BAB III TATANAN GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 3.1 Geomorfologi Berdasarkan pembagian Fisiografis Jawa Tengah oleh van Bemmelen (1949) (gambar 2.1) dan menurut Pardiyanto (1970), daerah penelitian termasuk ke dalam Zona Serayu Utara, Dataran Tinggi Dieng. Daerah penelitian terletak pada ketinggian antara 1650 m dpl (daerah Gempol) sampai dengan 2138 m dpl (puncak G. Nagasari dan G. Kawahsikidang), daerah ini umumnya berupa daerah gunung api, serta dataran tinggi (plateau) (gambar 3.1), memiliki lereng terjal sampai landai, sebagian besar tertutup oleh area persawahan dan vegetasi hutan, di bagian tengah daerah ini mengalir S. Dolok sebagai sungai utama dan sungai sungai lainnya yang bermuara di S. Dolok. Gambar 3.1 Morfologi daerah penelitian (sumber dari http://maps.google.com,2009) 14
3.1.1 Satuan Geomorfologi Daerah Penelitian Studi geomorfologi untuk daerah penelitian dilakukan mengacu pada literatur oleh van Zuidam (1985). Berdasarkan hasil analisa dari topografi dan pengamatan di lapangan, maka daerah ini terbagi atas empat satuan geomorfologi, yaitu Satuan Geomorfologi Kerucut Volkanik, Satuan Geomorfologi Kubah Lava, Satuan Geomorfologi Dataran Volkanik, Satuan Geomorfologi Perbukitan Volkanik. 3.1.1.1 Satuan Geomorfologi Kerucut Volkanik Satuan ini menempati bagian timur laut dan tenggara dari daerah penelitian, terletak di Gunung Pagerkandang (gambar 3.2) dan Gunung Kawahsikidang, ditandai dengan warna biru pada peta geomorfologi (lampiran-2), mencakup hampir ± 25% daerah penelitian. Gambar 3.2 Gunung Pagerkandang (foto dilihat dari lokasi slr-03 menuju Bitingan menghadap ke arah timur, menunjukan Kawah Pagerkandang) 15
Gambar 3.3 Telaga Merdada (foto dilihat dari lokasi mdd-07 berada di punggungan Gunung Merdada menghadap ke arah selatan, menunjukan bekas kawah yang sudah terisi air) Satuan ini berada di ketinggian kurang lebih 2000-2138 m dpl, mempunyai kemiringan lereng agak curam hingga curam (14-55%,van Zuidam,1985). Daerah dengan kemiringan lereng sedang ditandai dengan bentukan morfologi landai atau datar seperti pada daerah Karangtengah, Bakal dan Dieng Kulon. Daerah dengan kemiringan lereng terjal ditandai dengan bentukan morfologi kerucut gunungapi dengan kawah di pucaknya seperti pada daerah Gunung Pagerkandang, Gunung Merdada, dan Gunung Kawahsikidang. Kelurusan di daerah ini dominan berarah baratlaut-tenggara, memiliki kawah aktif dengan ciri aktifitas fumarola (misal di Pagerkandang dan Kawahsikidang) dan kawah tidak aktif dengan ciri telaga (misal di Merdada). Vegetasi yang tumbuh di daerah ini berupa hasil dari ladang karena banyak daerah ini yang dipakai sebagai ladang pertanian berupa kentang 16
Lembah sungai yang terdapat pada satuan ini berbentuk V yang bersifat intermiten (non permanen). Pola aliran sungai di daerah ini berupa radial (melingkar). Litologi penyusun satuan ini berupa andesit yang bersifat resisten serta tuf kasar yang berupa piroklastika jatuhan serta batuan alterasi dan endapan freatik (dekat Kawah Sikidang) yang tidak resisten terhadap pelapukan. 3.1.1.2 Satuan Geomofologi Kubah Lava Satuan ini menempati bagian barat daya dari daerah penelitian. Terletak di Gunung Nagasari, ditandai dengan warna hijau pada peta geomorfologi (lampiran-2) mencakup ± 15% daerah penelitian ( gambar 3.4 dan 3.5). Gambar 3.4 Gunung Nagasari (foto dilihat dari lokasi kpk-01 Jalan Kepakisan menghadap baratdaya, menunjukan morfologi yang berbentuk kubah) 17
Gambar 3.5 Gunung Nagasari (foto dilihat dari lokasi dlk-22 menghadap ke arah tenggara, daerah yang mulai ditanami vegetasi) Satuan ini berada di ketinggian kurang lebih 1701 2138 m dpl, mempunyai kemiringan lereng agak terjal-terjal (14-55%,van Zuidam,1985). Daerah dengan kemiringan lereng agak terjal ditandai dengan bentukan morfologi kaki gunung pada daerah Gunung Nagasari. Daerah dengan kemiringan lereng terjal ditandai dengan bentukan morfologi kubah di Gunung Nagasari. Kelurusan di daerah ini dominan berarah timurlaut-baratdaya yang berada di punggungan, dan aliran sungai yang ada. Vegetasi yang tumbuh di daerah ini berupa ilalang dan hasil ladang, daerah yang dipakai sebagai ladang pertanian berupa kentang berada di kaki-kaki Gunung Nagasari. Lembah sungai yang terdapat pada satuan ini berbentuk V yang bersifat permanen maupun intermiten (non permanen). Pola aliran sungai bersifat radial (melingkar) karena mengelilingi sebuah morfologi kubah (gambar 3.9). 18
Litologi penyusun satuan ini berupa andesit yang resisten terhadap pelapukan serta sebagian tuf kasar yang berupa piroklastik jatuhan yang tidak resisten. 3.1.1.3 Satuan Geomorfologi Dataran Vulkanik Satuan ini menyebar di lembah diantara gunung dari daerah penelitian. Mencakup hampir ± 40% daerah penelitian. Satuan ini berada di ketinggian kurang lebih 1770-2000 m dpl, mempunyai kemiringan lereng datar - landai (0-20%,van Zuidam,1985). Daerah dengan kemiringan datar agak datar mempunyai bentukan morfologi berupa dataran, kelurusan di daerah ini hampir sedikit, hanya terletak di Desa Karangtengah dengan arah utaraselatan. Vegetasi yang tumbuh di daerah dominan berupa hasil ladang karena daerah ini banyak dipakai sebagai ladang pertanian berupa kentang. Lembah sungai yang terdapat pada satuan ini berbentuk U terletak di Kali Dolok, Kali Merdada, dan Kali Condong. Litologi penyusun satuan umumnya berupa tuf kasar yang berupa piroklastika jatuhan yang tidak resisten terhadap pelapukan dan sedikit lava andesit. Gambar 3.6 Dataran Volkanik (foto dilihat dari lokasi pgd-11 dengan Gunung Pagerkandang sebagai latar, menghadap ke arah selatan, daerah pemukiman menunjukan morfologi yang datar) 19
Gambar 3.7 Dataran Volkanik (foto dilihat dari lokasi ngs-02 menghadap ke arah utara, daerah persawahan menunjukan morfologi yang datar) 3.1.1.4 Satuan Geomorfologi Perbukitan Volkanik Satuan ini menempati daerah utara sisi barat dan timur dari daerah penelitian. Terletak di Gunung Djimat, Gunung Pangamunamun, maupun di Gunung Sipandu, mencakup hampir ± 20 % daerah penelitian. Satuan ini berada di ketinggian kurang lebih 1900-2176 m dpl, mempunyai kemiringan lereng agak terjal terjal (14-55%,van Zuidam, 1985). Daerah dengan kemiringan lereng agak rapat terjal ditandai dengan bentukan morfologi kaki gunung seperti pada daerah kaki Gunung Djimat dan Gunung Pangamunamun, Desa Siglagah. Daerah dengan kemiringan lereng terjal ditandai dengan bentukan morfologi perbukitan seperti pada daerah Gunung Djimat, Gunung Pangamunamun, Gunung Pranten. Kelurusan di daerah ini dominan berarah baratlaut-tenggara serta berarah timurlaut-baratdaya yang berada di aliran sungai dan punggungan. Vegetasi yang tumbuh di daerah ini berupa hasil ladang dan hutan, daerah yang dipakai sebagai 20
ladang pertanian berupa kentang berada di kaki gunung di sebelah selatan, sisanya berupa hutan yang berada di sebelah utara. Lembah sungai yang terdapat pada satuan ini berbentuk V yang bersifat intermiten (non permanen), dengan pola aliran radial (melingkar). Litologi Penyusun satuan ini adalah andesit yang resisten terhadap pelapukan. Gambar 3.8 Gunung Djimat (foto dilihat dari lokasi kpk-06 menghadap ke arah utara, daerah di G Djimat menunjukan daerah perbukitan) 3.1.2 Pola Aliran Sungai dan Tipe Genetik Sungai Berdasarkan hasil pengamatan dari peta topografi dengan skala 1:12500 (gambar 3.9) didapatkan bahwa sungai-sungai di daerah penelitian memiliki dua karakteristik pola aliran yaitu aliran sungai radial (melingkar) dan aliran sungai denditrik (bercabang seperti daun). Pola aliran sungai dendritik dicirikan dengan kenampakan menjari seperti ranting pohon dan melewati litologi yang hampir sama atau homogen. Sungai yang 21
mengalir di daerah ini berada di sungai utama yang mengalir di daerah penelitian yaitu Sungai Dolok serta beberapa sungai lainya yang bertipe sama antara lain Sungai Condong dan Sungai Merdeka. Pola aliran sungai radial dicirikan dengan kenampakan yang mengelilingi bukit yang menandakan berasal dari morfologi kerucut. Sungai yang mengalir di daerah ini adalah sungai sungai yang berada di sekitar gunung yang ada di daerah penelitian seperti pada Gunung Nagasari, Gunung Pagerkandang, Gunung Kawahsikidang, dan Gunung Pangamunamun. Gambar 3.9 Peta Aliran Sungai pada daerah penelitian yang terdiri dari pola radial dan dendritik. 22
Pada daerah penelitian, Sungai Dolok berperan sebagai sungai utama, memiliki pola aliran dendritik menunjukan daerah morfologi yang datar. Aliran yang ada pada anak sungai menunjukan pola radial akibat kemiringan dari sebuah kerucut. Arah aliran sungai utama relatif timur barat dan timurlaut-baratdaya (gambar 3.9). Anakanak sungai memiliki arah aliran dominan relatif baratlaut-tenggara. 3.1.3 Jenjang Geomorfologi Secara keseluruhan, keadaan morfologi daerah penelitan memperlihatkan relief rendah hingga tinggi. Ini terlihat dari adanya dataran pada bagian tengah hingga perbukitan yang terjal disertai lembah-lembah dengan celah yang dalam pada bagian utara dan selatan. Unsur pembentukan batuan cukup berperan. Batuan yang lebih keras dan tidak mudah tererosi dicerminkan sebagai perbukitan terjal dengan relief tinggi, sedangkan, batuan yang lebih lunak dan mudah tererosi dicirikan oleh datran dengan relief rendah. Sungai yang mengalir pada daerah penelitian, umumnya tidak terlalu mencerminkan tahapan geomorfik, sungai yang berpola U disebabkan oleh morfologi yang berupa dataran hingga menyebabkan erosi horizontal lebih besar dari erosi vertikal, dan sungai yang berpola V lebih banyak terdapat pada morfologi berupa perbukitan dengan kemiringan lereng sedang-terjal hingga menyebabkan erosi vertikal lebih besar dari erosi horizontal, faktor morfologi sangat berperan dalam pembentukan pola sungai ini. Tingkat erosi permukaan berperan untuk menentukan tahapan geomorfik, daerah yang memilik perbukitan dengan tingkat erosi yang tinggi seperti pada Gunung Pangamunamun dan Djimat memiliki tahapan geomorfik yang tua, lain halnya dengan Gunung Nagasari, Gunung Merdada, dan Gunung Pagerkandang yang memilik tingkat erosi yang lebih rendah memiliki tahapan geomorfik dewasa, dan daerah dataran yang berada diantara perbukitan tersebut memiliki tahapan geomorfik yang muda. 23
Berdasarkan keadaan geomorfologi, dapat disimpulkan bahwa bahwa daerah Kawah Sileri dan sekitarnya berada pada tingkat perkembangan morfologi muda dan hanya pada sebagian tempat yaitu di daerah utara memiliki morfologi dewasa. 3.2 Stratigrafi Penamaan satuan stratigrafi untuk daerah penelitian mengacu pada Sandi Stratigrafi Indonesia (IAGI,1992, op.cit. Yuwono, 2004) yang didasarkan pada pengelompokan sumber, jenis batuan/endapan dan urutan kejadian serta penamaan satuan tidak resmi (lokal) yang telah dilakukan para peneliti sebelumnya, antara lain van Bemmelen (1949), Pardiyanto (1970), dan Condon et al. (1996). Penggolongan mekanisme dari pengendapan material vulkanik menjadi lava, piroklastik aliran, dan piroklastik jatuhan, mengacu pada tulisan McPhie et al. (1993) op.cit. Yuwono (2004). Untuk penamaan megaskopis batuan beku mengikuti klasifikasi batuan beku secara megaskopis menurut IUGS (1973) op.cit. Compton (1985), sedangkan batuan piroklastik mengikuti klasifikasi batuan piroklastik secara megaskopis menurut Schmidt (1981) op. cit. Yuwono (2004). Penamaan batuan beku secara mikroskopis mengikuti klasifikasi batuan beku mikroskopis oleh Williams (1954). Menurut stratigrafi regional yang terdapat pada peta geologi lembar Banjarnegara- Pekalongan (Condon et al., 1996), daerah penelitian termasuk kedalam Satuan Batuan Gunung Api Jembangan (Qjyf) dan Satuan Batuan Gunung Api Dieng (Qdo) dan (Qdm) (tabel 3.1). Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan yang didukung analisis sayatan petrografi maka daerah penelitan dibagi menjadi lima satuan dari tua ke muda yaitu Satuan Lava Andesit Gunung Pangamunamun (Qpa), Satuan Lava Andesit Gunung Nagasari (Qn), Satuan Lava Andesit Gunung Merdada (Qm), Satuan Lava Andesit Gunung Pagerkandang (Qp), Satuan Jatuhan Piroklastika Dieng (Qpd) (tabel 3.1). 24
Tabel 3.1 Kolom stratigrafi umum dari daerah penelitian. 3.2.1 Satuan Lava Andesit Gunung Pangamunamun Satuan ini berada di utara daerah penelitian dengan luas area sekitar 10%, ditandai dengan warna merah (Qpa) pada peta geologi (lampiran-2), singkapan umumnya dijumpai dalam keadaan segar. Berdasarkan rekonstruksi penampang mempunyai ketebalan sekitar 200-300 m. Satuan ini dicirikan oleh adanya litologi andesit, memiliki ciri berupa warna hitam, struktur masif, hipokristalin, ukuran kristal sedang sampai halus (0,5 5 mm), inequigranular porfiritik, bentuk kristal hipidiomorfik, memiliki komposisi mineral plagioklas, dan masa dasar mineral mafik ( gambar 3.10). 25
Gambar 3.10 Berupa singkapan andesit dari Satuan Lava Andesit Gunung Pangamunamun (lokasi pang-12, foto menghadap ke arah barat daya) Sayatan petrografi menunjukan bahwa andesit memiliki tekstur hipokristalin, porfiritik dengan fenokris berupa plagioklas, piroksen (klinopiroksen), dan mineral opak. Memiliki tekstur trakitik (aliran). Fenokrisnya terdiri dari plagioklas (25%), prismatik-subhedral, berukuran 0.2-2 mm, menunjukkan kembaran albit dan albitcarlsbad. Piroksen (5%) berupa klinopiroksen, prismatik, berukuran 0.5-1 mm. Mineral opak (5%) hitam, euhedral. Berada di dalam masa dasar plagioklas dan gelas (65%). Andesit ini mempunyai ciri bertekstur aliran yang dominan dan ukuran fenokris umumnya tidak besar (0.2-1 mm) ( lampiran-1). Hubungan stratigrafi satuan ini dengan satuan yang lebih tua tidak ditemukan di daerah penelitian ini. Condon et al. (1996) menyebutkan adanya hubungan 26
keselarasan satuan ini dengan satuan yang lebih tua. Condon et al. (1996) juga menyebutkan bahwa satuan ini berumur Pleistosen. 3.2.2 Satuan Lava Andesit Gunung Nagasari Satuan ini berada sebelah baratdaya daerah penelitian dengan luas area sekitar 15%, ditandai dengan warna merah muda (Qn) pada peta geologi (lampiran-2), singkapan umumnya dijumpai dalam keadaan lapuk. Berdasarkan rekonstruksi penampang mempunyai ketebalan sekitar 500 m. Gambar 3.11 Berupa singkapan lava andesit dari Satuan Lava Andesot Gunung Nagasari (lokasi ngs-09, foto menghadap ke arah utara ) Satuan ini dicirikan oleh adanya litologi andesit, memiliki ciri megaskopis berupa warna hitam, struktur masif, hipokristalin, ukuran kristal sedang sampai halus (0,5-5 mm), inequigranular porfiritik, bentuk kristal hipidiomorfik, memiliki komposisi mineral plagioklas, dan masa dasar mineral mafik (gambar 3.11). Sayatan petrografi menunjukan bahwa andesit memiliki tekstur hipokristalin, porfiritik dengan fenokris berupa plagioklas, piroksen (klinopiroksen). Fenokrisnya terdiri dari plagioklas (40%), prismatik-subhedral, berukuran 0,1-1 mm, menunjukkan 27
kembaran albit dan albit-carlsbad. Kuarsa (5%), subhedral, berukuran 0.1-1.25 mm. Piroksen sebagai fenokris (7%), klinopiroksen, prismatik, berukuran 0.1-2.0 mm, agak lapuk, tidak mengalami zonasi. Mineral opak (3%), hitam, ukuran 0.1-0.5 mm, subhedral andhedral dan masa dasar yang berupa gelas (45%), 0.5-1 mm, membundar tanggung, mulai terubahkan menjadi mineral lempung. Andesit ini mempunyai ciri bertekstur aliran dengan ukuran fenokris umumnya halus (0.1-1 mm) (lampiran-1). Hubungan stratigrafi satuan ini dengan satuan yang lebih tua tidak ditemukan di daerah penelitian ini. Condon et al. (1996) menyebutkan adanya hubungan keselarasan satuan ini dengan satuan yang lebih tua. Condon et al. (1996) juga menyebutkan bahwa satuan ini berumur Holosen. 3.2.3 Satuan Lava Andesit Gunung Pagerkandang Satuan ini berada di sebelah utara dari Gunung Merdada dengan luas area sekitar 10%, ditandai dengan merah tua (Qp) pada peta geologi (lampiran-2), singkapan umumnya dijumpai dalam keadaan lapuk. Berdasarkan rekonstruksi penampang mempunyai ketebalan sekitar 400-500 m. Satuan ini dicirikan oleh kehadiran andesit piroksen dan tuf kasar yang sudah mengalami alterasi, serta terdapat basal yang terdapat pada lokasi pgd-09. Andesit piroksen memiliki ciri megaskopis berupa warna hitam, struktur masif, hipokristalin, ukuran kristal sedang (1-5 mm) sampai halus ( < 1 mm), inequigranular porfiritik, bentuk kristal hipidiomorfik, memiliki komposisi mineral plagioklas, dan masa dasar mineral mafik (gambar 3.13 dan 3.14). Tuf kasar terdapat di sekitar Kawah Pagerkandang, memiliki ciri megaskopis berupa warna merah, terpilah buruk, kemas terbuka, bentuk butir membulat membulat tanggung, memiliki butiran litik, matriks /semen berupa tuf kasar. basal memiliki ciri megaskopis berupa warna hitam, struktur masif, hipokristalin, ukuran kristal halus ( < 1 mm), bentuk kristal hipidiomorfik, memiliki komposisi mineral plagioklas, dan masa dasar mineral mafik. 28