Liesegang Band pada Batupasir Proterozoic Badami

Diterjemahkan dari Liesegang Banding In Proterozoic Badami Sandstone

Oleh Suvrat Kher

Gua dan patung pahatan batu era Chalukya (6-8 M) di Badami, Karnataka adalah keajaiban arkeologi. Tapi ada pula banyak hal yang berkaitan dengan geologi di sana yang mengagumkan. Pada Januari 2020, saya menghabiskan beberapa waktu berkeliling Badami. Lapisan batupasir di daerah tersebut merupakan endapan sungai yang berumur 900 juta tahun.

Struktur sedimen primernya, yaitu orientasi lapisan sedimen yang terbentuk selama pengendapan, bukanlah satu-satunya fitur yang menarik dari formasi ini. Reaksi kimia dalam sedimen setelah pemendaman mencetak motif yang khas pada batuan.

Dalam gambar, terlihat jelas perselingan lapisan gelap dan terang di salah satu permukaan batuan Badami. Pola tersebut adalah liesegang band.

https://suvratk.blogspot.com/

Lapisan gelap kaya akan oksida besi, sedangkan lapisan terang mengandung sedikit oksida besi. Perlapisan ini terbentuk dari mobilisasi ion dari satu tempat di dalam sedimen dan presipitasinya di tempat lain. Ion menyebar di sepanjang gradien konsentrasi dalam rongga berisi air. Buku Robert A. Berner, Early Diagenesis: A theoretical Approach, menjelaskan dengan baik proses pembentukan liesegang band. Saya menuliskannnya ulang di bawah ini:

“Mobilisasi komponen berbeda dari suatu zat dapat terjadi di dua lokasi atau lebih. Dua ion itu dapat berasal dari sumber yang berbeda dan ketika konsentrasi mereka di titik tertentu mulai meninggi, via difusi, sampai nilai yang cukup tinggi, terjadi presipitasi unsur padat yang tidak terlarut. Presipitasi ini kemudian menurunkan konsentrasi ion di sekelilingnya, sehingga profil difusi berubah. Interdifusi yang berkelanjutan menghasilkan kenaikan konsentrasi baru dan presipitasi baru di titik lain. Tergantung pada geometri dari situasinya, proses ini dapat menghasilkan liesegang band. Contoh yang umum dijumpai yakni lapisan liesegang oksida besi yang sering muncul pada batupasir. Pada contoh ini biasanya presipitasi dihasilkan dari interdifusi larutan ion Fe++ dan larutan O2. Titik di mana kedua ion bertemu menghasilkan liesegang band.”

Ion besi (Fe++) barangkali sudah ada dalam sedimen dalam butiran diskrit pirit (FeS2), atau terperangkap dalam sisa-sisa tanaman berkarbon. Air tanah yang berasalh dari hujan adalah sumber oksigen yang umum. Saat pirit teroksidasi, ia melepaskan ion Fe++ dan sulfur. Ion besi teroksidasi menjadi ion besi (Fe+++), yang kemudian bernukleasi untuk membentuk oksida besi atau hidroksida. Difusi cepat ion menuju kristal yang sedang tumbuh pada akhirnya akan menurunkan konsentrasi ion besi di wilayah sekitar butir hingga di bawah ambang nukleasi, di mana titik pertumbuhan kristal berhenti.

Ambang batas tersebut dicapai di lokasi yang berbeda di mana oksidasi pirit melepaskan pasokan baru Fe++. Di lokasi baru ini konsentrasi ion besi menumpuk lagi ke tingkat di mana mereka mulai nukleasi menjadi oksida besi. Migrasi zona disolusi (dari pirit), difusi, dan nukleasi menghasilkan pita yang berbeda. Saya merangkum penjelasan ini dari makalah P. Ortoleva dan rekan-rekannya tentang propagasi depan redoks (reduksi-oksidasi) dan pembentukan pita mineral.

Pembentukan front redoks selama penguburan batuan sedimen dapat menjadi hal berharga secara ekonomi. Misalnya, jenis tertentu dari deposit uranium yang diinangi batu pasir yang dikenal sebagai ‘roll-front’ terjadi di mana cairan pengoksidasi yang mengandung uranium terlarut bertemu dengan komponen tereduksi seperti pirit atau bahan organik.

Berikut adalah foto lain dari liesegang band. Tampak seperti tabung atau cincin. Perlapisan silang siur yang ditunjukkan oleh panah adalah struktur primer yang dibentuk oleh pergerakan pasir yang dipahat menjadi riak atau gelombang di dasar sungai. Liesegang band terbentuk setelahnya.

Reaksi kimia yang terjadi pada batuan sedimen setelah terdeposisi merupakan hal menarik bagi para ahli geologi. Proses ini punya peran besar dalam menentukan porositas dan permeabilitas melalui disolusi dan represipitasi mineral. Sepanjang sejarah cekungan sedimen, fluida bergerak melalui jaringan pori membawa unsur-unsur, yang dalam kondisi tertentu, memperkaya unsur tersebut di suatu titik. Geolog yang menekuni endapan logam dan hidrokarbon perlu memahami proses ini.

Leave a Reply

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