BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 3.1. Geomorfologi Daerah Penelitian Morfologi muka bumi yang tampak pada saat ini merupakan hasil dari proses-proses geomorfik yang berlangsung. Proses geomorfik menurut Thombury (1969) adalah seluruh perubahan fisik dan kimiawi yang mempengaruhi bentuk dari suatu muka bumi. Bentukan topografi dan morfologi muka bumi dipengaruhi oleh proses eksogen seperti pelapukan (weathering), erosi, transportasi, aktivitas organisme dan proses ekstrateresterial serta proses endogen seperti vulkanisme dan gerakan lempeng bumi. Menurut Lobeck (1939), pembentukan rupa muka bumi dikontrol oleh beberapa faktor utama, yaitu struktur, proses dan tahapan. Struktur berkaitan dengan posisi dan tata letak batuan (bentuk lapisan batuan). Proses adalah aktivitas yang mengubah bentuk rupa muka bumi. Tahapan merupakan besaran erosi yang terjadi pada suatu waktu di suatu daerah hingga terbentuk bentukan akhir muka rupa bumi Morfologi Umum Daerah Penelitian Geomorfologi pada daerah penelitian ditentukan berdasarkan pengamatan awal pada peta topografi dan citra radar satelit (SRTM) serta pengamatan langsung di lapangan. Pengamatan awal yang dilakukan pada peta topografi mencakup tesktur berupa kerapatan kontur dan penyebaran kontur sedangkan pada citra satelit yang berupa warna, rona, tona, bentuk, tekstur dan pola, yang dapat menunjukkan perbedaan tinggi dan relief, pola kelurusan, pola aliran sungai, kemiringan lereng dan lain sebagainya. Hasil penggabungan pengamatan peta topografi dan citra satelit dengan pengamatan langsung di lapangan adalah satuan geomorfologi yang dapat menjelaskan tahapan geomorfologi di daerah penelitian. 20

2 Gambar 3.1. Citra satelit (SRTM) menunjukkan Geomorfologi daerah penelitian, kotak merah merupakan batas lokasi penelitian Secara umum, tahapan geomorfik di daerah penelitian terdiri atas tahapan geomorfik muda hingga dewasa. Tahapan geomorfik muda ditandai oleh morfologi yang terjal dengan lembah sungai berbentuk V serta didominasi oleh erosi vertikal. Tahapan geomorfik dewasa ditandai oleh morfologi yang relatif landai dengan lembah sungai berbentuk U dan dominasi erosi horizontal Satuan Geomorfologi Daerah penelitian Satuan geomorfologi daerah penelitian dapat dibagi menjadi 3 satuan berdasarkan klasifikasi Lobeck (1939), yaitu : Satuan Perbukitan Antiklin, Satuan Perbukitan Monoklin dan Satuan Dataran Aluvial (Lampiran C2) Satuan Perbukitan Antiklin Gambar 3.2. Satuan Perbukitan Antiklin, foto diambil di bagian utara daerah penelitian di sekitar sumbu antiklin. Hutan di bagian latar belakang merupakan perbatasan Indonesia Malaysia. Foto ke arah utara. 21

3 Satuan Perbukitan Antiklin terletak di bagian timurlaut (NE) penelitian dengan luas 8,4 km 2 atau 36 % dari luas daerah penelitian, diwakili dengan warna jingga (light orange) dalam peta geomorfologi (Lampiran C2). Pada peta topografi, satuan ini dicirikan oleh kontur yang rapat dan memanjang berarah baratlaut-tenggara. Di lapangan, satuan ini dicirikan oleh perbukitan dan punggungan terjal dengan kemiringan lereng berkisar antara 10 0 sampai 70 0 dengan kemiringan lapisan kearah selatan dan utara dan berada pada ketinggian antara 90 meter hingga 240 meter dari permukaan laut. Gambar 3.3. Satuan Perbukitan Antiklin, memperlihatkan perbukitan di daerah utara daerah penelitian. Foto kearah barat. Litologi penyusun satuan ini terdiri atas batupasir, batulempung dan batubara. Bentuk lembah menyempit, berbentuk V (Gambar 3.4). Proses eksogen yang terlihat pada satuan ini adalah pelapukan dan longsoran. Proses erosi vertikal yang lebih dominan dibanding erosi horizontal menyebabkan satuan ini termasuk kedalam tahap geomorfik muda. Gambar 3.4. Lembah sungai pada Satuan Perbukitan Antiklin 22

4 Satuan Perbukitan Monoklin Gambar 3.5. Foto pada Satuan Perbukitan Monoklin memperlihatkan perbukitan yang lebih landai dibanding perbukitan pada Satuan Perbukitan Antiklin. Foto ke arah barat daya. Satuan Perbukitan Monoklin terletak di bagian tengah dari daerah penelitian dan memiliki luas 10 km2 atau 48 % dari luas daerah penelitian dan diwakili dengan warna kuning kehijauan dalam peta geomorfologi (Lampiran C2). Pada peta topografi, satuan ini dicirikan oleh kontur yang renggang di bagian tengah daerah penelitian. Satuan ini dicirikan oleh morfologi berupa dataran dan perbukitan landai dengan kemiringan lereng berkisar antara 30 sampai 300 yang pada peta geomorfologi dicirikan oleh kontur yang relatif renggang di seluruh bagian kecuali di bagian tenggara yang lebih rapat. Satuan ini terletak pada ketinggian 30 m sampai 100 m dari permukaan laut. Gambar 3.6. Satuan Perbukitan Monoklin memperlihatkan dataran dan perbukitan landai, pada latar belakang tampak Satuan Dataran Aluvial. Foto ke arah selatan. Litologi pada satuan ini terutama berupa batupasir dengan lembah sungai berbentuk V (Gambar 3.7) dengan sungai yang lebih lebar dibanding sungai pada Satuan Perbukitan Antiklin. Tahapan geomorfik satuan ini adalah tahap geomorfik muda. 23

5 Satuan Dataran Aluvial Gambar 3.7. Lembah sungai pada Satuan Perbukitan Monoklin Satuan Dataran Aluvial memiliki luas 4,9 km 2 atau 14 % dari luas daerah penelitian diwakili dengan warna abu-abu dalam peta geomorfologi (Lampiran C2). Satuan ini terletak di bagian selatan dan baratdaya daerah penelitian dengan ketinggian berkisar antara 0 m sampai 35 m dari permukaan laut dengan kemiringan lereng berkisar antara 0 0 sampai Gambar 3.8. Satuan Dataran Aluvial berupa rawa dan dataran banjir (floodplain). Foto ke arah selatan Litologi penyusun Satuan Dataran Aluvial berupa material lepas hasil erosi yang terbawa aliran sungai dan rawa berupa fragmen batuan berukuran lempung sampai bongkah. Morfologi sungai yang besar, berbentuk U dan teras sungai yang ditumbuhi tanaman bakau menunjukkan tahapan geomorfik dewasa. 24

6 Gambar 3.9. Sungai di daerah Satuan Dataran Aluvial, merupakan sungai utama di lokasi penelitian, daerah tepi sungai ditumbuhi tanaman bakau. Foto ke arah baratdaya Pola Aliran dan Tipe Genetik Sungai Pola aliran sungai di daerah penelitian berdasarkan pengamatran dari kecenderungan keseragaman aliran melalui pengamatan di lapangan maupun pengamatan melalui peta topografi, dapat dibagi menjadi 2 pola aliran sungai, yaitu: Pola Aliran Sungai Paralel Pola Aliran Sungai Paralel mendominasi lebih dari 80% daerah penelitian. Pola aliran ini ditafsirkan berhubungan dengan kemiringan lereng yang seragam atau dengan keadaan struktur kedudukan lapisan yang seragam. Pola Aliran Sungai Sub-Dendritik Pola Aliran Sungai Sub-Dendritik menempati 20% daerah penelitian. Pola aliran ini ditafsirkan berhubungan dengan keseragaman jenis litologi dengan kemiringan lereng yang datar hingga sangat landai. Pola ini dapat ditemui dibagian timur laut daerah penelitian dan di hilir sungai di bagian barat daya dimana sungai-sungai kecil yang berada di daerah penelitian bermuara ke sungai yang lebih besar. 25

7 Gambar Peta pola aliran sungai Tipe genetik sungai (Howard, 1967 op.cit Thornbury, 1989) di daerah penelitian berupa tipe konsekuen dan resekuen. Tipe sungai konsekuen diwakili oleh sungai-sungai yang mengalir ke arah selatan di bagian tengah hingga selatan daerah penelitian, merupakan sungai dengan arah aliran yang mengikuti kemiringan asli lapisan. Tipe sungai resekuen diwakili oleh sungai-sungai yang berada di daerah Satuan Perbukitan Antiklin, dimana sungai yang berada di utara sumbu antiklin mengalir ke arah utara sedangkan sungai yang berada di selatan sumbu antiklin mengalir ke arah selatan sesuai dengan kemiringan lapisan. 26

8 3.2. Stratigrafi Daerah Penelitian Berdasarkan ciri litologi dominan yang diamati di lapangan serta hasil analisis laboratorium, stratigrafi daerah penelitian dapat dikelompokkan menjadi 4 (empat) satuan berdasarkan penamaan satuan tidak resmi. Berdasarkan urutan dari tua ke muda adalah Satuan Batupasir I dan Satuan Batulempung - Batupasir yang disetarakan dengan Formasi Meliat, Satuan Batupasir II yang disetarakan dengan Formasi Tabul dan Satuan Aluvial (Gambar 3.13). Gambar Kolom Stratigrafi Satuan Tidak Resmi Daerah Kanduangan A, Nunukan, Kalimantan Timur (tanpa skala) 27

9 Satuan Batupasir I Satuan ini menempati bagian utara daerah penelitian, dengan luas area 25% dari luas penelitian. Pada peta geologi (Lampiran C3), satuan ini diberi warna kuning tua (deep yellow). Singkapan umumnya dijumpai dalam keadaan segar sampai lapuk. Jurus lapisan batuan secara umum berarah baratlaut-tenggara dan tenggara-baratlaut dengan kemiringan lapisan sebesar Ketebalan satuan tidak dapat dipastikan karena tidak ditemukannya kontak bagian bawah dari satuan ini, berdasarkan penyetaraan terhadap rujukan literatur serta rekonstruksi penampang, diperkirakan ketebalan lapisan sekitar 450 meter Gambar Foto batupasir abu-abu kehitaman dengan carbon streak Satuan ini terdiri atas batupasir dengan sisipan batulempung dan batubara di bagian atas. Batupasir yang merupakan komponen utama dari satuan ini memiliki karakteristik batupasir yang berlapis hingga masif berwarna abu abu kehitaman dan abu-abu kecoklatan, semen non karbonatan, berukuran pasir halus hingga sedang, pemilihan sedang hingga baik dengan bentuk butir membundar tanggung-membundar dengan komposisi utama kuarsa (Gambar 28

10 3.12). Di bagian atas dapat ditemui batupasir dengan carbonstreak. Struktur sedimen yang ditemui pada batupasir ini adalah laminasi sejajar. Batulempung dan batubara hadir sebagi sisipan dalam batupasir. Batulempung memiliki karakteristik berwarna abu-abu gelap dengan semen non karbonatan, kemas tertutup, porositas buruk. Batubara yang dijumpai memiliki karakteristik tidak mengkilap hingga mengkilap dengan ketebalan hingga 40cm (Gambar 3.13). Secara umum, satuan ini memiliki suksesi sedimen menipis dan menghalus ke atas (thinning & fining upward succession). Gambar Sisipan batubara setebal 40 cm pada satuan batupasir I Hadirnya endapan batupasir dengan carbonstreak, batulempung berwarna abu-abu gelap dan batubara menunjukan lingkungan pengendapan fluviatil hingga parralik. Adanya endapan yang menghalus ke atas dan lapisan dengan kandungan material organik yang semakin banyak di bagian atas mengindikasikan endapan di daerah delta plain yang kemudian berubah menjadi rawa. 29

11 Satuan ini merupakan satuan tertua di daerah penelitian dengan hubungan stratigrafi terhadap satuan di bawahnya tidak tersingkap di daerah penelitian. Berdasarkan ciri litologi dan posisi stratigrafi, satuan ini dapat disetarakan dengan Formasi Meliat (Hidayat, 1995) yang berumur miosen tengah Satuan Batulempung - Batupasir Satuan ini berada di utara daerah penelitian, menyebar di utara dan selatan serta di tengah sebaran Satuan Batupasir I, dengan luas area mencapai 10% dan ditandai dengan warna hijau pada peta geologi. Singkapan umumnya dijumpai dalam keadaan agak lapuk hingga sangat lapuk. Jurus lapisan batuan secara umum berarah baratlaut-tenggara dan tenggara-baratlaut dengan kemiringan lapisan sebesar Bagian bawah dari satuan ini berbatasan dengan Satuan Batupasir I sedangkan batas atasnya dengan Satuan Batupasir II. Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, ketebalan satuan ini adalah 150 meter. Gambar Batulempung berwarna kehitaman pada satuan Batulempung - Batupasir 30

12 Gambar Batubara pada satuan Batulempung - Batupasir Satuan ini dicirikan oleh perselingan batulempung dan batupasir dengan sisipan batubara. Batulempung pada satuan ini berwarna abu-abu kehitaman, semen non karbonatan, porositas buruk (Gambar 3.14), dengan sisipan tipis karbon (carbon streak) dan sisipan batubara dengan karakteristik kilap dull hingga vitreous, dengan ketebalan hingga 50 cm (Gambar 3.15). Batupasir berwarna kecoklatan hingga abu-abu kehitaman dengan semen non karbonatan, ukuran butir pasir sangat halus hingga halus, pemilihan baik, kemas tertutup, berlapis baik dengan struktur sedimen laminasi sejajar (paralel laminasi) (Gambar 3.16). Dari analisis petrografi, batupasir pada satuan ini memiliki komposisi utama kuarsa dan fragmen litik serta mineral sekunder oksida besi, dengan nama batuan quartz wacke. Hadirnya endapan perselingan batulempung berwarna abu-abu gelap, batupasir halus dan batubara menunjukan tingkat pengendapan material organik yang tinggi dengan lingkungan pengendapan fluviatil hingga parralik. Adanya endapan yang kaya dengan kandungan material organik mengindikasikan endapan di daerah rawa. 31

13 Gambar Batupasir dengan carbonstreak pada satuan Batulempung - Batupasir Secara stratigrafi, satuan ini terletak selaras dengan satuan Batupasir I di bagian bawah. Berdasarkan ciri litologi dan posisi stratigrafi, satuan Batulempung - Batupasir ini dapat disetarakan dengan Formasi Meliat (Hidayat, 1995) yang berumur Miosen Tengah Satuan Batupasir II Satuan Batupasir II tersebar dari bagian tengah wilayah penelitian ke arah selatan, dengan luas area mencapai 40 % daerah penelitian dan ditandai dengan warna kuning pada peta geologi. Singkapan dijumpai dalam keadaan segar sampai lapuk. Jurus lapisan batuan secara umum berarah baratlaut-tenggara dengan kemiringan lapisan sebesar Bagian bawah dari satuan ini berbatasan dengan Satuan Batulempung - Batupasir, sedangkan bagian atasnya ditutupi secara tidak selaras oleh Satuan Aluvial. Ketebalan satuan berdasarkan rekonstruksi penampang geologi diperkirakan mencapai 600 meter. 32

14 Gambar Batupasir abu abu berukuran sedang pada satuan batupasir II Satuan ini terdiri atas batupasir dengan sisipan lempung dan batubara dibagian bawah. Batupasir pada satuan ini memiliki karakteristik berwarna abuabu berukuran sedang dibagian bawah yang berubah menjadi kasar di bagian atas, semen non karbonatan, pemilahan sedang sampai baik, porositas sedang sampai baik, bentuk butir membundar tanggung membundar dengan komposisi utama kuarsa (Gambar 3.17). Struktur sedimen yang berkembang adalah struktur paralel laminasi. Batulempung dan batubara hadir sebagai sisipan dengan batulempung berwarna abu-abu gelap dan batubara dengan kilap vitreous setebal 20cm. Secara umum, satuan ini memiliki suksesi sedimen menebal dan mengasar ke atas (thickening & coarsening upward succession). Kehadiran batupasir kuarsa yang menebal dan mengasar ke atas, serta berkurangnya material organik mengindikasikan rezim aliran yang lebih kuat dibanding Satuan Batulempung - Batupasir. Endapan satuan ini dapat diinterpretasikan sebagai endapan di bagian delta plain distributary channel yang jika disebandingkan dengan Formasi Tabul merupakan endapan dari delta complex (Achmad & Samuel, 1984) 33

15 Secara stratigrafi, satuan ini terletak secara selaras dengan satuan Batulempung - Batupasir di bagian bawah. Berdasarkan ciri litologi dan posisi stratigrafi, satuan Batulempung - Batupasir ini dapat disetarakan dengan Formasi Tabul (Tmt) (Hidayat, 1995) yang berumur Miosen Akhir Aluvial Satuan ini meliputi 25 % dari daerah penelitian, dengan penyebaran di bagian baratdaya. Pada peta geologi, satuan ini ditandai dengan warna abu-abu. Satuan ini merupakan hasil rombakan dengan satuan batuan yang lebih tua. Dari pengamatan di lapangan, ketebalan satuan ini diperkirakan >10m. Satuan ini terletak secara tidak selaras dengan satuan yang ada dibawahnya. Satuan ini tersusun oleh endapan material lepas berukuran lempung sampai bongkah, berbentuk menyudut sampai membundar tanggung. Merupakan endapan sungai dan rawa Struktur Geologi Daerah Penelitian Struktur geologi daerah penelitian dapat diketahui dengan melakukan pengamatan pola kelurusan peta topografi dan citra satelit (SRTM) serta pengamatan struktur geologi di lapangan yang dilakukan dengan pengambilan data elemen struktur geologi secara deskriptif dan kuantitatif. Kelurusan pada daerah penelitian adalah kelurusan yang berarah tenggarabarat laut yang diperkirakan berhubungan langsung dengan pola struktur geologi pada daerah penelitian. Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian terdiri atas sesar anjak berarah baratlaut-tenggara dan perlipatan dengan sumbu berarah baratlaut-tenggara. Bukti-bukti yang diperoleh dilapangan yang menunjukkan adanya struktur-struktur tersebut diantaranya berupa adanya lapisan dengan kemiringan (dip) berarah timurlaut dan baratdaya serta offset lapisan batuan berupa air terjun yang terletak sesuai dengan kelurusan dari citra satelit (SRTM). 34

16 Struktur Lipatan Pada daerah penelitian terdapat dua lipatan, yaitu Antiklin Kanduangan yang terletak di utara dan Sinklin yang terletak diantara antiklin dan sesar anjak. Kedua struktur lipatan memiliki sumbu yang berarah baratlaut-tenggara sehingga memberikan kesimpulan awal bahwa arah tegasan utama yang bekerja di daerah penelitian memiliki arah timurlaut-baratdaya Antiklin Kanduangan Lipatan ini berada di bagian utara dari peta yang melibatkan Satuan Batupasir I. Lipatan ini ditandai dengan perubahan arah kemiringan pada lokasi NNK 0102 dan NNK 0505 yang berarah timurlaut menjadi baratdaya pada lokasi NNK 0105 dan NNK Lipatan ini merupakan lipatan utama di daerah penelitian, diperkirakan terbentuk pada miosen akhir - pliosen dan merupakan penerusan dari Busur Ahus (Ahus Arc) yang memiliki orientasi yang sama dengan Sebatik Arc Sinklin Kanduangan Lipatan ini berada diantara Antiklin Kanduangan dan Sesar Anjak yang melibatkan Satuan Batulempung - Batupasir. Lipatan ini ditandai dengan perubahan arah kemiringan pada lokasi NNK 0109, NNK 0202 dan NNK 0204 yang berarah baratdaya menjadi timurlaut pada lokasi NNK 0206 dan NNK Lipatan ini berorientasi baratlaut-tenggara dengan kenampakan terutama di bagian tenggara dan menghilang ke arah barat laut. Lipatan ini diperkirakan terbentuk karena adanya sesar anjak. 35

17 Struktur Sesar Struktur sesar yang dijumpai di daerah penelitian adalah sesar anjak yang memiliki jurus baratlaut tenggara dan sesar geser yang berarah utara selatan Sesar Anjak Kanduangan Gambar Indikasi sesar anjak di lokasi penelitian. Foto menunjukkan adanya air terjun setinggi 4 m di lokasi NNK Foto ke arah utara Sesar anjak dijumpai di bagian tengah ke arah utara dari daerah penelitian. Sesar tersebut memiliki kemiringan bidang sesar ke arah baratdaya. Bukti lapangan yang menunjukkan adanya sesar ini adalah adanya perubahan kemiringan yang cukup besar dari kemiringan landai hingga sedang (15-40 ), yang berubah menjadi kemiringan yang hampir tegak (70-80 ), offset di sungai yang memotong lapisan batupasir di lokasi NNK 0207 dan NNK 0308 serta kenampakan kelurusan pada citra satelit. Bagian yang naik diperkirakan adalah blok bagian selatan. 36

18 Gambar Foto air terjun dengan ketinggian 1,5 m di lokasi NNK Foto ke arah barat laut Sesar Geser Kanduangan Sesar geser di daerah penelitian diinterperetasikan berdasarkan adanya pola-pola kelurusan di bagian baratlaut daerah penelitian. Tidak ditemukan adanya bukti sesar tersebut di lapangan. Sesar tersebut diinterpretasikan sebagai sesar menganan (dekstral). Sesar tersebut memiliki trend utara selatan. 37