Representasi visual struktur batuan sedimen karbonat.
Batuan sedimen karbonat merupakan salah satu kelompok batuan sedimen yang paling melimpah di kerak bumi, memainkan peran krusial dalam sejarah geologi planet kita. Batuan ini secara dominan tersusun dari mineral karbonat, terutama kalsit ($\text{CaCO}_3$) dan dolomit ($\text{CaMg}(\text{CO}_3)_2$). Berbeda dengan batuan klastik yang terbentuk dari pecahan batuan lain, batuan karbonat umumnya terbentuk melalui proses kimiawi dan biologis di lingkungan perairan, khususnya di laut dangkal yang hangat dan jernih.
Pembentukan batuan sedimen karbonat melibatkan dua mekanisme utama: presipitasi kimia dan aktivitas organisme. Presipitasi kimia terjadi ketika larutan air laut yang jenuh dengan ion kalsium dan karbonat mengalami perubahan kondisi (seperti penguapan atau perubahan tekanan/suhu) sehingga menyebabkan kalsit mengendap dan membentuk sedimen. Proses ini sering terjadi di zona subtropis.
Namun, kontributor terbesar dari massa batuan karbonat adalah aktivitas biologis. Banyak organisme laut, mulai dari alga, moluska, krustasea, hingga terumbu karang, menggunakan kalsium karbonat untuk membangun cangkang atau kerangka eksternalnya. Ketika organisme ini mati, sisa-sisa rangka mereka terakumulasi di dasar laut. Akumulasi masif dari sisa-sisa organisme ini, bersama dengan sedimen biokimia lainnya, kemudian mengalami diagenesis—proses perubahan fisik dan kimia pasca-deposisi—seperti kompaksi dan sementasi, yang akhirnya membentuk batuan keras seperti batu gamping (limestone) dan dolomit.
Klasifikasi batuan karbonat sering didasarkan pada komponen utama yang menyusunnya. Secara umum, batuan karbonat dapat dibagi berdasarkan tekstur dan ukuran butirnya:
Batuan sedimen karbonat memiliki signifikansi geologi yang sangat besar. Mereka adalah arsip lingkungan purba. Karena pembentukannya erat kaitannya dengan lingkungan laut dangkal yang stabil, keberadaan formasi karbonat dalam catatan geologi menunjukkan bahwa wilayah tersebut dulunya merupakan laut dangkal yang hangat.
Lebih lanjut, batuan karbonat adalah reservoir hidrokarbon utama di banyak cekungan minyak dan gas di seluruh dunia. Porositas dan permeabilitas yang baik dalam batuan ini (terutama setelah mengalami rekahan atau pelarutan sekunder) memungkinkan minyak dan gas terperangkap dalam jumlah besar. Selain itu, studi tentang isotop oksigen dan karbon dalam batuan karbonat telah menjadi alat penting dalam rekonstruksi paleoklimatologi global.
Di Indonesia, batuan sedimen karbonat tersebar luas, terutama di wilayah yang pernah mengalami kondisi laut dangkal tropis yang ekstensif, seperti bagian Kalimantan, Sulawesi, dan terutama di pulau-pulau karst seperti Jawa Timur dan Nusa Tenggara. Pembentukan terumbu karang yang masif di masa lalu telah meninggalkan endapan karbonat tebal yang kini sering kali membentuk bentang alam karst yang ikonik.
Meskipun didominasi oleh kalsium karbonat, proses diagenesis yang kompleks dapat mengubahnya menjadi batuan yang sangat keras, bahkan hingga menjadi batuan metamorf (marmer) jika terkena tekanan dan suhu tinggi. Memahami batuan karbonat tidak hanya penting bagi ahli geologi struktural dan stratigrafi, tetapi juga bagi para insinyur sipil yang berurusan dengan stabilitas lereng batuan di daerah karst. Batuan ini menunjukkan kompleksitas interaksi antara biosfer, hidrosfer, dan litosfer sepanjang waktu geologi.