BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN III.1 GEOMORFOLOGI III.1.1 Morfologi Daerah Penelitian Morfologi yang ada pada daerah penelitian dipengaruhi oleh proses endogen dan proses eksogen. Proses endogen merupakan proses yang bersifat membangun atau konstruksional sedangkan eksogen bersifat merusak atau destruksional. Pada dasarnya, analisis geomorfologi dapat dilakukan dengan mempelajari bentukbentuk dan kerapatan kontur pada peta topografi maupun citra Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM). Bentuk-bentuk dan kerapatan kontur tersebut akan mencerminkan kondisi morfologi yang ada di lapangan. Jika dilihat berdasarkan citra SRTM, maka akan terlihat relief dan perbedaan ketinggian pada daerah penelitian. Analisis yang dilakukan berdasarkan peta topografi kemudian akan dicocokkan atau didukung dengan data pengamatan di lapangan. Bentuk-bentuk morfologi pada daerah penelitian juga dikontrol oleh litologi yang berbeda. Berdasarkan peta topografi, daerah penelitian memiliki pola-pola tertentu, seperti pola perbukitan, pola aliran sungai, kelurusan sungai, pola lembahan, dan keterdapatan gawir terjal. Pola punggungan pada daerah penelitian umumnya memiliki arah umum hampir barat - timur, terdapat juga pola perbukitan berarah hampir utara - selatan. Pola perbukitan di daerah penelitian dikontrol oleh jenis litologi yang berbeda. Pola perbukitan di bagian timurlaut peta, dikontrol oleh litologi batugamping bioklastik. Pola perbukitan di bagian barat dan dikontrol oleh litologi yang diperkirakan berupa batugamping kalkarenit, dan pada bagian selatan peta dikontrol oleh litologi berupa napal. Selain dikontrol oleh litologi, pola perbukitan daerah penelitian dikontrol oleh struktur berupa lipatan dan sesar. Saat ini, pola-pola perbukitan tersebut sangat dipengaruhi oleh proses-proses eksogen yang telah terjadi. 13

2 Kelurusan Umum Berarah SE NW Gambar 3.1 Pola umum kelurusan berarah SE - NW. Kiri menunjukkan pola kelurusan dari citra SRTM, kanan hasil pola kelurusan pada diagram roset. Berdasarkan citra SRTM dan hasil dari pengukuran arah kelurusan yang ditampilkan dalam diagram bunga (gambar 3.1), pola umum kelurusan daerah penelitian berarah SE - NW yang menunjukkan lembahan dan pola perbukitan dan kelurusan sesar mendatar, sesar turun serta jurus lapisan. Kelurusan yang berarah NE SW diinterpretasikan sebagai kelurusan sesar naik, punggungan dan pola perbukitan. Pola aliran sungai yang terdapat pada daerah penelitian berupa Pola aliran yang diambil berdasarkan pola aliran regional yaitu dendritik karena pada daerah penelitian pola aliran sungai tidak dapat dianalisa dengan baik(gambar 3.2). Pola aliran dendritik adalah pola aliran sungai yang mengalir pada batuan yang cukup lunak dan seragam, serta pada kemiringan yang relatif datar, yaitu pada daerah penelitian berada pada litologi berupa napal dan juga batugamping kalkarenit. 14

3 Keterangan: Pola aliran: Dendritik Gambar 3.2 Peta pola sungai daerah penelitian. III.1.2 Satuan Geomorfologi Daerah Penelitian Penulis membagi daerah penelitian menjadi enam satuan geomorfologi (Gambar 3.3) berdasarkan analisis yang telah dilakukan, menurut klasifikasi Lobeck (1939), yaitu: Satuan Lembah Sinkhole Gunung Antu, Satuan Punggungan Karst, Satuan Lembah Monoklin, Satuan Punggungan Perlipatan, Satuan Perbukitan Karst Terumbu Gunung Antu, Satuan Dataran Karst. 15

4 Keterangan: 1. Satuan Lembah Homoklin 2. Satuan Punggungan Karst 3. Satuan Lembah Sinkhole Gunung Antu 4. Satuan Perbukitan Karst Terumbu Gunung Antu 5. Satuan Punggungan Perlipatan 6. Satuan Dataran Karst Gambar 3.3 Peta satuan geomorfologi daerah penelitian. 1 km III Satuan Perbukitan Karst Terumbu Gunung Antu Satuan ini menempati 25% dari luas daerah penelitian yang terletak di utara dan timurlaut daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ± mdpl. Satuan ini tersusun oleh batugamping terumbu yang telah mengalami proses karstifikasi dan juga terstrukturkan oleh sebuah sesar (Foto 3.1). 16

5 Foto 3.1 Satuan perbukitan karst terumbu dibatasi oleh garis berwarna merah III Satuan Lembah Sinkhole Gunung Antu Satuan ini menempati sekitar 10% dari luas daerah penelitian yang terletak di baratlaut daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ± mdpl. Satuan ini ditandai oleh bentuk morfologi lembah yang terdiri dari batugamping yang telah mengalami proses karstifikasi berupa bentukan gua gua, sinkhole. Proses eksogen berupa pelapukan, erosi, pelarutan (Foto 3.2). Foto 3.2 Satuan Lembah Sinkhole yang memperlihatkan adanya lubang lubang hasil proses karstifikasi. 17

6 III Satuan Punggungan Karst Satuan ini menempati 12% dari luas daerah penelitian yang terletak di bagian barat daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ± mdpl. Satuan ini dicirikan oleh bentuk morfologi punggungan yang litologinya tersusun oleh batugamping klastik kalkarenit. Proses eksogen berupa pelapukan dan erosi (Foto 3.3). Foto 3.3 Proses karstifikasi yang terjadi pada Satuan Punggungan Karst yang membentuk stalaktit. III Satuan Lembah Homoklin Satuan ini menempati 18% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian timur - tenggara daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ± mdpl. Satuan ini dicirikan oleh morfologi lembah yang memiliki pola kelurusan yang berarah baratlaut tenggara, dan terdapat kemiringan lapisan batuan yang seragam pada satu arah. Jenis litologi umum pada satuan ini berupa batugamping kalkarenit dan napal. Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses eksogen berupa pelapukan dan erosi. 18

7 III Satuan Punggungan Perlipatan Satuan ini menempati 15% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian selatan peta. Satuan ini berada pada elevasi ± mdpl. Satuan ini dicirikan oleh morfologi punggungan yang memiliki pola kelurusan yang berarah utara - selatan. Jenis litologi umum pada satuan ini berupa napal dengan sedikit batugamping kalkarenit. Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses eksogen berupa pelapukan dan erosi. Terdapat struktur berupa sesar turun yang mengontrol terbentuknya punggungan ini. III Satuan Dataran Karst Satuan ini menempati 20% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian baratdaya daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±200mdpl. Satuan ini dicirikan oleh morfologi dataran dan terdapat sungai bawah tanah. Jenis litologi umum pada satuan ini berupa napal yang dominan dan sedikit batugamping kalkarenit. Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses eksogen berupa kartifikasi yang menghasilkan sungai bawah tanah dan pelarutan kalkarenit (Foto 3.4). Foto 3.4 Sungai bawah tanah pada bagian kiri foto dan hasil pelarutan kalkarenit pada bagian kanan foto. 19

8 III.2 STRATIGRAFI DAERAH PENELITIAN Gambar 3.4 Profil stratigrafi umum daerah penelitian yang menunjukkan pengelompokkan dalam 4 satuan batuan. 20

9 Berdasarkan ciri-ciri litologi yang teramati di lapangan dan hasil analisis laboratorium, pada daerah penelitian terdapat empat satuan batuan tidak resmi yaitu dari tua ke muda: Satuan Batugamping Terumbu, Satuan Batugamping Kalkarenit, Satuan Napal, dan Satuan Aluvial. Hasil penelitian terhadap ciri litologi ini digambarkan dalam bentuk peta geologi dengan skala 1: dan profil umum stratigrafi (tanpa skala) daerah penelitian (gambar 3.4). Satuan batuan pada daerah penelitian kemudian disetarakan dengan formasi batuan berdasarkan peneliti sebelumnya. III.2.1 Satuan Batugamping Terumbu Satuan Batugamping Terumbu merupakan satuan tertua pada daerah penelitian. Daerah penyebaran berada di tengah hingga utara timurlaut daerah penelitian dan menempati sekitar 25% dari luas daerah penelitian. Satuan ini ditandai dengan warna biru tua pada peta geologi. Singkapan ditemukan di sepanjang lintasan pada daerah Gunung Antu. Singkapan pada satuan ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar, singkapan masif, tanpa kedudukan. Satuan ini memiliki ketebalan yang paling besar dalam daerah penelitian. Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai lebih dari 2000 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih. Ciri Litologi Terdiri dari batugamping terumbu yang memiliki beberapa jenis batugamping bioklastik. Batugamping bioklastik, warna putih kekuningan, ukuran butir pasir - gravel, porositas baik, sorting baik - buruk, kemas tertutup dengan ketebalan berkisar antara 5 10 m. Terdapat beberapa jenis batugamping pada satuan litologi ini yaitu, Framestone, Rudstone, Floatstone, Packstone, dan Grainstone (Foto 3.5). 21

10 Foto 3.5 Batugamping Rudstone, kondisi agak lapuk berwarna coklat kehitaman, fragmen berupa koral dan batugamping. Foto 3.6 Batugamping Framestone, berwarna kuning kehijauan. Terdiri dari skeletal framework berupa head koral Analisis petrografi pada sayatan tipis batugamping terumbu ini (lampiran A), menunjukkan bahwa batugamping bioklastik memiliki tekstur bioklastik, grain supported. Butiran (80%) terdiri dari mineral kalsit, fosil foraminifera besar, alga dan cangkang moluska (0,04-0,1 mm) pecah - pecah. Matriks berupa lumpur karbonat yang telah terubahkan menjadi mikrit, dan juga ada yang telah terekristalisasi menjadi semen sparry kalsit (20%). 22

11 Umur Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/11/2. Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera besar dan kecil bentonik menunjukkan kisaran umur dari Satuan Batugamping Terumbu adalah Te5 hingga Tf2 (van der Vlerk dan Umbergrove, 1927) pada Kala Miosen Awal Miosen Tengah. Lingkungan Pengendapan Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/11/2. Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil dan besar bentonik menunjukkan lingkungan pengendapan Satuan Batugamping Terumbu berada dalam zona Laut Dangkal. Kesebandingan Stratigrafi Analisis batuan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa Satuan Batugamping Terumbu ini dapat disetarakan dengan Formasi Tendehantu (Djamal dkk. 1995). Tetapi terdapat beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan yaitu umur dari satuan batuan. Hubungan Stratigrafi Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua tidak dapat diketahui karena tidak tersingkap di daerah penelitian. Hubungan dengan satuan yang lebih muda (Satuan Batugamping Kalkarenit) diperkirakan selaras dan kontaknya berupa sesar naik. III.2.2 Satuan Batugamping Kalkarenit Satuan Batugamping Kalkarenit diendapkan secara selaras di atas Satuan Batugamping Terumbu pada daerah penelitian. Daerah penyebaran berada di timur, tengah dan barat daya daerah penelitian dan menempati sekitar 35% dari luas daerah penelitian. Satuan ini ditandai dengan warna biru muda pada peta geologi. Singkapan ditemukan di sepanjang sungai dan perbukitan serta punggungan pada daerah ini. Singkapan pada satuan ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar dengan arah jurus umum adalah tenggara - baratlaut. 23

12 Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai lebih dari 1400 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih tua dan dengan yang lebih muda ( Napal ) berupa kontak berangsur. Ciri Litologi Terdiri dari batugamping kalkarenit (Foto 3.7), dan perselingan antara batugamping kalkarenit dengan napal dimana kalkarenit lebih dominan. Struktur sedimen berupa perlapisan sejajar (Foto 3.8). Batugamping klastik kalkarenit, warna abu-abu kehijuan, ukuran butir halus, porositas baik, sorting baik, kemas tertutup, semen karbonatan, terdapat pecahan cangkang fosil. Napal, warna abu-abu terang, getas, karbonatan dengan ketebalan berkisar antara 10 cm - 2 m. Foto 3.7 Batugamping klastik kalkarenit, warna abu-abu kehijuan, ukuran butir halus, porositas baik, sorting baik, kemas tertutup, semen karbonatan, terdapat pecahan cangkang fosil. 24

13 Foto 3.8 Perselingan antara batugamping kalkarenit dengan napal. Napal berwarna abu abu terang, karbonatan Analisis petrografi pada sayatan tipis batugamping kalkarenit (lampiran A) menunjukkan bahwa batugamping kalkarenit memiliki tekstur klastik, terpilah sedang, kemas tertutup. Butiran (65%) terdiri dari butiran kuarsa, mineral karbonat, fragmen batuan, pecahan fosil yang berbentuk utuh pecah - pecah. Matriks berupa mineral lempung (15%), semen mineral lempung yang bersifat karbonatan (10%), porositas intergranular (10%). Umur Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/2 Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil planktonik menunjukkan kisaran umur dari Satuan Batugamping Kalkarenit adalah N12 hingga N15 (Bolli dan Saunders, 1985) pada Kala Miosen Tengah. Lingkungan Pengendapan Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/2. Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil bentonik menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan Satuan Batugamping Kalkarenit berada dalam zona Neritik Tengah. Mekanisme pengendapan pada Satuan Batugamping Kalkarenit memiliki mekanisme yang mirip dengan proses pengendapan sedimen klastik yaitu memerlukan arus yang 25

14 cukup besar. Selain itu, struktur perlapisan sedimen yang terdapat pada satuan ini umumnya berupa perlapisan sejajar. Kesebandingan Stratigrafi Berdasarkan ciri litologi dan analisis batuan yang telah dilakukan, Satuan Batugamping Kalkarenit ini dapat disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk, 1995). Tetapi terdapat beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan yaitu umur dan ketebalan dari satuan batuan. Hubungan Stratigrafi Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua berupa kontak struktur yaitu sesar naik sedangkan hubungan dengan satuan yang lebih muda (Satuan Napal) diperkirakan berupa kontak berangsur. III.2.3 Satuan Napal Daerah penyebaran berada di selatan hingga tengah daerah penelitian dan menempati sekitar 40% dari luas daerah penelitian. Singkapan ditemukan di selatan daerah penelitian dengan morfologi punggungan, lembah dan dataran. Satuan ini ditandai dengan warna hijau keabu- abuan pada peta geologi. Singkapan pada satuan ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar dengan arah jurus umum pada perselingan antara napal dengan batugamping kalkarenit (foto 3.10) adalah tenggara - baratlaut. Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai kurang lebih 2000 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih muda. Ciri Litologi Berupa napal berwarna abu-abu gelap pada kondisi lapuk dan abu abu kehijauan pada kondisi segar. Terdapat perselingan antara napal dengan batugamping kalkarenit dimana napal lebih dominan. Bersifat karbonatan dan banyak terdapat pecahan cangkang fosil foraminifera kecil dan juga moluska. 26

15 Foto 3.9 Napal, berwarna abu abu terang, karbonatan. Singkapan terletak di dasar sungai. Foto 3.10 Perselingan antara napal dengan batugamping kalkarenit, napal lebih dominan. 27

16 Analisis petrografi pada sayatan tipis Satuan Napal menunjukkan tekstur klastik, terpilah baik, kemas tertutup. Butiran (50%) terdiri dari mineral karbonat,dan mineral silikat berukuran mm, Matriks (40%), mineral lempung, karbonatan, semen (10%) berupa mineral lempung, karbonatan. Umur Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/9/5 dan AIK/8/1. Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil planktonik menunjukkan kisaran umur dari Satuan Napal adalah N12 hingga N17 (Bolli dan Saunders, 1985), yaitu Miosen Tengah Miosen Akhir. Lingkungan Pengendapan Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/1 dan AIK/9/5.Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil bentonik menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan Satuan Napal berada dalam zona Neritik Luar Batial Atas. Kesebandingan Stratigrafi Berdasarkan ciri litologi dan analisis batuan yang telah dilakukan, Satuan Napal ini dapat disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk, 1995). Tetapi terdapat beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan yaitu umur dari satuan batuan. Hubungan Stratigrafi Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua yaitu Satuan Batugamping Kalkarenit adalah berupa kontak berangsur. 28

17 3.2.5 Satuan Aluvial Satuan ini terdapat pada daerah penelitian tetapi tidak dapat terpetakan pada peta geologi skala 1: Ciri Litologi Satuan aluvial daerah penelitian terdiri dari material lepas berukuran lempung sampai bongkah yang berupa batugamping bioklastik, batugamping kalkarenit dan kerikil. Kebundaran material berkisar antara menyudut hingga membundar. Materialmaterial tersebut merupakan hasil erosi dari satuan batuan yang lebih tua. Foto 3.11 Menunjukkan material-material lepas sebagai hasil erosi batuan yang lebih tua. Umur Satuan ini berumur Resen karena proses pembentukannya masih berlangsung hingga saat ini. Hubungan Stratigrafi Satuan Aluvial memiliki hubungan yang tidak selaras dengan satuan batuan yang lebih tua. 29

18 III.3 Struktur Geologi Struktur geologi yang terdapat pada daerah penelitian berupa sesar naik dan sesar robekan yang memiliki arah relatif timurlaut baratdaya dan baratlaut - tenggara. Bukti-bukti di lapangan yang dapat menunjukkan adanya struktur tersebut antara lain berupa kekar gerus (shear fracture), kekar tarik (gash fracture), zona hancuran, dan gawir gawir berupa tebing tinggi yang cukup terjal. Foto 3.12 Shear fracture dan Gash fracture yang berada pada daerah penelitian yang hadir sebagai struktur penyerta daris struktur yang ada. III.3.1 Sesar Naik Gunung Antu Pada daerah penelitian memiliki arah yang relatif berarah timurlaut baratdaya, yang terbentuk akibat tegasan utama yang berarah baratlaut tenggara, arah sesar naik sesuai bila menggunakan konsep Simple Shear (Harding, 1965), bukti dilapangan keberadaan sesar naik ini adalah adanya gawir (Foto3.13) yang terbentuk antara lembah dan bukit yang memisahkan Satuan Batugamping Terumbu dengan Satuan Batugamping Kalkarenit. Pada sesar naik ini terbentuk juga sesar geser berupa sesar robekan yang hadir sebagai akomodasi akibat terbentuknya sesar naik, arah dari sesar robekan ini hampir utarabaratlaut selatantenggara. 30

19 Foto 3.13 Gawir sesar hasil dari struktur berupa tear fault pada bagian kiri dan kelurusan struktur pada SRTM pada bagian kanan dan singkapan batugamping yang dipengaruhi oleh sesar naik. 31