BAB III TATANAN GEOLOGI

Transkripsi

1 BAB III TATANAN GEOLOGI Daerah penelitian terletak di Propinsi Nagroe Aceh Darussalam (NAD), tepatnya di Kota Sabang, Kecamatan Suka Jaya, dengan posisi geografis antara Bujur Timur dan Lintang Utara (dijelaskan pada bab I). Lokasi daerah penelitian terletak kurang lebih 10 km sebelah selatan Kota Sabang. Daerah penelitian terletak di Pulau Weh yang berada di ujung barat laut Pulau Sumatera. Pulau Weh sendiri termasuk salah sebuah pulau gunungapi muda yang berada pada jalur gunungapi orogen Sunda yang membujur dari timur ke barat mulai dari Nusa Tenggara - Bali - Jawa - Sumatera hingga pulau-pulau yang terdapat di ujung paling baratlaut Sumatera dan merupakan sebuah gunungapi tipe C (De Neve, 1983), yaitu tipe gunungapi yang pusat erupsinya tidak diketahui dalam sejarah kegiatannya, tetapi memperlihatkan ciri-ciri kegiatan masa lampau yang ditunjukan oleh lapangan fumarol (gas-gas gunungapi). 16

2 3.1 Geologi Regional Kerangka Tektonik Kerangka tektonik yang bekerja pada Pulau Weh merupakan bagian dari tektonik yang bekerja di Pulau Sumatera. Pulau Sumatera terletak di sepanjang tepi barat Indonesia, yang merupakan hasil bentukan dari tumbukan 2 lempeng, yaitu Lempeng Samudera Hindia-Australia yang bergerak ke utara-timur laut dan Lempeng Benua Eurasia yang bergerak ke arah tenggara yang mengakibatkan adanya penunjaman di sepanjang lepas pantai barat Sumatera serta menyebabkan terbentuknya jalur gunungapi sepanjang Pulau Sumatera dan sesar geser menganan Sumatera. Gambar 3.1. Kerangka tektonik Pulau Sumatera yang dipengaruhi oleh tumbukan lempeng Indo-Australia dan lempeng Eurasia (Geist et al.,2004) 17

3 Menurut Pulunggono, 1993 op.cit., Darman & Sidi, Pulau Sumatera dapat diklasifikasikan menjadi 5 unit tektono struktural (Gambar 3.1.), yaitu: Punggungan Luar-busur Sunda (Sunda Outer-arc Ridge), terletak sepanjang tepi cekungan depan-busur Sunda (Sunda Fore-arc Basin), merupakan punggungan non-vulkanik yang memanjang dari Laut Andaman hingga tenggara Jawa. Cekungan Depan-busur (Sunda Fore-arc Basin), terletak di antara punggungan luar-busur Sunda non-vulkanik (Sunda Outer-arc Ridge) dengan pegunungan Barisan. Secara umum, ada 2 cekungan depan busur Sunda, yaitu: cekungan Sibolga di barat laut Sumatera, dan Cekungan Bengkulu di barat daya Sumatera. Cekungan Belakang-busur Sumatera (Sumatera Back-arc Basin), merupakan unit yang terbentuk dari kumpulan cekungan-cekungan, seperti: cekungan Sumatera Utara, Cekungan Sumatera Tengah, dan Cekungan Sumatera Selatan. Pegunungan Barisan (Barisan Mountain Range), merupakan busur vulkanik yang umumnya berkomposisi batuan berumur Permian-Karbon hingga Mesozoikum. Daerah penelitian terletak pada unit tektono-struktural ini. Sumatera Intra-arc atau Intramontane Basin, dipisahkan oleh pengangkatan subsekuen dan erosi dari bekas pengendapan sebelumnya. Unit ini meliputi Cekungan Ombilin yang memanjang dari selatan Solok ke arah barat daya melewati Payakumbuh dengan jarak berkisar 120 km. Cekungan ini sangat dalam, terisi oleh endapan sedimen Tersier dengan umur Eosen hingga awal Miosen Tengah. 18

4 Gambar 3.2. Pembagian unit tektono struktural Sumatera (Pulunggono, 1993, op.cit., Darman & Sidi, 2000) Pulau Sumatera merupakan salah satu lajur magmatik yang ada di Indonesia. Pulau Sumatera terletak di sepanjang tepi barat daya Lempeng Benua Eurasia yang bertumbukan dengan Lempeng Samudera Hindia sehingga mengalami penunjaman sepanjang lepas pantai barat Sumatera. Penunjaman yang terjadi pada masa Tersier sampai Resen yang mengakibatkan terbentuknya jalur busur magma yaitu Pegunungan Bukit Barisan. Penunjaman yang terbentuk secara berkala telah dilepaskan melalui 19

5 sesar transform yang sejajar dengan tepi lempeng dan terpusat di sepanjang Sistem Sesar Sumatera yang berarah barat laut-tenggara. Panjang zona sesar ini kurang lebih 1650 km, membentang sepanjang Pulau Sumatera mulai dari Pulau Weh hingga Teluk Semangko, Lampung (van Bemmelen, 1949) Batuan vulkanik banyak tersingkap di bagian tengah yang merupakan jalur vulkanik aktif sejak berumur Oligosen Atas hingga Resen yang dicirikan oleh banyaknya kerucut- kerucut gunungapi aktif seperti Sibayak, Sinabung, Sarulla, Sorik Marapi, Gereudong, Seulawah Agam hingga kerucut vulkanik Leumo Matee di Pulau Weh. Komposisi batuan vulkanik di sepanjang jalur ini bervariasi yaitu dari Andesit, Andesit basaltis hingga riolitik serta batuan-batuan jenis produk vulkanik purba di daratan pulau Sumatera. Proses pensesaran Sumatera terjadi pada Geantiklin Barisan, yang diikuti terbentuknya zona depresi atau graben semangko yang berlanjut dari timur hingga ke utara, sehingga mengakibatkan daratan Pulau Weh ikut mengalami depresi tektonik ( Katili & Hehuwat, 1967 op.cit., Dirasutisna & Hasan, 2005). Dengan demikian struktur yang terbentuk di Pulau Weh berpola yang sama dengan struktur yang terjadi di daratan Sumatera. Bentuk struktur tersebut umumnya dipengaruhi oleh Sistem Sesar Sumatera yang banyak membentuk segmen-segmen disertai bermunculan kerucut-kerucut vulkanik muda berumur Kuarter disepanjang jalur sesar tersebut dan gunungapi yang terdapat didaratan Pulau Weh berada pada zona sesar tersebut ( Tjia, 1977 op.cit., Dirasutisna & Hasan, 2005). Struktur geologi akibat dari gejala tektonik dan kegiatan vulkanisme pada Plio-Pleistosen dicirikan oleh adanya kelurusan vulkanik, gawir sesar, dinding gawir depresi vulkanik dan kelurusan kerucut atau pusat-pusat erupsi vulkanik. 20

6 3.2 Geologi Daerah Penelitian Daerah penelitian terletak pada unit tektono-struktural Pegunungan Barisan yang merupakan busur vulkanik akibat subduksi antara Lempeng Samudera Hindia yang menunjam ke bawah Lempeng Benua Eurasia (Gambar 3.2). Kegiatan tektonik ini mempengaruhi geologi daerah penelitian, yang ditunjukkan oleh litologi daerah penelitian yang didominasi oleh endapan vulkanik seperti: aliran lava, aliran piroklastik, dan jatuhan piroklastik Stratigrafi Menurut Dirasutisna & Hasan (2005), litologi di Pulau Weh terdiri dari batuan Tersier dan Kuarter yang dibedakan menjadi 4 kelompok batuan utama, yaitu Kelompok Batuan Sedimen Tersier (Miosen) merupakan batuan dasar di Pulau Weh, Kelompok Batuan Vulkanik Tua Pulau Weh yang berumur Kuarter-Tersier berupa lava dan aliran piroklastik, Kelompok Batuan Vulkanik Muda berumur Kuarter yang merupakan produk deretan kerucut vulkanik muda yang membentuk suatu kelurusan vulkanik berarah barat laut-tenggara dan utara-selatan, serta Kelompok Batugamping terumbu. Daerah Penelitian Gambar 3.3. penampang skematik Pulau Sumatera (modifikasi dari Eubank & Makki, 1981 op.cit., Darman & Sidi., 2000) 21

7 Uraian tiap satuan batuan adalah sebagai berikut: Batuan Sedimen Tersier o Batupasir Tufan (Tms) Tersingkap di daerah pantai timur, berlapis baik yang mencirikan suatu perulangan perlapisan dari kasar ke halus, berwarna coklat muda, agak kompak, diperkirakan berumur Miosen. Batuan Vulkanik Tua Pulau Weh o Satuan Aliran Lava Pulau Weh (QTvw) Satuan ini berupa aliran lava andesitik-basaltik yang kondisi singkapannya sangat hancur. Secara umum satuan ini berwarna abu-abu tua - kehitaman, bertekstur porfiritik, mineralogi dominan piroksen, plagioklas, olivin sebagai fenokris serta mineral gelap lainnya. o Satuan Aliran Piroklastik Pulau Weh (QTapw) Tersingkap secara luas dibagian tengah dan juga di daerah struktur sesar utama, kompak, terlaskan, jenis breksi tufan bersifat asam, mengandung batuapung, gelas, terkekarkan akibat pengaruh tektonik. Disusun oleh fragmenfragmen yang bersifat andesitik-dasitik, berwarna abu-abu terang agak keputihan, berukuran abu hingga bongkah, menyudut setengah menyudut. Kedua satuan ini baik aliran piroklastik (QTapw) maupun aliran lava Pulau Weh (QTvw) diperkirakan berumur Tersier Atas yang tidak dikenal pusat erupsinya. Batuan Vulkanik Muda Berupa deretan perbukitan yang membentuk kerucut-kerucut vulkanik muda yang membentuk suatu kelurusan vulkanik dari utara ke selatan terdiri dari Gunung Labu Ba u, Gunung Leumo Matee, Gunung Semeureuguh, sedang dari arah barat laut - tenggara mulai dari Gunung Iboih, Gunung Pawang dan Gunung Kulam o Satuan Vulkanik Labu Ba U (Qvlb) Terdiri dari lava dan aliran piroklastik. Lava singkapannya kompak, berwarna abu-abu terang, bersifat andesitik-dasitik, komposisinya piroksen, plagioklas yang sangat dominan dalam masadasar gelas. Sedangkan aliran piroklastik 22

8 yang berupa breksi tufan bersifat andesitik dasitik dengan fragmen menyudutmenyudut tanggung. o Satuan Vulkanik Iboih (Qvi) Penyebarannya di daerah barat hingga di ujung Pulau Weh pada satuan morfologi vulkanik Iboih itu sendiri. Batuan tersingkap sebagai kubah lava, relatif segar, kompak, berwarna abu-abu gelap-kehitaman, vesikular, afanitikporfiritik, membentuk kekar-kekar. Mineralogi terdiri dari hornblende, plagioklas, piroksen dan mengandung gelas vulkanik serta mineral opak. o Satuan Vulkanik Pawang (Qvp) Berupa lava dan aliran pirokalstik (breksi tufan) yang tersisip didalam lavanya, bersifat andesitik-dasitik, berwarna abu-abu gelap, berbutir halus sampai kasar. Aliran lava mineraloginya berupa hornblende, piroksen, plagioklas sebagai fenokris. o Satuan Vulkanik Kulam Tua (Qvk 1) Secara umum batuannya tersingkap di daerah utara hingga Teluk Pria Lhaot dan juga di bagian tengah daerah penelitian. Berupa aliran lava andesitik, berwarna abu-abu gelap, porfiritik, komposisi plagioklas piroksen dan mengandung gelas vulkanik serta mineral opak. o Aliran Piroklastik Kulam (Qapk) Satuan ini tersingkap di selatan tepatnya di pantai selatan sebelah barat Gunung Semeureuguh. Berwarna coklat muda, kemerahan-gelap, komponen terdiri dari fragmen lithik berukuran campuran halus sampai dengan kasar sekali, di beberapa tempat terlihat tersisip di dalam lava, sebagian telah mulai lapuk. Satuan ini termasuk dalam jenis breksi tufan berumur Kuarter. o Satuan Vulkanik Kulam Muda ( Qvk2 ) Terdiri dari lava dan aliran piroklastik. Singkapan lavanya setempat-setempat tersingkap dengan kondisi kompak yang memperlihatkan kekar-kekar dan bagian atasnya banyak yang sudah mengalami pelapukan, bersifat andesitikdasitik. Warna abu-abu kehitaman, bertekstur porfiritik, dengan komposisinya piroksen dan plagioklas dalam masadasar gelas. Sedangkan aliran piroklastik 23

9 bersifat andesitik-dasitik, warna kecoklatan, fragmen menyudut-setengah membundar, terdiri atas bongkah. o Satuan Vulkanik Semeureuguh ( Qvs ) Terletak di pantai selatan pulau Weh yang terdiri dari lava dan jatuhan piroklastik. Aliran lava bersifat andesitik-dasitik membentuk kekar-kekar, sangat kompak dan mineraloginya piroksen dan plagioklas sebagai fenokris. Jatuhan piroklastik tidak begitu kompak, berukuran fragmen dari abu-bongkah, menyudut-setengah menyudut, bersifat andesitik, terdapat batu apung, berwarna abu-abu kecoklatan tersebar disekitar pusat erupsinya dan dibagian utara dibatasi oleh kontrol struktur. o Satuan Aliran Piroklastik Semeureuguh( Qaps) Satuan aliran piroklastik ini berukuran butir abu, agak kasar, komposisi gelas vulkanik, berlokasi di pantai selatan pada sisi selatan tubuh Gunung Semeureuguh, bersifat andesitik-dasitik, berwarna putih keabu-abuan, massif, bertektur breksi, mengandung fragmen lava andesitik-piroksen, menyudut tanggung, berukuran halus kasar, terpilah buruk, kemas terbuka. Berada selaras di atas satuan aliran lava Semereuguh (Qvs) dengan umurnya diperkirakan Kuarter. o Satuan Vulkanik Leumo Matee (Qvlm) Aliran lava produk Leumo Matee ini bersifat andesitik-dasitik, berwarna abuabu terang, bertekstur porfiritik. Komposisi mineral hornblende, piroksen, plagioklas sebagai fenokris. Hasil Fision Track Dating batuan hasil aktivitas vulkanik Leumo Matee berumur 1.1 juta tahun/pleistosen o Satuan Aliran Piroklastik Leumo Matee (Qaplm) Batuan ini tersingkap di daerah sebelah barat sebagai aliran piroklastik, bersifat andesitik-dasitik, jenis breksi tufan, mengandung batuapung, gelas, berwarna abu-abu terang, agak melapuk, di beberapa tempat bertekstur breksi yang mengandung fragmen lava. Fragmen breksi terdiri dari lava andesitik hornblende-piroksen, menyudut tanggung, terpilah buruk, kemas terbuka. Matrix terdiri dari tuf abu-pasiran berwarna abu-abu terang, porositas baik dan 24

10 bersifat getas. Kedudukan satuan aliran piroklastik berada selaras di atas satuan vulkanik Leumo Matee (Qvlm). Umurnya diperkirakan Kuarter. Gambar 3.4. Peta kelurusan vulkanik Pulau Weh (Dirasutisna & Hasan, 2005) Batugamping Terumbu ( Qgt) Batu terumbu ini tersingkap secara luas disepanjang pantai timur yang membentuk bukit-bukit rendah hingga ke utara. Pada singkapan ini mencerminkan adanya fosil atau bekas-bekas binatang laut, berwarna putih kekuning-kuningan yang terdapat dibagian timur daerah penelitian. Diperkirakan berumur Kuarter. Aluvial (Qa) Merupakan hasil rombakan dari beraneka ragam atau jenis batuan dari tua dan muda dengan ukuran lanau hingga kerakal atau bolder. 25

11 3.2.2 Struktur Geologi Daerah Penelitian Berdasarkan Dirasutisna & Hasan (2005), Pola struktur geologi di daerah penyelidikan dicerminkan oleh berbagai macam indikasi dilapangan seperti depresi vulkanik (horst dan graben), triangular facet, gawir sesar, kekar gerus, offset batuan dan topografi, kelurusan sungai, bukit dan topografi, breksiasi, gores-garis, dan hadirnya manifestasi panasbumi yang berupa batuan alterasi bertipe argilik (montmorilonit-kaolinit) dan pemunculan mata air panas. Gambar 3.5. Pola struktur geologi pada Pulau Weh (modifikasi Dirasutisna & Hasan, 2005) Pada daerah penelitian terdapat sesar-sesar utama yang pada umumnya adalah sesar normal yang merupakan struktur kontrol geologi panasbumi yang berkembang 26

12 pada daerah penelitian. Disamping itu terdapat pula sesar-sesar sekunder terbentuknya akibat dari proses tektonik di daerah ini seperti Sesar Leumo Matee, Ceunohot, Iboih, Jaboi dan Sesar Nibung. Struktur sesar tersebut akan di uraikan lebih lanjut berdasarkan periode pembentukan sebagai kontrol geologi dan pemunculan manifestasi panasbumi yaitu: Sesar Sabang Sesar Sabang salah satu sesar normal utama yang terdapat di daerah ini diperkirakan terbentuk pada periode awal kegiatan tektonik regional pada zaman Tersier bawah yang diikuti sesar utama lainnya seperti Sesar Seuke, Balohan, Pria Lhaot dan Bangga. Sesar Sabang adalah sesar normal utama yang berarah relatif barat laut-tenggara, dimana blok timur sebagai blok yang relatif naik. Sesar Seuke Sesar Seuke ini berarah hampir barat laut-tenggara (N 330 o E) yang merupakan sesar normal dimana blok timur relatif naik terhadap blok barat. Sesar Seuke ini merupakan terusan dari Sesar Sabang yang mempunyai arah yang sama. Sesar Balohan Sesar Balohan diperkirakan juga sesar normal berarah barat laut-tenggara (N 335 o E) dimana blok bagian timur relatif turun terhadap blok bagian barat. Sesar Labu Ba u Sesar ini juga termasuk sesar utama yang berposisi di bagian timur berarah hampir utara-selatan (N 345 o E) yang membentuk suatu kelurusan pemunculan kerucutkerucut vulkanik. Sesar Bangga Sesar Bangga ini diperkirakan sesar normal. Arah sesar ini relatif barat laut - tenggara memotong sisi barat dari tubuh Gunung Leumo Matee dan Gunung Semeureuguh di pantai selatan. 27

13 Sesar Pria Lhaot Sesar Pria Lhaot ini berarah utara-selatan memotong sisi barat tubuh vulkanik muda Kulam dan berkaitan dengan pemunculan manifestasi panasbumi di teluk Pria Lhaot. Sesar ini diduga sebagai sesar normal dimana blok sebelah timur relatif naik terhadap bidang sesar bagian barat sebagai blok yang bergerak turun. Sesar Kulam Sesar Kulam ini diperkirakan sesar normal yang berarah utara-selatan dimana blok barat relatif turun terhadap blok timur. diperkirakan terbentuk pada periode aktifitas tektonik Miosen. Sesar Leumo Matee dan Ceunohot Kedua sesar ini merupakan sesar normal yang paling muda berarah timur laut-barat daya (Sesar Ceunohot) dan barat laut-tenggara (Sesar Leumo Matee) dan membentuk lembah graben yang berposisi antara tubuh vulkanik Semeureuguh dan Leumo Matee. sesar ini sebagai kontrol geologi pemunculan manifestasi panasbumi daerah Jaboi. 28

14 29 Gambar 3.6. Peta Geologi Pulau Weh (modifikasi dari Dirasutisna & Hasan, 2005)