GEOLOGI DAN STUDI UBAHAN HIDROTERMAL DAERAH SUMBERBOTO DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BLITAR, PROVINSI JAWA TIMUR SKRIPSI GANDA JAYA PERMANA NIM :

Transkripsi

1 GEOLOGI DAN STUDI UBAHAN HIDROTERMAL DAERAH SUMBERBOTO DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BLITAR, PROVINSI JAWA TIMUR SKRIPSI (Tugas Akhir A) Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi tahap sarjana strata satu (S1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung oleh GANDA JAYA PERMANA NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011

2 LEMBAR PENGESAHAN GEOLOGI DAN STUDI UBAHAN HIDROTERMAL DAERAH SUMBERBOTO DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BLITAR, PROVINSI JAWA TIMUR SKRIPSI (Tugas Akhir A) Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi tahap sarjana strata satu (S1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Penulis, Ganda Jaya Permana NIM Pembimbing, Ir. Nurcahyo Indro Basuki, M.T., Ph.D. NIP

3 Sari Daerah penelitian terletak pada ,5 LS dan BT, di wilayah Desa Sumberboto dan Desa Gununggede, Kecamatan Wonotirto, Kabupaten Blitar, Provinsi Jawa Timur. Daerah penelitian termasuk ke dalam Zona Pegunungan Selatan Jawa Timur. Geomorfologi daerah penelitian terdiri dari tiga satuan: satuan perbukitan vulkanik, satuan bukit intrusi dan satuan perbukitan karst. Bentuk lembah sungai di daerah penelitian menyerupai bentukan V dengan sungai yang relatif lurus dan pola aliran sungai rektangular serta tipe genetik sungai dominan konsekuen. Stratigrafi daerah penelitian terdiri dari empat satuan batuan, dari tua ke muda yaitu: satuan batuan piroklastik (Oligosen Akhir-Miosen Awal) yang disetarakan dengan Formasi Mandalika, satuan intrusi andesit (Miosen Awal) yang disetarakan dengan Batuan Terobosan, satuan batugamping (Miosen Tengah) yang disetarakan dengan Formasi Wonosari dan satuan endapan aluvial (Resen) yang disetarakan dengan Endapan Aluvium (tidak terpetakan pada skala1:12500). Struktur geologi yang ditemukan di daerah penelitian terdiri dari tiga sesar mendatar menganan berarah baratlaut-tenggara dan empat sesar mendatar mengiri berarah timurlaut-baratdaya yang memotong satuan batugamping atau berumur lebih muda dari Miosen Tengah. Jurus dari lapisan batuan di daerah penelitan secara umum berarah barat-timur dengan kemiringan lapisan berarah ke selatan. Zona ubahan hidrotermal yang dijumpai di daerah penelitian adalah (1) zona kuarsa-alunit-pirofilit-diaspor, (2) zona kuarsa-kaolinit-illit-dikitmontmorilonit, (3) zona kuarsa-feldspar-aktinolit-epidot-klorit-kalsit, (4) zona kuarsa-serisit-pirit, dan (5) zona silisifikasi. Suhu himpunan mineral ubahan hidrotemal berkisar antara o C yang masih termasuk dalam suhu sistem epitermal. Tekstur vuggy silika, pola mineralisasi yang menyebar serta kehadiran mineral alunit, pirofilit, dikit dan diaspor menunjukkan bahwa ubahan di daerah penelitian tergolong ke dalam sistem epitermal sulfida tinggi. Kehadiran feldspar sekunder, aktinolit, epidot, klorit dan kalsit, serta dijumpainya tekstur comb pada urat kuarsa menunjukan adanya perubahan menuju sistem epitermal sulfida rendah. Kata Kunci : Sumberboto, Mandalika, Zona ubahan hidrotermal, Epitermal sulfida tinggi, Epitermal sulfida rendah iii

4 Abstract The research area is located at ,5 S and E, which is in the Sumberboto Village and Gununggede Village, Wonotirto District, Blitar Regency, East Java Province. The research area is part of the East Java Southern Mountains Zone. Geomorphology of the research area consists of three units : volcanic hills, intrusion hill and karst hills. The shape of the river valleys in the research area resembles V shape with straight and rectangular flow patterns and genetic types of the river is dominated by consequent river. Stratigraphic of the research area consists of four lithological units, from old to young: pyroclastic unit (Late Oligocene-Early Miocene) equivalent to the Mandalika Formation, andesite intrusion unit (Early Miocene) equivalent to the intrusive rock unit, limestone unit (Middle Miocene) equivalent to the Wonosari Formation and alluvial deposit unit (Recent) equivalent to the Alluvium Deposit (not mappable on 1:12500 scale). Geological structures found in the research area consists of three right strike slip fault trending northwest-southeast and four left strike slip fault trending northeast-southwest which cut limestone unit or younger than Middle Miocene. Strike of the rock layer in the research area generally trending east-west with slope rock layer trending to the south. Hydrothermal alteration zone present in the research area are (1) quartzalunite-pyrophyllite-diaspore zone, (2) quartz-kaolinite-illite-dickitemontmorilonite zone, (3) quartz-feldspar-actinolite-epidot-chlorite-calcite zone, (4) quartz-sericite-pyrite zone and (5) silisification zone. Hydrotermal mineral assemblages temperatures range from o C which is within range of epithermal system. Vuggy silica texture, disseminated mineralization pattern and the presence of alunite, pyrophyllite, dickite and diaspore minerals showed that the research area is part of high sulphidation epitermal system.the formation of feldspar, actinolite, epidot, chlorite, calcite and the apperance of comb texture in quartz veins indicates a change of the system to low sulphidation epitermal system. Keywords : Sumberboto, Mandalika, Hydrothermal alteration zone, High sulphidation epithermal, Low sulphidation epithermal iv

5 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, penulis panjatkan puji dan syukur teramat dalam kehadirat Allah SWT, karena hanya atas rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul Geologi dan Studi Ubahan Hidrotermal Daerah Sumberboto dan Sekitarnya, Kabupaten Blitar, Provinsi Jawa Timur. Selama proses penyusunan skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan dan saran dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis bermaksud menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Keluarga tercinta, Papi, Mami dan Ka Juita atas pengorbanan, dorongan, semangat dan perhatian yang tidak ternilai yang diberikan. 2. Bapak Ir. Nurcahyo Indro Basuki, M.T., Ph.D., yang telah memberikan bimbingan, motivasi, bantuan serta masukan yang sangat berguna bagi penulis untuk dapat memahami geologi secara lebih baik dan mendalam. 3. Ibu Prof. Dr. Ir. Emmy Suparka, Bapak Ir. Benyamin Sapiee Ph.D., Bapak Dr. Ir Bambang Priadi, Bapak Dr. Ir. I. G. B. Eddy Sucipta, Bapak Dr. Ir. Budi Brahmantyo, Bapak Dr. Ir. Noer Aziz, Bapak Dr. Ir. Khoiril Anwar, Ir. Kristian N. Tabri MT., Ir. Andri S.S., Dipl.Geol., Dr. Ir. Prihadi Soemintadiredja, MS., dan Bapak Dr. Ir. Yustinus Suyatno Yuwono atas segala masukan serta bimbingannya yang sangat berguna bagi penulis untuk dapat memahami geologi secara lebih mendalam. 4. Mufthia Rachma atas pengorbanan, pengertian, dorongan, semangat dan perhatian yang indah. 5. Andhika Eky Saputra, Indi Amrullah, Zidni Ilman Munthaha, Jaka Satria Budiman, Devi Gasiani, Yanuaria Satya Dewi, Dwi Rachmawati, Dewi Prihatini, Leonardo Sebayang dan Wahyu Dwijo yang telah banyak memberikan masukan bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 6. Rekan-rekan Teknik Geologi, terutama rekan-rekan Teknik Geologi 2007 yang dalam suka dan duka tetap bekerja sama dengan motivasi tinggi serta saling membantu selama perkuliahan berlangsung. 7. Rekan-rekan di Blitar yang telah banyak membantu penulis selama di lapangan untuk menyelesaikan penelitian tugas akhir penulis. v

6 8. PT Oxindo Exploration, Pak Mike, Pak Made, Pak Iswa, Mba Dian, dll. yang telah memberikan banyak bantuan bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 9. Segenap pimpinan dan staf Program Studi Teknik Geologi ITB Penulis menyadari bahwa upaya maksimal dan sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas akhir ini belum sempurna, oleh karena itu penulis sangat menantikan saran dan kritik dari segala pihak agar tugas akhir ini dapat disempurnakan dan menjadi tulisan yang lebih baik. Akhir kata, semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi rekan-rekan pembaca dan dapat dipergunakan sebagai khazanah bacaan bagi ilmu pengetahuan. Bandung, September 2011 Penulis, Ganda Jaya Permana vi

7 Terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : Allah SWT Rasa syukur teramat dalam kepada Allah SWT, yang selalu memberikan rahmat dan pertolongan-nya. Terima kasih ya Allah atas petunjuk-mu dan arahan-mu sehingga penulis mendapat jalan yang tepat hingga saat ini. Mami dan Papi di Jakarta, MamsPaps thanks for everything!i love both of you Ir. Nurcahyo Indro Basuki, M.T. Ph.D. Terima kasih sebesar-besarnya kepada bapak dosen pembimbing yang terhormat atas waktu dan kesabaran dalam membimbing penulis, sehingga penulis mendapat pengetahuan yang berharga mengenai geologi Keluargaku Tercinta di Jakarta Ka Juita,Bang Putra, Uwo,Ama, Koko, Mama, Om Rudi. Mufthia Rachma inspirasi dan semangatku yang indah. Teman-teman seperjuangan di GEA khususnya teman-teman GEA 2007 Indi, Eky, Zidni, Jaka, Devi, Dedew, Niken, Fitrah, Sani, Dani, Manda, Sultan Ajir, Giring, Basten, Dwijo, Ramtot, Kadir, Temon, Dwi, Dewi, Shabi, Wulan, Gofur, Candut, Billy, Brenda, Angga, Ical, Katab, Syukir, Fahma, Nadia, Intan, Leo, Laler, Probo, Ijul, Fiar, Sate, Halmi, Fendi, Wildan, Wilda, Diban, dll. Jalak 20 Family Ibu Yati, Ipenk, Bobi, Anggi, Bobai, Rio, Ucok, Ivan, Della, Bapet, Udung Rekan-rekan di Blitar; Pak Iswa, Pak Dahri, Pak Sutar, Wahyu, Mas Fajar, Mas Sofyan,Pak Suminto, dll. PT. Oxindo Exploration Untuk seluruh bantuan yang telah diberikan termasuk financial yang diberikan selama pengerjaan tugas akhir ini. Serta Segenap Pimpinan dan Staf Program Studi Teknik Geologi ITB. vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN SARI.. iii KATA PENGANTAR... v UCAPAN TERIMA KASIH... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR FOTO... xii DAFTAR TABEL... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Lokasi Penelitian Batasan Masalah Tahapan dan Metode Penelitian Tahap Persiapan Tahap Pengambilan Data Lapangan Tahap Analisis dan Pengolahan Data Tahap Penyusunan Laporan Sistematika Pembahasan... 5 BAB 2 GEOLOGI REGIONAL Fisiografi Regional Stratigrafi Regional Formasi Mandalika Batuan Terobosan Formasi Campurdarat Formasi Wonosari viii

9 2.2.5 Aluvium Struktur Geologi Regional BAB 3 GEOLOGI DAERAH PENELITIAN Geomorfologi Daerah Penelitian Morfologi Umum Pola Aliran dan Tipe Genetik Sungai Pola Kelurusan Satuan Geomorfologi Daerah Penelitian Satuan Perbukitan Vulkanik Satuan Bukit Intrusi Satuan Perbukitan Karst Stratigrafi Daerah Penelitian Satuan Batuan Piroklastik Penyebaran Ciri Litologi Umur, Ketebalan dan Mekanisme Pengendapan Hubungan dan Kesetaraan Stratigrafi Satuan Intrusi Andesit Penyebaran Ciri Litologi Umur dan Mekanisme Pembentukan Hubungan dan Kesetaraan Stratigrafi Satuan Batugamping Penyebaran Ciri Litologi Umur, Ketebalan dan Lingkungan Pengendapan Hubungan dan Kesetaraan Stratigrafi Endapan Aluvial Penyebaran Ciri Litologi Umur, Ketebalan dan Lingkungan Pengendapan Hubungan dan Kesetaraan Stratigrafi ix

10 3.3 Struktur Geologi Daerah Penelitian Struktur Sesar Mekanisme Pembentukan Struktur Geologi BAB 4 UBAHAN HIDROTERMAL DAERAH PENELITIAN Tinjauan Umum Intensitas Ubahan Metode Pendekatan Zona Ubahan Hidrotermal Zona Ubahan Kuarsa-Kaolinit-Illit-Dikit-Montmorilonit Zona Ubahan Kuarsa-Feldspar-Aktinolit-Epidot-Klorit-Kalsit Zona Ubahan Kuarsa-Alunit-Pirofilit-Diaspor Zona Ubahan Kuarsa-Serisit-Pirit Zona Silisifikasi Struktur Urat Daerah Penelitian Pembahasan BAB 5 SEJARAH GEOLOGI BAB 6 KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar I.1 Peta lokasi daerah penelitian... 3 Gambar II.1 Peta fisiografi Jawa Timur... 6 Gambar II.2 Kolom stratigrafi regional Gambar II.3 Peta geologi regional Gambar II.4 Pola struktur geologi Pulau Jawa Gambar III.1 Peta elevasi permukaan daerah penelitian Gambar III.2 Peta kemiringan lereng daerah penelitian Gambar III.3 Peta pola aliran sungai Gambar III.4 Pola kelurusan punggungan (biru) dan lembah (merah) di daerah penelitian Gambar III.5 Diagram bunga pola kelurusan punggungan (A) dan pola kelurusan lembah (B) Gambar III.6 Kolom stratigrafi umum daerah penelitian (tanpa skala) Gambar III.7 Ilustrasi posisi stratigrafi dari contoh batuan yang dianalisis umur satuan batuan, didapatkan umur Miosen Tengah Gambar III.8 Model pure shear Gambar IV.1 Tahapan zona ubahan hidrotermal daerah penelitian Gambar V.1 Ilustrasi sejarah geologi kala Oligosen Akhir Gambar V.2 Ilustrasi sejarah geologi kala Miosen Awal Gambar V.3 Ilustrasi sejarah geologi kala Miosen Tengah Gambar V.4 Ilustrasi sejarah geologi Pasca Miosen Gambar V.5 Ilustrasi sejarah geologi Resen xi

12 DAFTAR FOTO Foto III.1 (A) Sungai yang arah alirannya searah kemiringan awal atau struktur (konsekuen) dan (B) sungai yang arah alirannya sejajar dengan struktur/strike (subsekuen) Foto III.2 Bentukan lembah Sungai Putih yang berbentuk V menandakan tahapan erosi sungai masuk dalam tahap muda Foto III.3 Bentuk lembah Sungai Ringinputih yang berbentuk "U" menandakan tahapan erosi sungai dewasa Foto III.4 Proses eksogen berupa longsoran di daerah penelitian Foto III.5 Morfologi perbukitan vulkanik Foto III.6 Bongkah batuan vulkanik di Gunung Sengungklung FotoIII.7 (A) morfologi bukit intrusi, (B) singkapan batuan di bukit dan (C) litologi andesit Foto III.8 Morfologi perbukitan karst Foto III.9 (A) bukti dari adanya pelarutan yang intensif yang menimbulkan bentukan sungai bawah tanah dan (B) sinkhole creek yang merupakan hasil dari pelarutan batugamping Foto III.10 (A) perlapisan tuf terubah dengan breksi terubah, (B) tuf terubah, (C) tuf kristal terubah dan (D) breksi piroklastik terubah Foto III.11 (A) perlipatan pada satuan batuan piroklastik dan (B) kemiringan lapisan yang ada di satuan batuan piroklastik...26 Foto III.12 Tuf litik terubah yang memperlihatkan tekstur litik yang lepas-lepas 27 Foto III.13 (A) Sisipan batugamping dengan struktur ripplemark, (B) Fosil kayu terbakar pada breksi piroklastik Foto III.14 Terobosan andesit memotong satuan batuan piroklastik Foto III.15 (A) Singkapan batuan beku andesit porfir dan (B) Tekstur porfiritik yang teramati xii

13 Foto III.16 (A) dan (C) korok andesit porfir yang memotong tuf terubah (B) kekar kolom di Sungai Ringinputih dan (D) korok andesit porfir yang memperlihatkan kekar kolom Foto III.17 (A) batugamping, (B) batulempung, (C) sisipan batulempung diantara batugamping dan (D) batugamping dengan kemiringan datar Foto III.18 (A) perlapisan batugamping yang relatif datar, (B) fragmen moluska yang terkalsitkan kuat, (C) dan (D) fragmen koral berukuran lebih dari 30cm pada singkapan Foto III.19 Kontak ketidakselarasan antara satuan batugamping dan satuan batuan piroklastik Foto III.20 (A) dan (B) endapan aluvial yang berada di Sungai Ringinputih Foto III.21 (A) kelurusan sungai di Sungai Centung dan (B) kelurusan Sungai di Sungai Putih Foto III.22 (A) dan (B) breksiasi di Sungai Ringinputih Foto III.23 (A) kekar gerus pada zona hancuran di Sungai Putih dan (B) kekar gerus pada zona hancuran di Sungai Ringinputih Foto IV.1 (A) dan (B) zona ubahan kuarsa-kaolinit-illit-dikit-montmorilonit yang berwarna keputihan dengan dominan mineral lempung Foto IV.2 Sayatan tipis contoh batuan CTG01017 dengan ubahan ubahan kuarsakaolinit-illit-dikit-montomorilonit Foto IV.3 (A) kenampakan lapangan zona ubahan kuarsa-feldspar-aktinolitepidot-klorit-kalsit, (B) kenampakan mineral epidot dan klorit secara megaskopis Foto IV.4 Sayatan tipis contoh batuan RPT06099 dan RPT11171 dengan ubahan kuarsa-feldspar-aktinolit-epidot-klorit-kalsit Foto IV.5 (A) dan (B) batuan yang terdiri dari silika (kuarsa) dan alunit di daerah Seweden Foto IV.6 Sayatan tipis contoh batuan SWD09156 dan RPT07114 dengan ubahan kuarsa-alunit-pirofilit-diaspor xiii

14 Foto IV.7 Kenampakan lapangan zona ubahan kuarsa-serisit-pirit Foto IV.8 Sayatan tipis contoh batuan CTG03041 dengan ubahan kuarsa-serisitpirit Foto IV.9 (A) dan (B) kenampakan lapangan zona silisifikasi Foto IV.10 Zona silisifikasi yang dicirikan oleh batuan yang sangat kompak dan keras Foto IV.11 Sayatan tipis contoh batuan CTG02025 dengan ubahan silisifikasi Foto IV.12 (A) urat kuarsa, (B) tesktur comb pada urat kuarsa, (C) urat kalsit dan (D) urat magnetit...58 Foto IV. 13 Tekstur vuggy silika dan pirit disseminated Foto IV.14 Contoh batuan RPT11171 yang memperlihatkan urat klorit yang memotong mineral lempung Foto IV.15 Contoh batuan SWD09156 yang memperlihatkan mineral alunit dipotong oleh mineral lempung Foto IV.16 Contoh batuan RPT06100 yang memperlihatkan mineral mika digantikan klorit xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel III.1 Hasil analisa struktur geologi daerah penelitian Tabel IV.1 Perbandingan intensitas ubahan hidrotermal daerah penelitian dengan klasifikasi Browne, Tabel IV.2 Perajahan suhu zona ubahan kuarsa-kaolinit-illit-dikitmontomorilonit Tabel IV.3 Perajahan suhu zona ubahan kuarsa-feldspar-aktinolit-epidot-kloritkalsit Tabel IV.4 Perajahan suhu zona ubahan kuarsa-alunit-pirofilit-diaspor Tabel IV.5 Perajahan suhu mineral pada zona ubahan mineral kuarsa-serisit-pirit55 Tabel IV.6 Tabulasi mineral ubahan daerah penelitian Tabel IV.7 Perbandingan ciri endapan epitermal sulfida tinggi dan epitermal sulfida rendah dengan tipe endapan daerah penelitian xv

16 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D LAMPIRAN E LAMPIRAN F LAMPIRAN G LAMPIRAN H LAMPIRAN I LAMPIRAN J LAMPIRAN K Analisis Petrografi Analisis Kalsimetri Analisis PIMA Analisis Kelurusan Analisis Struktur Analisis Mikrofosil Analisis Foram Besar Peta Lintasan dan Pengambilan Contoh Peta Geomorfologi Peta Geologi Peta Ubahan Hidrotermal xvi