BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN - digilib.itb.ac.id ini menempati 20% dari luas daerah penelitian...
Transcript of BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN - digilib.itb.ac.id ini menempati 20% dari luas daerah penelitian...
13
BAB III
GEOLOGI DAERAH PENELITIAN
III.1 GEOMORFOLOGI
III.1.1 Morfologi Daerah Penelitian
Morfologi yang ada pada daerah penelitian dipengaruhi oleh proses endogen dan
proses eksogen. Proses endogen merupakan proses yang bersifat membangun atau
konstruksional sedangkan eksogen bersifat merusak atau destruksional.
Pada dasarnya, analisis geomorfologi dapat dilakukan dengan mempelajari bentuk-
bentuk dan kerapatan kontur pada peta topografi maupun citra Shuttle Radar
Topographic Mission (SRTM). Bentuk-bentuk dan kerapatan kontur tersebut akan
mencerminkan kondisi morfologi yang ada di lapangan. Jika dilihat berdasarkan citra
SRTM, maka akan terlihat relief dan perbedaan ketinggian pada daerah penelitian.
Analisis yang dilakukan berdasarkan peta topografi kemudian akan dicocokkan atau
didukung dengan data pengamatan di lapangan. Bentuk-bentuk morfologi pada
daerah penelitian juga dikontrol oleh litologi yang berbeda.
Berdasarkan peta topografi, daerah penelitian memiliki pola-pola tertentu, seperti
pola perbukitan, pola aliran sungai, kelurusan sungai, pola lembahan, dan
keterdapatan gawir terjal. Pola punggungan pada daerah penelitian umumnya
memiliki arah umum hampir barat - timur, terdapat juga pola perbukitan berarah
hampir utara - selatan. Pola perbukitan di daerah penelitian dikontrol oleh jenis
litologi yang berbeda. Pola perbukitan di bagian timurlaut peta, dikontrol oleh
litologi batugamping bioklastik. Pola perbukitan di bagian barat dan dikontrol oleh
litologi yang diperkirakan berupa batugamping kalkarenit, dan pada bagian selatan
peta dikontrol oleh litologi berupa napal. Selain dikontrol oleh litologi, pola
perbukitan daerah penelitian dikontrol oleh struktur berupa lipatan dan sesar. Saat
ini, pola-pola perbukitan tersebut sangat dipengaruhi oleh proses-proses eksogen
yang telah terjadi.
14
Kelurusan Umum Berarah SE – NW
Gambar 3.1 Pola umum kelurusan berarah SE - NW. Kiri menunjukkan pola kelurusan dari citra
SRTM, kanan hasil pola kelurusan pada diagram roset.
Berdasarkan citra SRTM dan hasil dari pengukuran arah kelurusan yang ditampilkan
dalam diagram bunga (gambar 3.1), pola umum kelurusan daerah penelitian berarah
SE - NW yang menunjukkan lembahan dan pola perbukitan dan kelurusan sesar
mendatar, sesar turun serta jurus lapisan. Kelurusan yang berarah NE – SW
diinterpretasikan sebagai kelurusan sesar naik, punggungan dan pola perbukitan.
Pola aliran sungai yang terdapat pada daerah penelitian berupa Pola aliran yang
diambil berdasarkan pola aliran regional yaitu dendritik karena pada daerah
penelitian pola aliran sungai tidak dapat dianalisa dengan baik(gambar 3.2). Pola
aliran dendritik adalah pola aliran sungai yang mengalir pada batuan yang cukup
lunak dan seragam, serta pada kemiringan yang relatif datar, yaitu pada daerah
penelitian berada pada litologi berupa napal dan juga batugamping kalkarenit.
15
Gambar 3.2 Peta pola sungai daerah penelitian.
III.1.2 Satuan Geomorfologi Daerah Penelitian
Penulis membagi daerah penelitian menjadi enam satuan geomorfologi (Gambar
3.3) berdasarkan analisis yang telah dilakukan, menurut klasifikasi Lobeck
(1939), yaitu: Satuan Lembah Sinkhole Gunung Antu, Satuan Punggungan Karst,
Satuan Lembah Monoklin, Satuan Punggungan Perlipatan, Satuan Perbukitan
Karst Terumbu Gunung Antu, Satuan Dataran Karst.
Keterangan:
Pola aliran:
Dendritik
16
Gambar 3.3 Peta satuan geomorfologi daerah penelitian.
III.1.2.1 Satuan Perbukitan Karst Terumbu Gunung Antu
Satuan ini menempati 25% dari luas daerah penelitian yang terletak di utara dan
timurlaut daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±350 - 650 mdpl.
Satuan ini tersusun oleh batugamping terumbu yang telah mengalami proses
karstifikasi dan juga terstrukturkan oleh sebuah sesar (Foto 3.1).
Keterangan:
1. Satuan Lembah Homoklin
2. Satuan Punggungan Karst
3. Satuan Lembah Sinkhole
Gunung Antu
4. Satuan Perbukitan Karst Terumbu
Gunung Antu
5. Satuan Punggungan Perlipatan
6. Satuan Dataran Karst
1 km
1
2
3
4
6 5
17
Foto 3.1 Satuan perbukitan karst terumbu dibatasi oleh garis berwarna merah
III.1.2.2 Satuan Lembah Sinkhole Gunung Antu
Satuan ini menempati sekitar 10% dari luas daerah penelitian yang terletak di
baratlaut daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±100-300 mdpl. Satuan ini
ditandai oleh bentuk morfologi lembah yang terdiri dari batugamping yang telah
mengalami proses karstifikasi berupa bentukan gua – gua, sinkhole. Proses eksogen
berupa pelapukan, erosi, pelarutan (Foto 3.2).
Foto 3.2 Satuan Lembah Sinkhole yang memperlihatkan adanya lubang – lubang hasil
proses karstifikasi.
18
III.1.2.3 Satuan Punggungan Karst
Satuan ini menempati 12% dari luas daerah penelitian yang terletak di bagian barat
daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±200-250 mdpl. Satuan ini
dicirikan oleh bentuk morfologi punggungan yang litologinya tersusun oleh
batugamping klastik kalkarenit. Proses eksogen berupa pelapukan dan erosi (Foto
3.3).
Foto 3.3 Proses karstifikasi yang terjadi pada Satuan Punggungan Karst yang membentuk
stalaktit.
III.1.2.4 Satuan Lembah Homoklin
Satuan ini menempati 18% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian timur
- tenggara daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±200-350 mdpl. Satuan
ini dicirikan oleh morfologi lembah yang memiliki pola kelurusan yang berarah
baratlaut – tenggara, dan terdapat kemiringan lapisan batuan yang seragam pada satu
arah. Jenis litologi umum pada satuan ini berupa batugamping kalkarenit dan napal.
Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses eksogen
berupa pelapukan dan erosi.
SW
19
III.1.2.5 Satuan Punggungan Perlipatan
Satuan ini menempati 15% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian
selatan peta. Satuan ini berada pada elevasi ±200-350 mdpl. Satuan ini dicirikan oleh
morfologi punggungan yang memiliki pola kelurusan yang berarah utara - selatan.
Jenis litologi umum pada satuan ini berupa napal dengan sedikit batugamping
kalkarenit. Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses
eksogen berupa pelapukan dan erosi. Terdapat struktur berupa sesar turun yang
mengontrol terbentuknya punggungan ini.
III.1.2.6 Satuan Dataran Karst
Satuan ini menempati 20% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian
baratdaya daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±200mdpl. Satuan ini
dicirikan oleh morfologi dataran dan terdapat sungai bawah tanah. Jenis litologi
umum pada satuan ini berupa napal yang dominan dan sedikit batugamping
kalkarenit. Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses
eksogen berupa kartifikasi yang menghasilkan sungai bawah tanah dan pelarutan
kalkarenit (Foto 3.4).
Foto 3.4 Sungai bawah tanah pada bagian kiri foto dan hasil pelarutan kalkarenit pada
bagian kanan foto.
20
III.2 STRATIGRAFI DAERAH PENELITIAN
Gambar 3.4 Profil stratigrafi umum daerah penelitian yang menunjukkan pengelompokkan
dalam 4 satuan batuan.
21
Berdasarkan ciri-ciri litologi yang teramati di lapangan dan hasil analisis
laboratorium, pada daerah penelitian terdapat empat satuan batuan tidak resmi yaitu
dari tua ke muda: Satuan Batugamping Terumbu, Satuan Batugamping Kalkarenit,
Satuan Napal, dan Satuan Aluvial.
Hasil penelitian terhadap ciri litologi ini digambarkan dalam bentuk peta
geologi dengan skala 1:12.500 dan profil umum stratigrafi (tanpa skala) daerah
penelitian (gambar 3.4). Satuan batuan pada daerah penelitian kemudian disetarakan
dengan formasi batuan berdasarkan peneliti sebelumnya.
III.2.1 Satuan Batugamping Terumbu
Satuan Batugamping Terumbu merupakan satuan tertua pada daerah penelitian.
Daerah penyebaran berada di tengah hingga utara – timurlaut daerah penelitian dan
menempati sekitar 25% dari luas daerah penelitian. Satuan ini ditandai dengan warna
biru tua pada peta geologi. Singkapan ditemukan di sepanjang lintasan pada daerah
Gunung Antu. Singkapan pada satuan ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar,
singkapan masif, tanpa kedudukan.
Satuan ini memiliki ketebalan yang paling besar dalam daerah penelitian.
Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai lebih dari
2000 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah
penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih.
Ciri Litologi
Terdiri dari batugamping terumbu yang memiliki beberapa jenis batugamping
bioklastik. Batugamping bioklastik, warna putih kekuningan, ukuran butir pasir -
gravel, porositas baik, sorting baik - buruk, kemas tertutup dengan ketebalan berkisar
antara 5 – 10 m. Terdapat beberapa jenis batugamping pada satuan litologi ini yaitu,
Framestone, Rudstone, Floatstone, Packstone, dan Grainstone (Foto 3.5).
22
Foto 3.5 Batugamping Rudstone, kondisi agak lapuk berwarna coklat kehitaman, fragmen berupa koral dan batugamping.
Foto 3.6 Batugamping Framestone, berwarna kuning kehijauan.
Terdiri dari skeletal framework berupa head koral
Analisis petrografi pada sayatan tipis batugamping terumbu ini (lampiran A),
menunjukkan bahwa batugamping bioklastik memiliki tekstur bioklastik, grain
supported. Butiran (80%) terdiri dari mineral kalsit, fosil foraminifera besar, alga dan
cangkang moluska (0,04 - 0,1 mm) pecah - pecah. Matriks berupa lumpur karbonat
yang telah terubahkan menjadi mikrit, dan juga ada yang telah terekristalisasi
menjadi semen sparry kalsit (20%).
23
Umur
Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/11/2.
Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera besar dan kecil bentonik
menunjukkan kisaran umur dari Satuan Batugamping Terumbu adalah Te5 hingga
Tf2 (van der Vlerk dan Umbergrove, 1927) pada Kala Miosen Awal – Miosen
Tengah.
Lingkungan Pengendapan
Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/11/2.
Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil dan besar bentonik
menunjukkan lingkungan pengendapan Satuan Batugamping Terumbu berada dalam
zona Laut Dangkal.
Kesebandingan Stratigrafi
Analisis batuan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa Satuan Batugamping
Terumbu ini dapat disetarakan dengan Formasi Tendehantu (Djamal dkk. 1995).
Tetapi terdapat beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan yaitu
umur dari satuan batuan.
Hubungan Stratigrafi
Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua tidak dapat diketahui karena
tidak tersingkap di daerah penelitian. Hubungan dengan satuan yang lebih muda
(Satuan Batugamping Kalkarenit) diperkirakan selaras dan kontaknya berupa sesar
naik.
III.2.2 Satuan Batugamping Kalkarenit
Satuan Batugamping Kalkarenit diendapkan secara selaras di atas Satuan
Batugamping Terumbu pada daerah penelitian. Daerah penyebaran berada di timur,
tengah dan barat daya daerah penelitian dan menempati sekitar 35% dari luas daerah
penelitian. Satuan ini ditandai dengan warna biru muda pada peta geologi. Singkapan
ditemukan di sepanjang sungai dan perbukitan serta punggungan pada daerah ini.
Singkapan pada satuan ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar dengan arah
jurus umum adalah tenggara - baratlaut.
24
Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai lebih dari
1400 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah
penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih tua dan dengan
yang lebih muda ( Napal ) berupa kontak berangsur.
Ciri Litologi
Terdiri dari batugamping kalkarenit (Foto 3.7), dan perselingan antara batugamping
kalkarenit dengan napal dimana kalkarenit lebih dominan. Struktur sedimen berupa
perlapisan sejajar (Foto 3.8). Batugamping klastik kalkarenit, warna abu-abu
kehijuan, ukuran butir halus, porositas baik, sorting baik, kemas tertutup, semen
karbonatan, terdapat pecahan cangkang fosil. Napal, warna abu-abu terang, getas,
karbonatan dengan ketebalan berkisar antara 10 cm - 2 m.
Foto 3.7 Batugamping klastik kalkarenit, warna abu-abu kehijuan, ukuran butir halus, porositas baik, sorting baik, kemas tertutup, semen karbonatan, terdapat
pecahan cangkang fosil.
25
Foto 3.8 Perselingan antara batugamping kalkarenit dengan napal. Napal berwarna abu –
abu terang, karbonatan
Analisis petrografi pada sayatan tipis batugamping kalkarenit (lampiran A)
menunjukkan bahwa batugamping kalkarenit memiliki tekstur klastik, terpilah
sedang, kemas tertutup. Butiran (65%) terdiri dari butiran kuarsa, mineral karbonat,
fragmen batuan, pecahan fosil yang berbentuk utuh – pecah - pecah. Matriks berupa
mineral lempung (15%), semen mineral lempung yang bersifat karbonatan (10%),
porositas intergranular (10%).
Umur
Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/2 Analisis
mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil planktonik menunjukkan
kisaran umur dari Satuan Batugamping Kalkarenit adalah N12 hingga N15 (Bolli dan
Saunders, 1985) pada Kala Miosen Tengah.
Lingkungan Pengendapan
Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/2. Analisis
mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil bentonik menunjukkan
bahwa lingkungan pengendapan Satuan Batugamping Kalkarenit berada dalam zona
Neritik Tengah.
Mekanisme pengendapan pada Satuan Batugamping Kalkarenit memiliki mekanisme
yang mirip dengan proses pengendapan sedimen klastik yaitu memerlukan arus yang
26
cukup besar. Selain itu, struktur perlapisan sedimen yang terdapat pada satuan ini
umumnya berupa perlapisan sejajar.
Kesebandingan Stratigrafi
Berdasarkan ciri litologi dan analisis batuan yang telah dilakukan, Satuan
Batugamping Kalkarenit ini dapat disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk,
1995). Tetapi terdapat beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan
yaitu umur dan ketebalan dari satuan batuan.
Hubungan Stratigrafi
Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua berupa kontak struktur yaitu
sesar naik sedangkan hubungan dengan satuan yang lebih muda (Satuan Napal)
diperkirakan berupa kontak berangsur.
III.2.3 Satuan Napal
Daerah penyebaran berada di selatan hingga tengah daerah penelitian dan
menempati sekitar 40% dari luas daerah penelitian. Singkapan ditemukan di selatan
daerah penelitian dengan morfologi punggungan, lembah dan dataran. Satuan ini
ditandai dengan warna hijau keabu- abuan pada peta geologi. Singkapan pada satuan
ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar dengan arah jurus umum pada
perselingan antara napal dengan batugamping kalkarenit (foto 3.10) adalah tenggara
- baratlaut.
Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai kurang lebih
2000 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah
penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih muda.
Ciri Litologi
Berupa napal berwarna abu-abu gelap pada kondisi lapuk dan abu – abu kehijauan
pada kondisi segar. Terdapat perselingan antara napal dengan batugamping
kalkarenit dimana napal lebih dominan. Bersifat karbonatan dan banyak terdapat
pecahan cangkang fosil foraminifera kecil dan juga moluska.
27
Foto 3.9 Napal, berwarna abu – abu terang, karbonatan.
Singkapan terletak di dasar sungai.
Foto 3.10 Perselingan antara napal dengan batugamping kalkarenit, napal lebih dominan .
28
Analisis petrografi pada sayatan tipis Satuan Napal menunjukkan tekstur klastik,
terpilah baik, kemas tertutup. Butiran (50%) terdiri dari mineral karbonat,dan
mineral silikat berukuran 0.001 – 0.05mm, Matriks (40%), mineral lempung,
karbonatan, semen (10%) berupa mineral lempung, karbonatan.
Umur
Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/9/5 dan
AIK/8/1. Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil planktonik
menunjukkan kisaran umur dari Satuan Napal adalah N12 hingga N17 (Bolli dan
Saunders, 1985), yaitu Miosen Tengah – Miosen Akhir.
Lingkungan Pengendapan
Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/1 dan
AIK/9/5.Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil bentonik
menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan Satuan Napal berada dalam zona
Neritik Luar – Batial Atas.
Kesebandingan Stratigrafi
Berdasarkan ciri litologi dan analisis batuan yang telah dilakukan, Satuan Napal ini
dapat disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk, 1995). Tetapi terdapat
beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan yaitu umur dari satuan
batuan.
Hubungan Stratigrafi
Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua yaitu Satuan Batugamping
Kalkarenit adalah berupa kontak berangsur.
29
3.2.5 Satuan Aluvial
Satuan ini terdapat pada daerah penelitian tetapi tidak dapat terpetakan pada peta
geologi skala 1:12500.
Ciri Litologi
Satuan aluvial daerah penelitian terdiri dari material lepas berukuran lempung
sampai bongkah yang berupa batugamping bioklastik, batugamping kalkarenit dan
kerikil. Kebundaran material berkisar antara menyudut hingga membundar. Material-
material tersebut merupakan hasil erosi dari satuan batuan yang lebih tua.
Foto 3.11 Menunjukkan material-material lepas sebagai hasil erosi batuan yang lebih tua.
Umur
Satuan ini berumur Resen karena proses pembentukannya masih berlangsung hingga
saat ini.
Hubungan Stratigrafi
Satuan Aluvial memiliki hubungan yang tidak selaras dengan satuan batuan yang
lebih tua.
30
III.3 Struktur Geologi
Struktur geologi yang terdapat pada daerah penelitian berupa sesar naik dan sesar
robekan yang memiliki arah relatif timurlaut – baratdaya dan baratlaut - tenggara.
Bukti-bukti di lapangan yang dapat menunjukkan adanya struktur tersebut antara lain
berupa kekar gerus (shear fracture), kekar tarik (gash fracture), zona hancuran, dan
gawir – gawir berupa tebing tinggi yang cukup terjal.
Foto 3.12 Shear fracture dan Gash fracture yang berada pada daerah penelitian yang hadir
sebagai struktur penyerta daris struktur yang ada.
III.3.1 Sesar Naik Gunung Antu
Pada daerah penelitian memiliki arah yang relatif berarah timurlaut – baratdaya,
yang terbentuk akibat tegasan utama yang berarah baratlaut – tenggara, arah sesar
naik sesuai bila menggunakan konsep Simple Shear (Harding, 1965), bukti
dilapangan keberadaan sesar naik ini adalah adanya gawir (Foto3.13) yang terbentuk
antara lembah dan bukit yang memisahkan Satuan Batugamping Terumbu dengan
Satuan Batugamping Kalkarenit. Pada sesar naik ini terbentuk juga sesar geser
berupa sesar robekan yang hadir sebagai akomodasi akibat terbentuknya sesar naik,
arah dari sesar robekan ini hampir utarabaratlaut – selatantenggara.
31
Foto 3.13 Gawir sesar hasil dari struktur berupa tear fault pada bagian kiri dan kelurusan
struktur pada SRTM pada bagian kanan dan singkapan batugamping yang dipengaruhi oleh
sesar naik.