BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 3.1 GEOMORFOLOGI Bentang alam dan morfologi suatu daerah terbentuk melalui proses pembentukan secara geologi. Proses geologi itu disebut dengan proses geomorfologi. Bentang alam dan bentuk muka bumi tersebut dikontrol oleh tiga parameter utama, yaitu struktur, proses, dan tahapan. Struktur adalah proses geologi endogen yang dapat bersifat membangun/konstruksional, proses adalah proses-proses eksogen yang bersifat merusak/destruktif, dan tahapan adalah respon batuan terhadap proses eksogen (Lobeck, 1939 dalam Brahmantyo, B., dan Bandono, 2006). Metode yang dilakukan adalah melalui analisis peta topografi didukung oleh pengamatan langsung di daerah penelitian yang kemudian diolah sehingga didapatkan satuan-satuan geomorfologi pada daerah penelitian. Daerah penelitian berada pada ketinggian 100 mdpl sampai dengan 310 mdpl. Analisis peta topografi dilakukan dengan cara mengamati pola kontur, pola kelurusan sungai dan punggungan, dan pola aliran sungai. Dari peta topografi didapatkan dua macam pola kontur pada daerah penelitian, yaitu pola kontur renggang yang berada pada bagian timur daerah penelitian dan pola kontur renggang-rapat yang berada pada bagian barat daerah penelitian. Bentang alam atau morfologi yang dapat terlihat adalah adanya gawir terjal dari perbedaan ketinggian yang mencolok pada bagian tengah daerah penelitian yang dicirikan oleh rapatnya kontur, dataran, dan adanya lembahan. Pola aliran sungai pada daerah penelitian terbagi menjadi dua pola yaitu pola paralel dan pola dendritik (gambar 3.1). Sungai besar pada daerah penelitian memiliki pola aliran paralel yaitu Sungai Cibadak yang mengalir dari selatan ke utara. Sedangkan pola dendritik diwakili oleh sungai-sungai yang mengalir dari barat ke timur dan bermuara ke Sungai Cibadak antara lain Sungai Cisero dan Sungai Cihideung. Pola aliran paralel dapat diinterpretasikan sebagai adanya bidang sesar yang tersingkap atau adanya lereng dari suatu lapisan miring sedangkan pola aliran dendritik mencerminkan daerah dengan batuan yang ketahanannya seragam. 10

2 Gambar 3.1 Pola aliran sungai daerah penelitian (tanpa skala). Warna hijau lebih tua menunjukkan daerah dengan pola aliran sungai dendritik dan daerah dengan warna hijau lebih terang menunjukkan daerah dengan pola aliran paralel. Kelurusan-kelurusan yang ditarik pada peta topografi merupakan kelurusan dari punggungan dan sungai. Kelurusan tersebut diinterpretasikan sebagai struktur geologi pada daerah penelitian berupa sesar (gambar 3.2). Pola kelurusan sungai pada daerah penelitian memperlihatkan orientasi dominan utara-selatan (gambar 3.3a) dan pola kelurusan punggungan pada daerah penelitian memperlihatkan orientasi dominan barat-timur (gambar 3.3b). Pola kelurusan sungai dan punggungan diinterpretasikan sebagai pola struktur yang berkembang pada daerah penelitian. 11

3 Gambar 3.2 Peta topografi dan kelurusan daerah penelitian (tanpa skala). Garis berwarna hitam menunjukkan kelurusan sungai dan garis berwarna merah menunjukkan kelurusan punggungan. (a) Gambar 3.3 (a) Diagram rosset kelurusan sungai (b) (b) Diagram rosset kelurusan punggungan. Berdasarkan analisa secara deskriptif melalui peta topografi skala 1: dan pengamatan langsung di lapangan kemudian mengacu pada bentuk bentang alam menurut Budi Brahmantyo dan Bandono (2006), daerah penelitian dibagi menjadi tiga satuan geomorfologi, yaitu: 12

4 3.1.1 Satuan Perbukitan Homoklin Satuan ini menempati 65% dari luas keseluruhan daerah penelitian yang ditandai dengan warna kuning pada Peta Geomorfologi (Lampiran). Satuan ini terletak memanjang utaraselatan daerah penelitian dan berada pada ketinggian 100 sampai dengan 250 mdpl dengan pola kontur rapat-renggang. Satuan ini mempunyai ekspresi morfologi berupa perbukitan dan lembah (Foto 3.1a dan 3.1b). Berdasarkan pengamatan di lapangan, batuan penyusun dari satuan ini adalah batupasir yang berada pada bagian utara dan batulempung pada bagian selatan. Interpretasi dari kemiringan lapisan batuan mempunyah arah yang relatif sama yaitu ke arah utara. Pada bagian utara satuan ini terdapat gawir terjal yang memanjang barattimur yang searah dengan pola kelurusan punggungan. Hal tersebut diinterpretasikan sebagai adanya proses endogen berupa suatu patahan pada satuan ini yang didukung oleh pengamatan langsung di lapangan. Proses eksogen pada satuan ini adalah erosi dan pelapukan. Foto 3.1a. Morfologi lembah dari satuan perbukitan homoklin (foto diambil dari Babakan). T B Foto 3.1b. Morfologi bukit dari satuan perbukitan homoklin (foto diambil dari Gunungsabelah). 13

5 3.1.2 Satuan Perbukitan Endapan Vulkanik Satuan ini menempati 30% dari luas keseluruhan daerah penelitian yang ditandai dengan warna coklat pada Peta Geomorfologi (Lampiran). Satuan ini terletak pada bagian barat daerah penelitian dan berada pada ketinggian 250 sampai dengan 310 mdpl dengan pola kontur yang rapat-renggang. Satuan ini mempunyai ekspresi morfologi berupa perbukitan (Foto 3.2). Batuan penyusun dari satuan ini adalah breksi vulkanik yang merupakan produk erupsi gunungapi berumur Kuarter. Proses eksogen pada satuan ini adalah erosi dan pelapukan. Foto 3.2 Satuan perbukitan endapan vulkanik (dibatasi garis berwarna merah). Foto diambil dari Margaluyu Satuan Dataran Aluvial Satuan ini menempati 5% dari luas keseluruhan daerah penelitian yang ditandai dengan warna abu-abu pada Peta Geomorfologi (Lampiran). Satuan ini terletak pada bagian tengah daerah penelitian dan berada pada ketinggian 100 mdpl dengan pola kontur yang renggang. Satuan ini mempunyai ekspresi morfologi berupa dataran yang dilewati oleh sungai besar pada daerah penelitian yaitu Sungai Cibadak (foto 3.3). 14

6 Batuan penyusun dari satuan ini adalah akumulasi materialmaterial lepas dari proses erosi pada sungai-sungai kecil yang bermuara pada Sungai Cibadak yang terdiri dari fragmen batuan beku, batupasir, dan batulempung. Proses geologi yang dominan terjadi pada satuan ini adalah proses eksogen yang lebih bersifat destruktif yaitu proses erosi yang menyebabkan adanya batuan yang tersingkap pada sungai besar tersebut. T B Foto 3.3 Satuan Dataran Aluvial (foto diambil dari Sungai Cibadak). 3.2 STRATIGRAFI Berdasarkan ciri litologi yang diamati di lapangan, daerah penelitian dibagi menjadi empat satuan tidak resmi dari tua ke muda, yaitu Satuan Batulempung, Satuan Batupasir-Batulempung, Satuan Breksi Vulkanik, dan Satuan Aluvial. Urutan tersebut terlihat lebih jelas pada kolom stratigrafi tidak resmi daerah penelitian (gambar 3.4). 15

7 Gambar 3.4 Kolom stratigrafi tidak resmi daerah penelitian (tanpa skala). 16

8 3.2.1 Satuan Batulempung Penyebaran dan Ketebalan Satuan ini menempati 25% dari luas keseluruhan daerah penelitian yang ditandai dengan warna hijau pada Peta Geologi (Lampiran). Satuan ini tersingkap di bagian selatan daerah penelitian yang memanjang barat-timur. Singkapan ditemukan pada Sungai Cisero dan anak sungainya serta di Sungai Cibadak dengan kondisi singkapan agak lapuk. Satuan batulempung ini membentuk morfologi punggungan dan lembahan dengan pola kontur rapat-renggang. Dari penampang, ketebalan dari satuan ini adalah lebih dari 550 meter Ciri Litologi Satuan ini terdiri dari dominasi batulempung menyerpih, batulempung sisipan batupasir, dan batupasir (foto 3.4a, b, dan c). Kedudukan lapisan batuan didapatkan dari sisipan batupasir dan singkapan batupasir. Secara megaskopis, batulempung berwarna abu-abu gelap, matriks karbonatan lemah, dan struktur menyerpih. Sisipan batupasir berwarna abu-abu, matriks karbonatan lemah, pemilahan buruk, kemas terbuka, bentuk butir membundar tanggung, dan ketebalan sebagai sisipan sampai dengan 10cm. Tidak ditemukan struktur sedimen pada satuan ini. Pengamatan terhadap sayatan tipis (Lampiran A) menunjukkan bahwa batupasir sebagai sisipan pada batulempung adalah quartz wacke sandstone (Pettijohn, 1987). Terdiri dari butiran 40%, semen 10%, matriks 30%, dan rongga sebagai porositas 20%. Bentuk butiran membundar tanggung-menyudut, pemilahan sedang, kemas terbuka, ukuran butir sampai dengan 0,2 mm. Butiran terdiri dari kuarsa 60%, K-feldspar 20%, dan mineral opak 20%. Lempung hadir sebagai matriks dan silika sebagai semen. 17

9 Batupasir pada GP 001 adalah quartz arenite sandstone (Pettijohn, 1987). Terdiri dari butiran 70%, semen 20%, dan matriks 10%. Bentuk butiran membundar tanggungmenyudut, pemilahan sedang, kemas terbuka, ukuran butir sampai dengan 0,3 mm. Butiran terdiri dari kuarsa 60%, K- feldspar 30%, dan mineral opak 10% Umur Berdasarkan kehadiran foraminifera planktonik yang terkandung pada sampel GP 201 dan CB 205 (Lampiran B), didapatkan umur dari satuan ini adalah N9 N11 (Blow, 1969) yang disetarakan dengan Kala Miosen Tengah Lingkungan Pengendapan Berdasarkan kehadiran foraminifera bentonik yang terkandung pada sampel GP 201 dan CB 205 (Lampiran B), didapatkan lingkungan pengendapan berkisar antara kedalaman meter atau berada pada zona batimetri batial atas (Grimsdale dan van Morkhoven, 1955) Kesebandingan Stratigrafi Berdasarkan ciri litologi, maka satuan batulempung ini dapat disetarakan dengan Formasi Bantargadung (Martodjojo, 1984) Hubungan Stratigrafi Hubungan satuan batuan ini dengan satuan yang lebih tua tidak diketahui karena tidak tersingkap di daerah penelitian. 18

10 S U B T (a) (b) T B (c) Foto 3.4 (a) Singkapan batulempung pada lokasi CB 101. (b) Singkapan batulempung sisipan batupasir pada lokasi GP 205. (c) Singkapan batupasir pada lokasi GP Satuan Batupasir-batulempung Penyebaran dan Ketebalan Satuan ini menempati 40% dari luas keseluruhan daerah penelitian yang ditandai dengan warna kuning pada Peta Geologi (Lampiran). Satuan ini tersingkap di bagian tengah daerah penelitian. Singkapan ditemukan pada Sungai Cibadak, Sungai Cihideung, Sungai Cibaturuyuk, dan sungai-sungai kecil yang bermuara ke Sungai Cibadak dengan kondisi singkapan agak lapuk. Satuan batupasirbatulempung ini membentuk morfologi punggungan dan lembahan dengan pola kontur rapat-renggang. Dari 19

11 penampang, ketebalan dari satuan ini adalah lebih dari 1950 meter Ciri Litologi Satuan ini terdiri dari dominasi perselingan batupasirbatulempung, setempat ditemukan batulempung menyerpih dan batupasir (foto 3.5a, b, dan c). Secara megaskopis, batulempung pada perselingan berwarna abu-abu gelap, matriks karbonatan, getas, ketebalan mencapai 5 cm. Batupasir pada perselingan berwarna abu-abu, matriks karbonatan, pemilahan buruk, kemas terbuka, bentuk butir membundar tanggung, dan ketebalan sampai dengan 20 cm. Pada bagian perselingan, ditemukan struktur sedimen berupa laminasi sejajar dan slump (foto 3.5 d, e, dan f). Batulempung menyerpih berwarna abu-abu, matriks karbonatan, dan masif. Batupasir berwarna abu-abu, matriks karbonatan, pemilahan buruk, kemas terbuka, bentuk butir membundar tanggung, masif. Pengamatan terhadap sayatan tipis (Lampiran A) menunjukkan bahwa batupasir pada perselingan adalah quartz wacke sandstone dan quartz arenite sandstone (Pettijohn, 1987). Quartz wacke sandstone terdiri dari butiran 30%, semen 20%, dan matriks 50%. Bentuk butiran membundar tanggung, pemilahan sedang, kemas terbuka, ukuran butir sampai dengan 0,1 mm.. Butiran terdiri dari kuarsa 50%, K-feldspar 30%, dan mineral opak 20%. Lempung hadir sebagai matriks dan kalsit sebagai semen. Quartz arenite sandstone terdiri dari butiran 60%, semen 30%, dan matriks 10%. Bentuk butiran membundar tanggung-menyudut, pemilahan sedang, kemas terbuka, ukuran butir sampai dengan 0,3 mm. Butiran terdiri dari kuarsa 45%, K-feldspar 40%, pecahan fosil 5% dan mineral 20

12 opak 10%. Lempung hadir sebagai matriks dan kalsit sebagai semen. Batupasir pada lokasi CB 202 merupakan quartz arenite sandstone (Pettijohn, 1987) terdiri dari butiran 50%, semen 40%, dan matriks 10%. Bentuk butiran membundar tanggung-menyudut, pemilahan sedang, kemas terbuka, ukuran butir sampai dengan 0,3 mm. Butiran terdiri dari kuarsa 45%, K-feldspar 45%, dan mineral opak 10%. Lempung hadir sebagai matriks dan kalsit sebagai semen Umur Berdasarkan kehadiran foraminifera planktonik yang terkandung pada sampel CH 102 dan CB 201 (Lampiran B), didapatkan umur dari satuan ini adalah N12 N14 (Blow, 1969) yang disetarakan dengan Kala Miosen Tengah Lingkungan Pengendapan Berdasarkan kehadiran foraminifera bentonik yang terkandung pada sampel CH 102 dan CB 201 (Lampiran B), didapatkan lingkungan pengendapan berkisar antara kedalaman meter atau berada pada zona batimetri neritik tengah-batial atas (Grimsdale dan van Morkhoven, 1955) Kesebandingan Stratigrafi Berdasarkan ciri litologi, maka satuan batulempung ini dapat disetarakan dengan Formasi Bantargadung (Martodjojo, 1984) Hubungan Stratigrafi Hubungan satuan batuan ini dengan satuan yang lebih tua adalah selaras dilihat dari kemenerusan umur satuan dan kemiringan lapisan yang sama. 21

13 B T B T (a) (b) B T TG BL (c) (d) U S U S (e) (f) Foto 3.5 (a) Singkapan batupasir-batulempung pada lokasi CH 001. (b) Singkapan batupasir pada lokasi CB 202. (c) Singkapan batulempung menyerpih pada lokasi CB 201. (d) Struktur sedimen laminasi sejajar pada lokasi CH 101. (e) dan (f) Struktur slump pada lokasi CH

14 3.2.3 Satuan Breksi Vulkanik Penyebaran dan Ketebalan Satuan ini menempati 30% dari luas keseluruhan daerah penelitian yang ditandai dengan warna coklat pada Peta Geologi (Lampiran). Satuan ini tersingkap di bagian barat daerah penelitian. Singkapan ditemukan di sepanjang pada Sungai Citalahap, bagian barat dari Sungai Cihideung, dan Sungai Cibaturuyuk dengan kondisi singkapan agak lapuk. Satuan ini membentuk morfologi perbukitan dengan pola kontur rapat-renggang. Dari penampang, ketebalan dari satuan ini adalah lebih dari 110 meter Ciri Litologi Satuan ini tersusun atas endapan vulkanik hasil erupsi gunungapi yang terdiri dari breksi vulkanik (foto 3.6). Satuan ini tidak memiliki kedudukan atau kemiringan lapisan. Breksi vulkanik memiliki ciri berwarna coklat, fragmen monomik berwarna abu kehitaman, ukuran butir kerikil-bongkah, bentuk butir menyudut hingga membundar tanggung, porfiritik, hipokristalin, getas. Matriks berupa tuf, abu-abu gelap sampai terang dengan warna pelapukan coklat kemerahan, ukuran butir pasir sedang-halus, menyudut-menyudut tanggung, pemilahan sedang-buruk, getas. Pengamatan terhadap sayatan tipis (Lampiran A) pada fragmen batuan beku menunjukkan jenis batuan beku andesit. Andesit pada satuan ini memiliki 40% fenokris yang terdiri dari plagioklas (30%), kuarsa (10%), hornblende (50%), dan mineral opak (10%) serta 60% massa dasar berupa gelas Umur Dari kesamaan penyebaran satuan ini dengan penyebaran batuan vulkanik pada Peta Geologi Lembar 23

15 Cianjur (Sudjatmiko, 1972) maka satuan ini kemungkinan merupakan bagian dari batupasir tufaan dan konglomerat (Qos) yang berumur Pleistosen Lingkungan Pengendapan Satuan ini diinterpretasikan terendapkan di lingkungan darat karena pada umur yang lebih muda dari Plio- Pleistosen daerah ini sudah merupakan darat secara regional (Martodjojo, 1984) Hubungan Stratigrafi Satuan ini diendapkan secara tidak selaras dengan satuan yang lebih tua karena ketidakmenerusan umur pengendapan. S U BD TL (a) (b) Foto 3.6 (a) Breksi vulkanik pada lokasi CT 02. (b) Breksi vulkanik pada CH Satuan Aluvial Penyebaran dan Ketebalan Satuan ini menempati 5% dari luas keseluruhan daerah penelitian yang ditandai dengan warna abu-abu pada Peta Geologi (Lampiran). Satuan ini berada pada Sungai Cibadak yang merupakan sungai besar pada daerah 24

16 penelitian (foto 3.7). Ketebalan dari satuan ini tidak dapat diketahui karena keberadaannya yang menutupi satuan yang lebih tua Ciri Litologi Satuan ini terdiri dari akumulasi material-material lepas dari proses erosi pada sungai-sungai kecil yang bermuara pada Sungai Cibadak yang yang terdiri dari fragmen batuan beku, batupasir, dan batulempung dengan ukuran butir kerikil sampai bongkah Umur Satuan ini berumur Resen karena pembentukannya masih berlangsung hingga sekarang dan diendapkan secara tidak selaras di atas satuan batuan yang lebih tua Lingkungan Pengendapan Satuan ini diinterpretasikan terendapkan di lingkungan darat karena pada umur yang lebih muda dari Plio- Pleistosen daerah ini sudah merupakan darat secara regional (Martodjojo, 1984). B T Foto 3.7 Aluvial pada Sungai Cibadak. 25

17 3.3 STRUKTUR GEOLOGI Langkah awal dalam identifikasi struktur geologi pada daerah penelitian adalah dengan pengamatan morfologi/bentang alam pada peta topografi. Dari peta topografi tersebut, dapat diamati pola kontur, pola kelurusan punggungan dan sungai, dan pembelokan tajam dari sungai-sungai pada daerah penelitian. Kelurusan punggungan pada daerah penelitian mempunyai arah dominan barat-timur dan kelurusan sungai mempunyai arah dominan utara-timur. Langkah selanjutnya adalah dengan pengamatan langsung dan pengambilan data di lapangan berupa bukti-bukti struktur geologi yang terekam pada batuan seperti kekar gerus, rekahan, breksiasi, dan bidang sesar. Kemudian data yang didapat dari lapangan akan diolah dengan perangkat lunak Stereonet. Analisis yang dilakukan adalah analisis kinematika dilanjutkan dengan analisis dinamika dari sesar kemudian penamaan dari struktur tersebut didasarkan atas klasifikasi ganda. Setelah dilakukan langkah-langkah tersebut, daerah penelitian memiliki 2 struktur geologi berupa sesar. Penamaan struktur sesar dilakukan berdasarkan nama daerah yang dilalui oleh sesar tersebut Sesar Naik Cihideung Dari analisis peta topografi, terdapat anomali pola kontur di bagian tengah daerah penelitian tepatnya pada Sungai Cihideung (lihat Gambar 3.2). Daerah tersebut mempunyai ketinggian rata-rata 150 mdpl. Namun, pada timur laut Sungai Cihideung tersebut, ketinggian dapat mencapai 300 mdpl. Dari anomali pola kontur tersebut, pada pada daerah itu terdapat gawir terjal (lihat Peta Geomorfologi pada lampiran). Selain itu, terdapat juga kelurusan punggungan dengan arah relatif barat-timur. Dari pengamatan yang dilakukan di lapangan, lokasi pengamatan singkapan pada sepanjang Sungai Cihideung tersebut terdapat kekar gerus intensif pada singkapan (foto 3.8 a dan b). Selain itu, data lapangan yang menunjukkan adanya gejala sesar adalah adanya kemiringan lapisan batuan yang hampir tegak (75 0 ) pada lokasi CB 204 (foto 3.8 c). Kedudukan dari bidang sesar diinterpretasikan 26

18 melalui kelurusan punggungan. Berdasarkan analisis kinematika, tegasan utama yang membentuk sesar ini mempunyai arah relatif utara-selatan, yaitu N E. Kemudian berdasarkan analisis dinamika, Sesar Cihideung ini mempunyai arah pergerakan relatif naik mengiri (Lampiran C). B T (a) (b) U S (c) Foto 3.8(a) Kekar gerus intensif pada lokasi CH 001. (b) Kekar gerus pada lokasi CH 102. (c) Lapisan tegak pada CB

19 3.3.2 Sesar Mendatar Cibadak Dari analisis peta topografi, terdapat kelurusan sungai pada Sungai Cibadak dengan arah utara-selatan yang sama dengan arah sungai (Gambar 3.2). Dari pengamatan yang dilakukan di lapangan, lokasi pengamatan singkapan pada sepanjang Sungai Cibadak tersebut terdapat kekar gerus intensif pada singkapan (foto 3.9). Kedudukan bidang sesar diinterpretasikan melalui kelurusan Sungai Cibadak tersebut. Pembelokan yang tajam dari bagian utara Sungai Cibadak dapat diinterpretasikan sebagai Sesar Naik Cihideung yang terbentuk pertama terpotong oleh Sesar Mendatar Cibadak yang terbentuk kemudian. Berdasarkan analisis kinematika, tegasan utama yang membentuk sesar ini mempunyai arah relatif utara-selatan, yaitu N E. Kemudian berdasarkan analisis dinamika, Sesar Cibadak ini mempunyai arah pergerakan relatif mengiri turun (Lampiran C). (Kedua sesar yang berada pada daerah penelitian dapat dilihat dalam Gambar 3.5). T B Foto 3.9 Kekar gerus intensif pada lokasi GP

20 Gambar 3.5 Struktur geologi daerah penelitian 29

21 3.3.3 Mekanisme Pembentukan Struktur Geologi Daerah penelitian memiliki dua zona struktur sesar, yaitu Sesar Cihideung dan Sesar Cibadak. Kehadiran sesar-sesar tersebut dapat dilihat pada analisis kelurusan yang telah dilakukan. Pada pengamatan lapangan, pola-pola yang dibentuk oleh kelurusan punggungan dan lembah ini ditunjang oleh gejala-gejala struktur sesar, seperti rekahan. Arah kelurusan punggungan yang relatif barat-timur diwakili oleh kehadiran Sesar Cihideung. Pola kelurusan sungai yang relatif berarah utara-selatan diwakili oleh kehadiran Sesar Cibadak. Berdasarkan hasil analisis kinematika, tegasan utama yang menyebabkan terbentuknya struktur geologi pada daerah penelitian mempunyai arah relatif utara-selatan. Sesar Cihideung memiliki arah tegasan utama dari N E dan Sesar Cibadak memiliki arah tegasan utama dari N E. Hal yang menyebabkan arah tegasan utama relatif utara-selatan adalah hasil penunjaman Lempeng Indo-Australia di selatan Jawa (Pulunggono dan Martodjojo. 1994). 30