BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 3.1 Geomorfologi Daerah Penelitian Lokasi penelitian berada di daerah Kancah, Kecamatan Parongpong, Kabupaten Bandung yang terletak di bagian utara Kota Bandung. Secara umum daerah Bandung Utara berupa dataran tinggi dan perbukitan yang merupakan bagian dari lereng vulkanik tererosi (eroded lower volcanic slope) (Dam,1994). Berdasarkan hasil interpretasi peta topografi dan pengamatan langsung di lapangan, daerah penelitian umumnya berupa perbukitan (Gambar 3.1). Gambar 3.1 Topografi daerah penelitian (Peta dasar diambil dari Global Mapper 9) Pembagian satuan geomorfologi daerah penelitian berdasarkan interpretasi pola kerapatan kontur, bentuk-bentuk bukit, kelurusan punggungan, bentuk lembah, pola aliran sungai, kemiringan lereng serta berdasarkan pada 11
klasifikasi van Zuidam (1983) dapat dibagi menjadi tiga satuan geomorfologi, yaitu Satuan Perbukitan Kaki Gunung Tangkuban Parahu, Satuan Perbukitan Kaki Gunung Burangrang dan Satuan Aliran Lava Gunung Tangkuban Parahu. Tabel 3.1 Klasifikasi kemiringan lereng menurut van Zuidam (1983) Derajat Kemiringan Persen Kategori 0 0-2 0 0-2% Datar 2 0-4 0 2-7% Agak landai 4 0-8 0 7-15% Landai 8 0-16 0 15-30% Agak curam 16 0-35 0 30-70% Curam 35 0-55 0 70-140% Sangat curam > 55 0 > 140% Luar biasa curam 3.1.1 Satuan Perbukitan Kaki Gunung Tangkuban Parahu Satuan ini menempati 80% dari daerah penelitian dan berada di selatan daerah penelitian. Satuan ini dicirikan oleh kerapatan kontur yang cukup rapat dan kemiringan lereng agak landai sampai agak curam (2-30%). Satuan ini berada di ketinggian 1355-1200 m dpl. Terletak di bagian utara daerah penelitian yang semakin menyebar ke arah selatan, berupa dataran yang sebagian besar berupa perkebunan dan pemukiman penduduk. Satuan ini tersusun atas tuf lapili dan pelapukan tuf yang menjadi tanah yang tebal. Pola aliran sungai yang berkembang yaitu paralel yang semuanya mengarah ke selatan. Proses eksogen berupa erosi alur dan kikisan tebing sungai. Tahapan erosi sungai muda ditandai oleh lembah sungai yang berbentuk V, lebar sungai 1 sampai 3 m dengan kedalaman 1 sampai 5 m. Berdasarkan bentuk dan proses yang terjadi, satuan ini berada pada tahapan geomorfik muda. 12
Foto 3.1 Satuan Perbukitan Kaki Gunung Tangkuban Parahu (foto di lihat dari lokasi Cbr-001 menghadap ke arah selatan) 3.1.2 Satuan Perbukitan Kaki Gunung Burangrang Satuan ini menempati 10% dari daerah penelitian dan berada di barat laut daerah penelitian. Satuan ini dicirikan oleh kerapatan kontur yang cukup rapat dan kemiringan lereng curam sampai sangat curam (30-140%). Satuan ini berada di ketinggian 1510-1375 m dpl, sebagian besar litologi penyusun satuan ini terutama oleh material klastik gunungapi berukuran pasir halus bongkah dengan litologi breksi piroklastik. Kondisi tanah pelapukan pada satuan ini tebal, yang hampir mengelilingi seluruh bagian daerah penelitian. Proses eksogen yang berperan dalam pembentukan tahapan geomorfik satuan ini berupa erosi tepi sungai yang ditunjukan oleh lembah sungai berbentuk V, lebar sungai sempit antara 0,5 sampai 2 m dengan kedalaman 1 sampai 4 m serta bentuk arah aliran sungai umumya paralel. 13
Foto 3.2 Satuan Perbukitan Kaki Gunung Burangrang (foto di lihat dari lokasi Cbr-001 menghadap ke arah barat) 3.1.3 Satuan Aliran Lava Gunung Tangkuban Parahu Satuan ini menempati 10% dari daerah penelitian dan berada di beberapa tempat pada daerah penelitian. Satuan ini dicirikan oleh kerapatan kontur yang cukup rapat dan kemiringan lereng agak landai sampai agak curam (2-30%). Satuan ini berada di ketinggian 1510-1200 m dpl, sebagian besar litologi penyusun satuan ini terutama oleh lava dan breksi. 14
Foto 3.3 Satuan Aliran Lava (di lihat dari Sungai Cihideung pada lokasi Pjk-014 menghadap ke arah selatan) 3.1.4 Pola Aliran Sungai Pola aliran sungai yang berkembang di daerah penelitian umumnya berpola paralel. Jenis batuan yang relatif seragam pada morfologi perbukitan dengan pelapukan yang tebal (sebagian besar produk vulkanik) menyebabkan aliran sungai yang ada di daerah penelitian tanpa dipengaruhi struktur. 15
Gambar 3.2 Peta Pola Aliran Sungai pada daerah penelitian yang didominasi dengan pola aliran sungai paralel. 3.1.5 Tahapan Geomorfik Secara keseluruhan tahap geomorfik di daerah penelitian termasuk tahap geomorfik muda. Tahap geomorfik muda dicirikan oleh perbukitan yang berpola menyebar ke arah selatan, perbukitan ini merupakan bagian dari kaki endapan gunung-gunung api di daerah sekitar penelitian yang membentuk endapan Kuarter, kemiringan lereng curam-terjal, lembah sungai terjal berbentuk V (Foto 3.4), pola aliran sungai yang lurus, kikisan tebing, erosi ke hulu, erosi alur serta erosi vertikal yang intensif pada satuan kaki gunung Tangkuban Parahu. 16
Foto 3.4 Foto di Sungai Cimahi yang memperlihatkan lembah sungai terjal berbentuk V yang menunjukan tahap geomorfik muda (foto dilihat pada lokasi Cmh-005 di Sungai Cimahi menghadap ke arah selatan) 3.2 Stratigrafi Daerah Penelitian Secara umum daerah penelitian didominasi oleh hasil endapan vulkanik Kuarter yang berasal dari kompleks gunung api di daerah Bandung. Material hasil endapan vulkanik tersebut berupa lava, tuf, dan breksi piroklastik. Dilihat dari asosiasi material litologi, geomorfologi dan foto citra satelit, mencirikan bagian dari fasies gunung api yang sesuai dengan model Gunung Api Strato Fuego, yang dikembangkan oleh Vassel dan Davis (1981) op.cit. Bronto (2006) (Gambar 3.3). Pembagian fasies gunung api yang dilakukan oleh Vassel and Davis (1981) op.cit. Bronto (2006) dibagi menjadi empat kelompok, yaitu: 1. Fasies sentral (Volcanic core facies) yang terdiri dari lava, endapan piroklastik jatuhan, dan breksi koluvium. 2. Fasies proksimal vulkanoklastik (Proximal volcanoclastic facies) yang terdiri dari breksi vulkanik (blok dan endapan aliran debu, breksi koluvium) dan endapan piroklastik jatuhan. 17
3. Fasies medial vulkanoklastik (Medial volcanoclastic facies) yang terdiri dari endapan debris-flow (lahar) dan konglomerat fluvial serta endapan piroklastik jatuhan. 4. Fasies distal vulkanoklastik (Distal volcanoclastic facies) yang didominasi oleh pasir fluvial, breksi dan konglomerat. Gambar 3.3 Model fasies gunungapi Stratovolcano daerah Fuego, Guatemala (Vassel dan Davis, 1981 op.cit. Bronto, 2006) Daerah penelitian termasuk ke dalam fasies proksimal, yang dicirikan oleh morfologi yang dekat dengan pusat erupsi selain itu aliran lava, breksi volcanik dan piroklstik jatuhan banyak tersingkap pada daerah penelitian. Penamaan batuan secara megaskopis menggunakan klasifikasi untuk tuf yang disusun oleh Schmidt (1981) op.cit. Yuwono (2004). 18
Berdasarkan hasil studi pustaka serta analisis berdasarkan pengamatan di lapangan yang didukung analisis sayatan petrografi maka daerah penelitan dibagi menjadi empat satuan dari tua ke muda yaitu Satuan Breksi Piroklastik (Bp2), Satuan Breksi Pumis (Bp1), Satuan Lava Andesit (La), Satuan Tuf Lapili (Tl). (tabel 3.1). Tabel 3.2 Kolom stratigrafi umum daerah penelitian. 3.2.1 Satuan Breksi Piroklastik 3.2.1.1 Penyebaran & Ketebalan Satuan Breksi Piroklastik memiliki penyebaran sekitar 10% dari luas daerah penelitian, tersebar di bagian tengah dan utara daerah penelitian, ditandai warna coklat pada peta geologi. Satuan ini sebagian besar tersingkap di pinggir sungai. Kenampakan di lapangan memperlihatkan sebagian besar singkapan sudah mengalami pelapukan dan agak getas. Pengamatan satuan ini dapat dilakukan pada lokasi singkapan di Sungai Cihideung (Chd-003). 19
3.2.1.2 Ciri Litologi Secara megaskopis, Satuan Breksi Piroklastik memiliki ciri-ciri litologi berwarna kuning keabu-abuan, terpilah buruk, kemas terbuka, matrik tuf-lapili, fragmen andesit, kerikil-bongkah. Berdasarkan analisis petrografi, fragmen breksi piroklastik merupakan andesit, hipokristalin, porfiritik. Terdiri dari fenokris (5%) dan masadasar (95%). Fenokris terdiri dari plagioklas dan piroksen, anhedral - subhedral, ukuran 0,3 1,2 mm. Masadasar terdiri dari gelas volkanik, mikrolit plagioklas, bintik-bintik mineral opak, masa dasar memperlihatkan struktur aliran. Plagioklas (15%) hadir sebagai fenokris dan mikrolit pada masadasar, subhedral - anhedral, ukuran 0,1-1,2 mm. Piroksen (5%) hadir sebagai fenokris, subhedral - anhedral, ukuran 0,1 0,53 mm. Gelas vulkanik (70%) hadir sebagai masadasar. Mineral opak (10%) hadir sebagai fenokris dan masadasar berukuran 0,02-0,2 mm. Foto 3.5 Foto singkapan Satuan Breksi Piroklastik terletak di sungai Cihideung, foto menghadap ke arah barat (Chd-003) 20
3.2.1.3 Hubungan Stratigrafi dan Umur Satuan Breksi Piroklastik diendapkan paling tua di daerah penelitian. Pada daerah penelitian tidak temukan adanya kontak satuan yang menunjukan perubahan Satuan Breksi Piroklastik dengan Satuan Breksi Pumis. Asosiasi litologi yang terdapat di lapangan menunjukan satuan batuan ini berada pada fasies proksimal dari gunungapi Burangrang. Berdasarkan analisis K- Ar oleh Nasution, dkk (2004), satuan ini diperkirakan berumur 0,56-0,205 Ma (560.000 205.000 tahun yang lalu) termasuk berumur Pleistosen Bawah Pleistosen Atas. 3.2.2 Satuan Breksi Pumis 3.2.2.1 Penyebaran & Ketebalan Satuan Breksi Pumis memiliki penyebaran sekitar 10% dari luas daerah penelitian, tersebar di bagian tengah dan utara daerah penelitian, ditandai warna ungu pada peta geologi. Satuan ini sebagian besar tersingkap di pinggir sungai dan lembah dari perbukitan, pola penyebarannya mengikuti daerah aliran sungai. Kenampakan di lapangan memperlihatkan sebagian besar singkapan sudah mengalami pelapukan dan agak kompak. Pengamatan satuan ini dapat dilakukan pada lokasi singkapan di Sungai Cibeureum (Cbr-001) 3.2.2.2 Ciri Litologi Berdasarkan pengamatan di lapangan, satuan ini tersusun oleh dominasi breksi, scoria dan pumis. Secara megaskopis, satuan breksi ini memiliki ciri-ciri litologi berwarna coklat kemerahan (lapuk) sampai abu-abu (kondisi segar) dengan kemas terbuka, pemilahan buruk. Fragmen berukuran kerikil-bongkah, bentuk butir menyudut sampai menyudut tanggung, berwarna abu-abu sampai hitam, terdiri dari batuan beku andesit, pumis dan scoria. 21
Berdasarkan analisis petrografi, fragmen breksi pumis merupakan andesit, hipokristalin, porfiritik. Terdiri dari fenokris (5%) dan masadasar (95%). Fenokris terdiri dari plagioklas dan piroksen, anhedral - subhedral, ukuran 0,3 1,2 mm. Masadasar terdiri dari gelas volkanik, mikrolit plagioklas, bintik-bintik mineral opak, masa dasar memperlihatkan struktur aliran. Plagioklas (15%) hadir sebagai fenokris dan mikrolit pada masadasar, subhedral - anhedral, ukuran 0,3 01,3 mm. Komposisi plagioklas andesin (An 34 ). Piroksen (5%) hadir sebagai fenokris, subhedral - anhedral, berukuran 0,3 0,6 mm. Gelas vulkanik (65%) hadir sebagai masadasar. Mineral opak (15%) hadir sebagai fenokris dan masadasar berukuran 0,01-0,3 mm. Foto 3.6 Foto singkapan Satuan Breksi Pumis berada di samping sungai Cibeureum dengan dimensi singkapan 10 m x 7 m, foto menghadap ke arah timur (Cbr-001) 22
3.2.2.3 Hubungan Stratigrafi dan Umur Satuan Breksi Pumis diendapkan secara tidak selaras di atas Satuan Breksi Piroklastik (Hartono dan Koesoemadinata,1981). Asosiasi litologi yang terdapat di lapangan menunjukan satuan batuan ini berada pada fasies proksimal dari gunungapi Tangkuban Parahu. Berdasarkan analisis K-Ar oleh Nasution, dkk (2004), satuan ini diperkirakan berumur 0,205 0,180 Ma (205.000 180.000 tahun yang lalu) termasuk berumur Pleistosen Atas. Foto 3.7 Kontak Satuan Breksi Pumis dengan Satuan Lava berada di lembah sungai Cimahi, foto menghadap ke arah barat (Cmh-009) 3.2.3 Satuan Lava Andesit 3.2.3.1 Penyebaran & Ketebalan Satuan ini memiliki penyebaran sekitar 5% dari luas daerah penelitian. Penyebaran satuan ini mengikuti pola kontur topografi, kondisi singkapan pada umumnya segar, tersingkap di lembah sungai pada lokasi penelitian. 23
3.2.3.2 Ciri litologi Satuan ini merupakan batuan beku berwarna hitam keabu-abuan, masif, afanitik. Analisis petrografi menunjukan andesit, hipokristalin, glomeroporfiritik. Terdiri dari fenokris (7%) dan masadasar (93%). Fenokris terdiri dari plagioklas, piroksen, dan mineral opak, anhedral - subhedral, ukuran 0,3 1,5 mm. Masadasar terdiri dari gelas volkanik, kristal halus plagioklas dan piroksen, bintik-bintik mineral opak, masadasar memperlihatkan struktur aliran. Plagioklas (20%) hadir sebagai fenokris dan kristal halus pada masadasar, subhedral - anhedral, ukuran 0,1 1,5 mm. Komposisi plagioklas andesin (An 45 ). Piroksen (15%) hadir sebagai fenokris dan masadasar, subhedral - anhedral ukuran 0,1 0,7 mm. Gelas vulkanik (55%) hadir sebagai masadasar. Mineral opak (10%) hadir sebagai fenokris dan masadasar berukuran 0,01-0,3 mm. Foto 3.8 Singkapan lava terletak di dasar dan pinggir Sungai Cimahi (Cmh-10) 24
3.2.3.3 Hubungan Stratigrafi dan Umur Pada daerah penelitian terlihat adanya kontak Satuan Breksi Pumis dengan Satuan Lava Andesit yang menunjukan Satuan Lava Andesit diendapkan di atas Satuan Breksi Pumis (Foto 3.7). Asosiasi litologi yang terdapat dilapangan menunjukan satuan batuan ini berada pada fasies proksimal dari gunungapi Tangkuban Parahu. Berdasarkan analisis K-Ar oleh Nasution, dkk (2004), satuan ini diperkirakan berumur 0,062 0,040 Ma (62.000 40.000 tahun yang lalu) termasuk berumur Holosen. 3.2.4 Satuan Tuf Lapili 3.2.4.1 Penyebaran & Ketebalan Satuan ini memiliki penyebaran sekitar 75% dari luas daerah penelitian. Penyebaran satuan ini mengikuti pola kontur topografi, kondisi singkapan pada umumnya sudah lapuk, tidak kompak serta lapisan tanah yang tebal berupa lapukan dari tuf berada di bagian atas satuan ini. Tersingkap di bagian dindingdinding perbukitan dan di daerah tinggian pada lokasi penelitian. 3.2.4.2 Ciri litologi Satuan ini tersusun oleh tuf dengan fragmen pumis (Foto 3.9). Tuf, berwarna coklat terang, dengan fragmen pumis dan andesit, berukuran lapili (2-64 mm), dominasi fragmen berukuran lapili (2-64 mm). Fragmen-fragmen tersebut berbentuk membundar tanggung, terpilah baik, kemas terbuka. Matriks satuan ini berukuran debu volkanik halus (<1/16 mm) debu volkanik kasar (1/16 2 mm). Berdasarkan ciri litologi di atas, tuf ini termasuk ke dalam lapili tuff. 25
Foto 3.9 Singkapan tuf lapili terletak dibagian atas sungai Cimahi dengan dimensi singkapan 12 m x 8 m, foto menghadap ke arah barat laut (Cmh-19) 3.2.4.4 Hubungan Stratigrafi dan Umur Satuan Tuf Lapili diendapkan secara selaras terhadap satuan di bawahnya. Di atas satuan ini berupa tanah pelapukan yang cukup tebal 8 15 m, yang umumnya hampir menutupi daerah penelitian. Asosiasi litologi yang terdapat dilapangan menunjukan satuan batuan ini berada pada fasies proksimal dari gunungapi Tangkuban Parahu. Satuan ini diperkirakan diendapkan diatas Satuan Lava Andesit. Berdasarkan analisis K-Ar oleh Nasution, dkk (2004), satuan ini diperkirakan berumur 0,040 0,022 Ma (40.000 22.000 tahun yang lalu) termasuk berumur Holosen. 3.3 Struktur Geologi Analisis struktur sesar dilihat berdasarkan intepretasi kelurusan dari peta topografi dan citra satelit serta referensi terdahulu. Karena tidak ditemukan bukti yang kuat, maka sesar ini digolongkan sesar intepretatif atau diperkirakan. 26
Gambar 3.4 Pola kelurusan sungai pada derah penelitian Pola kelurusan daerah penelitian diperoleh dari analisis kelurusan pada peta topografi. Pola kelurusan sungai dominan yaitu N15 0 E yang diperkirakan menunjukan arah aliran produk gunung api Tangkuban Parahu. Sesar Lembang Sesar Lembang berada di selatan daerah penelitian, dengan arah umum barat timur. Berdasarkan analisis kelurusan bukit yang berarah dan pembelokan sungai, serta berdasarkan peneliti terdahulu Sesar Lembang berupa sesar turun yang berarah barat Timur. Penelitian Terdahulu Mengenai Sesar Lembang Beberapa penulis yang berkaitan dengan Sesar Lembang yaitu: 1. Van Bemmelen (1949) memberikan kronologi kejadian Sesar Lembang dikaitkan dengan perkembangan vulkano-tektonik Kompleks Gunung Sunda. Kemiringan Sesar Lembang ke arah utara, dengan gawir terjalnya yang menjadi penanda alam yang sangat mencolok di Bandung Utara, membuktikan berbagai pendapat adanya sesar sesar normal yang sejajar miring ke utara di Jawa Barat bagian tengah. 2. Nossin, dkk (1996) melakukan analisis penanggalan dari contoh tanah gambut dari Kampung Penyairan yang berada pada lembah di Sesar Lembang bagian barat. Hasil yang didapat menunjukan bahwa kemungkinan pergeseran 27
pertama Sesar Lembang (khususnya pembentukan Sesar Lembang bagian timur) yang bertepatan dengan pembentukan kaldera dalam proses letusan yang terjadi 100.000 tahun yang lalu. Sedangkan Sesar Lembang bagian barat diperkirakan lebih muda yaitu sekitar 27.000 tahun yang lalu. Gambar 3.5 Arah struktur Sesar Lembang 3.4 Sejarah Geologi Penentuan sejarah geologi ditentukan berdasarkan interpretasi dan penafsiran data geologi, pola struktur dan mekanisme pembentukannya. Penentuan sejarah geologi daerah penelitian juga mengacu pada sejarah geologi regional yang disebut oleh peneliti-peneliti terdahulu. Sejarah geologi daerah penelitian dimulai sejak kala Pleistosen hingga Resen. Pada kala Pleistosen dimulai dengan terbentuknya Gunung Sunda, sedangkan Gunung Burangrang merupakan salah satu kerucut sekunder dari gunung Sunda. Kemudian runtuhnya Gunung Sunda yang membentuk kaldera dan terbentuknya Sesar Lembang (Hartono dan Koesoemadinata, 1981). Produk yang dikeluarkan yaitu Breksi Piroklastik yang terlihat pada Gunung Burangrang, kemudian diikuti dengan Breksi Pumis yang dapat terlihat pada lembah-lembah sungai pada daerah penelitian seperti Sungai Cimahi, Sungai Cibeureum, dan Sungai Cihideung. Sesar Lembang terbentuk di bagian selatan pada daerah penelitian. Pada kala Holosen-Resen mulai terbentuknya Gunung Tangkuban Parahu yang mengeluarkan produk aliran piroklastik berupa tuf lapili dan aliran lava. 28
Produk dari Gunung Tangkuban Parahu hampir dapat terlihat di seluruh daerah penelitian. Struktur berupa sesar terbentuk selama Holosen tetapi umumnya sudah tertutupi endapan piroklastik. Aktivitas vulkanik di Kompleks Gunungapi Dieng hingga kini masih terus terjadi. Aktivitas volkanisme inilah yang memicu kehadiran sistem panas bumi di daerah penelitian. Selain aktivitas volkanisme, proses erosi, transportasi dan sedimentasi juga berlangsung sampai saat ini yang menyebabkan terbentuknya bentang alam pada saat ini. 29