SKRIPSI DWI RACHMAWATI NIM :

Transkripsi

1 STUDI UBAHAN HIDROTERMAL DAN MINERALISASI BERDASARKAN UJI GEOLOGI SUMUR PEMBORAN BWS-H01 DI DESA SUMBERBOTO, KECAMATAN WONOTIRTO, BLITAR, JAWA TIMUR SKRIPSI (Tugas Akhir B) 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 DWI RACHMAWATI NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011

2 LEMBAR PENGESAHAN STUDI UBAHAN HIDROTERMAL DAN MINERALISASI BERDASARKAN UJI GEOLOGI SUMUR PEMBORAN BWS-H01 DI DESA SUMBERBOTO, KECAMATAN WONOTIRTO, BLITAR, JAWA TIMUR SKRIPSI (Tugas Akhir B) 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, Dwi Rachmawati NIM Pembimbing, Ir. Nurcahyo Indro Basuki, M.T., Ph.D. NIP ii

3 Sari Daerah penelitian berada di Kabupaten Blitar, Jawa Timur, Kecamatan Wonotirto, dengan koordinat 112 o BT-112 o BT dan 8 o LS-8 o LS. Daerah penelitian merupakan bagian Zona Pegunungan Selatan Jawa Timur dan secara regional termasuk dalam Formasi Mandalika. Penelitian merupakan kegiatan lanjutan dari tahapan eksplorasi yang sebelumnya dilakukan pada 2004 Sumur BWS-H01 (TOD 451 m, inklinasi 90 o ) terdiri atas tuf, andesit, batugamping wackestone foraminifera planktonik, dan diorit. Pada sumur BWS-H01 juga ditemukan breksi sesar dan gouge. Tekstur urat yang ditemukan berupa massive kuarsa dan massive kalsit, serta sugary kalsit. Alterasi hidrotermal yang berkembang berupa Zona Serisit-Kalsit-Kuarsa (Zona Filik), Zona Klorit-Epidot-Kalsit±Adularia (Zona Propilitik), dan Zona Kaolinit-Illit-Monmorilonit-Dikit- Kuarsa (Zona Argilik), serta Zona Silifikasi. Mineral sulfida yang hadir berupa pirit, kalkopirit, dan kovelit. Berdasarkan geokimia analisis didapat asosiasi unsur berupa Au, Cu, Pb, Ag, Zn, As, dan Sb. Inklusi fluida pengukuran pada kuarsa dan kalsit menghasilkan temperatur homogenisasi o C. Analisis PIMA (Portable Infrared Mineral Analyzer) pada sampel teralterasi memperlihatkan alunit dan diaspor yang pada berkaitan dengan sistem epitermal sulfida tinggi. Berdasarkan zona kumpulan mineral alterasi hidrotermal, mineral sulfida, analisis geokimia dan temperatur inklusi fluida, maka alterasi dan mineralisasi BWS-H01 diinterpretasi sebagai endapan epitermal sulfida rendah dengan adanya sisa-sisa dari endapan epitermal sulfida tinggi sebelumnya. Kata kunci: BWS H01, Wonotirto, Mandalika, Sulfida rendah iii

4 Abstract The research area is located in Sumberboto Village, Wonotirto Subdistrict, Blitar, East Java, with coordinate 112 o 08'41.71"-112 o 09'16.1" East Longitude and 8 o 14' o 15'15.64 South Latitude. Research area is part of the Southern Mountains Zone of East Java and regionally is overlaid by the Mandalika Formation. This research is the part of next stage exploration activities that has been previously done in BWS-H01 well (TOD 451 m, 90 o inclination) consists of tuff, planktonic foraminifera wackestone, andesite, and diorite. Fault breccia and gouge are also found in BWS-H01 well. Vein textures are found in the form of massive quartz, massive calcite, and sugary calcite. Hydrothermal alteration zones consist of Sericite-Calcite-Quartz Zone (Phyllic Zone), Chlorite-Epidote-Calcite±Adularia (Propylitic Zone), Kaolinite-Illite-Monmorilonite-Dikcite- Quartz (Argillic Zone), and silicification zone. Sulphide minerals found are pyrite, chalcopyrite, and covelit. Based on geochemical analysis, the associations of elements found are Au, Cu, Pb, Ag, Zn, As, and Sb. Fluid inclusions measurement on quartz and calcite give homogenization temperature ranges from 100 to 219 o C. PIMA (Portable Infrared Mineral Analyzer) analysis on altered sample showed that alunite and diaspore which are commonly associated with high sulphidation epithermal system. Based on the zones of hydrothermal alteration mineral assemblages, sulphide minerals, geochemical analysis, and the fluid inclusions temperature, alteration and mineralization in BWS-H01 well are interpreted to form the low sulphidation epithermal deposits with the trace of previous the high sulphidation epithermal remnants. Keyword: BWS H01, Wonotirto, Mandalika, Low sulfidation iv

5 KATA PENGANTAR Sehubungan dengan telah terselesaikannya tugas akhir yang berjudul Studi Ubahan Hidrotermal dan Mineralisasi Berdasarkan Uji Geologi Sumur Pemboran BWS-H01 di Desa Sumberboto, Kecamatan Wonotirto, Blitar, Jawa Timur, penulis memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-nya. Laporan ini disusun untuk memenuhi mata kuliah tugas akhir B. Tujuan penulisan laporan ini sebagai syarat kelulusan studi S1. Dalam penulisan laporan ini, penulis banyak mengalami berbagai kesulitan yang dikarenakan keterbatasan pengetahuan, materi, dan pengalaman, sehingga penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Namun demikian, dengan adanya bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, maka segala kesulitan dapat diatasi sehingga penulis ini dapat terselesaikan dengan baik. Berkenaan dengan ini, penulis ingin menyampaikan penghargaan yang tulus dan ucapan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua, Mbak Arie, dan Mas Arif yang selalu memberikan dukungan semangat 2. Bapak Nurcahyo Indro Basuki sebagai selaku pembimbing atas bimbingan, diskusi, masukan, evaluasi, diberikan kepada penulis dari awal proses penelitian hingga selesai 3. Pimpinan, seluruh dosen dan staf karyawan Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung 4. Bapak Wahyu Widodo, selaku pembimbing PSDG, atas bimbingan, masukan, evaluasi, dan diskusi yang diberikan pada penulis 5. Bapak Dwi Nugroho Sunuhadi, Bapak Ernowo, Bapak Bambang Nugroho Widi, Bapak Sudarsono dan seluruh Staf PSDG atas bantuannya selama pengerjaan tugas akhir 6. Pimpinan dan sekretariat Badan Geologi 7. Ganda JP, Dewi P, Mala, Brenda, Wilda A, Sani, Indi, Shabi, Wulan, Nadiah H, Fahma, Lely, Basten, Adi F, Resti, Dian, Hardika, Mbak Hani, dan Intan atas dukungan, diskusi selama pengerjaan TA v

6 8. Dan pihak-pihak lainnya yang telah banyak membantu dan tidak dapat disebutkan satu persatu Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam tugas akhir ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Semoga tugas akhir ini berguna bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Bandung, September 2011 Penulis vi

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN... i SARI... iii ABSTRACT iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFRAR TABEL... xii DAFTAR LAMPIRAN...xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Batasan Masalah Lokasi Penelitian Data dan Tahapan Penelitian Data Penelitian Tahapan Penelitian Penelitian Terdahulu... 7 BAB II GEOLOGI REGIONAL Fisiografi Struktur dan Tektonik Regional Stratigrafi Regional BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN Morfologi Struktur Daerah Penelitian Stratigrafi Daerah Penelitian Lingkungan Pengendapan Mineralisasi vii

8 BAB IV TEORI DASAR DAN METODE ANALISIS Tinjauan Umum Pengamatan Petrografi Pengamatan Mineragrafi Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) Penentuan Harga Ambang Simpangan Baku Kurva Probabilitas Penentuan Asosiasi Unsur Portable Infrared Mineral Analyzer (PIMA) Inklusi Fluida BAB V PENGOLAHAN DATA Pengamatan Megakopis Analisis Petrografi dan PIMA Analisis Mineragrafi Geokimia Harga Ambang Penentuan Asosiasi Unsur Analisis Inklusi Fluida BAB VI PEMBAHASAN DAN DISKUSI Alerasi dan Fluida Hidrotermal Mineralisasi Tipe Mineralisasi Analisis Mineral Ubahan dengan Analisis Petrografi dan PIMA BAB VII KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA viii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta lokasi daerah penelitian... 3 Gambar 1.2 Diagram alir tahapan dan metode penelitian... 6 Gambar 2.1 Peta fisiografi Jawa Timur... 8 Gambar 2.2 Peta struktur regional Jawa Gambar 2.3 Peta geologi regional Blitar Gambar 2.4 Kolom stratigrafi regional Gambar 3.1 Peta topografi daerah penelitian Gambar 3.2 Morfologi daerah penelitian Gambar 3.3 (a) Pola kelurusan) di daerah penelitian. (b) Arah dominan kelurusan pada diagram bunga Gambar 3.4 (a) Zona patahan pada Kali Putih. (b) Dinding tebing Kali Putih mengalami breksiasi Gambar 3.5 Peta geologi dan alterasi Daerah Sweden Utara - Sumberboto, Kecamatan Wonotirto, Kabupaten Blitar, JawaTimur Gambar 3.6 (a) Singkapan tuf pada Kali Putih (b) Singkapan tuf pada Kali Kuning. 18 Gambar 3.7 Singkapan batugamping Gambar 3.8 Sedimentasi dalam cekungan di dalam busur gunungapi Gambar 3.9 Krisokola yang teramati didalam batuan tuf di Kali Kuning dengan kandungan Cu ppm Gambar 4.1 Sistematika sistem hidrotermal Gambar 4.2 Dua tipe dari endapan epitermal yaitu sistem epitermal sulfida rendah dan sistem epitermal sulfida tinggi Gambar 4.3 Mikroskop bijih dan sayatan poles Gambar 4.4 Diagram alat Atomic Absorption Spectroscopy Gambar 4.5 Kurva probabilitas dalam menentukan harga ambang Gambar 4.6 Perangkat analisis PIMA Gambar 4.7 Pengambilan data mineral dengan PIMA (a) sampel rock chip diletakan diatas lensa pada integrated spectronic kemudian (b) dilakukan ix

10 pengambilan data dengan perangkat lunak PIMA SP/RAP Acquistion module Gambar 4.8 Grafik analisis PIMA Gambar 4.9 (a) Memperlihakan inklusi fluida primer (P) dan inklusi Pseudomorf (Ps) (b) Memperlihakan pembentukan inklusi skunder Gambar 4.10 Perangkat pengamatan inklusi fluida pada saat pengukuran Th dan Tm Gambar 5.1 Lapisan tanah dengan fragmen terkaolinkan Gambar 5.2 (a) Batuan pada kedalaman 6,6 m berupa tuf terubah menjadi kaolin dengan warna putih kelabu. (b) Batuan berupa tuf yang teroksidasi dengan warna merah Gambar 5.3 (a) Kenampakan lava andesit pada kedalaman 143 m yang menunjukkan kenampakan struktur vasikuler dan amidaloidal (b) Efek bakar pada kedalaman 109,3 m yang merupakan batas antara lava andesit dan batugamping wackestone foraminifera plantonik Gambar 5.4 (a) Batugamping wackestone foraminifera plantonik kedalaman 112,55 m (b) Gouge pada kedalaman 121,55-121,65 m yang sekaligus menjadi batas antara lava andesit dan batugamping wackestone foraminifera plantonik Gambar 5.5 Dike diorit yang menerobos tuf Gambar 5.6 (a) Tuf pada kedalaman 322,8 m yang memperlihatkan warna kehijauan (b) kedalaman 430 m memperlihatkan diorit Gambar 5.7 Sayatan kedalaman 289,4 m memperlihatkan mineral ubahan berupa serisit (Ser) dan kuarsa skunder (qtz) Gambar 5.8 Sayatan andesit 167 m memperlihatkan mineral ubahan berupa kalsit dan klorit. Klorit memperlihatkan kenampakan amigdaloidal Gambar 5.9 Sayatan 55,85 m memperlihatkan tuf tergantikan oleh mineral lempung dan kuarsa skunder Gambar 5.10 Sayatan tipis kedalaman 219 m memperlihatkan adanya proses silisifikasi pada tuf x

11 Gambar 5.11 Hasil pengamatan mineragrafi 284,3 m (a) memperlihatkan kalkopirit tergantikan oleh kovelit pada sampel (b) memperlihatkan pirit tergantikan kalkopirit Gambar 5.12 Kehadiran magnetit dan pirit pada sampel 450,8m Gambar 5.13 (a) Inklusi fluida pada kedalaman 342 m merupakan inklusi fluida dua fasa dominan liquid dan (b) Inklusi fluida dua fasa dominan gas pada kedalaman 430,1m Gambar 6.1 Sayatan kedalaman 322 m memperlihatkan mineral ubahan berupa serisit dan kuarsa skunder yang terubah oleh epidot dan klorit Gambar 6.2 Sayatan kedalaman 282,45 m memperlihatkan urat kalsit (propilitik) terpotong oleh urat yang terisi oleh mineral lempung dan kuarsa skunder (argilik) Gambar 6.3 paragenesis alterasi sumur BWS H Gambar 6.4 Pembentukan rekahan pada sistem konvergensi ortogonal Gambar 6.5 Urat kalsit memperlihatkan tekstur sugary pada kedalaman 338 m Gambar 6.6. Grafik pembacaan panjang gelombang PIMA xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Perbedaan antara epitermal sulfida rendah dan sulfida tinggi...24 Tabel 4.2 Intensitas Ubahan...25 Tabel 5.1 Mineral skunder hasil analisis petrografi dan PIMA...39 Tabel 5.2 Kisaran temperatur mineral ubahan serisit, kalsit, dan kuarsa Tabel 5.3 Kisaran temperatur mineral ubahan klorit, epidot, dan kalsit...41 Tabel 5.4 Kisaran temperatur mineral ubahan kaolinit, dikit, illit, dan monmorilonit dan kuarsa...42 Tabel 5.5 Data pengamatan mineralgrafi...43 Tabel 5.6.Penentuan harga ambang...45 Tabel 5.7 Penentuan asosiasi unsur dengan metode Pearson...45 Tabel 5.8 Hasil analisis inklusi fluida...49 Tabel 6.1 Perbandingan ciri-ciri mineralisasi yang terdapat pada sumur BWS H-01 dengan ciri-ciri epitermal sulfida rendah dan sulfida tinggi xii

13 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D LAMPIRAN E LAMPIRAN F LAMPIRAN G Analisis Petrografi Analisis PIMA Analisis Mineragrafi Analisis Geokimia Analisis Inklusi Fluida Kolom Sintetik Penampang Geologi dan Alterasi xiii