PETROGENESIS BATUAN BEKU INTRUSI DI DAERAH PERBUKITAN JIWO BARAT DAN TIMUR, KECAMATAN BAYAT, KABUPATEN KLATEN, PROVINSI JAWA TENGAH Mohammad Aditya Akbar *, Nugroho Imam Setiawan Jurusan Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada *corresponding author: adityakbar@yahoo.co.id ABSTRAK Penelitian ini dilatarbelakangi oleh kondisi Perbukitan Jiwo yang sangat kompleks dan menarik dengan adanya beraneka macam batuan yang tersingkap dari batuan sedimen, metamorf hinggga batuan beku. Penelitian ini dofokuskan pada keterdapatan batuan beku terutama batuan beku intrusi yang tersebar di Perbukitan ini. Telah banyak peneliti pendahulu yang telah membahas mengenai lokasi ini namun masih belum ada yang membahas mengenai persebaran dari batuan beku intrusi secara detail dan sistematis. Secara umum terdapat dua jenis batuan beku intrusi yang dijumpai yaitu gabro dan diorit. Penelitian ini dilakukan guna mengetahui perebaran batuan beku intrusi dan penamaannya. Sumber data yang digunakan berupa data lapangan yang ditunjang dengan data laboratorium. Data diperoleh dengan cara pengambilan sampel dari persebaran batuan beku intrusi yang ada di Perbukitan Jiwo Barat dan Timur kemudian ditandai pada peta dasar sebagai titik-titik lokasi pengambilan sampel. Sampel yang telah dikumpulkan tersebut kemudian akan dilakukan pengamatan terperinci di laboratorium dengan menggunakan metode petrografi. Pengamatan secara petrografi dilakukan dengan menggunakan metode point counting. Hasil penelitian mendapatkan bahwa Perbukitan Jiwo tersusun atas batuan beku dengan komposisi intermediet sampai basa. Terdapat tiga jenis batuan yang ditemukan yaitu olivine gabro, mikro gabro, dan diorit. I. PENDAHULUAN Perbukitan Jiwo secara adminsistrasi terletak di Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten, Provinsi Jawa Tengah. Lokasi ini memiliki kondisi geologi yang sangat menarik dengan adanya beraneka jenis batuan yang tersingkap dari batuan sedimen, beku hingga batuan metamorf dengan umur pra-tersier hingga Tersier. Banyaknya jenis batuan yang tersingkap di Perbukitan Jiwo menjadikan perbukitan ini menjadi obyek penelitian selama ini. Salah satu batuan yang ada di Perbukitan Jiwo adalah batuan beku baik batuan beku intrusi maupun ekstrusi. Rahardjo (1994) telah melakukan pemetaan geologi pada daerah ini dengan skala 1:100.00 dan Ia mengelompokkan batuan beku intrusi yang ada di daerah ini kedalam Formasi Intrusi Batuan Beku yang tersebar di Gunung Pendul pada Jiwo bagian barat dan Gunung Kebo pada Jiwo bagian timur. Kenyataannya di lapangan masih banyak sekali batuan beku intrusi baik skala besar maupun dalam skala kecil yang tersebar di lokasi ini, namun sebagian besar dalam kondisi lapuk sehingga persebaran dari batuan beku intrusi menjadi fokus utama pada penulisan makalah ini. II. KONDISI REGIONAL STRATIGRAFI Geologi regional Perbukitan Jiwo tersusun oleh Batuan Metamorf Pra Tersier, Formasi Wungkal-Gamping, Intrusi Batuan Beku, Formasi Oyo-Wonosari, dan Endapan Aluvial. Secara stratigrafi, urutan satuan batuan dari tua ke muda berdasarkan penamaan litostratigrafi menurut Rahardjo (2004) adalah sebagai berikut : 1. Batuan Metamorf Pra-Tersier Morfologi Perbukitan Jiwo tersusun oleh tebing-tebing yang terbiku kuat. Kuatnya hasil penorehan tersebut menghasilkan akumulasi endapan hasil erosi di kaki perbukitan ini yang dikenal sebagai koluvial. Puncak-puncak perbukitan yang tersusun dari batuan metamorfik terlihat menonjol dan beberapa diantaranya cenderung berbentuk kerucut 675
seperti puncak Jabalkat dan puncak Semanggu. Daerah dengan relief kuat ini dijumpai daerah Jiwo Timur mulai dari puncak Konang kearah timur hingga puncak Semangu dan Jokotuo. Perbukitan Jiwo Barat terdiri dari deretan perbukitan Gunung Kampak, Gunung Tugu, Gunung Sari, Gunung Kebo, Gunung Merak, Gunung Cakaran, dan Gunung Jabalkat. Batuan metamorf di daerah ini mencakup daerah di sekitar Gunung Sari, Gunung Kebo, Gunung Merak, Gunung Cakaran, dan Gunung Jabalkat yang secara umum berupa sekis mika, filit, dan banyak mengandung mineral kuarsa. Di sekitar daerah Gunung Sari, Gunung Kebo, dan Gunung Merak pada sekis mika tersebut dijumpai bongkah-bongkah andesit dan mikrodiorit. Zona-zona lapukannya berupa pelapukan membola yang banyak dijumpai di tepi jalan desa. Batuan beku tersebut merupakan batuan terobosan yang mengenai tubuh sekis mika. Menurut Rahardjo (2004) singkapan yang baik dijumpai di dasar sungaisungai kecil yang menunjukkan kekar kolom (columnar joint). Batuan metamorfik yang dijumpai juga berupa filit, sekis klorit, sekis talk, terdapat mineral garnet, kuarsit serta marmer di sekitar Gunung Cakaran dan Gunung Jabalkat. Sedangkan pada bagian puncak dari kedua bukit itu masih ditemukan bongkah-bongkah konglomerat kuarsa. Sampai saat ini batuan metamorfik tersebut ditafsirkan sebagai batuan berumur Pra-Tersier. Daerah Perbukitan Jiwo Timur mempunyai puncak-puncak bukit berarah barat-timur yang diwakili oleh puncak-puncak Konang, Pendul dan Temas, Gunung Jokotuo dan Gunung Temas. Gunung Konang dan Gunung Semangu merupakan tubuh batuan sekis-mika, berfoliasi cukup baik, sedangkan Gunung Pendul merupakan tubuh intrusi mikrodiorit. Gunung Jokotuo merupakan batuan metasedimen atau marmer dimana pada tempat tersebut dijumpai tanda-tanda struktur pensesaran (Rahardjo, 2004) 676 2. Formasi Wungkal-Gamping Formasi Wungkal-Gamping merupakan formasi yang berada diatas dari Satuan Batuan Metamorf Pra-Tersier. Kontak antara keduanya berupa kontak ketidakselarasan. Tersusun oleh batuan karbonat, persebarannya terdapat di Perbukitan Jiwo Barat dan Perbukitan Jiwo Timur. Pada Perbukitan Jiwo, terdapat pada Gunung Kampak, Gunung Wungkal, dan Gunung Tugu memiliki litologi batugamping berlapis, putih kekuningan, kompak, tebal lapisan 20 40 cm. Di daerah Gunung Kampak batugamping tersebut sebagian besar merupakan suatu tubuh yang masif, menunjukkan adanya asosiasi dengan kompleks terumbu (reef). Di antara Gunung Tugu dan Gunung Sari batugamping tersebut mengalami kontak langsung dengan batuan metamorfik (sekis mika). Kemudian keterdapatan di Perbukitan Jiwo Timur terdapat pada Gunung Temas. Formasi Wungkal Gamping menjadi satuan batuan tersier tertua di perbukitan Jiwo (Rahardjo,1994). Hasil analisis fosil foraminifera pada Formasi Wungkal Gamping menunjukkan adanya kandungan fosil foraminifera besar, yaitu Assilina sp., Nummulites javanus VERBEEK, Nummulites bagelensis VERBEEK dan Discocyclina javana VERBEEK. Kelompok fosil tersebut menunjukkan umur Eosen Tengah bagian bawah sampai Eosen Tengah bagian tengah. Sementara itu bagian atas formasi ini mengandung asosiasi fosil foraminifera kecil yang menunjukkan umur Eosen Akhir. Jadi umur Formasi Wungkal-Gamping ini adalah Eosen Tengah sampai dengan Eosen Akhir (Sumarso dan Ismoyowati, 1975 dalam Rahardjo, 2004). Sebagian dari satuan batuan ini semula merupakan endapan laut dangkal yang kaya akan fosil. Karena pengaruh gaya berat di lereng bawah laut, formasi ini kemudian meluncur ke bawah dan diendapkan kembali di laut dalam sehingga merupakan exotic faunal assemblage.
3. Intrusi Batuan Beku Persebaran batuan beku berada di sekitar Gunung Pendul. Batuan beku ini merupakan batuan intrusi yang mengintrusi batuan metamorf di Perbukitan Jiwo. Daerah di sekitar puncak Pendul merupakan satusatunya tubuh bukit yang seluruhnya tersusun oleh batuan beku. Kondisi morfologinya cukup kasar mirip perbukitan metamorfik namun relief yang ditunjukkan puncaknya tidak sekuat perbukitan metamorfik. Intrusi ini tersusun oleh batuan beku asam yaitu diorit. Intrusi ini diperkirakan menjadi batuan termuda yang menyusun perbukitan Jiwo (Rahardjo, 1994). Kemudian pada bagian barat dijumpai intrusi batuan beku dalam bentuk bongkah-bongkah diabas dengan tekstur ofitik maupun subofitik yang terlihat dengan jelas di lapangan. Batuan ini sebagian besar tersingkap dalam keadaan lapuk, sedangkan singkapan yang segar hanya dijumpai pada dasar-dasar lembah yang curam. Batuan beku pada daerah penelitian dengan komposisi basaltik berupa tubuh intrusi (dike) dijumpai menerobos batuan metamorf (sekis) dan batuan sedimen Eosen berupa batugamping Formasi Wungkal (Atmaja et al., 1991 dalam Rahardjo, 2004) Basalt menurut hasil penelitian merupakan basalt dengan tekstur porfiritik dengan kandungan fenokris 5-20% tersusun oleh mineral plagioklas, klinopiroksen maupun magnetit, dengan matriks tersusun oleh gelas maupun mineral sekunder yang terbentuk pada kondisi fasies sekis hijau, dicirikan oleh kehadiran klorit dan epidot pada batuan. Berdasarkan hasil analisa kimia batuan diperoleh dengan komposisi medium K-kalk alkali, serta berdasarkan data K-Ar menunjukan bahwa umur batuan adalah 33.1 Ma (untuk batuan beku yang menerobos sekis) dan berumur 24,3 Ma untuk batuan yang menerobos Formasi Wungkal (Atmaja et al., 1991 dalam Rahardjo, 2004) 4. Formasi Oyo-Wonosari 677 Formasi Oyo tersusun atas batugamping konglomeratan, napal tufan, dan tuf andesitan. Kandungan fosil yang ada yaitu Foraminifera besar yang umumnya berupa Lepidocyclina sp. dan Miogypsinas sp., Foreminifera kecil, dan Molusca. Kearah lebih muda anggota Oyo ini bergradasi menjadi dua fasies yang berbeda. Fosil-fosil yang ada menunjukkan umur Miosen Tengah-Miosen Akhir (Bothe, 1929 dalam Rahardjo, 2004). Sumarso dan Ismoyowati (1975 dalam Rahardjo, 2004), menentukan umur di daerah Manyaran yaitu Miosen Tengah pada kisaran N9-N13. Mengingat hubungannya yang menjemari dengan Formasi Wonosari maka dapat disimpulkan bahwa satuan ini berumur Miosen Tengah. Lingkungan pengendapannya yaitu laut dangkal atau neritik yang dipengaruhi oleh kegiatan gunung api. Selanjutnya adalah Formasi Wonosari yang tersusun oleh batugamping, batugamping napal-tufan, batugamping konglomeratan, batupasir tufan, dan batulanau. Batugamping yang mendominasi berupa batugamping berlapis baik dan batugamping terumbu. Penyebarannya meluas hampir setengah bagian dari Pegunungan Selatan memanjang ke timur, membelok ke arah utara di sebelah perbukitan Panggung hingga mencapai bagian barat dari daerah depresi Wonogiri Baturetno. Sebagian besar Formasi Wonosari membentuk morfologi kerucut kars di kawasan Gunung Sewu. 5. Endapan Aluvial Menurut Rahardjo (2004) setelah terjadi pengendapan batugamping di sekitar Perbukitan Jiwo tidak lagi ditemukan batuanbatuan berumur Pra-Tersier. Kala Pleistosen- Holosen diwakili oleh kehadiran pasir fluviovulkanik Merapi serta endapan lempung hitam yang berasal dari lingkungan rawa. Selain itu juga ditemukan breksi lahar. Kehadiran breksi lahar pada bagian utara dari Perbukitan Ngembel, berupa breksi dengan fragmen andesit dengan bermacam-macam
variasi ukuran. Fragmen tersebut berada pada matriks berukuran pasir halus-lanau yang bersifat tufan. Breksi ini diperkirakan berasal dari aliran lahar Gunung Merapi yang terhenti karena membentur bukit batugamping Ngembel yang terjadi pada Kala Pleistosen. Endapan pasir fluvio-vulkanik dari Gunung Merapi menempati dataran rendah di sebelah timurlaut, barat, dan selatan dari komplek Perbukitan Jiwo Barat. Litologi berupa pasir vulkanik lepas yang terbawa oleh aliran sungai dari lereng Gunung Merapi. Endapan ini juga diperkirakan berasal dari hasil erosi endapan lahar dan endapan vulkanik yang lain dan diendapkan jauh dari tubuh Gunung Merapi. Adanya persebaran endapan fluvio-vulkanik dimasa sekarang menjadi daerah pertanian dengan irigasi yang baik, digunakan untuk persawahan dan perkebunan. Selanjutnya endapan lempung hitam berasal dari rawa yang sebelumnya dilakukan reklamasi oleh Belanda. Secara lokasi menempati Gunung Kampak dan Ngembel sebelah timur Gunung Tugu dan dataran yang terletak di selatan Perbukitan Jiwo Timur. Litologi adalah lempung hitam yang cukup liat dan kaya akan material organik. Daerah ini kini menjadi persawahan, perkebunan, dan pemukiman warga yang cukup padat. Secara keseluruhan stratigrafi daerah penelitian dari batuan tertua hingga termuda. Sampel dan Metode Penelitian Pengambilan sampel dilakukan dengan cara pemetaan sistematik pada lokasi-lokasi yang dicurigai terdapat batuan beku intrusi dengan menggunakan acuan data geologi regional. Sampel yang telah diambil kemudian disayat untuk keperluan pengamatan petrografi. Pengamatan petrografi yang dilakukan menggunakan metode point counting dengan menghitung satu kristal mineral tiap sudut Micro gabro atau yang biasa juga disebut dengan diabas memiliki komposisi utama berupa plagioklas (42-63%) olivin (23-35%) dan klinopiroksen (5-18) dengan mineral 678 pandang. Satu sampel batuan diamati dengan jumlah 400 medan pandang sehingga didapatkan jumlah mineral yang lebih presisi kemudian dinormalisasi dalam bentuk persentase untuk mengetahui komposisi batuan sehingga didapatkan nama dari tiap batuan. III. DATA DAN PEMBAHASAN Berdasarkan sampel petrografi yang telah diamati didapatkan data hasil penamaan batuan. Secara umum batuan penyusun Perbukitan Jiwo bersifat intermediate hingga mafic. Batuan beku intrusi di Perbukitan Jiwo dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok batuan yaitu Olivine Gabbro, Micro Gabbro, dan Micro Diorite. Pada dasarnya komposisi dari ketiga batuan ini tidaklah jauh berbeda. Diorit dan Gabro hanya dibedakan berdasarkan kandungan warna index dan jumlah komposisi dari plagioklas. Diorit memiliki kandungan plagioklas An 0 -An 50 sedangkan gabro memiliki kandungan plagioklas An 50- An 100. Sedangkan yang dimaksud dengan micro gabbro merupakan batuan gabro dengan tekstur ukuran kristal yang lebih halus sehingga lebih susah dibedakan dengan mata. Olivin gabro memiliki kenampakan lapangan berwarna abu dengan tambahan warna hijau gelap dan berwarna coklat kehitaman dalam kondisi lapuk. Batuan ini memiliki tektur porfiritik dengan mineral-mineral penyusunnya dapat terlihat oleh mata. Secara petrografi batuan ini memiliki tingkat kristalinitas holokristalin dengan ukuran kristal yang kasar. Bentuk dan hubungan antar kristal subhedral dengan tekstur inekuigranular. Komposisi utama berupa mineral plagioklas (65-71%), olivin (19-20%), klinopiroksen (7-8%), klorit (0-4%), dan mineral opak (2-4%). sekunder berupa mineral opak (2-7%) dan klorit (2-4%). Kenampakannya di lapangan batuan ini sebagian besar dalam kondisi lapuk (spheroidal weathering), memiliki warna abu
gelap dengan tekstur porfiroafanitik dan strukur masif. Secara petrografi tersusun atas kristal mineral seluruhnya, memiliki ukuran kristal sedang dengan bentuk subhedral, dengan tekstur subofitik dimana mineral piroksen dikelilingi oleh mineral plagioklas. Diabas biasa ditemukan dalam bentuk sill atau dike. Mikro diorit memiliki kenampakan lapangan yang hampir mirip dengan kenampakan dari mikro gabro dengan warna abu gelap dan cenderung coklat kehitaman dalam kondisi lapuk. Batuan ini memperlihatkan adanya pelapukan membola (spheroidal weathering) dengan tekstur porfiroafanitik dan struktur masif. Secara petrografi batuan ini memiliki tingkat kristalinitas holokristalin, dengan bentuk dan hubungan antar kristal subhedral. Tekstur inekuigranular dengan tekstur khusus subofiti. Komposisi utama dari batuan ini adalah plagioklas (59-69%), olivin (15-32%), klinopiroksen (4-9%), klorit (0-3%) dan mineral opak (2-5%). IV. KESIMPULAN DAN DISKUSI Batuan beku intrusi di Perbukitan Jiwo terdiri 3 jenis batuan yaitu Olivin gabro, mikro gabro dan mikro diorit. Ketiga jenis batuan ini memiliki komposisi secaar umum yang tidak jauh berbeda yang dapat dikelompokkan menjadi batuan intrsui basaltik. Olivin gabro hanya tersebar pada Perbukitan Jiwo barat bagian selatan. Mikro gabro tersebar baik di Perbukitan Jiwo barat maupun Timur yaitu di bagian selatan Gunung Konang, Gunung Dulo dan di desa Kayu Opak bagian utara dari Gunung Kebo. Mikro Diorit tersebar di Gunung Pendul pada Jiwo bagian barat, dan Gunung Dowo, Gunung Butak, dan Desa Drajet pada Jiwo bagian Barat. Mengenai genesa dan hubungan antar batuan beku intrusi yang tersebar di Perbukitan jiwo Barat dan Timur masih diperlukan data tambahan berupa data geokimia, sehingga diharapkan kedepannya akan dilakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan data tambahan berupa data geokimia batuan. DAFTAR PUSTAKA Best, M.G., 2003. Igneoous and Metamorphic Petrology. Blackwell Publishing Company, Victoria- Berlin, 2 nd ed., 760h. Bronto, S., 2011. Identifikasi Gunung Api Purba Pendul di Perbukitan Jiwo, Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten-Jawa Tengah. J.S.D.Geol. Vo. 20 No. 1 Februari 2011. Fenton, Carrol lane dan Fenton, Mildred Adams,. 1940. The Rock Book. New York: Doubleday & Company, Inc. Frisch, Wolfgang., Meschede, Martin., dan Blakey, Ronald., 2011, Plate Tectonis Continental Drift and Mountain Building, New York: Springer. Hal. 91-117 Junitia, Belinda Mega. 2014. Studi Mineralisasi dan Alterasi di Perbukitan Jiwo dan Sekitarnya, Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten, Provinsi Jawa Tengah. Skripsi. Unpublished. Prasetyadi, C., 2007. Evolusi Tektonik Jawa Bagian Timur. Dr Disertasi pada Program Studi Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung Rahardjo, Wartono., 1994. Geologic map of Jiwo Hills, Bayat Region. Yogyakarta : Geological Engineering, Gadjah Mada University (unpublished.) Rahardjo, Wartono. 2004. Geologi Daerah Pebukitan Jiwo, Bayat, Klaten. Yogyakarta: Jurusan Teknik Geologi FT UGM. 679
Rollinson, H., 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Longman Group Limited, Totenham. Setijadji, Lucas Donny., Kajino, Shigeo., Imai, Akira., dan Watanabe, Koichiro., 2006, Cenozoic Island Arc Magmatism in Java Island (Sunda Arc, Indonesia): Clues on Relationship between Geodynamics of Volcanic Centers and Ore Mineralization, Resource Geology vol. 56 no.3 hal. 267-292 Soeria-Atmadja, R., Maury, R.C., Bellon, H., Pringgoprawiro, H., Polve, M., dan Priadi, B., 1991, The Tertiary Magmatic Belts In Java, Yogyakarta: The Proceedings of the Silver Jubilee Symposium On the Dynamics of Subduction and Its Products, Research Development Center for Geotechnology-LIPI Streckeisen, Albert., 2001, Igneous Rocks A Classification and Glassary of Terms 2nd edition, Cambridge: Cambridge University Surono., Hartono, Udi., dan Permanadewi, Sam., 2006. Posisi Stratigrafi dan Petrogenesis Intrusi Pendul Perbukitan Jiwo, Bayat, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah. J.S.D.Geol. Vo. XVI No. 5 September 2006. Wilson, M., 1989, Igneous Petrogenesis A Global Techtonik Approach, UK: HarperCollinsAcademic. Winter, John D., 2001, An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, New Jersey: Prentice Hall. TABEL Tabel 1. Komposisi mineral dan Lokasi pengambilan sampel. Tabel ini menunjukkan kompisisi batuan, nama batuan serta perbandingan jenis batuan antar Jiwo Barat dan Jiwo Timur 680
GAMBAR a) b) Streckeisen, 1976 dengan modifikasi Gambar 1. (a) Diagram klasifikasi batuan gabbroid berdasarkan kandungan plagioklas (pg), olivin (ol) dan klinopiroksen (cpx). Diagram ini menunjukkan nama tiap batuan dari sampel yang diamati. Warna merah mewakili Jiwo Timur dan warna biru mewakili Jiwo Barat, (b) Diagram klasfikasi QAPF dari batuan beku plutonik berdasarkan kandungan kuarsa (Q), alkali feldspar (A), plagioklas (P), feldspatoid (F). Diagram ini digunakan untuk sampel batuan yang termasuk dalam Diorit dengan komposisi Plagioklas An 0 -An 50. 681
Gambar 2. Foto kenampakan sampel makro dari olivingabro (kiri) dan Mikro gabro (kanan) Gambar 3. Peta persebaran batuan beku intrusi di Perbukitan Jiwo 682
Gambar 4. Contoh foto sayatan tipis dari batuan beku intrusi di Jiwo dengan medan pandang 4mm. (a) Mikro gabro nikol sejajar, (b) Mikro gabro nikol silang dari sampel JB 06A, (c) Olivin gabro nikol sejajar dari sampel JB 01C, (d) Olivin gabro nikol silang yang menunjukkan tekstur subofitik, (e) Mikro diorit nikol sejajar, (f) Mikro diorite nikol bersilang 683