Klasifikasi
Ripples
Ripples merupakan
struktur sedimen yang dapat terbentuk pada sedimen silisiklastik maupun pada
sedimen karbonat. Ripples dapat terbentuk oleh media angin maupun air. Ripples
dapat terbentuk pada aliran arus unidirectional maupun pada aliran arus
oscillatory (wave action). Ripples yang
terbentuk pada arus unidirectional berbentuk asimetris dan sisi yang curam atau
disebut lee side menghadap ke hilir searah dengan aliran fluida. Ripples
asimetris yang terbentuk pada pola ini disebut dengan current ripples. Pada kondisi alamiah, ripples ini dapat terbentuk
pada sungai dan stream flow, backwash pada pantai, longshore currents, tidal
currents, dan arus bawah deep – ocean. Puncak dari arus ripples dan dunes
mempunyai berbagai bentuk misalnya stright, sinuous, catenary, linguoid, dan
lunate. Bentuk dari ripples dan dunes biasanya berhubungan dengan kedalaman air
dan kecepatan aliran (Allen, 1968), namun, faktor yang mengontrol bentuk dari
ripples tersebut belum sepenuhnya diketahui. Pada pengamatan dibawah kondisi
alamiah, ripples dan dunes dengan bentuk yang lebih kompleks dapat berkembang
pada kedalaman air yang dangkal dengan kecepatan aliran yang tinggi. Urutan –
urutan perkembangan bedform yang seiring dengan penurunan kedalaman air dan
kecepatan mulai dari straight – sinuous
– symetric linguoid – asymetric linguoid untuk ripples dan straight – sinuous –
catenary - lunate untuk dunes. Ripples yang terbentuk oleh wave action dibawah
aliran oscillatory disebut oscillatory
ripples. Oscillation ripples berbentuk symmetrical dan puncak berbentuk
straight.
Ripples lebih umum terbentuk pada lingkungan shallow
– water, namun ripples pernah di jumpai pada lantai samudera pada kedalaman
beberapa ratus meter. Ripples relatif kurang terawetkan karena ripples sangat
mudah untuk tererosi dan rusak akibat erosi arus sebelum mengalami proses
burial. Dunes umummnya dijumpai sedikit, meskipun demikian dunes kuno pernah
dijumpai di beberapa unit sedimen tebal.
Gambar
4. klasifikasi current ripples dan dunes berdasarkan bentuk. Arah aliran
mengalir dari bawah ke atas (after Allen, J. R. L., 1968, dalam Boggs., 2006)
Dunes
Dunes digunakan untuk
semua bedform yang besar ( lebih besar daripada ripples). Dunes pada umumnya
hampir sama dengan ripples kecuali dari segi ukuran. Dunes terbentuk dalam arus
yang cepat pada butiran sedimen yang berukuran antara pasir halus hingga
kerikil. Ripples indeks dari dunes mulai dari 5 pada pasir halus hingga 50 pada
sedimen kasar.
Selama terjadinya proses
pembentukan ripples dan dunes, permukaan air akan terlihat adanya sedikit
disturbance atau gelombang air seiring
dengan tahap pembentukan bedform.
Kondisi hidrolik yang menghasilkan bedform dan terjadinya gelombang
dipermukaan, disebut sebagai lower -
flow regime ( Simons and Richardson, 1961 dalam Boggs, 1995). Ripple dan
dunes dihasilkan dalam lower – flow regime yang bermigrasi ke arah hilir karena
material sedimen tererosi dari bagian sisi stoss (current – facing) dari
bedform dan terbawa kebagian atas crest dimana material sedimen tersebut
kemudian longsor ke bagian lee slope. Material hasil longsoran tersebut
membentuk cross – laminasi dengan sudut dip ke arah hilir sekitar lebih dari 30⁰.
Peningkatan kecepatan
aliran akan menyebabkan hancurnya dunes yang kemudian akan menciptakan
terbentuknya tahap upper – flow regime. Terjadinya
kecepatan aliran air yang kemudian menghasilkan gelombang air permukaan
simetris yang bersamaan dengan gterbentuknya fase bedform disebut debagai upper
– flow regime. Disebabkan oleh aliran air yang sangat deras, transportasi
sedimen intensif terjadi yang menyebabkan terbentuknya bidang datar pada bed
hal ini dikenal dengan istilah tahap aliran
plane – bed. Aliran plane –
bed menyebabkan terbentuknya internal
planar lamination dengan masing – masing laminasi dapat terbentuk dengan
ketebalan beberapa milimeter hingga beberapa centimeter. Lingkungan yang paling
penting dimana plane bed dapat terbentuk, diantaranya pada stream channel,
pantai dan area didekat daratan (nearshore) dimana terdapar gelombang yang
kuat, serta dibawah arus turbidit dengan kecepatan yang tinggi.
Disamping terbentuknya
plane bed pada kecepatan aliran yang kuat, dapat pula terbentuk antidunes walau dengan jumlah yang
sedikit, bedform yang berombak – ombak (undulating) dengan panjang dapat
mencapai 5 m dengan ripple indeks berkisar antara 7 – 100. Antidune terbentuk
dengan sangat cepat, aliran dangkal dengan Froude numbers lebih besar dari 0,8.
Migrasi hulu selama aliran berlangsung membentuk sudut yang kecil (<10⁰)
cross bedding mengarah ke bagian hulu.
Ketika kecepatan aliran
meningkat diatas tahap antidune, tipe akhir dari bedform adalah chute and pool structure, terbentuk pada
aliran yang sangat cepat. Chute and pool tersebut terbentuk pada aliran yang
dangkal dan cepat membentuk chute yang berakhir secara tiba – tiba dalam
genangan lebih dalam, dimana aliran sangat tenang. Akumulasi sedimen terjadi
pada area genangan yang tenang (tranquil
pool) yang mempunyai laminas dengan dip yang curang pada sisi belakang
(upstream – dipping) terbentuk (Leeder, 1982, dalam Boogs, 1993).
Sediment
Loads and Transport Paths
Suatu saat sedimen akan
tererosi dan bergerak, transportasi tersebut merupakan perpindahan material ke
arah hilir yang merupakan fungsi dari settling
velocity partikel dan besarnya kecepatan arus serta turbulensi. Dibawah
kondisi tersebut, beban sedimen (sediment
load) dapat semuanya terdiri dari partikel yang sangat kasar, partikel
sangat halus, ataupun percampuran antara keduanya. Sedimen yang berbutir kasar
seperti pasir dan kerikil bergerak atau berpindah dengan sangat dekat dari
dasar selama proses transportasi, yang disebut sebagai bedload. Sedangkan material sedimen yang berbutir lebih halus
terbawa oleh aliran ke atas dasar yang disebut sebagai suspended load. Jika shear
velocity (U*) lebih besar dari settling velocity (V) maka maerial akan
mengalami suspension.
Gambar
5. hubungan antara flow velocity dengan ukuran sedimen dalam membentuk pergerakan
butiran sedimen pada conto sampel sedimen pasir kuarsa, dari rippled bed
berubah ke flat bed ( sheet flow) (After Clinton., 1976 dalam Boggs, 1995)
Gambar
6. Sekuen bedform yang berkembang di dalam zona offshore dan nearshore (After
Clifton, dkk., 1971 dalam Boggs, 1995)
Gambar
7. Bentuk crest pada oscilation ripples, current ripples dan combined – flow
ripples (Harms, J.C dkk., 1982 dalam Boggs., 1995)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar