PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

562

PENGARUH STRUKTUR GEOLOGI TERHADAP MUNCULNYA REMBESAN

MINYAK DAN GAS DI DAERAH BOTO, KECAMATAN BANCAK, KABUPATEN

SEMARANG, PROVINSI JAWA TENGAH

P.A. Pameco*, D.H. Amijaya Jurusan Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 55283

*corresponding author : pameco.adi.p@gmail.com

ABSTRAK Rembesan minyak dan gas diketahui muncul di Daerah Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten

Semarang, Provinsi Jawa Tengah. Pada daerah ini dijumpai tiga titik rembesan gas dan satu titik

rembesan minyak bumi. Daerah penelitian termasuk ke dalam Formasi Kerek dan Batuan Gunungapi

Tak Terpisahkan. Daerah penelitian berada pada Zona Kendeng yaitu tinggian yang terbentuk oleh

sabuk lipatan dan sesar anjak. Munculnya rembesan minyak dan gas memberikan tanda bahwa

terdapat sistem petroleum yang aktif di daerah ini. Penelitian terhadap struktur geologi dilakukan

guna mengetahui penyebab munculnya rembesan minyak dan gas serta kaitannya terhadap proses

migrasi hidrokarbon.

Berdasarkan pemetaan geologi permukaan, dijumpai beberapa struktur geologi. Struktur tersebut

meliputi antiklin Bancak serta dua sesar yaitu sesar geser Galeh dan sesar geser Bantal. Antiklin

Bancak terbagi menjadi beberapa blok-blok akibat sesar geser mengiri Galeh dan Bantal. Struktur

tersebut dipengaruhi oleh gaya tektonik berarah utara-selatan yang diketahui dari hasil analisa kekar.

Keempat titik rembesan minyak dan gas berada di sayap utara Antiklin Bancak. Kemunculan

rembesan berupa gas di lokasi 1 (Dusun Gunung) dan di lokasi 2 dan 3 (Dusun Galeh) dipengaruhi

oleh sesar geser mengiri Galeh. Kemunculan rembesan berupa minyak di lokasi 4 (Dusun Bantal)

dipengaruhi oleh sesar geser mengiri Bantal. Struktur antiklin dengan litologi lempung menjadi

jebakan bagi hidrokarbon, namun kehadiran sesar geser mengakibatkan hidrokarbon merembes ke

permukaan. Struktur sesar geser yang memotong antiklin menjadi jalan bagi hidrokarbon untuk

bermigrasi ke permukaan.

I. PENDAHULUAN

Rembesan minyak dan gas bumi banyak

dijumpai di Pulau Jawa. Beberapa daerah yang

diketahui terdapat rembesan minyak dan gas

bumi yaitu Kedungjati (Hidayat dan Fatimah,

2007), Daerah Serayu Utara (Karangkobar,

Kaliwaru, sekitar G. Ungaran) dan, Daerah

Serayu Selatan/Banyumas (Cipari, Majenang,

dan Bumiayu) (Satyana, 2007). Rembesan

minyak dan gas diketahui muncul di Daerah

Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten

Semarang, Provinsi Jawa Tengah (Amijaya dan

Winardi, 2006). Lokasi tersebut menjadi lokasi

penelitian yang dapat dilihat pada Gambar 1.

Pada daerah ini dijumpai tiga titik rembesan

gas dan satu titik rembesan minyak bumi.

Daerah ini berada pada Zona Kendeng yaitu

tinggian yang terbentuk oleh sabuk lipatan

dan sesar anjak. Keterdapatan rembesan

minyak dan gas memberikan indikasi terdapat

sistem petroleum yang bekerja di daerah

tersebut. Penelitian terhadap struktur geologi

dilakukan guna mengetahui penyebab

munculnya rembesan minyak dan gas serta

kaitannya terhadap sistem petroleum.

II. KONDISI GEOLOGI REGIONAL

Berdasarkan perbedaan fisiografi Pulau Jawa,

Daerah penelitian berada pada Zona Kendeng

yaitu tinggian yang terbentuk oleh sabuk

lipatan dan sesar anjak (Van Bemmelen, 1949).

Tinggian Kendeng atau Antiklinorium Kendeng

merupakan kemenerusan dari Zona Serayu

Utara. Bagian timur daerah penelitian dibatasi

oleh Zona Kendeng bagian tengah, bagian

selatan dibatasi oleh dataran rendah Zona

Solo dan bagian barat dibatasi oleh

Pegunungan Serayu Utara.

Pengangkat pertama dari antiklinorium

Kendeng yang merupakan fase tektonik utama

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

563

terjadi pada Pliosen Akhir. Gerakan epirogenik

yang terbentuk oleh pengangkatan tersebut

berlanjut hingga Kuarter. Sedangkan fase

orogenesis dari Zona Kendeng sangat

berhubungan dengan periode aktivitas

vulkanik. Perlipatan dan patahan disebabkan

oleh kompresi ke arah utara yang berasal dari

pengangkatan punggung belakang Pulau Jawa

yang berlangsung selama Plio-Pleistosen (De

Genevraye dan Samuel, 1972).

Daerah penelitian termasuk ke dalam Formasi

Kerek dan Batuan Gunungapi Tak Terpisahkan

(Lihat Gambar 2). Formasi Kerek bagian bawah

dicirikan sedimen bertipe flysch. Sedimen

tersebut berlapis sangat baik yang terdiri dari

perselingan batulanau, batulempung,

batupasir gampingan dan batugamping

pasiran. Pada batuan tersebut dijumpai

kandungan bahan gunungapi. Pada bagian

atas, Formasi Kerek terdiri dari napal sisipan

batupasir tufan-gampingan, batulanau tufan

dan batupasir kerikilan dan juga mengandung

bahan gunungapi yang sangat banyak. Umur

dari formasi ini diperkirakan Miosen Tengah.

Endapan Gunungapi Tak Terpisahkan terdiri

dari breksi gunungapi, lava, tuf dan breksi

lahar yang merupakan produk dari tiga

gunungapi yaitu G. Merbabu (Qvm), G.

Ungaran (Qvu), G. Lawu (Qvl), dan tak

terpisahkan antara satu dengan yang lain

(undifferentiated volcanic rocks) (Sukardi dan

Budhitrisna, 1992).

III. METODE PENELITIAN

Analisis struktur geologi pada daerah

penelitian dilakukan melalui tiga tahap

penelitian. Tahap pertama merupakan

pendekatan tidak langsung, yaitu mengamati

gejala struktur di daerah penelitian dengan

menarik kelurusan pada peta topografi dan

citra DEM. Tahap kedua merupakan

pengamatan secara langsung di lapangan yaitu

dengan melakukan pemetaan geologi yang

meliputi pengambilan data struktur berupa

lipatan, bidang sesar, kekar dan orientasi zona

hancuran. Tahap yang ketiga adalah

melakukan analisa lanjut terhadap data-data

struktur, baik dari data kelurusan, data

pengukuran langsung di lapangan, serta

struktur-struktur regional di sekitar daerah

penelitian. Lokasi rembesan gas dan minyak

diplot guna mengetahui ada tidaknya kaitan

antara struktur pada daerah penelitian

terhadap munculnya rembesan minyak dan

gas tersebut.

IV. STRUKTUR GEOLOGI

Pola Kelurusan Daerah Penelitian

Dari penarikan kelurusan sungai dan lembah

melalui citra DEM dan peta topografi daerah

penelitian, maka didapatkan dua arah umum

pola kelurusan yaitu (Lihat Gambar 3) :

a. Arah timurlaut-baratdaya (NE-SW) yang

diinterpretasikan sebagai arah umum dari

sesar geser. Kelurusan ini searah dengan sesar

geser mengiri regional yang terdapat pada

utara daerah penelitian.

b. Arah utara-selatan (N-S). Belum diketahui

pasti tipe struktur pembentuk kelurusan ini.

Diperkirakan kelurusan tersebut merupakan

fracture sebagai respon terhadap sesar geser

mingiri regional di utara daerah penelitian.

Struktur Antiklin

Struktur lipatan berupa antiklin dapat dijumpai

pada daerah penelitian. Penamaan lipatan

pada daerah penelitian didasarkan pada letak

administratif dari sumbu lipatan tersebut.

Antiklin Bancak

Antiklin Bancak berada di bagian tengah

daerah penelitian melipat batuan dari Satuan

Batulempung Karbonatan Sisipan Batupasir

Tufan (Lihat Gambar 4 dan Gambar 5). Satuan

tersebut tampak mengalami dragging (Lihat

Gambar 8.a) akibat terpotong oleh dua

patahan yaitu Patahan Galeh di barat dan

Patahan Bantal di timur daerah penelitian.

Sumbu Antiklin Bancak memanjang berarah

barat-timur sepanjang ± 5 km dengan puncak

antiklin yang telah tererosi. Sayap-sayap

antiklin memiliki kedudukan yang bervariasi

dengan kemiringan antara 60o-85o (Lihat

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

564

Gambar 8.b). Dari pengolahan data kedudukan

lapisan, didapatkan bidang sumbu dengan

kedudukan N 90°E /80° dan sumbu lipatan 20°,

N 95°E (Lihat Gambar 6.a). Berdasarkan

klasifikasi Rickard (1971) dalam Sudarno dkk.

(2008), lipatan ini dapat diklasifikasikan

sebagai upright fold. Rembesan gas di Dusun

Gunung (Lihat Gambar 8.c), Dusun Galeh dan

rembesan minyak di Dusun Bantal berada

pada sayap utara Antiklin Bancak ini.

Struktur Patahan

Struktur patahan di daerah penelitian dapat

diketahui dari adanya sesar minor, kekar gerus

(shear fracture), keberadaan zona hancuran

dan kedudukan lapisan batuan yang tidak

beraturan. Pada daerah penelitian dijumpai

dua struktur patahan yang cukup besar.

Struktur patahan berupa sesar geser memiliki

pola arah timurlaut-baratdaya (NE-SW).

a. Patahan Galeh

Patahan Galeh merupakan patahan geser kiri

(sinistral fault) yang berada di bagian barat

daerah penelitian. Patahan ini berarah

timurlaut-baratdaya. Akibat Sesar Geser

Mengiri Galeh, terbentuk blok-blok patahan di

mana bagian barat relatif bergerak ke selatan.

Sesar ini merupakan kemenerusan Sesar Geser

Mengiri Kedungtumang di utara daerah

penelitian yang diketahui dari peta geologi

regional. Kedudukan patahan diambil dari arah

orientasi struktur-struktur minor di sekitar

zona patahan (Lihat Gambar 8.d). Kedudukan

umum dari Patahan Galeh adalah N 35°E /

85°NE. Proyeksi stereografis bidang sesar

terdapat pada Gambar 6.b. Analisa kekar gerus

di sekitar Patahan Galeh menghasilkan arah

gaya pembentuk struktur relatif utara-selatan

(Lihat Gambar 7.a). Rembesan gas pada Dusun

Gunung Kendil dan Dusun Galeh berada pada

jalur patahan ini.

b. Patahan Bantal

Patahan Bantal merupakan patahan geser kiri

(sinistral fault) yang berada di bagian timur

daerah penelitian. Patahan ini berarah relatif

timurlaut-baratdaya. Patahan Bantal

menyebabkan blok patahan bagian timur

relatif bergerak ke utara sama halnya dengan

Patahan Galeh. Pada zona patahan ini,

dijumpai hancuran batuan dan dragging effect

(Lihat Gambar 8.a) yang cukup jelas. Bidang

sesar sulit untuk ditemukan karena patahan ini

membentuk zona hancuran. Kedudukan

patahan diambil dari arah orientasi hancuran

(Lihat Gambar 8.e), kekar dan kedudukan

struktur-struktur minor. Berdasarkan

pengolahan data lapangan tersebut, maka

didapatkan kedudukan umum dari Patahan

Galeh yaitu N 45°E / 85°NE. Proyeksi

stereografis bidang sesar terdapat pada

Gambar 6.c. Analisa kekar gerus di sekitar

Patahan Bantal mengahasilkan arah gaya

pembentuk struktur relatif utara-selatan (Lihat

Gambar 7.b). Rembesan minyak bumi pada

tebing sungai di Dusun Bantal berada pada

zona Patahan Bantal ini.

V. DISKUSI

Kehadiran rembesan minyak dan gas menjadi

bukti keterdapatan sistem petroleum yang

bekerja di daerah penelitian. Struktur geologi

yang teridentifikasi sangat berperan dalam

sistem petroleum tersebut. Antiklin Bancak

bertindak sebagai trap bagi hidrokarbon yang

bermigrasi. Sedangkan litologi berupa

Batulempung Karbonatan Sisipan Batupasir

Tufan dari Formasi Kerek bertindak sebagai

seal yang dapat membentuk akumulasi di

bawah permukaan. Namun kehadiran Sesar

Geser Galeh dan Bantal mengakibatkan

hidrokarbon bermigrasi ke permukaan.

Dua sesar paralel yaitu Sesar Geser Galeh dan

Sesar Geser Bantal bertindak melepaskan

hidrokarbon. Dua sesar geser tersebut

membentuk banyak celah dan zona hancuran

di sepanjang sesarnya. Hal tersebut dapat

terlihat pada kondisi lapangan yang banyak

dijumpai breksiasi (Lihat Gambar 8.e).

Penyebab sesar geser bertindak melepaskan

hidrokarbon juga dipengaruhi oleh sesar geser

regional di utara daerah penelitian (Lihat

Gambar 2). Diinterpretasikan bahwa daerah

penelitian merupakan akhir dari sesar geser

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

565

regional sehingga ada gaya ekstensi yang

bekerja. Pengamatan lapangan maupun

pengamatan citra menunjukkan bahwa

terdapat banyak fracture sebagai bukti adanya

pengaruh struktur yang kuat di daerah

penelitian.

Merembesnya hidrokarbon ke permukaan

juga dipengaruhi oleh rekahan-rekahan atau

kekar tarik sejajar sumbu lipatan yang

terbentuk sebagai respon batuan karena

mengalami perlipatan kuat (Lihat Gambar 8.f).

VI. KESIMPULAN

Struktur geologi berpengaruh terhadap

merembesnya hidrokarbon ke permukaan.

Struktur antiklin dengan litologi lempung

menjadi jebakan bagi hidrokarbon, namun

kehadiran sesar geser mengakibatkan

hidrokarbon merembes ke permukaan.

Struktur sesar geser memotong antiklin

sehingga menjadi jalan bagi hidrokarbon untuk

bermigrasi ke permukaan.

DAFTAR PUSTAKA

Amijaya, D. H. dan Winardi, S., 2006. Geokimia Rembesan Air Formasi dan Gas Alam Di Desa Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten Semarang. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 28p.

de Genevraye, P. and Samuel, L., 1972. Geology of The Kendeng Zone (Central & East Java), Proceedings Indonesian Petroleum Association First Annual Convention p. 17-30.

Hidayat, R. dan Fatimah., 2007. Inventarisasi Kandungan Minyak Dalam Batuan Daerah Kedungjati, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah. Proceeding Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Dan Non Lapangan Tahun 2007, Pusat Sumber Daya Geologi. 13p.

Satyana, A.H., 2007. Central Java, Indonesia-A “Terra Incognita” In Petroleum Exploration : New Considerations On The Tectonic Evolution And Petroleum Implications. Proceedings, Indonesia Petroleum Association, 31th Annual Convention and Exhibition. 22p.

Sudarno, I., Pramumijoyo, S., Husein, S., dan Marliyani, G.I., 2008. Panduan Praktikum Geologi Struktur. Laboratorium Geologi Dinamika Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 109p.

Sukardi dan Budhitrisna, T., 1992. Peta Geologi Lembar Salatiga, Jawa. skala 1:100.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. 1 lembar.

Van Bemmelen, R. W., 1949. The Geology of Indonesia, vol. I A, General Geology of Indonesia and Adjacent Archipelagoes, Special Edition of The Bureau of Mines In Indonesia. Department of Transport, Energy and Mining, Batavia. 732p.

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

566

GAMBAR

Gambar 1. Lokasi daerah penelitian yang ditunjukkan oleh kotak merah.

Gambar 2. Peta geologi regional Lembar Salatiga. Daerah penelitian tersusun atas Formasi Kerek dan Batuan Gunungapi Tak Terpisahkan (Sukardi dan Budhitrisna, 1992).

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

567

Gambar 3. Analisa kelurusan daerah penelitian melalui citra Digital Elevation Model dan peta topografi.

Gambar 4. Peta Geologi daerah penelitian. Dijumpai struktur antiklin yang terpotong oleh dua struktur sesar.

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

568

Gambar 5. Profil geologi daerah penelitian.

Gambar 6. Proyeksi stereografis (a) penentuan sumbu dan bidang sumbu lipatan antiklin Bancak (b) bidang sesar geser Galeh dan (c) bidang sesar geser Bantal.

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage

15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

569

Gambar 7. Analisa kekar (a) pada STA 2 yang berdekatan dengan sesar geser Galeh (b) pada STA 4 yang berdekatan dengan sesar geser Bantal.

Gambar 8. Dokumentasi lapangan. (a) dragging effect di sekitar Patahan Bantal, (b) sayap-sayap antiklin yang memiliki kemiringan lapisan 60o-85o, (c) kenampakan rembesan gas yang terbakar di

Dusun Gunung Kendil, (d) struktur minor berupa sesar geser mengiri yang membentuk hancuran di sekitar bidang patahan, (e) zona hancuran yang mengindikasikan terdapat Patahan Bantal, (f)

rekahan-rekahan/ kekar searah jurus perlapisan yang terbentuk sebagai respon batuan karena terlipat kuat.