GEOLOGI DAERAH TUMPUKTENGAH DAN SEKITARNYA, KECAMATAN TALAWI, KOTAMADYA SAWAHLUNTO, SUMATERA BARAT TUGAS AKHIR A Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Disusun oleh: ELREY FERNANDO BUTARBUTAR 12007007 PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011
LEMBAR PENGESAHAN GEOLOGI DAERAH TUMPUKTENGAH DAN SEKITARNYA, KECAMATAN TALAWI, KOTAMADYA SAWAHLUNTO, SUMATERA BARAT Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan tugas akhir sarjana strata satu pada Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Bandung, 10 Oktober 2011 Elrey Fernando ButarButar NIM. 12007007 Pembimbing Dr. Ir. Chalid Idham Abdullah NIP. 195801051985031003
...penuhilah bumi dan taklukanlah itu... -Kejadian 1:28- "Rivers shift, oceans fall, and mountains drift" "We are like a judge confronted by a defendant who declines to answer, and we must determine the truth from the circumstantial evidence." -Alfred Wegener- Aku persembahkan untuk Bapaku, keluargaku, dan karena cintaku pada bumi..
KATA PENGANTAR Penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul Geologi Daerah Tumpuktengah dan Sekitarnya, Kecamatan Talawi, Kotamadya Sawahlunto, Sumatera Barat. Selama proses penyusunan makalah ini, penulis banyak menerima dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis bermaksud menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Keluarga penulis yang selalu memberikan rasa cinta, kasih, dan sayangnya. 2. Dr. Ir. Chalid Idham Abdullah selaku pembimbing tugas akhir yang telah memberikan bimbingan dan masukan yang sangat berguna bagi penulis dalam penyelesaian makalah ini. 3. Prof. Dr. Ir. Yahdi Zaim, Dr. Ir. Yan Rizal, Dipl. Geol., Dr. Aswan, ST, MT., Ir. Nurcahyo Indro Basuki, MT, Ph.D., dan Dr. Ir. Dardji Noeradi yang telah banyak meluangkan waktu untuk berdiskusi kepada penulis. 4. Seluruh staf dosen dan karyawan di Program Studi Teknik Geologi ITB atas semua pelajaran berharga yang didapat selama 4 tahun oleh penulis. 5. Pihak Radiant Bukit Barisan melalui Bapak Yarmanto dan Bang Litto Habrianta yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas kepada penulis dalam melakukan penelitian tugas akhir. 6. Christiana Kartika Sidauruk yang selalu menemani dan memberikan semangat penulis dalam keadaan apapun. 7. Katab, Ivan, Niken, Bang Dani, Ramtot, Sukir, Ical, Aurio, dan Eko yang bersamasama telah melewati 1 bulan 45 hari di bumi Ombilin yang penuh canda tawa. 8. Bang Jol, atas tumpangan mobilnya setiap hari di lapangan. 9. Pak Catering, yang selalu menyediakan makanan selama penulis di lapangan 10. Mak Upik dan keluarganya, atas tumpangannya selama basecamp TA di desa Sipang 11. Rekan-rekan GEA, terutama rekan-rekan GEA 2007 yang dalam suka dan duka selalu bekerja sama dan saling memotivasi selama masa studi berlangsung. 12. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang secara langsung maupun tidak langsung telah banyak membantu penulis iv
Penulis sangat berharap semoga penelitian ini bermanfaat bagi rekan-rekan pembaca dan dapat dipergunakan sebagai khazanah bacaan bagi ilmu pengetahuan. Bandung, 8 Oktober 2011 Penulis, Elrey Fernando ButarButar v
SARI Lokasi penelitian berada di daerah Tumpuktengah, Kecamatan Talawi, Kotamadya Sawahlunto, Sumatera Barat. Daerah penelitian memiliki luas 38 km 2 (7,75 km x 5 km) dan secara geografis terletak pada koordinat 100 43 34" LS - 100 50' 19" LS dan 0 33' 52" BT - 0 37' 9" BT. Morfologi daerah penelitian dibagi menjadi empat satuan geomorfologi, yaitu Satuan Perbukitan Lipatan, Satuan Dataran Homoklin, Satuan Perbukitan Intrusi yang dicirikan oleh perbukitan terjal yang tersusun dari granit, Satuan Dataran Aluvial yang ditunjukkan oleh morfologi dataran di sepanjang aliran Sungai Buluhrotan. Daerah penelitian terdiri atas lima satuan batuan yaitu berturut-turut dari tua ke muda adalah Satuan Granit Pra-Tersier, Satuan Serpih, Satuan Batupasir-Batulempung, Satuan Batupasir, serta Satuan Endapan Aluvial yang berada tidak selaras di atas keempat satuan lainnya. Satuan Serpih diendapkan pada lingkungan danau. Satuan Batupasir-Batulempung diendapkan pada lingkungan sungai berkelok. Satuan Batupasir diendapkan pada lingkungan sungai teranyam. Satuan Serpih disetarakan dengan Formasi Sangkarewang, Satuan Batupasir-Batulempung disetarakan dengan Formasi Sawahlunto, sedangkan Satuan Batupasir disetarakan dengan Formasi Sawahtambang. Struktur geologi yang berkembang pada daerah penelitian antara lain: Sesar Mendatar Tigotumpuk, Sesar Mendatar Parambahan, Sesar Mendatar Sarasah, dan Sesar Mendatar Tanjung Ampalu. Kata kunci: Tumpuktengah, Formasi Sawahlunto, Sesar mendatar vi
ABSTRACT The study area is located on Tumpuktengah, Talawi Subdistrict, Sawahlunto, West Sumatra. It covers about 38 km 2 (7,75 km x 5 km) and ranges between latitude 0 33' 52" - 0 37' 9" and longitude 100 43 34" - 100 50' 19". Morphology of this area is divided into four geomorphology units: Fold Hills Unit, Homoclinal Plain Unit, Intrusive Hills Unit is characterized by steep slopes and consists of granite, Alluvial Plain Unit is showed by plain morphology that lies alongside Buluhrotan River flow. The Stratigraphy of this area is divided into five illegitimate units of lithostratigraphy. The following are sorted from the oldest to the youngest, those are: Pre- Tertiary Granite Unit, Shale Unit, Sandstone-Claystone Unit, Sandstone Unit, and also Alluvial Unit which is deposited unconformably on all of those rocks as the youngest unit. Shale Unit is deposited in laccustrine environment and is equalized to Sangkarewang Formation. Sandstone-Claystone Unit is deposited in meandering streams and is equalized to Sawahlunto Formation. Sandstone Unit is deposited in braided river system and is equalized to Sawahtambang Formation. The geological structures that developed in the area include fault structures that are represented by Tumpuktengah Strike Slip Fault, Parambahan Strike Slip Fault, Sarasah Strike Slip Fault, and Tanjung Ampalu Strike Slip Fault Keywords: Tumpuktengah, Sawahlunto Formation, Strike slip fault vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR SARI ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR FOTO DAFTAR LAMPIRAN i ii iii iv vi vii viii xii xiii xv BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Maksud dan Tujuan 1 1.3 Lokasi Penelitian 1 1.4 Kondisi Umum Daerah Penelitian 2 1.5 Pembatasan Masalah 2 1.6 Metode dan Tahapan Penelitian 3 1.6.1 Tahap Pendahuluan 3 1.6.2 Tahap Pengambilan Data Lapangan 3 1.6.3 Tahap Analisis dan Pengolahan Data 4 1.6.4 Tahap Penyusunan Laporan dan Penyajian Data 4 BAB II GEOLOGI REGIONAL 5 2.1 Fisiografi Regional 5 2.2 Stratigrafi Regional 6 2.2.1 Formasi Brani 7 viii
2.2.2 Formasi Sangkarewang 7 2.2.3 Formasi Sawahlunto 8 2.2.4 Formasi Sawahtambang 8 2.2.5 Formasi Ombilin 9 2.2.6 Formasi Ranau 9 2.3 Tatanan Tektonik dan Struktur Geologi Regional 10 BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 12 3.1 Geomorfologi Daerah Penelitian 12 3.1.1 Penafsiran Pola Kelurusan 12 3.1.2 Satuan Geomorfologi 13 3.1.2.1 Satuan Perbukitan Intrusi 13 3.1.2.2 Satuan Perbukitan Lipatan 14 3.1.2.3 Satuan Dataran Homoklin 16 3.1.2.4 Satuan Dataran Aluvial 17 3.1.3 Pola Aliran dan Tipe Genetik Sungai 18 3.1.4 Tahapan Geomorfik Umum Daerah Penelitian 18 3.2 Stratigrafi Daerah Penelitian 19 3.2.1 Satuan Granit Pra-Tersier 20 3.2.1.1 Penyebaran 20 3.2.1.2 Ciri Litologi 20 3.2.1.3 Umur 21 3.2.1.4 Hubungan Stratigrafi 21 3.2.2 Satuan Serpih 22 3.2.2.1 Penyebaran 22 3.2.2.2 Ciri Litologi 22 3.2.2.3 Umur 24 ix
3.2.2.4 Lingkungan Pengendapan 24 3.2.2.5 Hubungan Stratigrafi 25 3.2.3 Satuan Batupasir-Batulempung 26 3.2.3.1 Penyebaran 26 3.2.3.2 Ciri Litologi 26 3.2.3.3 Umur 28 3.2.3.4 Lingkungan Pengendapan 28 3.2.3.5 Hubungan Stratigrafi 30 3.2.4 Satuan Batupasir 31 3.2.4.1 Penyebaran 31 3.2.4.2 Ciri Litologi 32 3.2.4.3 Umur 33 3.2.4.4 Lingkungan Pengendapan 33 3.2.4.5 Hubungan Stratigrafi 34 3.2.5 Satuan Endapan Aluvial 34 3.2.5.1 Hubungan Stratigrafi 35 3.3 Struktur Geologi Daerah Penelitian 35 3.3.1 Struktur Sesar 36 3.3.1.1 Sesar Mendatar Tumpuktengah 36 3.3.1.2 Sesar Mendatar Parambahan 37 3.3.1.3 Sesar Mendatar Sarasah 39 3.3.1.4 Sesar Mendatar Tanjung Ampalu 39 3.3.2 Mekanisme Pembentukan Struktur Geologi 41 BAB IV SEJARAH GEOLOGI 43 BAB V KESIMPULAN 47 x
DAFTAR PUSTAKA 48 LAMPIRAN xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Lokasi daerah penelitian (ditunjukkan oleh garis putus-putus merah) 2 Gambar 2.1. Fisiografi Sumatera Tengah (van Bemmelen, 1949) 5 Gambar 2.2. Tatanan stratigrafi cekungan Ombilin 6 (Koesoemadinata dan Matasak, 1981) Gambar 2.3. Peta Struktur Cekungan Ombilin, Sumatra Barat 10 (Situmorang dkk., 1981) Gambar 3.1. Kelurusan punggungan (garis merah) dari citra SRTM pada 13 daerah penelitian (a) dan diagram bunga kelurusan pada daerah penelitian (b) Gambar 3.2. Tipe genetik sungai di daerah penelitian 18 Gambar 3.3. Kolom stratigrafi daerah penelitian 19 Gambar 3.4. Sketsa profil Satuan Serpih (tanpa skala) (a) dan foto singkapan 25 yang dilakukan profil di lokasi SIP-7 (b) Gambar 3.5. Profil Satuan Batupasir tanpa skala (a) dan singkapan yang dilakukan profil (b) 30 Gambar 3.6. Kelurusan Sesar Mendatar Parambahan pada citra SRTM 38 Gambar 3.7. Kelurusan Sesar Mendatar Sarasah pada citra SRTM 39 Gambar 3.8. Kelurusan Sesar Mendatar Tanjung Ampalu pada citra SRTM 40 Gambar 3.9. Model simple-shear pada deformasi strike-slip (Harding, 1974) 41 Gambar 4.1. Skematik daerah penelitian pada Zaman Pra-Tersier 43 Gambar 4.2. Skematik daerah penelitian pada Kala Eosen 44 Gambar 4.3. Skematik daerah penelitian pada Kala Oligosen 44 Gambar 4.4. Skematik daerah penelitian pada Kala Miosen Awal 45 Gambar 4.5. Kompresi yang terjadi setelah pengendapan Satuan Batupasir 45 Gambar 4.6. Skematik daerah penelitian pada akhir Kala Miosen 46 Gambar 4.7. Skematik daerah penelitian saat ini 46 xii
DAFTAR FOTO Foto 3.1. Satuan Perbukitan Intrusi (foto menghadap ke arah timur, ke arah Bukit Tungkar) 14 Foto 3.2. Satuan Perbukitan Lipatan (foto menghadap ke arah selatan, diambil dari Bukit Sulah) 15 Foto 3.3. Satuan Dataran Homoklin (foto menghadap ke arah barat) 16 Foto 3.4. Satuan Dataran Aluvial (foto menghadap ke arah barat, ke arah Sungai Buluhrotan) 17 Foto 3.5. Foto singkapan granitoid di Desa Sipang (a) dan kenampakan batuan dalam skala hand specimen (b) 20 Foto 3.6. Foto singkapan granitoid di Desa Datarmasiang 21 Foto 3.7. Singkapan serpih di lokasi DTR-2 (a) dan kenampakan khas papery shale (b) 23 Foto 3.8. Singkapan perselingan serpih dengan batupasir di lokasi DTR-4 23 Foto 3.9. Singkapan serpih dengan struktur slump di lokasi SIP-6 24 Foto 3.10. Singkapan kontak granit dengan Satuan Serpih di lokasi DTR-3 25 Foto 3.11. Singkapan batupasir ciri khas endapan channel pada di lokasi TKR-2 (a) dan foto jarak dekat batupasir konglomeratan (b) 27 Foto 3.12. Singkapan kontak antara Satuan Serpih dengan Satuan Batupasir-Batulempung di lokasi DTR-5 27 Foto 3.13. Singkapan perselingan batupasir dan batubara yang juga memperlihatkan struktur sedimen silang-siur di lokasi PRB-2 28 Foto 3.14. Singkapan perselingan batupasir, batulanau, dan batubara dengan kandungan pirit di lokasi BDB-6 29 Foto 3.15. Singkapan batupasir Formasi Sawahlunto dengan kandungan moluska air tawar 30 Foto 3.16. Morfologi Bukit Sialangbargantung berupa batupasir amalgamated 31 Foto 3.17. Singkapan batupasir dengan struktur paralel bedding di lokasi ABR-5 32 xiii
Foto 3.18. Foto dekat Satuan Batupasir Formasi Sawahtambang di lokasi BLH-1 33 Foto 3.19. Endapan aluvial di aliran Sungai Buluhrotan 35 Foto 3.20. Singkapan granit terkekarkan (a) dan foto dekat kekar gerus di lokasi SIP-4 (b) 37 Foto 3.21. Singkapan serpih dengan gejala perlipatan (a) dan foto dekat di lokasi PRB-3 (b) 37 Foto 3.22. Kekar gerus pada zona Sesar Mendatar Parambahan di lokasi ABR-1 38 Foto 3.23. Kelurusan punggungan antara Bukit Alangbargantung dengan lembah di sebelah timurnya 40 xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D Lampiran E Analisis Petrografi Analisis Palinologi Analisis Granulometri Analisis Struktur Geologi Peta Lintasan (E-1), Peta Geomorfologi (E-2), dan Peta Geologi (E-3) xv