GEOLOGI DAN STUDI BATUPASIR NGRAYONG DAERAH NGAMPEL DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BLORA, JAWA TENGAH TUGAS AKHIR A Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu pada Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Oleh : Nadiah Himayatillah 12007013 PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011
LEMBAR PENGESAHAN GEOLOGI DAN STUDI BATUPASIR NGRAYONG DAERAH NGAMPEL DAN SEKITARNYA, KABUPATEN BLORA, JAWA TENGAH TUGAS AKHIR A Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S-1) pada Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Pengusul, Nadiah Himayatillah NIM 12007013 Menyetujui, Pembimbing I, Dr. Ir. Yan Rizal, Dipl. Geol. 19580708 198703 1 002
Segala puji bagi Allah, Tuhan seluruh alam (QS Al-Fatihah: 2) Dan Dialah yang berkuasa atas hamba-hamba-nya. Dan Dia Maha Bijaksana,Maha Mengetahui (QS Al-An'am: 18) "My Precious" Gollum, The Lord of The Rings: The Two Towers Sebuah persembahan terindah, Teruntuk Ayah, Ibu, dan Adik tercinta
SARI Daerah penelitian terletak di Desa Ngampel dan sekitarnya, Kabupaten Blora, Jawa Tengah. Letak geografis daerah penelitian yaitu 9234500 mn - 9239500 mn dan 547130 me - 553450 me (UTM WGS 84, Zona 49S) dengan luas daerah + 31,5 km 2. Daerah penelitian terdiri dari dua satuan geomorfologi, yaitu Satuan Perbukitan Antiklin Plantungan dan Satuan Dataran Denudasional Tempuran. Stratigrafi daerah penelitian terdiri dari empat satuan litostratigrafi, dimulai dari satuan batugamping yang diendapkan pada Miosen Awal, kemudian satuan batupasir yang berumur Miosen Tengah dilanjutkan dengan satuan napal yang diendapkan di atasnya pada Miosen Akhir, dan terakhir adalah berupa satuan dataran aluvial. Gaya struktur berarah utara-selatan membentuk struktur geologi pada daerah penelitian yang berupa antiklin, sesar naik, dan dua sesar mendatar yang terbentuk pada Kala Pliosen dan Pleistosen. Proses pengangkatan dan erosi kemudian membentuk bentang alam yang terjadi saat ini. Batupasir Ngrayong terdiri atas perselingan batupasir kuarsa dan batugamping bioklastik. Pada singkapan daerah penelitian, ditemukan adanya sisipan berupa lignit yang menunjukkan lingkungan pengendapan dengan arus yang tenang, dan ditemukan pula adanya sisipan gipsum yang menunjukkan bahwa pengendapannya terdapat pada daerah dengan kadar penguapan yang tinggi. Analisis granulometri menunjukkan adanya lima dominasi suspensi dan tujuh saltasi pada dua belas sampel, analisis mikropaleontologi menunjukkan lingkungan pengendapannya berada pada zona transisi hingga neritik dalam. Berdasarkan asosiasi fasies yang ada, Batupasir Ngrayong pada daerah Ngampel diinterpretasikan diendapkan pada lingkungan laut dangkal, rawa, dan pantai. Kata kunci: Ngrayong, Ngampel, granulometri iii
ABSTRACT Research area is located on Ngampel Village, Blora Regency, Central Java, which is geographically 9234500 mn - 9239500 mn and 547130 me - 553450 me (UTM WGS 84, Zone 49S) and it is about + 31,5 km 2. Research area consists of two geomorphology units, Plantungan Anticline Hill Unit and Tempuran Denudasional Plain Unit. Stratigraphy unit consists of four units. First is limestone unit that was deposited in Early Miocene, then sandstone unit in Middle Miocene. Marl unit was deposited on the underlying strata in Late Miocene, and the last is aluvial plain unit. Geological structure that were found are anticline, reverse fault, and strike-slip fault, that had been developed by N-S tectonic force since Pliocene until Pleistocene. Uplift and erosional process then created a morphology just like now. Ngrayong Sandstone consists of quartz sandstone and bioclastic limestone. In the outcrop of research area were found lignite interbeded that shows the depositional environment with a relatively calm current, and also the presence of gypsum interbeded indicated that the deposition area has a high level of evaporation. Granulometric analysis shows five suspension dominated and seven saltation dominated depositional environment from twelve samples, the micropaleontology analysis shows that the deposition environment is in a transitional until inner neritic. Based on facies associations, Ngrayong Sandstone on Ngampel area was deposited in shallow sea, swamp, and beach. Keywords: Ngrayong, Ngampel, granulometric iv
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir lapangan ini tepat pada waktunya. Penelitian Tugas Akhir ini berjudul "Geologi dan Studi Batupasir Ngrayong, Daerah Ngampel dan Sekitarnya, Kabupaten Blora, Jawa Tengah". Pada penelitian ini akan dibahas mengenai geologi daerah penelitian dan studi mengenai batupasir Ngrayong berdasarkan data lapangan dan data sekunder untuk mempelajari proses sedimentasinya. Banyak hal yang telah dilalui hingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Dimulai dari masa Tahap Persiapan Bersama yang cukup berat hingga awal penulis mempelajari tentang ilmu geologi dan kini penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir sebagai syarat untuk mencapai gelar Strata-1 pada Program Studi Teknik Geologi. Tugas akhir ini bukanlah akhir dari pembelajaran, tetapi merupakan suatu perjalanan baru dalam pembelajaran yang lebih luas, karena dalam seluruh hidup kita adalah untuk belajar. Semoga tugas akhir ini dapat diterima oleh semua pihak yang terkait dalam pelaksanaannya dan dapat memberikan kritik serta saran yang membangun mengenai studi yang telah dilakukan. Bandung, 6 Oktober 2011 Nadiah Himayatillah v
Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Allah SWT, yang selalu memberikan berbagai rahmat dan rizki yang tak terhingga, Tanpa-Mu aku tidak akan pernah ada di dunia ini, Ayah, Ibu, dan adik saya Alfi yang selalu mendoakan dan memberikan semangat terbaik, Dr. Ir. Yan Rizal, Dipl. Geol. yang terhormat, Atas segala perhatian, bimbingan, dan nasehatnya Orang-orang terbaik dalam hidup saya, Mbak Wiwid, Intan, Dwi, Mbak Nadia, Mbak Berli, Faidah, Zia, dan Fahmi Teman-teman GEA, Rezky, Eky, Teh Ojes, Probo, Hansen, Dian, Resti, Dewi, Dedew, Ijul, Cepu, Ardi, Leo, Ivan, Indi, Halmi, Tofa, Adus, Sani, dan terutama teman-teman GEA 2007, terima kasih untuk bantuan, saran, dan masukannya Teman-teman PANGEA, Geologi UPN "Veteran" Yogyakarta, Abimanyu, Niko, Nita, dan Fredy, terimakasih untuk bantuannya selama pemetaan, Mbak Iin dan Mas Puji, Terima kasih atas bantuan akomodasi selama pemetaan, Pak Acil dan Kang Ivan, Terima kasih atas bantuannya dalam mengolah sampel menjadi data analisis Pihak-pihak lain yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang turut membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini vi
DAFTAR ISI Hal. HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN... i LEMBAR PENGHARGAAN... ii SARI... iii ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... v UCAPAN TERIMA KASIH... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR FOTO... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Maksud dan Tujuan... 1 1.3 Lokasi Penelitian... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metode Penelitian... 2 1.5.1 Metode Penelitian... 2 1.5.2 Tahap Persiapan... 3 1.5.3 Tahap Studi Pendahuluan... 3 1.5.4 Tahap Penelitian Lapangan... 3 1.5.5 Tahap Pengolahan Data dan Analisis... 4 1.5.6 Tahap Penulisan Skripsi... 4 BAB II GEOLOGI REGIONAL... 5 2.1 Fisiografi Regional... 5 2.2 Stratigrafi Regional... 7 2.3 Struktur Regional... 15 vii
BAB III GEOLOGI DAERAH NGAMPEL DAN SEKITARNYA... 18 3.1 Geomorfologi Daerah Penelitian... 18 3.1.1 Geomorfologi Umum Daerah Penelitian... 18 3.1.2 Analisis Pola Kelurusan... 20 3.1.3 Pola Aliran dan Tipe Genetk Sungai... 22 3.1.4 Satuan Geomorfologi Daerah Penelitian... 23 3.1.4.1 Satuan Perbukitan Antiklin Plantungan... 23 3.1.4.2 Satuan Dataran Denudasional Tempuran... 27 3.2 Stratigrafi Daerah Penelitian... 28 3.2. 1 Satuan Batugamping... 31 3.2. 2 Satuan Batupasir... 33 3.2. 3 Satuan Napal... 37 3.2. 4 Satuan Endapan Aluvial... 40 3.3 Struktur Geologi Daerah Penelitian... 41 3.3.1 Struktur Perlipatan... 42 3.3.2 Struktur Sesar... 43 3.3.3 Mekanisme Pembentukan Struktur... 47 BAB IV STUDI BATUPASIR NGRAYONG... 49 4. 1 Latar Belakang Studi... 49 4. 2 Batasan Studi... 49 4. 3 Metode Analisis Lingkungan Batupasir Ngrayong... 50 4. 4 Batupasir Ngrayong... 53 BAB V SEJARAH GEOLOGI... 57 BAB VI KESIMPULAN... 61 DAFTAR PUSTAKA... 62 LAMPIRAN... 64 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta lokasi daerah penelitian (Barkosurtanal, 1999)... 2 Gambar 2.1 Peta fisiografi Jawa Timur (Bemmelen, 1949)... 7 Hal. Gambar 2.2 Stratigrafi Lembar Rembang beberapa penulis (Kadar dan Sudijono, 1994)... 8 Gambar 2.3 Pola kelurusan di Pulau Jawa (Pulonggono dan Martodjojo, 1994)... 16 Gambar 3.1 Citra SRTM daerah penelitian, citra SRTM 3D, dan skala ketinggian citra SRTM... 19 Gambar 3.2 Peta kemiringan lereng beserta presentase lereng daerah penelitian... 21 Gambar 3.3 Data SRTM daerah Ngampel dan sekitarnya beserta diagram roset kelurusan... 22 Gambar 3.4 Pola aliran (a) radial sentrifugal dan (b) rektangular... 22 Gambar 3.5 Peta pola aliran sungai daerah penelitian... 24 Gambar 3.6 Peta tipe genetik sungai daerah penelitian... 25 Gambar 3.7 Peta geomorfologi yang memperlihatkan dua satuan geomorfologi... 26 Gambar 3.8 Peta geologi yang menunjukkan penyebaran satuan batuan pada daerah penelitian... 29 Gambar 3.9 Kolom stratigrafi umum daerah penelitian... 30 Gambar 3.10 Kelurusan pada peta SRTM... 42 Gambar 3.11 Sketsa interpretasi keberadaan antiklin Plantungan... 43 Gambar 3.12 Sketsa interpretasi keberadaan sesar naik Tempuran... 44 Gambar 3.13 Sketsa interpretasi keberadaan sesar mendatar menganan Braholo... 45 Gambar 3.14 Sketsa interpretasi keberadaan sesar mendatar mengiri Ngampel... 46 Gambar 3.15 Rekonstruksi (a) awal kemunculan antiklin dan sesar naik, (b) kemunculan sesar mendatar, dan (c) bentukan saat ini... 47 Gambar 4.1 Stratigrafi beserta batasan studi batupasir Ngrayong... 50 ix
Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 5.1 Lokasi pengambilan sampel batupasir kuarsa pada peta lintasan (nomer dalam kotak merupakan nomer sampel)... 51 Hasil analisis granulometri berdasarkan posisi sampel pada peta lintasan... 52 Cekungan Jawa timur (kiri) dan penampang Pulau Jawa Kala Eosen- Oligosen (kanan)... 57 Gambar 5.2 Skema perkiraan lokasi penelitian pada Pra-Miosen... 58 Gambar 5.3 Skema pengendapan Satuan Batugamping... 58 Gambar 5.4 Skema pengendapan satuan batupasir... 59 Gambar 5.5 Skema pengendapan satuan napal... 59 Gambar 5.6 Skema struktur yang berkembang pada daerah penelitian... 60 Gambar 5.7 Skema bentang alam saat ini... 60 x
DAFTAR FOTO Hal. Foto 3.1 Satuan Perbukitan Antiklin Plantungan yang memanjang dari Timur ke Barat... 27 Foto 3.2 Satuan Dataran Denudasional Tempuran... 28 Foto 3.3 Singkapan batugamping di Desa Ngampel (Lokasi 4-24)... 31 Foto 3.4 Perselingan antara batugamping dan batupasir pada daerah penelitian (Lokasi 4-7)... 33 Foto 3.5 Gipsum yang teramati pada daerah penelitian (Lokasi 1-7)... 34 Foto 3.6 Sisipan lignit pada batupasir (Lokasi 1-9)... 35 Foto 3.7 Singkapan batulempung (Lokasi 8-14)... 35 Foto 3.8 Serpih yang teramati pada daerah penelitian (Lokasi 1-7)... 36 Foto 3.9 Napal yang tersingkap pada daerah penelitian (Lokasi 1-11)... 40 Foto 3.10 Endapan aluvial yang tersingkap pada Kali Braholo... 41 Foto 3.11 Shear fracture yang ditemukan pada daerah penelitian (Lokasi 4-4)... 45 Foto 3.12 Adanya kemunculan mata air panas pada Kali Broholo... 46 Foto 4.1 Singkapan yang memperlihatkan perselingan antara batupasir dengan batugamping pada satuan batupasir (Lokasi 4-7)... 53 Foto 4.2 Sisipan lignit pada batupasir (Lokasi 1-9)... 54 Foto 4.3 Sisipan gipsum yang teramati pada daerah penelitian (Lokasi 1-7)... 54 Foto 4.4 Batulempung yang teramati pada daerah penelitian (Lokasi 8-14)... 55 Foto 4.5 Serpih yang teramati pada daerah penelitian (Lokasi 3-3)... 56 xi
DAFTAR TABEL Hal. Tabel 3.1 Klasifikasi lereng van Zuidam (1985)... 20 Tabel 3.2 Klasifikasi campuran lempung-gamping (Pettijohn, 1957)... 38 Tabel 3.3 Tabel data kalsimetri... 38 xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D Lampiran E Lampiran F Deskripsi Petrografi Analisis Kalsimetri Analisis Granulometri Analisis Struktur Analisis Mikropaleontologi Stratigrafi Komposit Lampiran G-1 Peta Geologi Lampiran G-2 Peta Lintasan Lampiran G-3 Peta Geomorfologi xiii