen telah berhasil dikumpulkan dengan panjang lebih dari 35 m. Tiga di antaranya, lebih dari 50 m, dan inti yang paling panjang mencapai 55.40 m (MD 982172).

Penelitian sebelumnya seperti dilaporkan oleh Nishida (1987), menyatakan bahwa daerah-daerah di sebelah utara dari Palung Jawa secara biostratigrafi berdasarkan nanoplankton kesemuanya saling berhubungan. Adisaputra dan Hartono (2004) menganalisis hasil penelitian di MD 982156 dan mengupas biostratigrafinya berdasarkan foraminifera plankton. Hasilnya, mereka menyatakan bahwa penampang pemboran di lokasi ini bisa dibagi ke dalam lima zona dan enam subzonasi.

Selanjutnya, pada 2007, masih melanjutkan hasil penelitian di MD 982156, Adisaputra dan Hartono mengemukakan penemuan mineral Phillipsit dengan menambah data beberapa bentuk dari mineral tersebut berdasarkan pemeriksaan yang menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Dengan perbesaran yang berkisar antara 1000 x untuk foto kumpulan dan sampai 20.000 x. untuk foto individu, maka matriks pada mineral Phillipsit jelas sekali terlihat.

Geomarine, kapal riset milik P3G, Balitbang, Kementerian ESDM yang digunakan survey oleh Prof. Mimin. Foto: Ronald Agusta

Geomarine, kapal riset milik P3G, Balitbang, Kementerian ESDM yang digunakan survey oleh
Prof. Mimin. Foto: Ronald Agusta

Dalam citra SEM tersebut, tampak bahwa sesungguhnya mineral Phillipsit diikat oleh sedimen lempung yang mengandung nanoplankton, sedangkan mineralnya sendiri sesungguhnya mempunyai bentuk yang monoklin. Variasi bentuknya lebih dicerminkan oleh kondisi pada waktu sedimentasinya, yang kemungkinan dipengaruhi pula oleh kondisi arus atau faktor
mekanik lainnya. Di bawah ini identifikasi Phillipsit terutama merujuk kepada Rothwell (1989).

Identifikasi Philipsit Selama ini Phillipsit diyakini oleh para peneliti seperti Kastner dan Stonecipher (1978) dan lainnya, berasal dari ubahan yang ekstrem dari gelas vulkanik (glass shards) basaltik yang ada pada permukaan dasar laut, melalui tahap percepatan larutan, mungkin smektit atau palagonit. Namun, Petzing dan Chester (1979) memperkirakan sebelumnya bahwa Phillipsit adalah gelas vulkanik yang berasal dari gunung api daratan berdasarkan pada korelasi antara pola sebaran dari Phillipsit di Samudera Pasifik dan kegiatan gunung api global yang sekarang ada.

Menurut Bemat dan Goldberg (1969) dan lainnya, Phillipsit dipercaya terbentuk secara cepat pada pertemuan sedimen/air laut dan terus tumbuh dalam kolom sedimen, meskipun mulai melarut pada kedalaman yang ditunjukkan oleh muka-muka kristal yang teretsa, dan berkurangnya frekuensi keterdapatan. Dengan bertambahnya kedalaman, Phillipsit semakin jarang dijumpai pada kedalaman lebih dari 500 m. Klinoptilolit dijumpai pada kedalaman yang lebih dalam daripada Phillipsit. lijima (1978), meragukan apakah Phillipsit bisa berubah menjadi klinoptilolit pada sedimen yang lebih tua atau yang terkubur lebih dalam. Indikasinya mungkin menunjukkan keadaan kecepatan vulkanisme basaltik dengan tingkat sedimentasi yang rendah.

Untitled-53

Bentuk-bentuk lain dari mineral Phillipsit diperbesar 200X dan 220X. Foto: Koleksi Prof. Mimin

Dengan demikian maka Kedalaman Kompensasi Karbonat (CCD, carbonate compensation depth) di lokasi penelitian posisinya lebih dari 3914 m, karena nanoplankton masih terawetkan dengan baik sekali. Sementara bahan pembentuk fosil ini tersusun oleh gamping yang kompak, tidak seperti foraminifera yang banyak porinya, jadi lebih tahan terhadap pelarutan.

Menurut Cronan (1980), Phillipsit tersebar luas di dasar laut, terutama di daerah dengan kecepatan sedimentasi yang rendah dan di bawah kedalaman kompensasi kalsium. Biasanya, mineral ini dijumpai di dalam tefra yang terubah, lempung merah, sedimen gampingan, silikatan dan lumpur terigen. Namun, Stonecipher (1976) secara statistik mencatat sekuen jumlah Phillipsit yang berkurang sebagai fungsi litologi: lempung> vukanik> gampingan> silikatan.

Beberapa peneliti menduga bahwa Phillipsit lebih banyak melimpah di dalam sedimen Samudera Pasifik dan Samudera Hindia daripada di Samudera Atlantik, sedangkan Petzing dan Chester (1979) mencatat konsentrasi yang tinggi yang mengandung lebih dari 50% Phillipsit pada dasar yang bebas karbonat dari Samudera Pasifik bagian tengah dan selatan. Keterdapatan Phillipsit di Samudera Hindia berada di Cekungan Hindia Tengah, sebagian Samudera Hindia Tengah, dan punggungan Ninety East. Di Samudera Atlantik jarang sekali dilaporkan, tetapi sedimen yang kaya akan Phillipsit telah dideskripsi dari Cekungan Cape dan Verde, dari bagian selatan Dataran Abisal Sohm dan dari Parit Kings.

Bentuk-bentuk lain dari mineral Phillipsit diperbesar 200X dan 220X. Foto: Koleksi Prof. Mimin

Bentuk-bentuk lain dari mineral Phillipsit diperbesar 200X dan 220X. Foto: Koleksi Prof. Mimin

Beberapa peneliti telah mencatat phillipsit sebagai semen, sebagai cavity dan fracture fillings, dan sebagai penempatan kembali (replacement) dari plagioklas. Kristal-kristal Phillipsit seringkali mengandung inklusi (pengotoran) yang melimpah yang menandakan adanya pertumbuhan kristal yang cepat. Bonatti (1963) menduga bahwa bentuk kristal yang sangat baik menunjukkan pertumbuhan yang in-situ.

Sebagai Penciri
Pada umumnya, sedimen pada lokasi MD 982156 terdiri dari lempung gampingan dan lanau, berwarna putih kecoklatan atau putih keabuan. Penyusun lainnya adalah lempung tufaan, mengandung nanoplankton dalam jumlah yang melimpah sepanjang kedalaman pemboran.

Adisaoutra dan Hartono (2004 dan 2007) melaporkan bahwa di bagian dasar, pada kedalaman 30.30 m sampai dengan 30.00 m (T-21), sedimen terdiri dari mineral Phillipsit yang berasal dari Kelompok Zeolit yang mempunyai bentuk yang bervariasi, dan bentuk lain dari masa kriptokristalin seperti Gibsit atau Hidrargilit. Ketebalan dan pelamparan dari lapisan ini masih belum diketahui. Untuk mengetahuinya perlu dilakukan beberapa pemboran lagi di sekitar lokasi penelitian.

Dengan pengambilan foto fosil yang menggunakan alat SEM, terlihat jelas berbagai mineral Phillipsit diikat oleh semen sebagai matriks yang didominasi oleh nanoplankton. Bentuk ikatan yang terjadi bermacam-macam seperti lurus, bentuk T, melintang dan sebagainya. Menurut Adisaputra dan Hartono (2007), mineral ini hanya dijumpai sebagai authigenic origin di laut dalam, yang kemungkinan berasal dari endapan tefra hasil kegiatan gunung api. Sebelumnya, Husaini (2005) menyatakan bahwa mineral ini tidak dijumpai di Indonesia. Hal ini dimungkinkan karena penelitiannya dilakukan atas sedimen yang berasal dari darat.

Setelah diketahui bahwa bagian ini banyak mengandung nanoplankton, penulis mencoba meneliti sedimen bagian atas yang menutupinya. Hasilnya, ternyata fosil Phillipsit dijumpai pula dalam jumlah sangat melimpah sampai ke bagian paling atas dari penampang tersebut. Maka di dalam studi ini urut-urutan stratigrafinya bisa diteliti berdasarkan nanoplankton, dengan urutan stratigrafi berdasarkan foraminifera plankton sebagai pembanding.

Pada bagian bawah dari penampang antara kedalaman 30,30 m – 30 m bawah dasar laut (below sea floor/bsf) yang sedimennya tersusun oleh mineral Phillipsit, banyak dijumpai akumulasi nanoplankton, tetapi sama sekali tidak mengandung foraminifera. Bagian ini tersusun oleh kumpulan nanoplankton dari umur Paleosen yang dicirikan dengan adanya dominasi spesies Discoaster multiradiatus.

Di atas 30 m bsf sampai bagian atas dari penampang, ada delapan kejadian penting yang bisa diungkapkan melalui nanoplankton di dalam kurun waktu antara Miosen Akhir sampai Holosen di daerah penelitian. Pertama, Pemunculan Pertama (PP) dari Discoaster prepentaradiatus, yang berkisar dari Akhir Miosen sampai Awal Pliosen sampai Pliosen Awal. Kedua, PP dari Discoaster asymmetricus, yang berasosiasi dengan Discoaster pentaradiatus dan D. prepentaradiatus, dan dijumpai di atas pemunculan pertama dari D. prepentaradiatus.

Ketiga, Pemunculan Akhir (PA) dari Discoaster prepentaradiatus, ada di dalam CN 8b. Keempat, PP dari Pseudoemiliania lacunosa, ada di dalam T12 dan berasosiasi dengan Discoaster prepentaradiatus. Kelima, PA dari Discoaster asymmetricus, ada di dalam CN 12c/NN 17. Keenam, PA dari Discoaster brouweri, ada di di dalam CN 12d. Ketujuh, PP dari Gephyrocapsa oceanica, dijumpai sampai bagian bawah dari CN 15 atau di atas pemunculan pertama dari Emiliania huxleyi, Helicosphaera hyalina dan Gephyrocapsa muellerae. Kedelapan, PP dari Emiliania huxleyi, mulai muncul pada batas CN 14b/NN 20 dan CN 15/NN 15.

Contoh kenampakkan (foto hasil SEM) nano plankton, tempat ditemukannya mineral Phillipsit, perbesaran 4.000X hingga 10.000X. Foto: Koleksi Prof. Mimin

Contoh kenampakkan (foto hasil SEM) nano plankton, tempat ditemukannya mineral Phillipsit, perbesaran 4.000X hingga 10.000X.
Foto: Koleksi Prof. Mimin

Implikasi dan Manfaat
Kemunculan Phillipsit di bagian paling bawah dari inti M D982156 diperkirakan berasal dari aktivitas vulkanik selama Paleosen. Mineral ini terbentuk secara autigenik di laut dalam. Dari hasil urutan stratigrafi tersebut juga menyatakan bahwa di daerah telitian dijumpai adanya rumpang waktu/hiatus atau ketidakmenerusan waktu pengendapan sedimen, yang jika didasarkan atas foraminifera plankton seperti yang dibahas oleh Adisaputra dan Hartono (2004), hal tersebut tidak terlihat.

Rumpang waktu itu terjadi pada kala Eosen sampai minimal bagian bawah dari Miosen Akhir. Mulajadinya diduga sebagai akibat dari suatu aktivitas gunung api, seperti yang ditandai dengan banyaknya mineral Phillipsit, yang menyapu sedimen di atas Paleosen sehingga mengakibatkan perubahan struktur dasar laut, atau penunjaman sedimen ke dalam Parit Jawa. Setelah kejadian tersebut, di bagian atasnya, secara sejajar langsung diendapkan sedimen yang berumur Miosen Akhir.

Dalam tataran pemanfaatannya, mineral Philipsit bisa digunakan sebagai penciri adanya minyak. Hal ini terlihat, misalnya, dari akumulasi nanoplankton yang telah dikenal sebagai batuan induk di luar daerah telitian yang prospektif menghasilkan minyak adalah Cekungan Timur laut Jawa. Cekungan ini sekarang dioperasikan dan dianggap sebagai primadona dari Exxon Oil company. Kemungkinan daerah telitian juga bisa dianggap sebagai sedimen induk kalau ditinjau dari segi umur (Paleosen berdasarkan adanya Discoaster multiradiatus).

Di sisi lain, Hardjatmo dan Husaini (1997) menyatakan bahwa Phillipsit mempunyai arti penting yang setara dengan mineral-mineral lainnya seperti klinoptilolit, kabazit, mordenit and ironit. Husaini (2006) menyebutkan manfaat mineral ini di dalam
industri plastik, antara lain dapat dipakai dalam pembuatan resin termoaktif dan sebagai pemacu dalam proses pengerasan. Kelompok Zeolit ini juga digunakan untuk menghilangkan kesadahan dalam industri deterjen, menjernihkan kelapa sawit, menyerap zat warna pada minyak hati ikan hiu, sebagai katalisator pada proses gasifikasi batubara yang berkadar belerang dan atau nitrogen tinggi yang menghasilkan gas bersih. (Mimin K. Adisaputra)

Penulis adalah Profesor Riset bidang geologi kelautan dari LIPI

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>