UNIVERSITAS DIPONEGORO

Transkripsi

1 UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS STRATIGRAFI FORMASI PENOSOGAN LINTASAN KALI KUDU, DESA KALIGENDING, KECAMATAN KARANGSAMBUNG, KABUPATEN KEBUMEN, PROVINSI JAWA TENGAH TUGAS AKHIR LA ODE FAISAL RAHMAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG SEPTEMBER 2017 i

2 UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS STRATIGRAFI FORMASI PENOSOGAN LINTASAN KALI KUDU, DESA KALIGENDING, KECAMATAN KARANGSAMBUNG, KABUPATEN KEBUMEN, PROVINSI JAWA TENGAH TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana LA ODE FAISAL RAHMAN FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI SEMARANG SEPTEMBER 2017 ii

3 HALAMAN PENGESAHAN Tugas Akhir ini diajukan oleh Nama : La Ode Faisal Rahman Nim : Departemen : Teknik Geologi Fakultas : Teknik Judul Tugas Akhir : Analisis Stratigrafi Formasi Penosogan Lintasan Kali Kudu, Desa Kaligending, Kecamatan Karangsambung, Kabupaten Kebumen, Provinsi Jawa Tengah Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana pada Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. TIM PENGUJI Pembimbing I : Anis Kurniasih, ST., MT. (... ) NIP Pembimbing II : Reddy Setyawan, ST.,MT. (... ) NIK Penguji I : Yoga Aribowo, ST., MT. (... ) NIP Penguji II : Najib, ST., M.Eng., Ph.D. (... ) NIP Semarang, 4 September 2017 Ketua Departemen Teknik Geologi Najib, ST., M.Eng., Ph.D NIP iii

4 HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang telah dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Nama : La Ode Faisal Rahman NIM : Tanda Tangan :... Tanggal : 4 September 2017 iv

5 HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : La Ode Faisal Rahman NIM : Departemen : Teknik Geologi Fakultas : Teknik Jenis Karya : Tugas Akhir Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : ANALISIS STRATIGRAFI FORMASI PENOSOGAN LINTASAN KALI KUDU, DESA KALIGENDING, KECAMATAN KARANGSAMBUNG, KABUPATEN KEBUMEN, PROVINSI JAWA TENGAH Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini, Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan Tugas Akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Dibuat di : Semarang Pada Tanggal : 4 September 2017 Yang menyatakan La Ode Faisal Rahman v

6 KATA PENGANTAR Laporan tugas akhir ini, merupakan penelitian yang membahas mengenai studi analisis stratigrafi dari Formasi Penosogan yang berlokasi di Kali Kudu, Desa Kaligending, Kecamatan Karangsambung. Analisis stratigrafi ini dilakukan dengan berbagai metode antara lain yaitu pengukuran stratigrafi pada lintasan yang telah ditentukan, analisis mikrofosil foraminifera dan analisis petrografi yang bertujuan untuk mengetahui asosiasi fasies dan lingkungan pengendapan serta perubahan komposisi dari Formasi Penosogan. Analisis mikrofosil dan petrografi dilakukan untuk menambah data mengenai kisaran umur relatif dan kedalaman dari pembentukan batuan pada Formasi Penosogan serta secara umum membahas perubahan komposisi material dari batuan yang terdapat di seluruh lintasan pengukuran stratigrafi. Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan informasi yang baik bagi para pembaca dan dapat dipergunakan sebaik-baiknya untuk kepentingan riset kedepannya dalam rangka penerapan ilmu geologi yang lebih baik. Semarang, September 2017 Penulis vi

7 UCAPAN TERIMA KASIH Selama penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada: 1. Allah SWT atas segala anugerah, rahmat, serta kelimpahannya dalam menjalani kehidupan yang indah ini. 2. Segenap keluarga tercinta, La Ode Deka, S.Pd., M.Pd., Rutiah, S.Pd., M.Pd., La Ode Fahrul Akmal, Wa Ode Fadilah Arta Utami dan Wa Ode Fania Rizkina Adinda atas segala dukungan doa, teladan dan kasih sayangnya yang tiada henti. 3. Bapak Najib, ST., M.Eng, Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik Geologi, Universitas Diponegoro atas dukungan akademis selama berkuliah di Teknik Geologi Undip. 4. Bapak Dian Agus Widiarso, ST., MT. atas arahan akademis sebagai dosen wali selama berkuliah di Teknik Geologi Undip. 5. Ibu Anis Kurniasih, ST., MT., sebagai dosen pembimbing ke-1 yang telah memberikan masukan yang sangat berarti serta memberi pemahaman mendalam tentang Tugas Akhir yang penulis lakukan. 6. Bapak Reddy Setyawan, ST., MT., sebagai dosen pembimbing ke-2 yang telah mengajarkan berbagai ilmu dan memotivasi selama proses bimbingan Tugas Akhir. 7. PANITIA SERTA ASISTEN PEMETAAN KULON PROGO 2017 Tri Winarno ST., M.Eng., Jenian Marin ST., M.Eng., Rinal Khaidar Ali ST., M.Eng., Syauqi H, ST., MT., Devina Trisnawati, ST., M.Eng., Muhammad Alfa Jihan ST., Gandahusada Jatiutomo ST., Muhammad Idham Fauzan ST., Ilham Hani Pratama ST., Mei Dey Tiara, Michi Oktaviana, Muhammad Jabaris Maulana, Dyatmico Pambudi dan Nicholas Dwika Kusumo Wicaksono yang selalu membantu dan memberikan inspirasi baik tenaga serta pikiran dalam penulisan tugas akhir ini. vii

8 8. Segenap dosen, pegawai kampus, mahasiswa dan alumni Teknik Geologi Undip atas segala pelayanan dan bantuannya selama ini. 9. Teman-teman Teknik Geologi angkatan 2013 serta seluruh warga HMTG MAGMADIPA atas persaudaraan dan keakraban selama empat tahun belakangan ini. 10. Bapak Kusbiantoro sekeluarga yang telah membantu menyediakan tempat tinggal dan segalanya selama pengambilan data di Karangsambung. 11. Gandahusada Jatiutomo dan Yusuf Alif Aulia selaku teman seperjuangan dalam tugas akhir di Karangsambung. 12. Imam Farchan Bagus Romario, Gandahusada Jatiutomo, Wisnu Wijaya Jati dan Dyatmico Pambudi atas bimbingan dan diskusi selama penyusunan tugas akhir ini. 13. Semua pihak yang telah membantu penulis baik langsung maupun tidak langsung, selama pengerjaan tugas akhir ini, yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu. Semarang, September 2017 Penulis viii

9 HALAMAN PERSEMBAHAN Maka nikmat Tuhan kamu manakah yang kamu dustakan? (QS. Ar-Rahman : 13) ix

10 SARI Formasi Penosogan merupakan satuan batuan berumur tersier yang terdapat di Kabupaten Kebumen tepatnya berada di selatan dari Amphiteater Karangsambung. Formasi Penosogan tersusun atas perselingan Batupasir, Batulempung, Tuff dan Kalkarenit yang dipengaruhi oleh arus turbid dalam proses pengendapannya. Formasi ini memiliki hubungan menjari dengan Formasi Waturanda dibawahnya yang terdiri dari Breksi vulkanik dan Batupasir vulkanik sehingga ketika proses peralihan pengendapan terjadi pencampuran material vulkanik dan karbonat didalamnya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui dinamika stratigrafi dari Formasi Penosogan dengan memperhatikan aspek sedimentologi pada Formasi Penosogan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah pengukuran stratigrafi terukur dan pengambilan sampel batuan pada beberapa titik lintasan yang bertujuan untuk mengetahui litofasies, asosiasi fasies dan lingkungan pengendapan. Analisis petrografi dilakukan untuk mengetahui komposisi batuan serta analisis mikrofosil untuk penentuan umur dan kedalaman relatif dari Formasi Penosogan. Berdasarkan hasil analisis stratigrafi, didapatkan sebanyak 14 litofasies yang terangkum kedalam 6 jenis asosiasi fasies antara lain : Debrite Channel Fill, Turbidite Channel Fill, Braided Channel Fill, Non-Levee Winged Channel, Levee dan Lobe. Keenam fasies tersebut terbentuk pada lingkungan pengendapan Upper Fan pada bagian awal lintasan dan Middle Lower Fan pada bagian tengah hingga akhir lintasan. Analisis mikrofosil pada foraminifera bentonik dan plangtonik menunjukkan batuan di formasi ini terbentuk pada kedalaman meter (Upper Bathyal Middle Bathyal) serta pada umur Miosen Awal Miosen Tengah (N5-N13). Komposisi yang menyusun batuan di formasi ini juga mengalami perubahan dilihat dari adanya material vulkanik yang dominan pada awal lintasan dan berangsur berkurang digantikan dengan material karbonat pada akhir lintasan. Katakunci : Formasi Penosogan, asosiasi fasies, lingkungan pengendapan x

11 ABSTRACT Penosogan Formation is tertiary aged rock units which located in Kebumen District, particularly in the south of Karangsambung s Amphitheater. Penosogan Formation is composed of interbedded sandstone with claystone, tuff, and calcarenite that is formed by turbid currents in the sedimentation process. This formation has an interfingering relationship with Waturanda Formation in the below which consists of volcanic breccia and volcanic sandstone, consequently, when the transition process happened, the mixing of volcanic and carbonate material occurred either. The aim of this research is to investigate the stratigraphic dynamics from Penosogan Formation with regard to sedimentology aspect on Penosogan Formation. The Method used in this research is measurable stratigraphic measurements and rock sampling from some track points which aims to determine lithofacies, facies association, and deposition environment, whereas the petrographical analysis is to determine rock composition and also microfossil to determine the age and the depth of Penosogan Formation. Based on the stratigraphical analysis, there was obtained 14 lithofacies which is summarized in 6 types of facies association, those are: Debrite Channel Fill, Turbidite Channel Fill, Braided Channel Fill, Non-Levee Winged Channel, Levee, and Lobe. That six facies were formed in Inner Fan deposition environment from the first part of tracks and Middle Lower Fan from the middle until the last part of tracks. Microfossil analysis through benthonic and planktonic foraminifera showed the rocks in this formation were formed in meter depth (upper bathyal middle bathyal) and also in Early Miocene Middle Miocene aged (N5-N13). The composition in this rocks was also changed, it is seen from the existence of domination of volcanic material in early part of tracks and gradually reduced that replaced by carbonate material in the end part of tracks. Keywords : Penosogan Formation, Facies Association, Deposition Environment xi

12 DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL... i HALAMAN JUDUL... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS... iv HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... v KATA PENGANTAR... vi UCAPAN TERIMAKASIH... vii HALAMAN PERSEMBAHAN... ix SARI... x ABSTRACT... xi DAFTAR ISI... xii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR TABEL... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Maksud... 2 I.3 Tujuan... 2 I.4 Lokasi Penelitian... 2 I.4.1 Letak... 2 I.4.2 Kesampaian... 3 I.5 Batasan Masalah... 3 I.6 Manfaat Penelitian... 4 I.7 Penelitian Terdahulu... 4 I.8 Waktu Pelaksanaan Penelitian... 6 I.9 Sistematika Penulisan... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Fisiografi Regional... 8 II.2 Geomorfologi Regioanl... 9 II.3 Tektonik Regional II.4 Stratigrafi Regional II.5 Fasies II.6 Lingkungan Pengendapan II.7 Pola Penumpukan Sedimen (Stacking Pattern) II.8 Konsep Stratigrafi Terukur BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Tahap Penelitian III.1.1 Tahap Persiapan III.1.2 Tahap Pengambilan Data xii

13 III.1.3 Tahap Pengolahan Data III.1.4 Tahap Interpretasi Data III.1.5 Tahap Penyusunan Laporan III.2 Alat dan Bahan III.2.1 Alat dan Bahan Lapangan III.2.2 Alat dan Bahan Laboratorium III.3 Diagram Alir BAB IV HASIL PENELITIAN IV.1 Karakteristik Litostratigrafi IV.1.1 Litofasies IV.1.2 Asosiasi Fasies IV.1.3 Lingkungan Pengendapan IV.1.4 Korelasi Lintasan IV.2 Penentuan Umur Relatif IV.3 Perubahan Komposisi BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan V.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta daerah penelitian, Desa Kaligending, Kecamatan Karangsambung, Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah (Lokasi penelitian ditunjukkan dengan garis berwarna kuning) Gambar 2.1 Fisiografi bagian tengah dan timur Pulau Jawa (modifikasi van Bemmelen, 1949)... 8 Gambar 2.2 Satuan Dataran alluvium Sungai Luk Ulo (dok.pribadi, 2017)... 9 Gambar 2.3 Satuan Bukit terisolir Jatibungkus (dok. pribadi, 2017) Gambar 2.4 Satuan Perbukitan terlipatkan (dok. pribadi, 2017) Gambar 2.5 Satuan Perbukitan Bergelombang lemah-kuat (dok. pribadi, 2017) Gambar 2.6 Satuan Perbukitan Irreguler (dok. pribadi, 2017) Gambar 2.7 Tatanan Tektonik Pulau Jawa (Sujono dan Sumantri, 1988) Gambar 2.8 Stratigrafi Regional daerah Karangsambung (Prasetyadi, 2007) 13 Gambar 2.9 Hubungan antara fasies, lingkungan pengendapan dan sistem pengendapan (Walker, 1992) Gambar 2.10 (a) Model evolusi perubahan channel levee pada submarine fan (b) Pola endapan sedimen pada lingkungan submarine fan (Prothero dan Schwab, 2004) Gambar 2.11 Arsitektur elemen pada model fasies submarine fan (Kendall dan Haughton, 2009 ) Gambar 2.12 Fisiografi Lingkungan Pengendapan (Nichols, 2009) Gambar 2.13 Pola penumpukan sedimen (Van Wagooner dkk., 1990) Gambar 2.14 Teknik pengukuran dengan Tongkat Jacob (Kottlowski, 1965). 23 Gambar 2.15 Koreksi pengukuran lapisan stratigrafi berdasarkan data dip dan slope (Compton, 1962) Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Gambar 4.1 Peta hasil pengukuran dan profil lintasan stratigrafi terukur di Kali Kudu Gambar 4.2 Litofasies Batupasir kerikilan non karbonatan (Bpk) pada lintasan Kali Kudu. Fragmen batuan kerikilan terdiri dari tuff, pecahan andesit dan material vulkanik lainnya Gambar 4.3 Litofasies Batupasir asif (Bpm) pada lintasan Kali Kudu Gambar 4.4 Gambar 4.5 Litofasies Batupasir gradasi (Bpg) pada lintasan Kali Kudu. (a) dan (b) batupasir gradasi pada sungai utama Kali Kudu, (c) batupasir gradasi pada cabang sungai bagian timur Litofasies Batupasir laminasi (Bpl) pada lintasan Kali Kudu. (a) dan (b) batupasir laminasi pada sungai utama Kali Kudu asosiasi dengan batupasir gradasi (Bpg), (c) batupasir laminasi asosiasi dengan batupasir ripple lamination (Bprl) xiv

15 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Litofasies Batupasir ripple lamination (Bprl) pada lintasan Kali Kudu. (a) batupasir ripple lamination pada sungai utama Kali Kudu asosiasi dengan batupasir gradasi (Bpg), (b) batupasir ripple lamination asosiasi dengan batupasir paralel laminasi (Bpl) Litofasies Batupasir climbing ripple (Bpcr) pada lintasan Kali Kudu Gambar 4.8 Litofasies Batupasir convolute (Bpc) pada lintasan Kali Kudu Gambar 4.9 Litofasies Batupasir masif rombakan (Bpmr) pada lintasan Kali Kudu Gambar 4.10 Litofasies Batulanau berfragmen (Blf) pada lintasan Kali Kudu. (a) batulanau dengan fragmen andesit dan batupasir, (b) batulanau dengan fragmen batupasir dan (c) batulanau dengan frgamen kalkarenit Gambar 4.11 Litofasies Batulanau masif (Blm) pada lintasan Kali Kudu Gambar 4.12 Litofasies Kalkarenit masif (Km) pada lintasan Kali Kudu. (a) kalkarenit berasosiasi dengan kalkarenit gradasi (Kg) dan (b) kalkarenit berasosiasi dengan kalkarenit laminasi (Kl) Gambar 4.13 Litofasies Kalkarenit laminasi (Kl) pada lintasan Kali Kudu. (a) kalkarenit berasosiasi dengan kalkarenit gradasi (Kg) dan (b) kalkarenit berasosiasi dengan kalkarenit gradasi (Kg) dan kalkarenit masif (Km) Gambar 4.14 Litofasies Kalkarenit gradasi (Kg) pada lintasan Kali Kudu. (a) kalkarenit gradasi dan (b) kalkarenit berasosiasi dengan kalkarenit laminasi (Kl) Gambar 4.15 Litofasies Kalkarenit wavy lamination (Kwl) pada lintasan Kali Kudu. kalkarenit berasosiasi dengan kalkarenit gradasi (Kg) dan kalkarenit laminasi (Kl) Gambar 4.16 Lintasan pengukuran stratigrafi dengan litofasies batupasir kerikilan (Bpk) dan batupasir masif (Bpm) pada lintasan Kali Kudu. Material vulkanik mendominasi komposisi dari batupasir kerikilan tersebut Gambar 4.17 Lintasan pengukuran stratigrafi dengan berupa kontak perselingan batupasir perselingan batulanau dengan dominan batupasir pada lintasan Kali Kudu (a) dan indikasi fasies channel dilihat dari dominasi batupasir (b) Gambar 4.18 Indikasi fasies Braided channel ditandai dengan kehadiran batupasir struktur gradasi normal yang cukup tebal dan saling menumpuk satusama lain Gambar 4.19 Indikasi fasies non-levee winged channel ditandai dengan kehadiran batupasir struktur gradasi normal yang cukup tebal dengan sisipan perselingan batupasir laminasi dengan batulanau xv

16 Gambar 4.20 Indikasi fasies Lobe system ditandai dengan kehadiran batupasir dan batulanau batulempung yang saling berlapis landai Gambar 4.21 Indikasi fasies levee yang ditandai dengan kehadiran batulanau tebal disisipi batupasir dan kalkarenit dengan struktur paralel laminasi dan normal gradasi Gambar 4.22 Interpretasi karakter channel pada lintasan pengukuran stratigrafi di Kali Kudu (Kendall dan Haughton, 2006) Gambar 4.23 Morfologi bawah laut dan hubungannya dengan batimetri (Modifikasi Allen, 1970 dalam Okusun dan Osterloff, 2014) Gambar 4.24 Indikasi Sikuen Bouma terlihat dari paket penumpukan Ta, Tb da Tc Gambar 4.25 Batupasir kerikilan indikasi terbentuk dari fasies Debrite channel fill pada bagian Upper Fan dan Batulanau sisipan batupasir struktur laminasi indikasi terbentuk dari fasies Levee pada bagian Lower Fan Gambar 4.26 Pola Batupasir gradasi indikasi terbentuk dari fasies Turbidite channel fill pada Middle-Lower Fan Gambar 4.27 Pola Batupasir gradasi indikasi terbentuk dari fasies Non-levee channel fill pada bagian Middle-Lower Fan Gambar 4.28 Pola Batupasir gradasi yang saling menumpuk indikasi terbentuk dari fasies Braided channel fill pada bagian Middle Fan Gambar 4.29 Pola Aggradasi pada Batulanau sisipan batupasir dan kalkarenit sebagai indikasi fasies Levee yang terbentuk pada Lower Fan Gambar 4.30 Batulanau sisipan batupasir dan kalkarenit sebagai indikasi fasies Lobe yang terbentuk pada Lower Fan Gambar 4.31 Korelasi litostratigrafi dari dua lintasan pengukuran. (Garis merah putus-putus menandakan datum litologi) Gambar 4.32 Sistem pertumbuhan kipas bawah laut secara lateral (Haughton, dkk.,2006) Gambar 4.33 Komposisi material vulkanik yang sangat dominan pada beberapa sampel batuan Gambar 4.34 (a dan b) Hasil pengamatan petrografi pada sampel bagian awal (LFR-1) dari lintasan pengukuran stratigrafi. Sayatan menunjukkan komposisi material vulkanik baik itu mineral dan pecahan batuan (lithic)yang melimpah Gambar 4.35 Hasil pengamatan petrografi pada sampel bagian tengah (LFR- 10 dan LFR-38) dan akhir (LFR-55) dari lintasan pengukuran stratigrafi. Sayatan menunjukkan komposisi material vulkanik yang berkurang dan persentase karbonat yang meningkat ditandai dengan foraminifera yang melimpah xvi

17 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Penelitian terdahulu di daerah Karangsambung dan sekitarnya.. 5 Tabel 1.2 Waktu pelaksanaan kegiatan... 6 Tabel 3.1 Alat dan Bahan pengambilan data lapangan Tabel 3.2 Alat dan Bahan pada laboratorium Tabel 4.1 Daftar litofasies seluruh lintasan pengukuran stratigrafi terukur Tabel Hubungan fasies dengan asosiasi fasies yang terbentuk pada Submarine fan Tabel 4.3 Determinasi kedalaman (bathymetri) percontoh batuan sampel 59 Tabel 4.4 Determinasi umur relatif batuan percontoh batuan sampel Tabel 4.5 Biozonasi fosil foraminifera plangtonik lintasan Kali Kudu xvii

18 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Biozonasi Foraminifera Plangtonik Lampiran 2. Tabel Zona Batimetri Lampiran 3. Analisis Mikrofosil Plangtonik Lampiran 4. Analisis Mikrofosil Bentonik Lampiran 5. Analisis Petrografi Lampiran 6. Resume Analisis Stratigrafi Lintasan Kali Kudu Lampiran 7. Kolom Pengukuran Stratigrafi Terukur xviii