PROSIDING 20 13 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK ANALISIS GEOKIMIA LOGAM Cu, Fe PADA BATUAN DASIT KABUPATEN BARRU SULAWESI SELATAN Jurusan Teknik Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Tamalanrea - Makassar, 90245 Telp./Fax: (0411) 580202 e-mail: adi_unhas@yahoo.com Abstrak Kabupaten Barru mempunyai sejarah geologi cukup kompleks yaitu dengan tersingkapnya batuan ofiolit, metamorf berumur Kapur, batuan gunung api Camba, sedimen Mallawa, sedimen Camba dan melange. Bagian baratdaya dari kabupaten Barru dijumpai setempat singkapan intrusi dasit yang kontak dengan batuan ofiolit ultramafik. Batuan dasit menunjukkan warna putih keabu-abuan, abu-abu kemerahan, tekstur porfiritik dan terdapat xenolith ultramafik berukuran lebih kecil lima centimeter. Batuan ultramafik berwarna hijau tua, hijau kebu-abuan, terserpentinisasi. Dijumpainya kontak batuan dasit dan ultramafik telah menimbulkan beberapa interpretasi genetik dan tentunya memerlukan penelitian dari berbagai aspek geologi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui genesa kontak batuan ofiolit ultramafik dan dasit dengan metode sem edx. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kontak batuan dasit dan ultramafik terbentuk akibat tumbukan yang membentuk tekstur fractures, pararel dan kristalisasi Si, Mg. Tumbukan yang terekam dalam tekstur dan struktur mikroskopis erat kaitannya dengan tektonisme ofiolit. Indikasi logam Fe, Cu dan pola peraliminous FeO vs SiO2 vs MgO pada oceanic magma. Kata Kunci: batuan dasit, ofiolit ultramafik, oceanic magma PENDAHULUAN Batuan ultramafik di Kabupaten Barru termasuk East Ophiolite Sulawesi dan tersingkap pada kondisi geologi melange, sedimen flysch dan intrusi. Peta geologi regional Lembar Pangkajene dan Watampone Bagian Barat Sulawesi (Sukamto, 1982), menunjukkan bahwa batuan ultramafik mengalami kontak dengan batuan yang berbeda. Pada bagian utara daerah penelitian, dijumpai batuan ultramafik tersingkap dengan batugamping (Formasi Tonasa), ke arah barat kontak dengan batuan gunung api (Formasi Camba) dan arah selatan menerus ke timur kontak dengan batugamping (Formasi Tonasa). Kenampakan lapangan menunjukkan bahwa pada bagian baratdaya batuan ultramafik juga mengalami kontak dengan batuan intrusi dasit. Meskipun sebaran kontak dasit relatif kecil, namun keterdapatan xenolith batuan ultramafik merupakan petunjuk dalam berbagai penelitian, baik dari analisis petrografis, geokimia maupun struktur geologi. Penelitian dilakukan di Daerah Songkowe Kabupaten Barru Provinsi Sulawesi Selatan (Gambar 1), dan bertujuan menganalisis keterdapatan intrusi dasit terhadap batuan ulramafik. Selain itu penelitian ini diharapkan dapat menunjang analisis lanjutan, utamanya intrusi dasit dan keterdapatan sumberdaya mineral logam. KAJIAN PUSTAKA Bagian selatan Daerah Barru tersingkap batuan ultrabasa, sekis berumur 111 juta tahun batuan ultrabasa yang menunjukkan peristiwa tektonik zaman Kapur. Kedua jenis batuan ini termasuk batuan tertua yang mengalami kontak sesar dan ketidakselarasan dengan batuan sekitarnya (Sukamto, 1982). Diatas batuan tertua ini diendapkan ketidak selarasan batuan rijang radiolaria kemudian tidak selaras batuan gunung api yang menindihnya dan sedimen endapan darat. Secara berangsur terjadi pengendapan batuan TG1-1
Analisis Geokimia Logam Cu... karbonat Formasi Tonasa pada Eosen Awal hingga ke Miosen Tengah. Formasi Tonasa menindih tidak selaras dengan Formasi camba, dan diterobos oleh sill, retas, dan stok batuan beku yang tersusun atas basal, trakit serta diorit. Pada Miosen Awal terjadi aktivitas magma tipe calc alcaline yang berasosiasi dengan Formasi Tonasa. Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian Stratigrafi regional daerah Barru cukup kompleks bila dihubungkan dengan stratigrafi Indonesia, utamanya obduksi keterdapatan batuan kerak samudera ofiolit ultramafik dan aktifitas tektonik yang sangat kuat pada Mezosoikum, Paleogen Awal serta Neogen Akhir. Beberapa pedoman analisis data SEM EDX yaitu pada tekstur permukaan batuan. Analisis tekstur permukaan didasarkan pada perbedaan kristalisasi maupun kesan aliran. Perubahan pada kristal utama umumnya dicirikan oleh tekstur pararel ridges, pararel groves, scratches. Perubahan yang masih menujukkan kelenturan kristal termasuk dalam tekstur: scratcher, fractures, percusion marks terbentuk pada kelenturan perubahan kristal. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan dengan beberapa kegiatan, yaitu: kajian pustaka, pengamatan lapangan, pengambilan sampel, analisis laboratorium dan Interpretasi data. Kajian Pustaka Langkah awal kajian pustaka pada Peta geologi regional Lembar Pangkajene dan Watampone Bagian Barat Sulawesi (Sukamto, 1982), penelitian ofiolit serta hubungannya dengan batuan dasit. TG1-2
PROSIDING 20 13 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK Kegiatan Lapangan Melakukan pengamatan terhadap singkapan batuan ultramafik dan dasit dan menentukan titik pengambilan sampel. Pengambilan sampel dilakukan pada singkapan batuan ultramafik segar, ultramafik alterasi, batuan dasit segar dan batuan dasi alterasi. Analisis Laboratorium dan Interpretasi Sampel yang diperoleh dari analisis SEM EDX, selanjutnya dilakukan pengamatan tekstur dan struktur yang dilanjutkan dengan pengolahan data laboratorium. HASIL DAN BAHASAN Gambar 2a, 2b merupakan gambaran SEM pada batuan ultramafik peridotit menunjukkan terdapat perubahan struktur kristal dan tekstur. Struktur berlapis diidentifikasi sebagai terbentuknya mineral metamorf oleh perubahan metamorfisme yang diikuti oleh tekstur scratcher silika. Proses ini dicirikan oleh silika yang membatasi ubahan yang terjadi pada mineral metamorf. Selanjutnya terjadi perubahan tekstur pararel dan fractures yang berbentuk tidak beraturan. Kondisi ini menghasilkan Mg mengisi rongga sehingga terjadi perubahan matriks dan kristal Si dan membentuk geometri tangga. Fenomena tesktur dan struktur pada gambar 2a dan 2 b, merupakan ciri efek tumbukan yang menimbulkan kerusakan masa dasar kristal dan terjadi pada periode aktifitas batuan ultrabasa. A B Gambar 2. Efek Tumbukan (a) Peridotit Segar (SEM HV 10.0 kv, 135 μm, 943x) (b) Peridotit Alterasi (SEM HV 10.0kV,132 mm, 96kx) Gambar 3, menunjukkan kondisi permukaan kristalisasi teratur Si, bukaan fractures yang menimbulkan rongga Mg dan jejak metamorfisme pada tekstur pararel. Berdasarkan sistem kristalisasi silika, diindikasikan bahwa kontak batuan dasit dan ultramafik, relatif kuat dipengaruhi oleh batuan ultramafik yang mengalami metamorfisme. Kenampakan permukaan batuan dasit segar menunjukkan efek tumbukan yang menimbulkan fractures yang diikuti oleh sebaran Mg dan Si. Kondisi ini umumnya terjadi apabila akumulasi Si dan K belum terurai serta kondisi massa dasar tidak beraturan. Tekstur fractures terisi oleh kristal bebas silika yang dapat diikuti oleh plagioklas (Gambar 4a). Gambaran dasit alterasi menunjukkan perubahan yang terjadi dengan terurainya akumulasi Si dan K, disertai sebaran Mg pada fractures (Gambar 4b). Ciri tekstur dan sifat kimia diindikasikan sebagai kejadian perubahan kristalisasi relatif cepat. TG1-3
Analisis Geokimia Logam Cu... Gambar 3. Kristalisasi Silika dan Tekstur Pararel pada Kontak Batuan dasit dan Ultramafik (SEM HV 10.0kV,152 μm, 835x) C D Gambar 4. Tekstur Permukaan (a) Dasit Segar (SEM HV 10.0kV,282 μm, 450x) (b) Dasit Alterasi (SEM HV 10.0kV,126 μm, 1.01kx) Komposisi kimia batuan dasit relatif tinggi, yaitu SiO2 (± 56%), Al2O3 (± 20,51%) dan Na2O (± 6,98%). Komposisi kimia ini, diinterpretasikan bagian oceanic crust yang mengalami tumbukan (collosion). Selain itu, komposisi kimia SiO2 dan K2O menunjukkan bahwa batuan dasit termasuk dalam seri calc alkaline pada island arc atau continental margin arc (Gambar 5). Gambar 5. Seri Calc-Alkaline pada Batuan Dasit. (Satuan dalam %) Pola linier pada grafik CaO dan SiO2 diindikasikan bahwa batuan dasit dan peridotit terdapat kesamaan fase genetik (Gambar 6a). Gambar 6b, menunjukkan spontanitias perubahan Na2O pada peridotit dan dasit yang indikasi menunjukkan bahwa dasit terbentuk dari sumber magma yang berbeda. Umumnya perubahan Na2O yang terjadi pada dasit dapat disebabkan oleh perubahan mineral plagioklas. TG1-4
PROSIDING 20 13 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK Gambar 6. CaO vs SiO2 vs Na2O pada Batuan Dasit dan Peridotit (6a, 6b); (Satuan dalam %) Gambar 7a, 7b, menunjukkan perubahan invers FeO dan MgO terhadap SiO2 dimana alterasi batuan peridotit dipengaruhi mineral olivin. Pola komposisi MgO dan FeO belum mengalami perubahan siginifikan pada batuan dasit, dan kondisi ini dapat terjadi pada magma oceanic. Selain itu terjadi peningkatan K2O (1,04%wt 2,49%wt-2,17%wt) pada batuan dasit. Karakteristik yang terjadi pada pola komposisi unsur major batuan dasit, diinterpretasikan bahwa terbentuknya magma dasit umumnya dipengaruhi oleh aktifitas ofiolit ultramafik. Bila dihubungkan dengan keterdapatan metalogenik, dapat dilihat pada pola unsur major FeO vs SiO2 vs MgO merupakan perubahan peraliminous dan diindikasi sebagai keberadaan logam Fe, Cu pada oceanic magma. Gambar 7. MgO vs SiO2 vs FeO pada Batuan Dasit dan Peridotit (7a, 7b); (Satuan dalam %) SIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa kontak batuan dasit dan ultramafik membentuk tekstur fractures, pararel dan kristalisasi Si, Mg. Tekstur fractures, pararel dan struktur mikroskopis merupakan rekaman aktifitas tumbukan dan erat kaitannya dengan tektonisme ofiolit. Keberadaan logam Fe, Cu merupakan gambaran peraliminous FeO vs SiO2 vs MgO pada oceanic magma. TG1-5
Analisis Geokimia Logam Cu... DAFTAR PUSTAKA Balaram V, Singh SP, Satyanarayan M, Anjalah KV, 2013, Platinum group elements geochemistry of ultramafic and associated rocks from Pindar in Madarawa Igneous Complex, Bundelkhand massif, Central India, J.Earth Syst.Sci.122, Indoan Academy of Sciences. Elburg MA, Leeuwen TV, Foden J, Muhardjo, 2002, Origin of Geochemical Variability Arc-Continent Collision in the Biru Area,Southern Sulawesi (Indonesia), J.Petrology,43.no.4.Academic Research Library. Eyuboglu Y,Santosh M,Yi K, Bektas O, Kwon S, 2012, Discovery of Miocene adakitic dacite from the eastern Pontides Belt (NE Turkey) and a revised geodynamic model for the late Cenozoic evolution of the Eastern Mediterranean region, Lithos 146-147,Elsevier. Sukamto R, 1982, Peta Regional Lembar Pangkajene dan Watampone Bagian Barat Sulawesi, Pusat Penelitian Bandung TG1-6