BAB II GEOLOGI REGIONAL 2.1 GEOLOGI REGIONAL Cekungan Jawa Barat Utara yang terletak di sebelah baratlaut Pulau Jawa secara geografis merupakan salah satu Cekungan Busur Belakang (Back-Arc Basin) yang berada di wilayah Indonesia bagian barat. Cekungan ini dibatasi oleh Paparan Sunda di bagian utara, Palung Bogor di selatan, Busur Karimunjawa di bagian timur dan batas barat terdapat Paparan Seribu. Cekungan ini disusun oleh beberapa cekungan yang berbentuk graben dan halfgraben baik pada daerah daratan maupun lepas pantai. Sub-cekungan tersebut dibagi menjadi Sub-Cekungan Jatibarang (daerah penelitian), Sub-Cekungan Ardjuna, Sub- Cekungan Ciputat, Sub-Cekungan Cipunegara, Sub-Cekungan Pasir Bungur (Gambar 2.1). Selain itu, juga terdapat beberapa tinggian, seperti Tinggian Rengasdengklok- Tambun, Tinggian Tangerang, Tinggian Arjawinangun, Tinggian Pamanukan, dan Tinggian Kandanghaur. Daerah Penelitian Gambar 2.1. Cekungan Jawa Barat Utara (Noble dkk., 1997) 7
2.2 KERANGKA TEKTONIK Berdasarkan kondisi tektonik dan tatanan stratigrafinya, pembentukan daerah penelitian pada Sub-Cekungan Jatibarang dikontrol oleh dua fase tektonik utama (Gambar 2.2), yaitu Fase I yang berlangsung pada Periode Kapur hingga Oligosen dan Fase II yang berlangsung pada Kala Oligosen hingga Resen (Adnan dkk., 1991). Fase tektonik I ini ditandai dengan peristiwa subduksi dan perkembangan busur Meratus. Pada Kala Eosen hingga Oligosen, Subduksi Meratus tersebut berhenti dan dihasilkan rezim tektonik tensional. Rezim ini menyebabkan adanya sesar-sesar normal berarah baratlaut-tenggara. Sesar-sesar tersebut mengontrol sedimentasi endapan syn-rift pada Periode Paleogen, berupa endapan vulkanik di bagian bawah dan endapan lakustrin di bagian atas, yang dikenal sebagai Formasi Jatibarang serta endapan dari Formasi Talang Akar bagian bawah. Pada akhir Oligosen terjadi perubahan arah subduksi yang sekarang dikenal sebagai Pola Subduksi Jawa yang berarah barat-timur. Daerah Osram merupakan bagian dari Cekungan Jawa Barat Utara (North West Java Basin), tepatnya pada daerah lepas pantai bagian utara dari Sub-Cekungan Jatibarang (Gambar 2.3). Berdasarkan konsep tektonik lempeng dan pola struktur yang ada, Cekungan Jawa Barat Utara secara regional berada dalam suatu sistem Cekungan Busur Belakang, yang merupakan bagian dari sistem zona subduksi antara Lempeng Mikro-Sunda dan Lempeng Hindia-Asutralia yang terjadi secara bertahap pada waktu Tersier (Gambar 2.2). Aktivitas tektonik di wilayah busur belakang menyebabkan pembentukan beberapa sesar-sesar normal besar, terutama yang berarah utara-selatan. Sesar-sesar ekstensional berarah utara-selatan ini membagi menjadi beberapa subcekungan dengan pola horst dan graben di wilayah cekungan. Sub-Cekungan Jatibarang dulunya terbentuk sebagai half-graben yang dikontrol oleh sesar-sesar normal dengan pola melengkung. Proses sedimentasi dan penurunan yang hadir selanjutnya membentuk sistem half-graben sebagaimana yang terlihat pada Sub-Cekungan Jatibarang. Meskipun demikian, Cekungan Jawa Barat Utara tidak terbentuk sebagai Cekungan Belakang Busur yang murni. Arah-arah ekstensional, pola-pola sesar, dan 8
orientasi cekungan menujukkan bahwa Cekungan Jawa Barat Utara merupakan hasil mekanisme pull-apart pada bagian selatan dari sistem regional strike-slip dextral. Gambar 2.2. Kerangka tektonik regional Indonesia bagian barat. Warna merah merupakan lokasi penelitian (modifikasi Adnan dkk, 1991) Sub-Cekungan Jatibarang merupakan salah satu cekungan di Indonesia bagian barat yang terbentuk pada awal Tersier. Perkembangan awal sub-cekungan, diawali dengan pembentukan half-graben oleh adanya sistem tensional busur-belakang yang selanjutnya diisi oleh endapan sedimen Tersier. Half-graben tersebut diinterpretasikan telah mengembangkan dua tahap periode pembentukan (Adnan dkk., 1991). Masingmasing tahap diawali dengan pengisian oleh endapan sedimen klastik yang ditutupi oleh pengendapan karbonat. Berikut tahapan periode yang terjadi di Cekungan Jawa Barat Utara. 9
U Lokasi Penelitian Gambar 2.3. Peta lokasi penelitian pada Cekungan Jawa Barat Utara. Warna krem merupakan kontrak wilayah ARCO International Oil and Gas Co., warna biru merupakan lokasi penelitian. (Purantoro dkk., 1994 dalam Sinclair dkk., 1995). Periode I (Eosen-Miosen Awal) Tahap awal perkembangan sistem half-graben dimulai pada Eosen dan diikuti oleh terbentuknya endapan tebal Formasi Jatibarang pada lingkungan fluvial (Gambar 2.4). Aktivitas tektonik kemudian terus berlanjut hingga Miosen Awal yang ditandai dengan pengendapan sedimen klastik (Ekuivalen dengan Formasi Talang Akar) pada lingkungan deltaik. Aktivitas tektonik pada akhir Miosen Awal mulai berhenti dan diikuti oleh pengendapan fasies karbonat (Ekuivalen dengan Formasi Baturaja) pada lingkungan laut dangkal. 10
Gambar 2.4. Perkembangan sub-cekungan pada Periode Eosen-Miosen Awal (Adnan dkk., 1991) Periode II (Miosen Tengah-Miosen Akhir) Pada waktu awal Miosen Tengah, half-graben Jatibarang mengalami reaktivasi dan mengendapkan kembali sedimen klastik yang sangat tebal yaitu Formasi Cibulakan Atas (Gambar 2.5). Pembentukan graben periode kedua berakhir pada sekitar waktu N14. Kemudian diikuti oleh pengendapan fasies karbonat yang sangat besar dan berlangsung hingga N16 (Formasi Parigi). Pada Pliosen Akhir, proses tektonik kompresi mulai mempengaruhi wilayah tersebut akibatnya sistem sesar naik menjadi aktif dari arah selatan sehingga menyebabkan cekungan secara keseluruhan mendalam ke arah selatan. 11
Gambar 2.5. Perkembangan sub-cekungan pada kedua periode (Adnan dkk., 1991) 2.3 STRUKTUR GEOLOGI REGIONAL Cekungan Jawa Barat Utara didominasi oleh sesar-sesar dengan arah baratlaut tenggara dan utara selatan (Ryacudu dan Bachtiar, 2000). Arah baratlaut tenggara diinterpreasikan sebagai sesar normal yang dihasilkan dari rezim tektonik tensional yang terjadi pada masa Eosen-Oligosen ketika tumbukan (stress) kompresif Meratus berhenti. Terlihat adanya adanya dua sesar utama, yaitu Sesar OO dan Sesar Brebes pada daerah penelitian (Gambar 2.6). Sesar-sesar ini mengontrol endapan syn-rift selama Periode Paleogen. Sesar OO dan Brebes pada periode ini berfungsi sebagai sesar normal karena sejajar dengan arah tegasan utama yang berarah baratlaut-tenggara (tegak lurus Pola Meratus). 12
Lokasi Penelitian Gambar 2.6. Peta konfigurasi pada puncak batuan dasar yang menunjukkan Sesar OO dan Brebes (Ryacudu dan Bachtiar, 2000) Arah sesar utara-selatan terbentuk pada fase berikutnya, ketika sistem subduksi berubah arah menjadi timur-barat. Rezim tektonik ini telah aktif sejak Miosen dan mencapai puncaknya pada masa Plio-Plistosen. Hasilnya, sesar-sesar naik berarah barattimur dan zona lipatan akibat zona subduksi tersebut. Terjadinya perubahan pola sistem subduksi yang berubah arah menjadi barat-timur ini juga menyebabkan sesar OO dan Brebes yang telah ada sebelumnya aktif kembali dan mengalami perubahan dari sesar normal menjadi sesar mendatar menganan (dextral strike-slip). Oleh karena itu, terbentuklah sistem pull-apart yang mengakibatkan terbentuknya serangkaian sesar normal berarah utara-selatan akibat transtension dari kedua sesar tersebut (Gambar 2.7). 13
Gambar 2.7. Bentuk sistem transtensional akibat perubahan dari sesar normal menjadi dextral strike slip pada Sesar OO-Brebes (Mc Clay, 1996 dalam Ryacudu dan Bachtiar, 2000) 2.4 STRATIGRAFI REGIONAL Stratigrafi daerah penelitian secara umum mempunyai susunan yang relatif sama dengan Cekungan Jawa Barat Utara. Gambar 2.8 memperlihatkan urut-urutan stratigrafi Cekungan Jawa Barat Utara dari tua ke muda (Wahab dan Martono, 1985), yaitu: Batuan dasar, Formasi Jatibarang, Kelompok Cibulakan Bawah (Formasi Talang Akar dan Formasi Baturaja), Formasi Cibulakan Atas, Formasi Parigi, dan Formasi Cisubuh. 14
a) Batuan Dasar (Basement) Batuan dasar yang berada pada Cekungan Jawa Barat Utara dicirikan oleh litologi batuan metamorf dan batuan beku (Sinclair dkk., 1995). Pada daerah Jatibarang batuan dasar ini tidak didapati hidrokarbon. Kelompok batuan ini berumur pra-tersier hingga Awal Paleosen. b) Formasi Jatibarang Formasi Jatibarang diendapkan secara tidak selaras di atas batuan dasar berumur pra-tersier dengan ketebalan lapisan umumnya pada bagian barat Sub-Cekungan Jatibarang ditemui relatif tipis (Gambar 2.5). Formasi ini terdiri dari Tuf, Breksi, aglomerat, dan lava (tubuh gunung api), pada beberapa bagian terdiri atas perselingan batuan konglomerat, lempung, dan pasir yang ditafsirkan sebagai bagian dari kaki gunung api. Formasi Jatibarang memiliki umur Eosen hingga Oligosen Awal (Wahab dan Martono, 1985). Formasi ini diendapkan pada lingkungan kontinental hingga fluvial. c) Formasi Talang Akar Formasi ini pada dasarnya dikenal ekuivalen dari Formasi Talang Akar yang ada di Cekungan Sumatera Selatan. Untuk penggunaan praktis dalam tulisan ini akan dipakai istilah Formasi Talang Akar, tanpa kata ekuivalen. Formasi Talang Akar diendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Jatibarang (Gambar 2.5). Formasi ini merupakan endapan yang mengisi struktur half-graben dan graben, berupa perselingan serpih karbonan dan batupasir dengan perlapisan batulanau dan batubara di bagian bawah dan perselingan antara batugamping, serpih, dan batupasir di bagian atasnya. Formasi ini diendapkan dalam fase syn-rift pada siklus transgresi (Wahab dan Martono, 1985). Formasi Talang Akar memiliki umur Oligosen Akhir hingga Miosen Awal. 15
d) Formasi Baturaja Seperti Formasi Talang Akar, formasi ini pada dasarnya dikenal ekuivalen dari Formasi Baturaja yang ada di Cekungan Sumatera Selatan. Untuk penggunaan praktis dalam tulisan ini akan dipakai istilah Formasi Baturaja, tanpa kata ekuivalen. Formasi Baturaja diendapkan secara selaras di atas Formasi Talang Akar. Formasi ini terdiri dari litologi batugamping dengan perselingan tipis serpih, napal dan di beberapa area lokal berkembang batugamping terumbu. Formasi ini memiliki umur Miosen Awal dan diendapkan pada lingkungan laut dangkal. Pengendapan Formasi Baturaja yang terdiri dari batugamping, menandai bahwa kondisi tektonik pada saat tersebut relatif stabil (fase post-rift) dan marin berkembang dengan luas dan secara regional menutupi seluruh sedimen klastik Formasi Talang Akar di Cekungan Jawa Barat Utara. Perkembangan batugamping terumbu umumnya dijumpai pada daerah tinggian. e) Formasi Cibulakan Atas Formasi ini terdiri dari serpih yang dominan dengan perselingan batupasir dan batugamping yang umumnya merupakan batugamping klastik serta batugamping terumbu yang berkembang secara setempat-setempat. Batugamping terumbu dikenali sebagai Mid Main Carbonate (MMC). Formasi ini diendapkan pada lingkungan paparan luar-dalam (Adnan dkk., 1991). Berdasarkan hasil analisis umur fosil foraminifera, formasi ini diendapkan pada akhir Miosen Awal hingga Miosen Tengah. ARII (Atlantic Richfield Indonesia Inc.) membagi formasi ini menjadi tiga anggota berturut-turut dati tua ke muda yaitu, Anggota Massive, Anggota Main dan Anggota pre-parigi. Menurut aturan terminologi pada Sandi Stratigrafi Indonesia, pembagian anggota tersebut kurang sesuai., namun untuk memudahkan penyebutan interval objek penelitian pada tugas akhir ini maka pada pembahasan selanjutnya akan digunakan istilah Main. 16
f) Formasi Parigi Formasi Parigi dicirikan oleh litologi batugamping klastik maupun batugamping terumbu. Pada waktu akhir Miosen Tengah hingga Miosen Akhir terjadi transgresi kedua pada siklus sedimentasi Neogen yang mengendapkan batugamping Formasi Parigi yang melampar hampir ke seluruh wilayah cekungan. Formasi ini diendapkan pada lingkungan laut dangkal yang relatif stabil sebagai hasil dari transgresi marin tersebut (Wahab dan Martono, 1985). g) Formasi Cisubuh Di atas Formasi Parigi diendapkan sedimen klastik halus berupa serpih dan batulempung pada bagian bawah, dan berubah secara berangsur menjadi batupasir, dan konglomerat pada bagian atas. Hal ini ditafsirkan sebagai endapan laut transisi pada bagian bawah dan berubah menjadi fluvial pada bagian atas, yang memberikan indikasi bahwa cekungan pada saat itu mengalami penutupan akibat deformasi Plio-Plistosen. Formasi Cisubuh diendapkan pada fase regresi kedua (sekuen sedimentasi Neogen) pada waktu Miosen Akhir hingga Plio-Plistosen yang menyebabkan terbentuknya endapan perlapisan bersifat lempungan. h) Endapan Kuarter Endapan Kuarter ini terdiri dari litologi kerakal, pasir, dan lempung yang diendapkan secara tidak selarah di atas Formasi Cisubuh. 17
Gambar 2.7 Kolom stratigrafi Cekungan Jawa Barat Utara (Wahab dan Martono, 1985) 18