Apa itu Batu Gamping ?
Batu gamping adalah batuan sedimen yang utamanya tersusun oleh kalsium karbonat (CaCO3) dalam bentuk mineral kalsit. Di Indonesia, batu gamping sering disebut juga dengan istilah batu kapur, sedangkan istilah luarnya biasa disebut limestone. Batu gamping paling sering terbentuk di perairan laut dangkal.Batu gamping (batu kapur atau limestone) kebanyakan merupakan batuan sedimen organik (biologis) yang terbentuk dari akumulasi cangkang, karang, alga, dan pecahan-pecahan sisa organisme. Batuan ini juga dapat menjadi batuan sedimen kimia yang terbentuk oleh pengendapan kalsium karbonat dari air danau ataupun air laut.
Pada prinsipnya, definisi batu kapur mengacu pada batuan yang mengandung setidaknya 50% kalsium karbonat dalam bentuk mineral kalsit. Sisanya, batugamping dapat mengandung beberapa mineral seperti kuarsa, feldspar, mineral lempung, pirit, siderit dan mineral-mineral lainnya. Bahkan batu gamping juga dapat mengandung nodul besar rijang, nodul pirit ataupun nodul siderit.
Kandungan kalsium karbonat di batu gamping memberikan sifat fisik yang sering digunakan untuk mengidentifikasi batuan ini. Biasanya identifikasi batu gamping dilakukan dengan meneteskan 5% asam klorida (HCl), jika bereaksi maka dapat dipastikan batuan tersebut adalah batu gamping.
Batu Gamping Biologis
Sebagian besar batugamping terbentuk di perairan laut yang tenang, jernih, hangat, dan dangkal. Jenis lingkungan seperti itu adalah tempat organisme yang mampu membentuk cangkang dan kerangka kalsium karbonat dan dapat berkembang dengan mudah dalam mengekstraksi bahan yang dibutuhkan dari air laut.Ketika organisme ini mati, cangkang dan pecahan kerangka mereka menumpuk membentuk akumulasi sedimen yang kemudian terlitifikasi menjadi batu gamping. Produk limbah mereka juga berkontribusi pada massa sedimen yang terbentuk.
Batu gamping yang terbentuk dari bahan organisme dikategorikan sebagai batuan sedimen biologis. Asal biologis sering ada dalam batuan dalam bentuk fosil, tetapi hal ini tidak harus selalu ada karena terkadang bukti asal biologis dihancurkan oleh arus, organisme lainnya, atau rekristalisasi.
Batu Gamping Kimiawi
Beberapa batu gamping terbentuk dengan pengendapan langsung kalsium karbonat di laut atau air tawar. Batu gamping yang terbentuk dengan cara ini dikategorikan sebagai batuan sedimen kimiawi. Mereka dianggap kurang berlimpah dibandingkan batu gamping biologis.Sebagian besar batugamping biologis mengandung sejumlah besar kalsium karbonat yang diendapkan secara langsung. Setelah butiran biologis terkumpul dan terkubur, air yang jenuh dengan bahan terlarut bergerak perlahan melalui massa sedimen. Kalsium karbonat, diendapkan langsung dari larutan, terbentuk sebagai "semen" yang mengikat butiran biologis menjadi satu.
"Sementasi" adalah langkah penting dalam transformasi sedimen menjadi batuan. Jika butiran biologis tidak disemen bersama, batu tidak akan terbentuk. Jumlah kalsium karbonat yang diendapkan dalam batu gamping biologis dapat serendah beberapa persen volume batuan, atau bisa lebih tinggi dari 50% volume batuan.
Lingkungan Pembentukan Batu Gamping
Banyak lingkungan pembentuk batugamping aktif di Bumi saat ini. Kebanyakan dari mereka ditemukan di bagian dangkal lautan antara 30 derajat lintang utara dan 30 derajat lintang selatan. Batu gamping terbentuk di Laut Karibia, Samudera Hindia, Teluk Persia, Teluk Meksiko, sekitar kepulauan Samudera Pasifik, dan di dalam kepulauan Indonesia.Salah satu area tersebut adalah Bahamas Platform, yang terletak di Samudra Atlantik sekitar 100 mil tenggara Florida selatan. Di sana, karang, kerang, ganggang, dan organisme lain yang berlimpah menghasilkan puing-puing kerangka kalsium karbonat dalam jumlah besar dan kotoran yang benar-benar menyelimuti platform. Ini menghasilkan endapan sedimen kalsium karbonat yang luas yang telah diubah menjadi batu kapur di kedalaman.
Pembentukan Batu Gamping pada Lingkungan Laut
Kebanyakan batu gamping terbentuk di laut dangkal, tenang, dan pada perairan yang hangat. Lingkungan ini merupakan lingkungan ideal di mana organisme mampu membentuk cangkang kalsium karbonat dan skeleton sebagai sumber bahan pembentuk batu gamping. Ketika organisme tersebut mati, cangkang dan skeleton mereka akan menumpuk membentuk sedimen yang selanjutnya akan terlitifikasi menjadi batu gamping.Produk sisa organisme tersebut juga dapat berkontribusi untuk pembentukan sebuah massa sedimen. Batu gamping yang terbentuk dari sedimen sisa organisme dikelompokan sebagai batuan sedimen biologis. Asal biologis mereka sering terlihat oleh kehadiran fosil.
Beberapa batugamping dapat terbentuk oleh pengendapan langsung kalsium karbonat dari air laut. Batu gamping yang terbentuk dengan cara ini dikelompokan sebagai batuan sedimen kimia. Batu gamping ini dianggap kurang melimpah dibandingkan batu gamping biologis.
Pembentukan Batu Gamping pada Lingkungan Evaporasi
Batu gamping juga dapat terbentuk melalui penguapan. Stalaktit, stalakmit dan formasi gua lainnya (sering disebut speleothems) adalah contoh dari batugamping yang terbentuk melalui penguapan. Di sebuah gua, tetesan air akan merembes dari atas memasuki gua melalui rekahan ataupun ruang pori di langit-langit gua, kemudian akan menguap sebelum jatuh ke lantai gua.Ketika air menguap, setiap kalsium karbonat yang dilarutkan dalam air akan tersimpan di langit-langit gua. Seiring waktu, proses penguapan ini dapat mengakibatkan akumulasi seperti es kalsium karbonat di langit-langit gua, deposit ini dikenal sebagai stalaktit.
Jika tetesan jatuh ke lantai dan menguap serta tumbuh/berkembang ke atas (dari lantai gua) depositnya disebut dengan stalakmit. Batu gamping yang membentuk formasi gua ini dikenal sebagai "travertine" dan masuk dalam kelompok batuan sedimen kimia.
Jenis-Jenis Batu Gamping
Ada banyak nama berbeda digunakan untuk batu gamping. Nama-nama ini didasarkan pada bagaimana batu gamping terbentuk, penampilannya (tekstur), komposisi mineral penyusunnya, dan beberapa faktor lainnya. Berikut ini adalah beberapa jenis batugamping yang namanya lebih umum digunakan:- Chalk : merupakan sebuah batu kapur lembut dengan tekstur yang sangat halus, biasanya berwarna putih atau abu-abu. Batuan ini terbentuk terutama dari cangkang berkapur organisme laut mikroskopis seperti foraminifera atau dari berbagai jenis ganggang laut.
- Coquina : merupakan sebuah batugamping kasar yang tersemenkan, yang tersusun oleh sisa-sisa cangkang organisme. Batuan ini sering terbentuk pada daerah pantai dimana terjadi pemisahaan fragmen cangkang dengan ukuran yang sama oleh gelombang laut.
- Batugamping Berfosil (Fossiliferous Limestone) : merupakan sebuah batu gamping yang mengandung banyak fosil. Batuan ini dominan tersusun atas cangkang dan skeleton fosil suatu organisme.
- Batugamping Litograf (Lithographic Limestone) : merupakan sebuah batu gamping padat dengan ukuran butir sangat halus dan sangat seragam, yang terjadi di dalam sebuah lapisan tipis membentuk permukaan sangat halus.
- Oolit : merupakan sebuah batu gamping yang terutama tersusun oleh kalsium karbonat "oolites", berbentuk bulatan kecil yang terbentuk oleh hasil presipitasi konsentris kalsium karbonat pada butir pasir atau cangkang fragmen.
- Travertin : merupakan sebuah batugamping yang terbentuk oleh presipitasi evaporasi, sering terbentuk di dalam gua, yang menghasilkan deposit seperti stalaktit, stalakmit dan flowstone.
Chalk
Chalk adalah nama batu kapur yang terbentuk dari akumulasi sisa-sisa cangkang berkapur dari organisme laut mikroskopis seperti foraminifera. Itu juga dapat terbentuk dari sisa-sisa berkapur dari beberapa alga laut.
Chalk adalah batu kapur yang rapuh dengan tekstur yang sangat halus, dan mudah hancur atau hancur. Biasanya berwarna putih atau abu-abu muda.
Di masa lalu, chalk alami digunakan untuk menulis di papan tulis. Saat ini, sebagian besar kapur tulis adalah produk buatan manusia. Beberapa di antaranya terbuat dari kapur alami bersama dengan aditif yang meningkatkan kinerjanya.
Coquina
Coquina adalah nama dari batu kapur yang tersementasi dengan buruk yang hampir secara khusus terdiri dari pecahan-pecahan seukuran pasir dari cangkang berkapur dan/atau puing-puing karang. Sejumlah kecil semen berkapur biasanya mengikat butiran menjadi satu.
Sedimen yang membentuk coquina terakumulasi di pantai di mana aksi gelombang menghasilkan butiran biologis yang diproduksi secara lokal dalam jumlah besar, sementara sejumlah besar material lain tidak diendapkan. Coquina mungkin terdiri dari moluska, gastropoda, brachiopod, trilobite, karang, ostracod atau sisa-sisa invertebrata lainnya.
Batugamping Kristalin (Crystalline Limestone)
Ketika batu gamping terkena panas, tekanan, dan aktivitas kimia, kalsit di dalam batuan mulai berubah. Ini adalah awal dari proses yang dikenal sebagai metamorfisme.
Dimulai pada skala mikroskopis, kalsium karbonat dalam batuan mulai mengkristal atau mengkristal ulang menjadi kristal kalsit berbutir halus. Seiring durasi dan intensitas metamorfosis berlanjut, kristal kalsit bertambah besar. Ketika kristal kalsit cukup besar untuk dapat dilihat oleh mata, batuan tersebut kemudian dapat dikenali sebagai marmer dan dikategorikan sebagai batuan metamorf.
Marmer adalah nama batuan metamorf yang terbentuk ketika batu kapur mengalami panas dan tekanan metamorfosis. Ini terdiri dari kalsium karbonat (CaCO3) dan biasanya mengandung mineral lain yang mungkin termasuk mineral lempung, mika, kuarsa, pirit, oksida besi, dan grafit.
Batugamping Dolomit (Dolomitic Limestone)
Batu gamping dolomit adalah batuan yang sebagian besar terdiri dari kalsit, tetapi sebagian kalsit tersebut telah diubah menjadi dolomit.
Dolomit diperkirakan terbentuk ketika kalsit (CaCO3) dalam sedimen karbonat atau dalam batu kapur yang termodifikasi oleh air tanah yang kaya akan magnesium. Magnesium yang tersedia memfasilitasi konversi kalsit menjadi dolomit (CaMg(CO3)2). Perubahan kimia ini dikenal sebagai "dolomitisasi". Dolomitisasi dapat sepenuhnya mengubah batu gamping menjadi dolomit, atau dapat mengubah hanya sebagian saja.
Batugamping Berfosil (Fossiliferous Limestone)
Batu Gamping fosil adalah batu gamping yang mengandung fosil yang jelas dan melimpah. Mereka biasanya invertebrata laut seperti brakiopoda, crinoid, moluska, gastropoda, dan karang. Ini adalah fosil cangkang dan kerangka normal yang ditemukan di banyak jenis batugamping.
Batu gamping fosil sering berisi informasi tentang lingkungan pengendapan, dan di mana organisme itu hidup (atau diendapkan). Ahli paleontologi sering dapat memeriksa fosil dan menentukan usia geologi batuan.
Batugamping Litograf (Lithographic Limestone)
Batu gamping litograf adalah batuan padat dengan ukuran butir yang sangat halus dan sangat seragam. Batuan ini terbentuk pada lapisan tipis yang terpisah dengan mudah untuk membentuk permukaan yang sangat halus.Pada akhir 1700-an, proses pencetakan yang dikenal sebagai litografi (dinamai sesuai dengan batu yang digunakan) dikembangkan untuk mereproduksi gambar dengan menggambarnya di atas batu dengan tinta berbahan dasar minyak, kemudian menggunakan batu itu untuk menekan banyak salinan gambar.
Pencetakan litograf berkembang menjadi bentuk seni yang menghasilkan banyak peta, bagan navigasi, poster, dan pelat buku terbaik dari abad ke-18 dan ke-19. Itu digunakan oleh NOAA dan militer Amerika Serikat untuk menghasilkan jutaan peta dan bagan navigasi.
Mencetak dengan batu besar seberat ratusan pound hingga lebih dari satu ton adalah pekerjaan yang tidak praktis. Akhirnya pencetakan litograf dilakukan dengan menggunakan pengepres berkecepatan tinggi di mana gambar diberi tinta pada rol logam dan dipindahkan ke lembaran atau gulungan kertas saat mengalir melalui pers.
Oolit
Oolit adalah klas kalsium karbonat berukuran pasir kecil dengan bentuk bulat hingga bulat telur. Oolit terbentuk oleh akumulasi konsentris lapisan kalsium karbonat di sekitar nukleus yang mungkin berupa butiran pasir, pecahan cangkang, pecahan karang, atau partikel puing tinja organisme.
Oolitik diperkirakan terbentuk oleh pengendapan material anorganik di sekitar nukleus sementara klas diangkut dalam perairan yang digerakkan oleh gelombang melintasi permukaan sedimen.
Di beberapa bagian Bahamas Platform, oolit merupakan salah satu klas yang paling banyak ditemukan di sedimen. Di daerah di mana arus dari air dalam naik ke platform, daerah yang luas ditutupi oleh sedimen yang sangat tebal yang hampir seluruhnya oolitik.
Batu gamping oolitik ditemukan di banyak bagian dunia. Sedimen oolitik ditemukan di Great Salt Lake, Utah. Beberapa batuan sedimen hampir seluruhnya terdiri dari ooid dan semen kalsium karbonat yang mengikatnya.
Travertin
Travertin adalah berbagai batugamping yang terbentuk dimana air alkali yang dipanaskan secara geotermal, diisi dengan gas dan mineral terlarut, muncul di permukaan. Di sana, kalsium karbonat dan mineral lainnya mengendap saat air mengalami degas dan mulai menguap.
Travertin juga dapat terbentuk di mana air ini muncul ke dalam gua-gua di bawah permukaan. Di sana, ia dapat mengendap sebagai formasi gua seperti stalaktit, stalagmit, dan flowstone.
Saat murni, travertine berwarna putih, tetapi sering ternoda oleh adanya mineral lain menjadi krem, cokelat, kehijauan, kecoklatan, dan warna lainnya. Karena curah hujannya cepat dan terbentuk sebagai kerak pada material yang lebih muda, travertine seringkali merupakan batuan berpita dengan banyak lubang dan rongga. Kadang-kadang mengandung inklusi puing-puing organik dan mineral dari gua atau lingkungan permukaan.
Travertin ditambang dan digunakan sebagai batu arsitektur di Mesir kuno dan Roma kuno. Saat ini, Mesir dan Italia adalah sumber travertine terkenal yang diekspor ke seluruh dunia. Itu digergaji atau dicukur menjadi ubin lantai, kusen jendela, panel dinding, tapak tangga, dan bentuk lainnya, terutama untuk penggunaan interior. Bahan berkualitas tinggi terkadang bisa menerima semir. Bahan tersebut dapat dikenali dari kekerasannya yang rendah (3 pada skala Mohs), penampilan berpita, dan tekstur berpori.
Manfaat Batu Gamping
Batu gamping merupakan batuan dengan keragaman penggunaan yang sangat besar. Batuan ini menjadi salah satu batuan yang banyak digunakan dibandingkan jenis batuan-batuan lainnya.Sebagian besar batu gamping dapat dibuat menjadi batu pecah yang dapat digunakan sebagai material konstruksi seperti: landasan jalan dan kereta api serta agregat dalam beton. Nilai paling ekonomis dari sebuah deposit batu gamping yaitu sebagai bahan utama pembuatan semen portland.
Beberapa jenis batu kapur banyak digunakan karena sifat mereka yang kuat dan padat dengan sejumlah ruang/pori. Sifat fisik ini memungkinkan batu gamping dapat berdiri kokoh walaupun mengalami proses abrasi.
Meskipun batu gamping tidak sekeras batuan berkomposisi silikat, namun batu gamping lebih mudah untuk ditambang dan tidak cepat mengakibatkan keausan pada peralatan tambang maupun crusher (alat pemecah batu).
Beberapa penggunaan batu gamping tambahan tetapi juga penting meliputi:
Dimension Stone : Batu kapur sering dipotong menjadi balok dan lempengan dengan dimensi khusus untuk digunakan dalam konstruksi dan arsitektur. Ini digunakan untuk menghadap batu, ubin lantai, tapak tangga, kusen jendela, dan banyak keperluan lainnya.
Roofing Granules : Dihancurkan menjadi ukuran partikel halus, batu kapur yang dihancurkan digunakan sebagai lapisan tahan cuaca dan panas pada sirap dan atap yang diresapi aspal. Ini juga digunakan sebagai lapisan atas pada atap yang dibangun.
Flux Stone : Batu kapur yang dihancurkan digunakan dalam proses peleburan dan pemurnian logam lainnya. Dalam panasnya peleburan, batu kapur bergabung dengan ketidakmurnian dan dapat dihilangkan dari proses sebagai terak.
Semen Portland : Batu kapur dipanaskan dalam tungku dengan serpih, pasir, dan bahan lainnya dan digiling menjadi bubuk yang akan mengeras setelah dicampur dengan air.
AgLime : Kalsium karbonat adalah salah satu agen penetral asam yang paling hemat biaya. Ketika dihancurkan menjadi partikel berukuran pasir atau lebih kecil, batu kapur menjadi bahan yang efektif untuk mengolah tanah masam. Ini telah banyak digunakan di ladang dan petak kecil di seluruh dunia selama ratusan tahun.
Kapur : Jika kalsium karbonat (CaC03) dipanaskan pada suhu tinggi di dalam tanur, produknya akan melepaskan gas karbon dioksida (CO2) ke atmosfer dan produk sisa kalsium oksida (CaO). Kalsium oksida adalah agen penetral asam yang kuat. Ini banyak digunakan sebagai agen perawatan tanah (bertindak lebih cepat daripada aglime) di bidang pertanian dan sebagai agen penetral asam oleh industri kimia.
Pengisi Pakan Ternak : Ayam membutuhkan kalsium karbonat untuk menghasilkan cangkang telur yang kuat, sehingga kalsium karbonat sering ditawarkan kepada mereka sebagai suplemen makanan dalam bentuk bubur. Itu juga ditambahkan ke pakan beberapa sapi perah yang harus menggantikan sejumlah besar kalsium yang hilang saat hewan tersebut diperah.
Debu Keselamatan Tambang : Juga dikenal sebagai "debu batu". Batu kapur bubuk adalah bubuk putih yang dapat disemprotkan ke permukaan batu bara yang terbuka di tambang bawah tanah. Lapisan putih cerah ini meningkatkan pencahayaan dan mengurangi jumlah debu batu bara yang tersuspensi di udara tambang. Ini meningkatkan udara untuk bernafas, dan juga mengurangi bahaya ledakan yang dihasilkan oleh partikel debu batu bara yang mudah terbakar yang tersuspensi di udara.
Batu gamping atau batu kapur ataupun limestone masih memiliki banyak kegunaan lainnya. Batu gamping bubuk digunakan sebagai pengisi kertas, cat, karet, dan plastik. Batu gamping yang dihancurkan banyak digunakan sebagai batu penyaring dalam sistem pembuangan limbah. Bubuk kapur juga digunakan sebagai penyerap (zat yang menyerap polutan) di banyak fasilitas pembakaran batubara.