BAB II GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB II GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 2.1 Geologi Regional Fisiografi Regional Menurut Heidrick dan Aulia (1993) Cekungan Sumatra Tengah terletak di antara Cekungan Sumatra Utara dan Cekungan Sumatra Selatan. Cekungan Sumatra Tengah dibatasi oleh Bukit Barisan di sebelah Barat, di bagian Timur dibatasi oleh Semenanjung Malaysia, di bagian Baratlaut dibatasi oleh Busur Asahan, dan di bagian Tenggara oleh Tinggian Tigapuluh (Gambar 2.1). Gambar 2.1. Peta regional Cekungan Sumatra Tengah (Heidrick dan Aulia, 1993) 5

2 2.1.2 Struktur dan Tektonik Regional Heidrick dan Aulia (1993) membagi perkembangan tektonik pada Cekungan Sumatra Tengah menjadi empat tahap yaitu F0, F1, F2, dan F3 (Gambar 2.2). Gambar 2.2. Perkembangan tektonik Tersier Cekungan Sumatra Tengah (Heidrick dan Aulia, 1993) Periode Deformasi F0 (pra-tersier) Pada pra-eosen terjadi deformasi kompresional pada basement yaitu amalgamasi dari unsur-unsur kerak benua dan kerak samudera. Hal ini mengahasilkan zona lemah yang menyebabkan terbentuknya sesar-sesar yang berarah Utara-Selatan, Baratlaut-Tenggara, dan Timurlaut-Tenggara. Pola-pola cekungan di Pulau Sumatra berikutnya akan mengikuti pola zona-zona lemah ini. 6

3 Periode Deformasi F1 (Eosen-Oligosen) Pada kala Eosen-Oligosen terjadi deformasi ekstensional dengan arah ekstensi Barat-Timur yang mengakibatkan reaktivasi struktur-struktur tua yang terbentuk sebelumnya (deformasi F0). Deformasi F1 menghasilkan geometri horst dan graben dan pada saat yang bersamaan terjadi pengendapan Kelompok Pematang ke dalam graben-graben yang terbentuk. Dengan demikian Kelompok Pematang dikenal dengan endapan syn-rift Periode Deformasi F2 (Miosen Awal) Pada kala Miosen Awal terjadi fase amblesan (sag phase) diikuti oleh pembentukan lipatan dan sesar mendatar menganan secara regional dan reaktivasi sesar-sesar yang terbentuk sebelumnya pada deformasi F1. Berkembang pula sesar mendatar menganan yang berarah Utara-Selatan sehingga mengalami transtensional dan transpressional yang membentuk graben dan half graben yang berikutnya akan berkembang menjadi perangkap-perangkap kecil di Cekungan Sumatra Tengah. Pada saat yang bersamaan dengan deformasi F2 ini terjadi pengendapan Kelompok Sihapas yang selanjutnya dikenal dengan endapan post rift Periode Deformasi F3 (Miosen Tengah) Pada kala Miosen Tengah terjadi gaya kompresi yang menghasilkan struktur reverse dan thrust fault sepanjang jalur sesar mendatar yang terbentuk sebelumnya. Proses kompresi ini bersamaan dengan pembentukan sesar mendatar menganan berarah Baratlaut-Tenggara di sepanjang Bukit Barisan. Proses deformasi yang terjadi ini mengakibatkan terbentuknya perangkap-perangkap besar di Cekungan Sumatra Tengah. Disamping itu, pada saat yang bersamaan dengan deformasi ini terjadi pengendapan Formasi Petani dan Formasi Minas yang kemudian dikenal dengan endapan syn-kompresi. 7

4 Post-rift Stratigrafi Regional Stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah terdiri dari endapan non marin pada fase synrift dan endapan marin pada fase postrift (Katz dan Dawson, 1997). Sejarah geologi Cekungan Sumatra Tengah sangat dipengaruhi oleh sejarah tektoniknya. Oleh karena itu pembahasan mengenai stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah akan diletakkan dalam kerangka tektonostratigrafi (Gambar 2.3). Tektonostratigrafi Syn-rift Syn-kompresi Pre-rift Gambar 2.3 Kolom tektonostratigrafi Cekungan Sumatra Tengah (Modifikasi CPI 2007 setelah White 1975) 8

5 Berdasarkan kolom tektonostratigrafi tersebut Cekungan Sumatra Tengah dibagi menjadi empat unit tektonostratigrafi dari tua ke muda yaitu: Sedimentasi Pre-rift Pre-rift merupakan fase pembentukan batuan dasar yang terbentuk sebelum cekungan rift terbentuk. Batuan pre-rift ini berupa batuan dasar berumur pra-tersier yang terdiri dari Mallaca Terrane, Mutus Assemblage, Kualu Terrane dan Mergui Terrane (Eubank dan Makki, 1981 dalam Heidrick dan Aulia, 1993). a. Mallaca Terrane disebut juga Kelompok Kuarsit yang terdiri dari kuarsit, argilit, batugamping kristalin, pluton-pluton granit, dan granodiorit berumur Yura. Kelompok ini dijumpai pada coastal plain yaitu di bagian timurlaut. b. Mutus Assemblages (Kelompok Mutus) merupakan zona suture yang memisahkan antara Mallaca Terrane dan Mergui Terrane. Kelompok Mutus ini terletak di sebelah Baratdaya dari coastal plain dan terdiri dari baturijang radiolaria, meta-argilit, serpih merah, lapisan tipis batugamping, dan batuan beku basalt. c. Mergui Terrane, kelompok ini terletak di bagian Barat dan Baratdaya dari Kelompok Mutus. Kelompok ini tersusun oleh greywacke, pebblymudstone dari Formasi Bohorok, kuarsit, argilit, filit, batugamping, tuf dari Formasi Kluet, dan perselingan batupasir-batulempung. d. Kualu Terrane, terletak di bagian Baratlaut dari Kelompok Mergui yang berumur Perm-Karbon dan tersusun oleh filit, sabak, tuf, dan batugamping. 9

6 Sedimentasi Syn-rift Kelompok Pematang merupakan endapan syn-rift yang terjadi pada fase deformasi ekstensi (deformasi F1) yang menyebabkan terbentuknya grabengraben. Pembentukan graben ini bersamaan dengan terjadinya proses pengendapan Kelompok Pematang. Kelompok Pematang diendapkan secara tidak selaras diatas batuan dasar. Sedimen-sedimen pada kelompok ini umumnya diendapkan pada lingkungan fluvial channel, delta front, dan lakustrin (Laporan internal CPI, 2000). Adapun Formasi yang menyusun kelompok ini adalah: a. Formasi Lower Red Bed, tersusun atas batulanau, batupasir, dan sedikit konglomerat. Formasi ini diendapkan pada lingkungan alluvial yang berubah secara lateral menjadi lingkungan fluvial dan delta. b. Formasi Brown Shale, diendapkan diatas Formasi Lower Red Beds dan dibeberapa tempat menunjukkan adanya perubahan fasies secara lateral. Litologi penyusun terdiri dari shale yang memiliki laminasi yang baik mengindikasikan bahwa shale ini diendapkan pada kondisi air tenang, kaya material organik, berwarna coklat hingga hitam. Pada formasi ini juga dijumpai perselingan batupasir yang diperkirakan diendapkan oleh mekanisme arus turbidit. Formasi Brown Shale merupakan batuan induk (source rock) di Cekungan Sumatra Tengah. c. Formasi Upper Red Beds, tersusun atas batupasir dan konglomerat dengan sedikit batulempung berwarna merah hingga hijau. Formasi ini diendapkan pada lingkungan fluvial dan alluvial Sedimentasi Post-rift Pada fase ini terjadi pengendapan Kelompok Sihapas yang terdiri dari batupasir halus hingga kasar dengan sedikit selingan shale. Fase ini terjadi pada saat proses amblesan (sagging) secara regional dan terbentuknya sesar mendatar yang menghasilkan transtensional dan transpressional. Menurut Katz dan Dawson (1997) Kelompok Sihapas diendapkan pada lingkungan laut dangkal (intertidal sampai shoreface) dan estuarine. Kelompok Sihapas 10

7 merupakan reservoir utama pada Cekungan Sumatra Tengah yang diendapkan mulai dari akhir Oligosen hingga pertengahan Miosen secara tidak selaras di atas Kelompok Pematang. Kelompok Sihapas terdiri dari Formasi Menggala, Bangko, Bekasap, Duri dan Telisa. Berikut adalah rincian dari formasi-formasi dalam Kelompok Sihapas: a. Formasi Menggala, terdiri dari konglomerat yang menghalus ke atas, batupasir kasar hingga halus yang diendapkan pada lingkungan fluviodeltaic pada awal Miosen. Formasi ini diperangkap oleh batuan lempung karbonatan dari Formasi Bangko diatasnya (Lee, 1982 dalam Heidrick dan Aulia, 1993). Formasi Menggala memiliki penyebaran lateral yang paling luas berdasarkan Williams dan Eubank, 1995 dalam Katz dan Dawson Objek penelitian terletak pada formasi ini. b. Formasi Bangko, terdiri dari batulempung yang diendapkan pada lingkungan intertidal hingga lingkungan marin (Lee, 1982 dalam Heidrick dan Aulia, 1993). c. Formasi Bekasap, terdiri dari batupasir kasar-sedang dengan sisipan shale, batugamping tipis, dan lapisan batubara. (Katz dan Dawson, 1997). d. Formasi Duri, terdiri dari batupasir berbutir halus sampai menengah yang secara lateral berubah menjadi batulempung laut dalam dari Formasi Telisa. Formasi ini diendapkan pada geometri channel yang berkembang menjadi lingkungan delta (Putrohari, 1995). e. Formasi Telisa, diendapkan pada awal hingga pertengahan Miosen sebagai tanda berakhirnya fasa postrift. Formasi ini terdiri dari dominan batulempung, sedikit batulanau, dan batugamping dolomitan secara lokal (Putrohari, 1995). Formasi Telisa merupakan suatu batuan penutup (cap rock) regional bagi Kelompok Sihapas. 11

8 Sedimentasi Syn-Kompresi Pada fase ini terjadi proses kompresi yang berlangsung hingga sekarang (Heidrick dan Aulia, 1993). Proses ini mengakibatkan terbentuknya strukturstruktur antiklin dalam ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan antiklin yang telah terbentuk pada fase sebelumnya (deformasi F2). Pada saat yang bersamaan dengan kompresi ini berlangsung terjadi pengendapan Formasi Petani dan Formasi Minas yang diendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Telisa. Ketidakselarasan ini menunjukkan adanya perubahan fase tektonik ekstensi menjadi kompresi. Adapun ciri-ciri dari kedua formasi tersebut adalah: a. Formasi Petani diendapkan pada pertengahan hingga akhir Miosen. Formasi Petani terdiri dari dominan batulempung laut (Putrohari, 1995). Formasi Petani terdiri dari batulempung dan sedikit perselingan batupasir dan batulanau yang berubah mendangkal ke atas yang secara umum diendapkan pada lingkungan marin (Heidrick dan Aulia, 1993). b. Formasi Minas merupakan endapan Kuarter yang diendapkan tidak selaras di atas Formasi Petani. Formasi Minas tersusun atas lapisan-lapisan tipis alluvial gravel dan batupasir (Heidrick dan Aulia, 1993). 2.2 Geologi Daerah Lapangan Penelitian Lokasi Lapangan Rindang Daerah penelitian yaitu Lapangan Rindang yang terletak pada Blok Rokan, Cekungan Sumatra Tengah. Lapangan ini terletak kurang lebih 120 km ke arah Baratlaut dari Kota Pekanbaru ibukota Provinsi Riau, Indonesia (Gambar 2.4). Lapangan ini dioperasikan oleh PT Chevron Pacific Indonesia sejak tahun 1993 dengan jumlah sumur tiga buah (RND-1, RND- 2, dan RND-3). 12

9 Lapangan Rindang Gambar 2.4 Peta lokasi Lapangan Rindang (Laporan internal PT CPI) Stuktur Geologi Lapangan Rindang Lapangan Rindang merupakan salah satu lapangan yang terbentuk pada periode deformasi F2. Hal ini dicirikan oleh ukuran Lapangan Rindang yang relatif kecil dan berarah Utara-Selatan (Gambar 2.4). Pembentukan cekungan yang berumur Paleogen ini mempengaruhi arah arus sedimentasi yang diinterpretasikan berasal dari Timurlaut berdasarkan terdapatnya struktur tinggian di bagian Timurlaut pada zaman Paleogen (Gambar 2.5). Disamping itu berdasarkan Mertosono dan Nayoan (1974) pada saat pengendapan Kelompok Sihapas (Miosen Awal) terjadi proses transgresi dari Baratdaya menuju Timurlaut. 13

10 Lapangan Rindang merupakan lapangan yang memiliki perangkap struktur dengan kombinasi antara sesar dan antiklin. Struktur geologi yang terdapat pada Lapangan Rindang terdiri dari sesar naik berarah Baratlaut- Tenggara yang merupakan batas Timur Lapangan Rindang dan sesar mendatar mengiri yang merupakan batas Tenggara Lapangan Rindang. Disamping itu terdapat juga struktur antiklin yang merupakan bentuk perangkap pada Lapangan Rindang. Sesar dan antiklin ini terbentuk pada fase deformasi F3 dengan gaya kompresi berarah Timurlaut-Baratdaya (Gambar 2.6). Kombinasi dari perangkap struktur sesar dan antiklin ini mengakibatkan Lapangan Rindang memiliki jenis perangkap yang dikenal dengan 3 way dip closure fault dependent (Gambar 2.7). Lapangan Rindang Gambar 2.5 Cekungan Paleogen Sumatra Tengah (Satyana, 2008) 14

11 Lapangan Rindang Gambar 2.6 Kerangka struktur F2 dan F3 Cekungan Sumatra Tengah (Heidrick dan Aulia, 1993) U Keterangan: : Sumur : Sesar Naik : Sesar Mendatar mengiri Gambar 2.7 Peta struktur kedalaman top Batupasir A 15

12 2.2.3 Stratigrafi Lapangan Rindang Stratigrafi Lapangan Rindang terdiri dari beberapa formasi yang diperoleh dari data log pada Sumur RND-2 yaitu (Gambar 2.8): 1. Kelompok Pematang, pada Formasi Upper Red Bed yang tersusun atas batupasir dan konglomerat dengan sedikit batulempung berwarna merah hingga hijau. Formasi ini diendapkan pada lingkungan fluvialalluvial dan lakustrin (Katz dan Dawson, 1997). Formasi ini juga menjadi salah satu target reservoir minyak bumi di lapangan ini. 2. Formasi Menggala, tersusun atas batupasir halus dengan bioturbasi yang melimpah. Formasi Menggala merupakan reservoir dengan cadangan minyak bumi terbesar di lapangan ini. 3. Formasi Bangko, terdiri dari batulempung yang berlapis dengan batupasir halus. Formasi Bangko merupakan endapan yang mengisi lembah torehan (Incised valley fill) dengan batupasir tidal pada saat pengisian pertama. Formasi Bangko pada umumnya terdiri dari batulanau yang terendapkan secara progradasi pada lingkungan dangkal (Pujiarko dan Denison, 2000). 4. Formasi Bekasap, terdiri dari batupasir kasar-sedang hingga halus dengan bioturbasi. Formasi ini diendapkan pada lingkungan laut yang dipengaruhi oleh estuarine sand ridge dan sand flat, serta fasies tidal channel di bagian bawah (Pujiarko dan Denison, 2000). 5. Formasi Duri, terdiri dari batupasir berbutir halus sampai menengah yang secara lateral menjadi batulempung laut dalam dari Formasi Telisa. Formasi ini diendapkan pada geometri channel yang berkembang menjadi lingkungan delta (Putrohari, 1995). 6. Formasi Telisa, terdiri dari dominan batulempung, sedikit batulanau, dan batugamping dolomitan secara lokal (Putrohari, 1995). 16

13 Formasi yang menjadi obyek pada penelitian ini yaitu batupasir Formasi Menggala pada kedalaman 5190 feet, yang selanjutnya akan disebut sebagai reservoir Batupasir A. : Formasi obyek penelitian Gambar 2.8 Stratigrafi Lapangan Rindang pada Sumur RND-2 17