GEOLOGI DAERAH BULU DAN SEKITARNYA, KABUPATEN REMBANG, JAWA TENGAH TUGAS AKHIR A Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Oleh : ARIF RIFIYANTO 12005050 PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010
LEMBAR PENGESAHAN GEOLOGI DAERAH BULU DAN SEKITARNYA, KABUPATEN REMBANG, JAWA TENGAH TUGAS AKHIR A Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Arif Rifiyanto NIM. 12005050 Pembimbing I, Pembimbing II, Dr. Ir. Agus H. Harsolumakso Dr. Ir. Djuhaeni NIP. 19540810 198103 1 005 NIP. 19540827 198412 1 001
SARI Daerah penelitian berada pada daerah Bulu dan sekitarnya, Kabupaten Rembang, Provinsi Jawa Tengah, terletak pada 6º50 45-6º55 00 LS dan 111º23 30-111º26 00 BT dengan luas daerah penelitian 36,6 km 2 dan berada pada ketinggian 72-330 m di atas permukaan laut. Dari hasil observasi di lapangan serta analisis peta topografi dan citra SRTM, maka daerah penelitian dapat dibagi menjadi dua satuan geomorfologi, yaitu Satuan Pegunungan Lipatan dan Satuan Dataran Banjir. Satuan Pegunungan Lipatan dapat dibagi menjadi tiga subsatuan geomorfologi, yaitu Subsatuan Lembah Sinklin, Subsatuan Punggungan Homoklin, dan Subsatuan Lembah Antiklin. Stratigrafi daerah penelitian terdiri dari seri endapan yang menerus mulai dari Miosen hingga Pliosen, yang dapat dibagi menjadi enam satuan litostratigrafi, berurut dari tua ke muda, yaitu Formasi Tawun, Formasi Ngrayong, Formasi Bulu, Formasi Wonocolo, Formasi Ledok, dan Formasi Mundu. Struktur geologi yang terdapat pada daerah penelitian adalah perlipatan yang merupakan sebuah antiklin dengan sumbu berarah barat-timur. Pembentukan lipatan tersebut diperkirakan akibat pengaruh gaya kompresi berarah relatif utara-selatan. Lipatan tersebut terjadi pada kala Pliosen-Pleistosen, bersamaan dengan terjadinya pengangkatan pada Kala Plio-Pleistosen. i
ABSTRACT Administratively, Bulu is located at Rembang District, Central Java Province, Indonesia. The location ranges between latitude 6º50 45-6º55 00 and longitude 111º23 30-111º26 00. The study area is approximately 36,6 sq km. The study area has an elevation of between 72-330 m above sea level. From the results of field observation and analysis of topographic maps and SRTM imagery, the study area can be divided into two geomorphological units, they are Folded Mountains Unit and Flood Plains Unit. Folded Mountains Unit can be divided into three geomorphological sub units, they are Synclinal Valley Sub Unit, Homoclinal Ridge Sub Unit, and Anticlinal Valley Sub Unit. The stratigraphy of the study area consists of a continuous series of deposits ranging from Miocene to Pliocene, which can be divided into six lithostratigraphic units, from older to younger are Tawun Formation, Ngrayong Formation, Bulu Formation, Wonocolo Formation, Ledok Formation, and Mundu Formation. The geological structures that were found in this study area are an E-W trending anticline. This fold is expected due to the influence of relatively N-S trending compression force. This fold occurs in Pliocene-Pleistocene, at the same time with Plio-Pleistocene uplifting. ii
Rocks are records of events that took place at the time they formed. They are books. They have a different vocabulary, a different alphabet, but you learn how to read them. ~ John McPhee With their four-dimensional minds, and in their interdisciplinary ultra verbal way, geologists can wiggle out of almost anything. ~ John McPhee
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, penulis panjatkan segala puji dan syukur yang teramat dalam ke hadirat Allah SWT, karena hanya atas rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul Geologi Daerah Bulu dan Sekitarnya, Kabupaten Rembang, Jawa Tengah. Selama proses penyusunan makalah ini, penulis banyak menerima bantuan dan saran dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis bermaksud menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Dr. Ir. Agus H. Harsolumakso dan Dr. Ir. Djuhaeni atas kesediaannya menjadi pembimbing bagi penulis selama proses penelitian berlangsung hingga selesainya tugas akhir ini. 2. Ayahanda, ibunda, dan kakakku Fitria yang selalu memberikan dukungan, dorongan, doa, semangat, dan kasih sayang kepada penulis selama ini, sehingga menjadi motivasi bagi penulis untuk membahagiakan keluarga. 3. Sekar Arum Tri Widowati atas dukungan dan perhatiannya yang indah. 4. Rekan-rekan GEA, terutama rekan-rekan GEA 2005 yang dalam suka dan duka tetap bekerja sama dengan motivasi tinggi serta saling membantu selama perkuliahan berlangsung. 5. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis menyadari benar bahwa upaya maksimal dan sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas akhir ini belum sempurna. Untuk itu penulis mohon maaf apabila dalam karya tulis ini masih terdapat kekurangan maupun kesalahan. Sehingga kritik dan saran tetap penulis harapkan dari semua pihak. Semoga tugas akhir ini bermanfaat. Bandung, September 2010 Penulis, Arif Rifiyanto NIM. 12005050 iii
Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Allah SWT, yang selalu memberikan rahmat dan pertolongan-nya. Terima kasih ya Allah atas petunjuk dan arahan-mu sehingga penulis mendapat jalan yang tepat hingga saat ini. Dr. Ir. Agus H. Harsolumakso dan Dr. Ir. Djuhaeni yang terhormat, atas waktu dan kesabaran dalam membimbing penulis, sehingga penulis mendapat pengetahuan yang berharga mengenai geologi dan dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Ayahanda, ibunda, kakakku Fitria, serta keluarga di Bandung, Banten, dan Jakarta, atas pengorbanan, dukungan, dorongan, doa, dan segalanya. Sekar Arum Tri Widowati, sumber inspirasi dan semangatku yang indah. Teman-teman seperjuangan di GEA, khususnya teman-teman GEA 2005; Aldo, Apip, Awang, Bagonx, Bari, Cocow, Gilang, Jenggo, Kempi, Sony, Tony, Aam, Ageng, Agung Bos, Agung Wicak, Arvi, Ciput, Eko Kopet, Harman, Hendra, Ilham, Jawir, Kinim, Lisnanda, Panji, Riedo, Rully, Setra, Shinto, Topan, Tresno, Yuris, Vicky, Wanda, Adya, Cut, Dwi, Mba Dew, Gita, Hanna, Kanya, Maisi, Mel, Risca, Reni, Selly, dll. Pimpinan, seluruh dosen, dan karyawan di lingkungan Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, ITB. Semua orang di Rembang dan Blora, ibu-ibu warung, para petani, para penebang pohon jati, para karyawan PT. Perhutani, yang membuat matahari selalu terasa sejuk. Para bapak serta ibu pegawai Pemda dan Kesbanglinmas Kabupaten Rembang. Pak Warno & Istri, Pak Khoifin & Istri, Mas Amin & Istri, Mas Ali & Istri, atas kemurahan hati menyewakan rumahnya serta menyediakan makan dan minum. Mas Untung & Mas Bowo, para supir & kernet bis mini, serta para tukang becak, yang selalu setia mengantar sampai tempat tujuan. iv
DAFTAR ISI Hal. HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN SARI... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... i ii iii iv DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR FOTO... x DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan... 1 1.3 Lokasi Penelitian... 1 1.4 Kondisi Umum Daerah Penelitian... 3 1.5 Metode Penelitian... 3 BAB II GEOLOGI REGIONAL... 6 2.1 Fisiografi Regional... 6 2.2 Stratigrafi Regional... 8 2.3 Struktur Regional... 13 BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN... 17 3.1 Geomorfologi Daerah Penelitian... 17 3.1.1 Geomorfologi Umum Daerah Penelitian... 18 3.1.2 Analisis Pola Kelurusan... 21 v
3.1.3 Pola Aliran dan Tipe Genetik Sungai... 21 3.1.4 Satuan Geomorfologi Daerah Penelitian... 23 3.1.4.1 Satuan Dataran Banjir... 23 3.1.4.2 Satuan Pegunungan Lipatan... 24 3.2 Stratigrafi Daerah Penelitian... 29 3.2.1 Formasi Tawun... 31 3.2.1.1 Penyebaran dan Ketebalan... 31 3.2.1.2 Ciri Litologi... 31 3.2.1.3 Umur... 33 3.2.1.4 Lingkungan Pengendapan... 33 3.2.1.5 Hubungan Stratigrafi... 33 3.2.2 Formasi Ngrayong... 34 3.2.2.1 Penyebaran dan Ketebalan... 34 3.2.2.2 Ciri Litologi... 34 3.2.2.3 Umur... 39 3.2.2.4 Lingkungan Pengendapan... 39 3.2.2.5 Hubungan Stratigrafi... 39 3.2.3 Formasi Bulu... 40 3.2.3.1 Penyebaran dan Ketebalan... 40 3.2.3.2 Ciri Litologi... 40 3.2.3.3 Umur... 42 3.2.3.4 Lingkungan Pengendapan... 42 3.2.3.5 Hubungan Stratigrafi... 42 3.2.4 Formasi Wonocolo... 42 3.2.4.1 Penyebaran dan Ketebalan... 42 3.2.4.2 Ciri Litologi... 43 3.2.4.3 Umur... 47 3.2.4.4 Lingkungan Pengendapan... 47 3.2.4.5 Hubungan Stratigrafi... 48 vi
3.2.5 Formasi Ledok... 48 3.2.5.1 Penyebaran dan Ketebalan... 48 3.2.5.2 Ciri Litologi... 49 3.2.5.3 Umur... 52 3.2.5.4 Lingkungan Pengendapan... 52 3.2.5.5 Hubungan Stratigrafi... 53 3.2.6 Formasi Mundu... 53 3.2.6.1 Penyebaran dan Ketebalan... 53 3.2.6.2 Ciri Litologi... 53 3.2.6.3 Umur... 54 3.2.6.4 Lingkungan Pengendapan... 54 3.2.6.5 Hubungan Stratigrafi... 55 3.3. Struktur Geologi Daerah Penelitian... 57 3.3.1 Struktur Perlipatan... 57 3.3.2 Mekanisme Pembentukan Struktur Geologi... 58 BAB IV SEJARAH GEOLOGI... 60 BAB V KESIMPULAN... 66 DAFTAR PUSTAKA... xiv LAMPIRAN vii
DAFTAR GAMBAR Hal. Gambar 1.1. Peta lokasi daerah penelitian (modifikasi dari www.bakosurtanal.go.id)... 2 Gambar 2.1. Peta Fisiografi Jawa Timur (modifikasi dari van Bemmelen, 1949)... 8 Gambar 2.2. Kolom Stratigrafi Umum Peta Geologi Lembar Rembang (modifikasi dari Kadar dan Sudijono, 1994)... 9 Gambar 2.3. Pola struktur Pulau Jawa (Pulunggono & Martodjojo, 1994)... 15 Gambar 2.4. Pola struktur Pulau Jawa (Sribudiyani dkk., 2003)... 16 Gambar 3.1. Gabungan peta topografi dan citra SRTM daerah penelitian... 20 Gambar 3.2. Diagram roset yang menggambarkan pola kelurusan pada daerah penelitian... 21 Gambar 3.3. Peta Pola Aliran dan Tipe Genetik Sungai daerah penelitian... 22 Gambar 3.4. Peta Geomorfologi daerah penelitian... 25 Gambar 3.5. Kenampakan morfologi daerah penelitian dari citra SRTM... 26 Gambar 3.6. Kolom stratigrafi umum daerah penelitian (tanpa skala)... 30 Gambar 3.7. Peta Geologi daerah penelitian... 56 Gambar 3.8. Model Pure Shear (modifikasi dari Thomas dkk., 1973 dalam Twiss dan Moores, 1992)... 59 Gambar 4.1. Model geologi daerah penelitian pada kala akhir Miosen Awal... 63 Gambar 4.2. Model geologi daerah penelitian pada kala awal Miosen Tengah - tengah Miosen Tengah... 63 Gambar 4.3. Model geologi daerah penelitian yang memperlihatkan pengangkatan pada kala tengah Miosen Tengah... 64 Gambar 4.4. Model geologi daerah penelitian pada kala akhir Miosen Tengah... 64 viii
Gambar 4.5. Model geologi daerah penelitian pada kala awal Miosen Akhir - tengah Miosen Akhir... 65 Gambar 4.6. Model geologi daerah penelitian pada kala akhir Miosen Akhir... 65 Gambar 4.7. Model geologi daerah penelitian yang memperlihatkan pengangkatan pada kala akhir Miosen Akhir... 66 Gambar 4.8. Model geologi daerah penelitian pada kala Pliosen Awal... 66 Gambar 4.9. Model geologi daerah penelitian pada kala Plio-Pleistosen... 67 Gambar 4.10. Model geologi daerah penelitian pada kala Pleistosen - Resen... 67 ix
DAFTAR FOTO Hal. Foto 3.1. Foto lembah sungai berbentuk U (foto ke arah utara dari BG5)... 19 Foto 3.2. Foto sungai dengan lebar sungai 10 kali lebar penampang basah (foto ke arah timur dari KD3)... 19 Foto 3.3. Tipe genetik sungai di daerah penelitian, konsekuen (BL3), subsekuen (DW8),dan obsekuen (NG23 dan SD13)... 23 Foto 3.4. Satuan Dataran Banjir (foto ke arah barat laut dari daerah Ngantulan).. 24 Foto 3.5. Satuan Dataran Banjir (foto ke arah barat dari daerah Kalijeper)... 24 Foto 3.6. Subsatuan Lembah Sinklin (foto ke arah utara dari daerah Pejaten)... 27 Foto 3.7. Subsatuan Lembah Sinklin (foto ke arah utara dari daerah Bulu)... 27 Foto 3.8. Subsatuan Punggungan Homoklin (foto ke arah utara menghadap punggungan homoklin dari Gunung Watumiring)... 28 Foto 3.9. Subsatuan Punggungan Homoklin (foto ke arah utara menghadap punggungan homoklin dari SD22)... 28 Foto 3.10. Subsatuan Lembah Antiklin (foto ke arah selatan dari Gunung Baladewa)... 29 Foto 3.11. Subsatuan Lembah Antiklin (foto ke arah selatan dari Gunung Lemahbang)... 29 Foto 3.12. Singkapan batugamping Formasi Tawun (Lokasi SR8)... 32 Foto 3.13. Singkapan batugamping Formasi Tawun (Lokasi TK1)... 32 Foto 3.14. Singkapan batupasir kuarsa Formasi Ngrayong yang terletak di penambangan pasir di daerah Sitirejo (Lokasi SR18), para penambang pasir di kanan tengah sebagai skala... 35 Foto 3.15. Singkapan batupasir kuarsa Formasi Ngrayong (Lokasi NG1)... 36 x
Foto 3.16. Singkapan batupasir kuarsa Formasi Ngrayong, memperlihatkan struktur sedimen laminasi sejajar dan perlapisan bersilang (Lokasi SR18)... 36 Foto 3.17. Singkapan batugamping Formasi Ngrayong (Lokasi NG5)... 37 Foto 3.18. Singkapan batugamping bioklastik Formasi Ngrayong (Lokasi AB18). 37 Foto 3.19. Singkapan batulempung Formasi Ngrayong (Lokasi GT12)... 38 Foto 3.20. Singkapan batulanau Formasi Ngrayong (Lokasi BG5)... 38 Foto 3.21. Singkapan batugamping bioklastik Formasi Bulu (Lokasi AL15)... 41 Foto 3.22. Singkapan batugamping bioklastik Formasi Bulu (Lokasi AB2.10)... 41 Foto 3.23. Singkapan napal Formasi Wonocolo (Lokasi KD6)... 44 Foto 3.24. Singkapan napal Formasi Wonocolo (Lokasi BG7)... 44 Foto 3.25. Singkapan napal Formasi Wonocolo (Lokasi DW11)... 45 Foto 3.26. Singkapan napal Formasi Wonocolo, memperlihatkan struktur sedimen laminasi sejajar (Lokasi KD4)... 45 Foto 3.27. Singkapan batugamping kalkarenit Formasi Wonocolo (Lokasi KD5).. 46 Foto 3.28. Singkapan batugamping kalkarenit Formasi Wonocolo (Lokasi DW13) 46 Foto 3.29. Singkapan batupasir Formasi Ledok (Lokasi DW2.6)... 50 Foto 3.30. Singkapan batupasir Formasi Ledok (Lokasi BL2.3)... 50 Foto 3.31. Singkapan batugamping kalkarenit Formasi Ledok (Lokasi DW2.1)... 51 Foto 3.32. Singkapan perselingan batupasir dengan batugamping kalkarenit Satuan Batupasir-Batugamping (Lokasi BL12)... 51 Foto 3.33. Singkapan napal Formasi Mundu (Lokasi BG18)... 54 Foto 3.34. Singkapan-singkapan batupasir kuarsa pada lokasi SR18 (kiri, foto ke xi
arah barat) dan pada lokasi AB2.8 (kanan, foto ke arah barat) yang memperlihatkan kemiringan sayap-sayap lipatan... 58 xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D Lampiran E1 Lampiran E2 Lampiran E3 Lampiran F Analisis Petrografi Analisis Mikropaleontologi Analisis Kalsimetri Analisis Struktur Peta Geomorfologi Peta Lokasi Pengamatan Peta Geologi Kolom Stratigrafi Umum xiii