Umur batuan sedimen paling sering ditentukan dengan biostratigrafi: membaca fosil mikro yang terkandung di dalamnya, terutama foraminifera dan nannofosil gampingan. Setiap spesies hidup dalam rentang waktu geologi tertentu. Dengan melihat spesies apa saja yang hadir bersama-sama dalam satu sampel, ahli biostratigrafi dapat menempatkan batuan itu ke dalam zona umur yang cukup sempit, bahkan hingga orde ratusan ribu tahun.
- Biostratigrafi memberi umur relatif berdasarkan kemunculan dan kepunahan spesies fosil.
- Foraminifera plankton dan nannofosil paling sering dipakai untuk umur batuan laut Tersier.
- Foraminifera bentos dipakai untuk menafsirkan lingkungan dan kedalaman pengendapan.
- Pada sampel cutting, yang dipercaya adalah kemunculan teratas fosil karena ada kontaminasi runtuhan.
Umur relatif vs umur absolut
Umur absolut dinyatakan dalam tahun, misalnya juta tahun lalu (Ma), dan biasanya diperoleh dari penanggalan radiometrik pada batuan beku atau abu vulkanik. Umur relatif menyatakan urutan: lapisan mana yang lebih tua atau lebih muda. Biostratigrafi menghasilkan umur relatif dalam bentuk zona, misalnya zona N9 atau NN5. Zona-zona ini sudah dikalibrasi terhadap skala waktu geologi, sehingga dapat diterjemahkan ke perkiraan umur dalam juta tahun.
Prinsipnya: tumpang-tindih kisaran hidup spesies
Setiap spesies memiliki dua titik penting dalam sejarahnya: kemunculan pertama (first appearance datum, FAD) dan kepunahan (last appearance datum, LAD). Jika sebuah sampel mengandung beberapa spesies sekaligus, umurnya pasti berada di selang ketika kisaran hidup semua spesies itu tumpang-tindih. Semakin banyak spesies penunjuk yang dikenali, semakin sempit selang umurnya.
Salah satu contoh penanda yang terkenal adalah kemunculan pertama foraminifera plankton Orbulina universa, yang menandai dasar zona N9 Blow (1969) di Miosen Tengah, sekitar 15 juta tahun lalu (Wade dkk., 2011).
Foraminifera, nannofosil, dan palinologi: apa bedanya?
| Kelompok fosil | Ukuran & pengamatan | Paling berguna untuk | Skema zona yang umum |
|---|---|---|---|
| Foraminifera plankton | ±0,1–1 mm, mikroskop binokuler | Umur batuan laut | Blow (1969) zona N/P; Wade dkk. (2011) |
| Foraminifera bentos | ±0,1–2 mm, mikroskop binokuler | Lingkungan dan kedalaman pengendapan | Asosiasi fauna (paleobatimetri) |
| Nannofosil gampingan | < 30 µm, mikroskop polarisasi perbesaran ±1000× | Umur resolusi tinggi, hanya perlu sampel sedikit | Martini (1971) zona NN/NP; Okada & Bukry (1980) |
| Palinologi (polen & spora) | ±10–100 µm, preparasi asam | Batuan darat dan transisi yang miskin fosil laut | Zonasi regional |
Langkah menentukan umur batuan dengan foraminifera
- Pengambilan sampel — ambil batuan yang segar dan halus (lempung, napal, batugamping). Batupasir kasar dan batuan yang lapuk biasanya miskin fosil.
- Preparasi — sampel dihancurkan perlahan, direndam (misalnya dengan larutan hidrogen peroksida) agar lempung terurai, lalu dicuci di atas saringan halus.
- Pemilahan (picking) — residu dikeringkan, lalu fosil diambil satu per satu di bawah mikroskop binokuler.
- Identifikasi — spesies dikenali dari bentuk cangkang, susunan kamar, dan aperturnya.
- Penentuan zona — kehadiran spesies penunjuk dicocokkan dengan skema zonasi, lalu ditentukan zona dan perkiraan umurnya.
- Lingkungan pengendapan — asosiasi foraminifera bentos serta perbandingan jumlah plankton terhadap bentos dipakai untuk menafsirkan apakah batuan diendapkan di laut dangkal (neritik) atau laut dalam (batial).
Jebakan yang sering terjadi
- Runtuhan (caving) pada sampel cutting — saat pemboran, serpihan dari lapisan atas yang lebih muda dapat jatuh dan tercampur ke sampel di bawahnya. Karena itu, pada cutting yang dipakai adalah kemunculan teratas suatu spesies (kepunahan) saat dibaca dari atas ke bawah, bukan kemunculan pertamanya.
- Fosil rombakan (reworked) — fosil tua yang tererosi dan diendapkan ulang di batuan yang lebih muda dapat membuat umur terbaca terlalu tua.
- Sampel tanpa fosil (barren) — batuan darat, batupasir kasar, atau batuan yang terlarutkan sering tidak mengandung foraminifera. Pada kasus ini, palinologi menjadi alternatif.
Perlu menentukan umur dan lingkungan pengendapan batuan?
Konsultasikan sampel singkapan, cutting, atau core Anda untuk analisis foraminifera, nannofosil, dan palinologi.
Pertanyaan yang sering diajukan
Bagaimana cara menentukan umur batuan dengan foraminifera?
Sampel batuan dipreparasi dan dicuci, lalu fosil foraminifera diambil dan diidentifikasi di bawah mikroskop. Kehadiran spesies penunjuk dicocokkan dengan skema zonasi seperti Blow (1969). Umur batuan berada di selang waktu ketika semua spesies yang ditemukan hidup bersamaan.
Apa beda foraminifera plankton dan bentos dalam biostratigrafi?
Foraminifera plankton hidup melayang di kolom air dan menyebar luas, sehingga cocok untuk menentukan umur. Foraminifera bentos hidup di dasar laut dan sensitif terhadap kedalaman serta kondisi dasar laut, sehingga dipakai untuk menafsirkan lingkungan pengendapan.
Mengapa nannofosil sering dipakai untuk umur batuan?
Nannofosil gampingan berevolusi cepat, melimpah, dan hanya memerlukan sedikit sampel untuk dianalisis. Hal ini membuatnya sangat berguna untuk menentukan umur dengan resolusi tinggi, termasuk pada sampel cutting yang kecil.
Apakah semua batuan bisa ditentukan umurnya dengan fosil?
Tidak. Batuan beku, batuan metamorf, dan banyak batuan darat tidak mengandung fosil laut. Batuan sedimen darat dapat dianalisis dengan palinologi, sedangkan batuan beku biasanya memerlukan penanggalan radiometrik.
Apa itu zona N dalam biostratigrafi?
Zona N adalah skema zonasi foraminifera plankton untuk Neogen yang disusun Blow (1969), mulai dari N4 di Miosen Awal hingga N23 di Holosen. Skema ini masih banyak dipakai di Indonesia, berdampingan dengan zonasi yang lebih baru.
Rujukan: Blow, W.H. (1969). Late Middle Eocene to Recent Planktonic Foraminiferal Biostratigraphy. Proc. First Int. Conf. Planktonic Microfossils. · Martini, E. (1971). Standard Tertiary and Quaternary Calcareous Nannoplankton Zonation. · Wade, B.S. dkk. (2011). Review and revision of Cenozoic tropical planktonic foraminiferal biostratigraphy. Earth-Science Reviews 104. · BouDagher-Fadel, M.K. (2015). Biostratigraphic and Geological Significance of Planktonic Foraminifera. UCL Press.
