PERKEMBANGAN STRUKTUR PALEOGEN DI SUB-CEKUNGAN AMAN SELATAN, CEKUNGAN SUMATRA TENGAH TESIS EDI SUWANDI UTORO NIM :

Transkripsi

1 PERKEMBANGAN STRUKTUR PALEOGEN DI SUB-CEKUNGAN AMAN SELATAN, CEKUNGAN SUMATRA TENGAH TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh EDI SUWANDI UTORO NIM : Program Studi Teknik Geologi INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

2 ABSTRAK PERKEMBANGAN STRUKTUR PALEOGEN DI SUB-CEKUNGAN AMAN SELATAN, CEKUNGAN SUMATRA TENGAH Oleh Edi Suwandi Utoro NIM : Sub-cekungan Aman Selatan terletak di bagian selatan Cekungan Sumatra Tengah. Dari data seismik 3D cekungan ini terlihat bentuknya berupa cekungan pull apart graben setengah berarah utara-selatan sebagai hasil dari mekanisme sesar mendatar dekstral yang berkembang pada periode rifting Paleogen di semua sub-cekungan Cekungan Sumatra Tengah. Hasil evaluasi menggunakan data seismik Supercube CS South menunjukkan bahwa terdapat 2 arah struktur utama yang berkembang pada Kelompok Pematang Paleogen, yaitu sesar normal yang bearah utara-selatan (N-S) terjadi pada Eosen Oligosen dan sesar mendatar menganan yang berarah utama utara baratlaut selatan tenggara (NNW-SSE) yang terjadi pada periode akhir syn-rift. Tektonostratigrafi Paleogen di daerah penelitian berdasarkan penelitian ini dapat dikelompokkan menjadi 5 sekuen paket pengendapan yaitu: Sekuen Pematang-1 (Inisiasi Rift), Sekuen Pematang-2 (Awal Syn-rift), Sekuen Pematang-3 (Pertengahan Syn-rift), Sekuen Pematang-4 (Pertengahan Syn-rift) dan Sekuen Pematang-5 (Batas Sekuen 25.5 jtyl, Akhir Syn-rift). Melalui pendekatan studi tektonostratigrafi pada cekungan syn-rift ini dapat direkonstruksi suatu pemahaman arsitektur rift yang akan memberikan informasi yang sangat berharga dalam melihat perkembangan cekungan syn-rift yang secara signifikan dikontrol oleh aktivitas pensesaran sesar-sesar batas dan sesar-sesar sintetik yang merupakan seri sesar normal berarah utara selatan dengan kemiringan bidang sesar ke timur. Rekonstruksi arsitektur rift ini dilakukan dengan melihat pola struktur yang berkembang, interpretasi lingkungan pengendapan dari peta isokron dan data sumur serta pola terminasi refleksi seismik. Hasilnya menunjukkan bahwa terdapat keragaman endapan-endapan yang terbentuk sepanjang terjadinya perkembangan cekungan graben setengah di daerah penelitian, sehingga dihasilkan endapan-endapan seperti endapan sungai axial, kipas aluvial, kipas delta, delta hinge margin dan delta axial margin. Rekonstruksi arsitektur rift ini diharapkan akan memberikan sumbangan terhadap pemahaman yang lebih baik tentang tatanan struktur dan lingkungan pengendapan Kelompok Pematang yang berumur Paleogen sehingga dapat dikembangkan suatu model atau konsep baru yang dapat dijadikan referensi dalam melakukan studi dan eksplorasi lebih lanjut mengenai potensi hidrokarbon pada endapan syn-rift di Cekungan Sumatra Tengah. i

3 ABSTRACT PALEOGENE STRUCTURAL DEVELOPMENT OF SOUTH AMAN TROUGH, CENTRAL SUMATRA BASIN By Edi Suwandi Utoro NIM : South Aman Trough is located on the southern part of Central Sumatra Basin. Seismic 3D data confirm that this trough is a pull apart half graben trending N-S as a result of dextral strike-slip mechanism which developed during rifting period coincided with development of all troughs in Central Sumatra Basin. Evaluation result using Supercube CS South seismic data shows 2 main structure trends developed in Paleogene Pematang Group, those are normal faults trending N-S occurred at Eocene - Oligocene and dextral strike slip trending NNW-SSE occurred in the late syn-rift period. Paleogene Tectonostratigraphy of this trough can be subdivided into 5 sequences package sedimentation, those are: Pematang-1 Sequence (Rift Initiation), Pematang-2 Sequence (Early Syn-rift), Pematang-3 Sequence (Middle Syn-rift), Pematang-4 Sequence (Middle Syn-rift) and Pematang-5 Sequence (Late Syn-rift, SB 25.5 Ma). Through tectonostatigraphic study approach of this syn-rift basin can be reconstructed a rift architecture understanding which will be giving valuable information in identifying syn-rift basin development significantly controlled by faulting activity of border faults and related synthetic normal fault striking north-south and gently dipping toward to the east. This rift architecture reconstruction is done by observing developing structure, interpreting of depositional environment from isochrone map and well data and its termination pattern of seismic reflection. The result shows that there are various deposits developed during half graben development in the research area such as axial channel, alluvial fan, delta fan, hinge margin delta and axial margin delta deposits. Perhaps this rift architecture reconstruction study will be giving better understanding about structural setting and depositional environment of Paleogene Pematang Group so that a new model and concept can be developed and can be referred to be a reference in conducting geological study and further exploration activities to explore hydrocarbon potential of syn-rift deposit in Central Sumatra Basin. ii

4 PERKEMBANGAN STRUKTUR PALEOGEN DI SUB-CEKUNGAN AMAN SELATAN, CEKUNGAN SUMATRA TENGAH Oleh Edi Suwandi Utoro NIM : Program Studi Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal 23 Juni 2007 Pembimbing I Pembimbing II Ir. Benyamin Sapiie, Ph.D. Prof. Dr. R.P. Koesoemadinata iii

5 PEDOMEN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperbolehkan dicatat, tetapi pengutipan dan peringkasan hanya dpat dilakukan seijin pengarang dan harus disertai kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seijin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. iv

6 Kupersembahkan untuk keluargaku tercinta...mama Opi, Akhdan & Rayna v

7 KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT sehingga atas karunianya penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis magister ini. Penyusunan tesis ini merupakan syarat dalam menyelesaikan Program Pascasarjana, Program Studi Teknik Geologi, Institut Teknologi Bandung. Penyusunan tesis ini penulis lakukan di Bagian Eksplorasi, PT.Chevron Pacific Indonesia dengan menggunakan data perusahaan dan melakukan intrepretasi dengan menggunakan fasilitas yang tersedia di perusahaan. Dengan telah selesainya penyusunan tesis ini, penulis haturkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada: 1. Ir. Benyamin Sapiie, Ph.D. sebagai Pembimbing I dan Prof. Dr. R.P. Koesoemadinata sebagai Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis baik di Rumbai maupun di Bandung. 2. Ir. Yarmanto MSc. selaku Manager Exploration, PT. Chevron Pacific Indonesia yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk dapat menggunakan data dan fasilitas perusahaan. 3. Pengurus Program Magister Geologi beserta staf pengajar dan staf tata usaha yang telah memberikan bantuan yang sangat besar dalam pelaksanaan program magister ini baik selama masa perkuliahan di Riau maupun pemyusunan tesis di Bandung. 4. Mas Indrawardana, ketua angkatan Mulyadi, mba Irma, Agus Susianto, mas Kun, Agus Suhirmanto dan semua rekan-rekan seangkatan Program Magister Geologi ITB-CPI atas bantuan dan dukungan morilnya kepada penulis. 5. Opi, Akhdan dan Rayna tersayang atas pengorbanan, kasih sayang dan dukungan semangatnya selama penyusunan tesis ini. vi

8 Akhir kata semoga tesis ini akan memberikan manfaat sebesar-besarnya bagi ilmu pengetahuan dan perusahaan dalam melakukan kegiatan eksplorasi potensi hidokarbon di Cekungan Sumatra Tengah. Rumbai, Juni 2007 Penulis vii

9 DAFTAR ISI ABSTRAK...i ABSTRACT ii LEMBAR PENGESAHAN...iii PEDOMEN PENGGUNAAN TESIS...iv HALAMAN PERUNTUKAN...v KATA PENGANTAR...vi DAFTAR ISI...viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL...xii BAB I PENDAHULUAN... Error! Bookmark not I.1 Latar Belakang Masalah... Error! Bookmark not I.2 Masalah Penelitian... Error! Bookmark not I.3 Obyek dan Lokasi Penelitian... Error! Bookmark not I.4 Tujuan dan Ruang Lingkup Penelitian... Error! Bookmark not I.5 Hipotesis Kerja... 5 I.6 Asumsi dan Dasar Teori... Error! Bookmark not I.6.1 Asumsi... Error! Bookmark not I.6.2 Dasar Teori... Error! Bookmark not BAB II GEOLOGI CEKUNGAN SUMATERA TENGAH. Error! Bookmark not II.1 Kerangka Tektonik dan Geologi Regional Error! Bookmark not II.2 Geologi Daerah Penelitian... Error! Bookmark not II.2.1 Struktur Geologi Daerah Penelitian... Error! Bookmark not II.I.2 Stratigrafi Daerah Penelitian... Error! Bookmark not BAB III METODOLOGI PENELITIAN... Error! Bookmark not III.1 Metodologi Penelitian... Error! Bookmark not III.2 Data yang diperlukan... Error! Bookmark not III.2.1 Data Utama... Error! Bookmark not III.2.2 Data Pendukung... Error! Bookmark not III.3 Metode Pemerolehan Data... Error! Bookmark not III.3.1 Data Utama... Error! Bookmark not III.3.2 Data pendukung... Error! Bookmark not III.4 Metode Pemrosesan dan Penafsiran Data. Error! Bookmark not III.4.1 Penafsiran data seismik... Error! Bookmark not III.4.2 Penafsiran data sumur pemboran... Error! Bookmark not III.4.3 Analisis dan Penafsiran... Error! Bookmark not III.5. Manfaat... Error! Bookmark not BAB IV PENAFSIRAN DAN PEMBAHASAN Error! Bookmark not IV.1 Penafsiran Data Seismik... Error! Bookmark not IV.2 Tektonostratigrafi... Error! Bookmark not IV.2.1 Sekuen Inisiasi Rift... Error! Bookmark not IV.2.2 Sekuen Syn-rift... Error! Bookmark not IV.3 Rekonstruksi Arsitektur... Error! Bookmark not viii

10 IV.3.1 Periode Inisiasi Rift (Sekuen Pematang-1)...Error! Bookmark not IV.3.2 Periode Awal Syn-rift (Sekuen Pematang-2)..Error! Bookmark not IV.3.3 Periode Pertengahan Syn-rift... Error! Bookmark not IV.3.4. Periode Akhir Syn-rift (Sekuen Pematang-5) BAB V KESIMPULAN... Error! Bookmark not DAFTAR PUSTAKA ix

11 DAFTAR GAMBAR Gambar I.1 Lokasi daerah penelitian... Error! Bookmark not Gambar I.2 Konstruksi geometri dari model inclined shear (Dula, 1991)...Error! Bookmark not Gambar I.3 Perhitungan finite strain pada suatu restorasi struktur ekstensional (Gibbs, 1983)... Error! Bookmark not Gambar I.4. Model sekuen pengendapan yang berkembang di tatanan cekungan rift kontinen (Lambiase, 1990)... Error! Bookmark not Gambar I.5 Pembagian tektonostratigrafi cekungan rift menurut Prosser (1993).... Error! Bookmark not Gambar II.1. Kerangka tektonik regional Cekungan Sumatera Tengah (Heidrick & Aulia, 1993)... Error! Bookmark not Gambar II.2. Perkembangan tektonostratigrafi Cekungan Sumatera Tengah Heidrick & Aulia (1993).... Error! Bookmark not Gambar III.1 Peta data seismik 3D Supercube CS South dan lokasi sumur. Error! Bookmark not Gambar III.2 Diagram alir penelitian.... Error! Bookmark not Gambar IV.1. Penampang seismik L-2008 yang menunjukkan interpretasi seismik stratigrafi di daerah penelitian...error! Bookmark not Gambar IV.2 Peta tektonostratigrafi batuan dasar (Heidrick et.al., 1996). Daerah penelitian adalah daerah yang diberi kotak merah....error! Bookmark not Gambar IV.3. Peta struktur waktu Sekuen Pematang-1....Error! Bookmark not Gambar IV.4. Penampang seismik L-2416 yang didatarkan pada Sekuen Pematang-1 memperlihatkan pola-pola internal seismik pada sekuen ini... Error! Bookmark not Gambar IV.5. Peta struktur waktu Sekuen Pematang-2....Error! Bookmark not Gambar IV.6. Penampang seismik L-2416 yang didatarkan pada Sekuen Pematang-2 memperlihatkan pola-pola internal seismik pada sekuen ini... Error! Bookmark not Gambar IV.7. Peta struktur waktu Sekuen Pematang-3....Error! Bookmark not Gambar IV.8. Peta struktur waktu Sekuen Pematang-4....Error! Bookmark not Gambar IV.9. Penampang seismik L-2416 yang didatarkan pada Sekuen Pematang-3 memperlihatkan pola-pola internal seismik pada sekuen ini Gambar IV.10. Penampang seismik L-2416 yang didatarkan pada Sekuen Pematang-4 memperlihatkan pola-pola internal seismik pada sekuen ini Gambar IV.11. Peta struktur waktu Sekuen Pematang-5....Error! Bookmark not x

12 Gambar IV.12. Penampang seismik L-2416 yang didatarkan pada Sekuen Pematang-5 (Batas Sekuen 25.5 jtyl) memperlihatkan pola-pola internal seismik pada sekuen ini... Error! Bookmark not Gambar IV.13. Usulan tektonostratigrafi sub-cekungan Aman Selatan....Error! Bookmark not Gambar IV.14. Interpretasi seismik pada penampang L-2416 yang mewakili segmen bagian utara sub-cekungan Aman Selatan....Error! Bookmark not Gambar IV.15. Restorasi struktur segmen utara pada penampang L Error! Bookmark not Gambar IV.16. Interpretasi seismik pada penampang L-1784 yang mewakili segmen bagian tengah sub-cekungan Aman Selatan...Error! Bookmark not Gambar IV.17. Restorasi struktur pada penampang L Error! Bookmark not Gambar IV.18. Interpretasi seismik pada penampang L-1568 yang mewakili segmen bagian selatan sub-cekungan Aman Selatan....Error! Bookmark not Gambar IV.19. Restorasi struktur penampang L Error! Bookmark not Gambar IV.20. Peta struktur waktu Sekuen Pematang-1....Error! Bookmark not Gambar IV.21. Peta isokron dan interpretasi lingkungan pengendapan Sekuen Pematang Gambar IV.22. Peta isokron dan interpretasi lingkungan pengendapan Sekuen Pematang Gambar IV.23. Peta isokron dan interpretasi lingkungan pengendapan Sekuen Pematang-3... Error! Bookmark not Gambar IV.24. Peta isokron dan interpretasi lingkungan pengendapan Sekuen Pematang-4... Error! Bookmark not Gambar IV. 25. Model pengendapan pada cekungan graben setengah (Cohen, 1989) Gambar IV. 26. Interpretasi seismik stratigafi...66 Gambar IV.27 Interpretasi log gamma ray sumur Liman-1 yang menembus Sekuen Pematang Error! Bookmark not Gambar IV.28. Peta isokron dan interpretasi lingkungan pengendapan Sekuen Pematang-5... Error! Bookmark not Gambar IV. 29. Interpretasi log gamma ray sumur Fajar-1 yang menembus Sekuen Pematang Error! Bookmark not Gambar IV. 30. Interpretasi log gamma ray sumur Liman-1 yang menembus Sekuen Pematang Error! Bookmark not xi

13 DAFTAR TABEL Tabel II.1 Kolom stratigrafi Cekungan Sumatera Tengah (Eubank & Makki, 1981 dalam Heidrick & Aulia, 1993)...16 Tabel IV.1. Perkembangan cekungan Paleogen Sub-cekungan Aman Selatan...44 xii