TUGAS AKHIR A GEOLOGI DAERAH BATUR DAN SEKITARNYA, SERTA PENYEBARAN BORON DALAM TANAH DAN HUBUNGANNYA DENGAN STRUKTUR GEOLOGI YANG BERKEMBANG, KABUPATEN BANJARNEGARA-WONOSOBO, JAWA TENGAH, INDONESIA Diajukan sebagai syarat kelulusan tingkat Sarjana Strata Satu di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Oleh: Kevin Channel 12005032 PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2010
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR GEOLOGI DAERAH BATUR DAN SEKITARNYA, SERTA PENYEBARAN BORON DALAM TANAH DAN HUBUNGANNYA DENGAN STRUKTUR GEOLOGI YANG BERKEMBANG, KABUPATEN BANJARNEGARA-WONOSOBO, JAWA TENGAH, INDONESIA Diajukan sebagai syarat kelulusan tingkat Sarjana Strata Satu di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Penulis, Kevin Channel NIM. 12005032 Menyetujui, Pembimbing 1, Pembimbing 2, Ir. Niniek Rina Herdianita, M.Sc. Dr. Ir. Prihadi Sumintadireja NIP. 19660419 199202 2 001 NIP.19591219 198703 1 001 i
ABSTRAK Daerah penelitian terletak di Kawah Timbang dan sekitarnya, Dataran Tinggi Batur, Kabupaten Wonosobo-Banjarnegara, Jawa Tengah. Secara geografis terletak 109 50 00-109 52 30 BT dan 07 10 30-07 14 00 LS dengan lokasi pengambilan sampel untuk studi geokimia tanah terletak di sekitar Kawah Timbang yaitu 109 50 20-109 50 45 BT dan 07 11 45-07 11 58 LS. Geomorfologi daerah penelitian terbagi ke dalam tiga satuan geomorfologi, yaitu: Satuan Geomorfologi Kubah Lava, Satuan Geomorfologi Dataran Volkanik, dan Satuan Geomorfologi Perbukitan Volkanik. Stratigrafi daerah penelitian terbagi ke dalam lima satuan batuan, yaitu dimulai dari yang tertua hingga ke termuda yaitu Satuan Lava Andesit Pangamunamun, Satuan Lava Andesit Jimat, Satuan Lava Andesit Nagasari, Satuan Lava Andesit Pekandangan, dan Satuan Jatuhan Piroklastika Batur. Pada daerah penelitian terdapat lima kawah dimana empat diantaranya menunjukkan arah kelurusan ke utara dan sebuah Sesar Turun Sumberejo berarah N 14 o E. Studi geokimia tanah dilakukan di sekitar Kawah Timbang, Dataran Tinggi Batur, Kabupaten Banjarnegara, Jawa Tengah. Dari 128 sampel tanah yang diambil, 22 sampel tanah horison A dan 12 sampel tanah horison B dianalisis. Dari 22 sampel tanah dari horison A yang telah dianalisis, nilai boron daerah penelitian berkisar antara 106,80 hingga 557,37 ppm, merkuri antara < 4,0x10-4 hingga 1,6x10-3 ppm, ph tanah antara 4,98 hingga 6,72, dan temperatur tanah antara 12,4 hingga 16,5 C. Berdasarkan pada hasil analisis geokimia tanah, berikutnya dibuat peta penyebaran unsur boron, temperatur tanah, dan ph di sekitar Kawah Timbang. Berdasarkan pada peta-peta tersebut, didapat kemungkinan kehadiran dua rekahan yang dengan rekahan pengontrol kawah-kawah yang disebutkan sebelumnya. Kata kunci : geotermal, Batur, geokimia, tanah, boron. ii
ABSTRACT Study area is located in Timbang Crater and its surrounding area, Batur Plateau, Wonosobo- Banjarnegara District, Central Java. Geographically it is located on longitude 109 50 00-109 52 30 E and latitude 07 10 30-07 14 00 S with the soil sampling taken from the surrounding area of Timbang Crater on longitude 109 50 20-109 50 45 E and latitude 07 11 45-07 11 58 S. Geomorphologically, the study area consists of three geomorphology units, namely: Lava Dome Unit, Volcanic Plain Unit, and Volcanic Hills Unit. Stratigraphy of the study area is divided into five units (from the oldest to the youngest): Pangamunamun Andesite Lava Unit, Jimat Andesite Lava Unit, Nagasari Andesite Lava Unit, Pekandangan Andesite Lava Unit, and Batur Pyroclastic Fall Unit. In the study area, five craters are found and four of them shows a lineament to the north and a strike with a trend of N 14 o E. The soil geochemistry study was held around Timbang Crater, Batur Plateau, Banjarnegara District, Central Java. From 128 soil samples, 22 soil samples from A horizon and 12 soil samples from B horizon were analyzed. From 22 samples taken from horizon A which had been analyzed, boron ranges from 106.80 to 577.37 ppm, mercury ranges from < 4.0x10-4 to 1.6x10-3 ppm, ph of soil ranges from 4.98 to 6.72, and the soil temperature ranges from 12.4 to 16.5 C. Based on the soil geochemistry analysis, boron, soil temperature, and ph distribution map were made. As a result, there are indications of two fractures which are different with the fracture that controled the other craters mentioned before. Keywords : geothermal, Batur, geochemistry, soil, boron. iii
KATA PENGANTAR Namo Sanghyang Adi Buddhaya, Setelah melalui waktu pengerjaan yang panjang, akhirnya penelitian dengan judul Geologi Daerah Batur dan Sekitarnya, serta Penyebaran Boron Dalam Tanah dan Hubungannya dengan Struktur Geologi yang Berkembang, Kabupaten Banjarnegara-Wonosobo, Jawa Tengah, Indonesia dapat terselesaikan dengan baik. Hal ini tentu saja tidak terlepas dari dukungan berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin menghaturkan terimakasih sedalam-dalamnya kepada: 1. Orang tua penulis dan juga adik-adik saya. 2. Ir. Niniek Rina Herdianita M.sc. dan Dr. Ir. Prihadi Soemintadiredja atas kesediaannya dan kesabarannya membimbing penulis dalan proses penelitian dan juga penulisan laporan. 3. Pak Asnawir Nasution, Pak Bambang Priadi, Pak Eddy A. Subroto, dan Pak Ari atas bantuan dan masukkannya terhadap penulis. 4. Pak Tunut, Pak Sarwanto, dan Pak Surip atas bantuannya selama penulis berada di Dieng. 5. Rekan-rekan PKIM 2010, Adi, Iantony, Yuris, teman-teman Teknik Geologi yagn tidak bisa saya sebut satu persatu, Otto, Hans, Hendra, Michael, teman-teman KCI, dan temanteman lain di mana pun mereka berada yang tidak tersebutkan yang telah memberi masukan dan juga dukungan moral kepada penulis selama proses penulisan. Meski laporan penelitian ini telah selesai ditulis, dan kesimpulan akhir telah diperoleh, tetapi penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan ini. Untuk itu, penulis memohon maaf jikalau terdapat kesalahan di dalamnya. Semua masukkan dan kritik yang bertujuan untuk memperbaiki penelitian ini juga akan sangat diharapkan. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya dan semoga sekecil apapun hal yang telah penulis lakukan dalam penelitian ini, dapat memberi kontribusi kepada rekan-rekan seminat dan juga para pembaca. Bandung, 4 Mei 2010 Kevin Channel 120 05 032 iv
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... i ABSTRAK... ii ABSTRACT... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR LAMPIRAN... x BAB I PENDAHULUAN... 1 I.1 LATAR BELAKANG... 1 I.2 MAKSUD DAN TUJUAN PENELITIAN... 2 I.3 LOKASI PENELITIAN... 2 I.4 TAHAPAN DAN METODE PENELITIAN...3 I.5 PENELITI TERDAHULU... 5 BAB II TATANAN GEOLOGI REGIONAL... 6 II.1 FISIOGRAFI DAN MORFOLOGI...6 II.2 STRATIGRAFI REGIONAL...9 II.3 STRUKTUR GEOLOGI... 10 BAB III TATANAN GEOLOGI DAERAH PENELITIAN... 13 III.1 GEOMORFOLOGI... 13 III.1.1. Satuan Geomofologi Kubah Lava... 13 III.1.2. Satuan Geomorfologi Dataran Vulkanik... 14 III.1.3. Satuan Geomorfologi Perbukitan Vulkanik... 15 III.2. POLA ALIRAN SUNGAI DAN TIPE GENETIK SUNGAI... 16 III.3. STRATIGRAFI... 16 III.3.1. Satuan Lava Andesit Gunung Pangamunamun (Qp)... 17 v
III.3.2. Satuan Lava Andesit Gunung Jimat (Qj)... 19 III.3.3. Satuan Lava Andesit Gunung Nagasari (Qn)... 20 III.3.4. Satuan Lava Andesit Pekandangan (Qk)... 21 III.3.5. Satuan Endapan Piroklastika Jatuhan Batur (Qb)... 23 III.4. STRUKTUR GEOLOGI... 24 III.4.1. Analisis Peta Topografi... 24 III.4.2. Struktur Geologi Daerah Penelitian... 25 III.4.2.1. Struktur Kawah... 25 III.4.2.2. Struktur Sesar... 26 BAB IV STUDI KHUSUS GEOKIMIA TANAH DAERAH KAWAH TIMBANG DAN SEKITARNYA... 29 IV.1 TINJAUAN UMUM... 29 IV.2 TUJUAN PENELITIAN...30 IV.3 ANALISIS DATA... 30 IV.3.1 Lokasi studi khusus... 30 IV.3.2 Manifestasi permukaan... 31 IV.3.3 Geokimia Tanah... 32 IV.3.4 Analisis Geokimia Tanah...32 IV.3.5 Pengolahan Data Geokimia Tanah... 37 IV.3.6 Peta Penyebaran Boron, Temperatur, dan ph...37 IV.4 PEMBAHASAN... 39 BAB V SEJARAH GEOLOGI... 41 V.1. PERIODE PLEISTOSEN... 41 V.2 PERIODE AWAL HOLOSEN-RESEN... 41 BAB VI KESIMPULAN... 43 PUSTAKA... 45 LAMPIRAN vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Jawa Tengah... 3 Gambar 2.1 Fisiografis Jawa, gambar di kotak merah berupa daerah penelitian (van Bemmelen,1949)... 8 Gambar 2.2 Peta Geologi Regional (sebagian Peta Geologi Lembar Banjarnegara-Pekalongan oleh Condon et al., 1996)... 12 Gambar 3.1 Gunung Nagasari merupakan Satuan Geomorfologi Kubah Lava. Gambar diambil dari lokasi Pos Pengamatan Gunung Api di Karang Tengah menghadap arah baratlaut pada Mei 2009... 13 Gambar 3.2 Dataran Vulkanik Batur merupakan Satuan Geomorfologi Dataran Vulkanik. Gambar diambil dari lokasi lokasi Pos Pengamatan Gunung Api di Karang Tengah menghadap ke arah baratlaut pada Mei 2009... 14 Gambar 3.3 Perbukitan Vulkanik Gunung Jimat dan Pangamunamun merupakan Satuan Geomorfologi Perbukitan Vulkanik. Gambar diambil dari Desa Pekasiran (sebelah barat Gunung Nagasari) menghadap arah baratlaut pada Mei 2009... 15 Gambar 3.4 Singkapan Satuan Lava Andesit Gunung Pangamunamun. Gambar diambil pada Mei 2009... 19 Gambar 3.5 Singkapan Satuan Lava Andesit Gunung Jimat. Gambar diambil pada Mei 2009... 20 Gambar 3.6 Singkapan Satuan Lava Andesit Gunung Nagasari. Gambar diambil pada Mei 2009... 21 Gambar 3.7 Singkapan Satuan Lava Andesit Gunung Pekandangan. Gambar diambil pada Mei 2009... 22 Gambar 3.8 Singkapan Satuan Endapan Piroklastik Jatuhan Batur. Gambar diambil pada Mei 2009... 23 Gambar 3.9 Pola Kelurusan bukit dan sungai menunjukan arah dominasi utara baratlauttenggara... 24 Gambar 3.10 Letak kelima kawah... 27 Gambar 3.11 Gawir Sesar Sumberejo. Gambar diambil pada Mei 2009... 28 vii
Gambar 4.1 Lokasi pengambilan sampel tanah (Google Earth, 2010)... 31 Gambar 4.2 Lokasi pengambilan sampel tanah... 34 Gambar 4.3 Nilai persentase kumulatif yang telah diplot pada kertas log probabilitas, diperoleh kelompok anomali (biru) dan latar belakang (merah). Nilai anomali diperoleh pada persen kumulatif 2,5% sebesar 2,59 log ppm atau sama dengan 389 ppm... 37 Gambar 4.4 Peta distribusi boron di sekitar Kawah Timbang... 38 Gambar 4.5 Peta distribusi temperatur di sekitar Kawah Timbang... 38 Gambar 4.6 Peta distribusi ph di sekitar Kawah Timbang...38 viii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kolom stratigrafi umum dari daerah penelitian... 18 Tabel 4.1 Hasil pengukuran lapangan dan laboratorium dari tanah horison A... 35 Tabel 4.2 Perbandingan nilai boron pada horison A dan B... 36 ix
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran-1 Peta Geomorfologi dan Kelurusan Lampiran-2 Peta Geologi Lampiran-3 Peta Lintasan dan Lokasi Pengamatan Lampiran-4 Analisis Petrografi DNG 1.9 Lampiran-4 Analisis Petrografi DNG 4.8 Lampiran-4 Analisis Petrografi DNG 3.9 Lampiran-4 Analisis Petrografi DNG 2.10 Lampiran-4 Analisis Petrografi DNG 1.1 x