GEOLOGI DAN ANALISIS STRUKTUR GEOLOGI DAERAH OETUKE DAN SEKITARNYA, KABUPATEN TIMOR TENGAH SELATAN, NUSA TENGGARA TIMUR SKRIPSI Disusun sebagai syarat menyelesaikan studi tahap sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Oleh: ANGELINO JOSUA IKO NIM: 12002031 PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
LEMBAR PENGESAHAN GEOLOGI DAN ANALISIS STRUKTUR GEOLOGI DAERAH OETUKE DAN SEKITARNYA, KABUPATEN TIMOR TENGAH SELATAN, NUSA TENGGARA TIMUR SKRIPSI Disusun sebagai syarat menyelesaikan studi tahap sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Angelino Josua Iko NIM 120 02 031 Pembimbing, Ir. Benyamin Sapiie, Ph.D. NIP. 131855622 i
SARI Lokasi daerah penelitian terletak pada daerah Oetuke dan sekitarnya, Kabupaten Timor Tengah Selatan, Provinsi Nusa tenggara Timur. Secara geografis, daerah penelitian berada pada batas koordinat 124 32 43-124 33 55 BT dan 09 54 32 09 54 59 LS dengan luas area sekitar 60 km 2. Secara fisiografi, daerah penelitian berada pada zona perbukitan yang sangat dikontrol oleh struktur sesar naik. Daerah penelitian dapat dibagi menjadi tiga satuan geomorfologi yaitu Satuan Perbukitan Bergelombang Sedang, Satuan Perbukitan Relief Tinggi, dan Satuan Dataran Aluvial. Stratigrafi daerah penelitian dapat dibagi menjadi lima satuan litostratigrafi yang terbentuk sejak umur Jura Awal hingga Resen yaitu: Satuan Batulempung, Satuan Batulempung-Batugamping, Satuan Batugamping A, Satuan Batugamping B, dan Satuan Endapan Aluvial. Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian adalah lipatan, sesar naik, sesar mendatar mengiri, dan sesar mendatar menganan yang berumur pasca pengendapan Satuan Batugamping A (pasca Miosen Akhir). Lipatan berupa antiklin dan sinklin memiliki bidang sumbu berarah sama dengan arah umum jurus dari sesar naik yaitu berarah timur timurlaut - barat baratdaya (N 260 E). Sesar mendatar mengiri memiliki jurus berarah utara timurlaut - selatan baratdaya (N 15 E), sedangkan sesar mendatar menganan memiliki kelurusan berarah utara baratlaut selatan tenggara (N 160 E). Dari restorasi penampang seimbang yang dilakukan, secara umum daerah penelitian mengalami pemendekan sebesar 60 %. Sistem sesar anjakan yang berkembang di daerah penelitian termasuk dalam imbrikasi tipe trailing. ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan karena hanya atas anugerah dan kasih karunia-nya yang besar sehingga Tugas Akhir yang berjudul Geologi dan Analisis Struktur Geologi Daerah Oetuke dan Sekitarnya, Kabupaten Timor Tengah Selatan, Nusa Tenggara Timur dapat terselesaikan dengan baik. Dalam pengerjaan Tugas Akhir maupun selama menempuh studi di ITB, penulis telah dibantu dan didukung oleh berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Orangtuaku Edy P. Sagala dan Gok Maria Sitanggang, atas segala dukungan doa, moril, dan materil sejak penulis lahir hingga sekarang. 2. Saudara-saudariku Rotua Valentina Sagala, Richman Desemde Saudurman Sagala, dan Ferry Sahat Parulian Sagala yang selalu mendukung dan memberikan perhatian penuh kepada penulis. 3. Dame, atas segala doa, dukungan, dan ekspresi kasihmu. 4. Ir. Benyamin Sapiie, Ph.D. selaku pembimbing atas kesediaannya untuk membimbing penulis selama pengerjaan tugas akhir ini. 5. Pimpinan, seluruh dosen dan karyawan di lingkungan Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. 6. Erick Victor Yudhanto, sahabatku yang selalu membantuku selama menempuh studi di ITB. 7. Andi Kadir Jaelani & Mauliate Agustinus, rekan seperjuangan dalam menyelesaikan tugas akhir. 8. GEA, sebagai wadah organisasi yang membanggakan di mata penulis. 9. Tyko, Alphen, Putri, Pipin, Dicky, Daniel, Adit, dan Kirun (atas diskusi stukturnya), Maro dan Echon (atas diskusi fosilnya), Ojes (atas diskusi petrografinya). iii
10. Seluruh anggota TA-C atas segala kebersamaannya: Randy, Erry, Rivai, Rian, Kadir, Jimmy, Begeng, Surya, Ferry, Yusni, Reynaldy, dan Eko. 11. Seluruh anak GEA 2002 atas segala kebaikan kalian: Iqbal, Asep, Erry, Jimmy, Eka, Aris, Alfend, Cessy, Momen, Rori, Bowo, Begeng, Putri, Rian, Dumex, Hesron, Silfi, Syukri, Edo, Casdira, Dian, Erick, Surya, Suci, Chistovik, Bayu, Isto, Jhonny, Dyna, Sandro, Boggi, Agus, Randy, Pic-jho, Eko, Reynaldi, Lasto, Iyep, Novi, Kadir, Topan, Sanchoz, Saut, Ferry, Ojezz, Fahmi, Tio, Kribo, Sabam, Rivai, Ilo, Rijal. 12. Team Timor: Mirzam, Sonny, Abe, Tyko, Alphen, Isto, dan Kadir. 13. Team Tanjung Selor: Randy, Surya, Alex, dan Andrew Eriksson atas pengalaman pemetaan yang tak terlupakan. 14. Keluarga Matius Sole, Melky, dan Olim atas segala bantuannya selama pelaksanaan penelitian Tugas Akhir di Oinlasi. 15. Ernest, Todona, dan Ian atas segala bantuannya kepada penulis. 16. Seluruh staf Institut Perempuan; Ellin, Tini, Ria, Trisi, Donna, dan Betty. 17. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam penulisan tugas akhir ini. Akhir kata penulis penulis menyadari bahwa dalam tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis menerima segala kritik dan saran untuk perbaikan, dengan harapan tugas akhir ini dapat memberikan sedikit sumbangan dan manfaat bagi kita semua. Penulis, Februari 2008 iv
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN.. i SARI. ii KATA PENGANTAR.. iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR FOTO x DAFTAR LAMPIRAN. xii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang.. 1 1.2 Maksud dan Tujuan... 1 1.3 Lokasi Penelitian... 2 1.4 Rumusan Masalah... 2 1.5 Tahapan Penelitian... 3 1.5.1 Tahap Persiapan 3 1.5.2 Tahap Penelitian Lapangan. 3 1.5.3 Tahap Analisis dan Pengolahan Data..3 1.5.4 Tahap Penyusunan Laporan dan Penyajian Data.. 4 1.6 Peneliti Terdahulu... 4 BAB II GEOLOGI REGIONAL... 5 2.1 Fisiografi Regional... 5 2.2 Stratigrafi Regional... 6 2.2.1 Litostratigrafi... 6 2.2.2 Tektonostratigrafi... 11 2.3 Tektonik Regional...... 12 2.4 Struktur Geologi Regional... 16 BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN..... 18 3.1 Geomorfologi... 18 3.1.1 Morfologi Umum... 18 3.1.2 Pola Aliran dan Tipe Genetika Sungai... 19 3.1.3 Satuan Geomorfologi... 20 v
3.1.3.1 Satuan Perbukitan Bergelombang Sedang... 20 3.1.3.2 Satuan Perbukitan Relief Tinggi... 21 3.1.3.3 Satuan Dataran Aluvial... 23 3.2 Stratigrafi 24 3.2.1 Satuan Batulempung... 25 3.2.1.1 Penyebaran dan Ketebalan. 25 3.2.1.2 Ciri Litologi... 25 3.2.1.3 Lingkungan Pengendapan dan Umur... 26 3.2.1.4 Hubungan dan Kesebandingan Stratigrafi... 26 3.2.2 Satuan Batulempung-Batugamping 27 3.2.2.1 Penyebaran dan Ketebalan.... 27 3.2.2.2 Ciri Litologi... 27 3.2.2.3 Lingkungan Pengendapan dan Umur... 30 3.2.2.4 Hubungan dan Kesebandingan Stratigrafi... 30 3.2.3 Satuan Batugamping A... 30 3.2.3.1 Penyebaran dan Ketebalan. 30 3.2.3.2 Ciri Litologi... 31 3.2.3.3 Lingkungan Pengendapan dan Umur... 32 3.2.3.4 Hubungan dan Kesebandingan Stratigrafi... 32 3.2.4 Satuan Batugamping B... 33 3.2.4.1 Penyebaran dan Ketebalan.... 33 3.2.4.2 Ciri Litologi... 33 3.2.4.3 Lingkungan Pengendapan dan Umur... 34 3.2.4.4 Hubungan dan Kesebandingan Stratigrafi... 34 3.2.5 Satuan Endapan Aluvial... 35 3.2.4.1 Penyebaran dan Ketebalan.... 35 3.2.4.2 Ciri Litologi... 35 3.2.4.3 Lingkungan Pengendapan, Umur, dan Hubungan Stratigrafi... 35 3.3 Struktur Geologi... 36 BAB IV ANALISIS STRUKTUR GEOLOGI... 37 4.1 Metoda Penelitian... 37 4.2 Analisis Pola Kelurusan... 37 vi
4.3 Struktur Geologi Daerah Penelitian... 40 4.3.1 Struktur Lipatan... 40 4.3.2 Struktur Sesar... 43 4.4 Mekanisme Pembentukan Struktur Geologi... 55 4.5 Restorasi Penampang Geologi... 60 4.5.1 Metoda Kink... 60 4.5.2 Perhitungan Kedalaman Detachment... 61 4.5.3 Restorasi Penampang Seimbang... 62 BAB V SEJARAH GEOLOGI... 64 BAB VI KESIMPULAN... 66 DAFTAR PUSTAKA.. 67 LAMPIRAN. 69 vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Lokasi Penelitian (Hidayat, 1991)..... 2 Gambar 2.1 Peta Zona Fisiografi Timor Barat (Sani dkk., 1995)... 6 Gambar 2.2 Stratigrafi Regional Timor (Sawyer dkk., 1993)... 7 Gambar 2.3 Tektonostratigrafi Timor (modifikasi dari Barber, 1981)... 11 Gambar 2.4 Peta Tektonik Busur Banda (Hall & Wilson, 2000)... 13 Gambar 2.5 Tektonik Tumbukan di Timor (Jacobson, 1992 op cit Sawyer, 1993)... 14 Gambar 2.6 Penampang Skematik Utara Baratlaut Selatan Tenggara dari Busur Banda (Audley-Charles, 1988 op cit Hall & Wilson, 2000)... 14 Gambar 2.7 Model Tektonik Imbrikasi (Hamilton, 1979 op cit Barber, 1981)... 15 Gambar 2.8 Model Tektonik Overthrust (Barber, 1981)... 16 Gambar 2.9 Model Tektonik Upthrust (Chamalaun & Grady, 1978 op cit Barber, 1981)... 16 Gambar 2.10 Peta Struktur Geologi Timor (Charlton, 2001)... 17 Gambar 3.1 Peta Pola Aliran Sungai Daerah Penelitian (tanpa skala)... 19 Gambar 3.2 Kolom Stratigrafi Daerah Penelitian (tanpa skala)... 24 Gambar 4.1 Pola kelurusan citra satelit daerah penelitian... 38 Gambar 4.2 Diagram roset dari pola kelurusan citra satelit daerah penelitian... 38 Gambar 4.3 Peta pola kelurusan dari peta topografi pada daerah penelitian (tanpa skala)... 39 Gambar 4.4 Analisis dinamik Antiklin Nunuboko.... 41 Gambar 4.5 Analisis dinamik Antiklin Boti...... 41 Gambar 4.6 Analisis dinamik Antiklin Nambaun... 42 Gambar 4.7 Analisis dinamik Sinklin Boti... 42 Gambar 4.8 Analisis kinematik Sesar Naik Tune... 45 Gambar 4.9 Analisis dinamik Sesar Naik Nunuboko 1.... 46 Gambar 4.10 Analisis dinamik Sesar Naik Nunuboko 2... 47 Gambar 4.11 Analisis dinamik Sesar Naik Boti... 48 viii
Gambar 4.12 Analisis dinamik Sesar Naik Nambaun 1... 49 Gambar 4.13 Analisis dinamik Sesar Naik Nambaun 3... 51 Gambar 4.14 Analisis kinematik Sesar Naik Noesao... 51 Gambar 4.15 Analisis dinamik Sesar Naik Bele....... 52 Gambar 4.16 Analisis kinematik Sesar Mendatar Nambaun... 54 Gambar 4.17 Model tektonik sesar anjakan (Davis & Reynolds, 1996)... 55 Gambar 4.18 Sistem Sesar Anjakan (Boyer dan Elliott, 1982)... 56 Gambar 4.19 Pola nilai tegasan 1 yang berkembang di daerah penelitian penelitian... 57 Gambar 4.20 Model Pure Shear (Modifikasi dari Thomas et al, 1973 op cit Pedoman Praktikum Geologi Struktur ITB, 2006)... 57 Gambar 4.21 Pola Imbrikasi Trailing (McClay, 2000)... 58 Gambar 4.22 Fault propagation fold (Suppe, 1985 op cit McClay, 2000). 58 Gambar 4.23 Model sesar sobekan (Twiss dan Moores, 1992)... 59 Gambar 4.24 Penentuan garis bagi dip domain... 60 Gambar 4.25 Penggabungan data rekonstruksi dengan data batas stratigrafi.61 Gambar 4.26 Perhitungan kedalaman detachment (Dahlstrom, 1969)... 62 Gambar 5.1 Ilustrasi sejarah geologi daerah penelitian... 65 ix
DAFTAR FOTO Foto 3.1 Satuan geomorfologi pada daerah penelitian (dari lokasi OL-3 ke arah selatan)... 20 Foto 3.2 Satuan Perbukitan Bergelombang Sedang (dari lokasi BL-6 ke arah baratlaut)... 21 Foto 3.3 Satuan Perbukitan Relief Tinggi (dari lokasi BL-6 ke arah baratdaya)... 22 Foto 3.4 Lembah sungai V pada Satuan Perbukitan Relief Tinggi (dari lokasi NM-12 ke arah timur)... 22 Foto 3.5 Satuan Dataran Aluvial (dari lokasi OT-46 ke arah utara)... 23 Foto 3.6 Singkapan batulempung masif disertai kehadiran nodul mangan (Lokasi OL-3)... 25 Foto 3.7 Singkapan batupasir halus (Lokasi OL-4)... 26 Foto 3.8 Struktur slump pada perlapisan batulempung (Lokasi OT-22) 28 Foto 3.9 Singkapan perlapisan batulempung (Lokasi OT-69). 28 Foto 3.10 Struktur sedimen paralel laminasi pada kalkarenit (Lokasi OT-130)... 29 Foto 3.11 Singkapan perlapisan batugamping kalsilutit dengan batulempung (Lokasi OT-11)... 29 Foto 3.12 Singkapan batugamping kalsilutit putih, bersifat kapuran (Lokasi OT-165)... 31 Foto 3.13 Bioturbasi pada batugamping kalsilutit (Lokasi NM-8)... 31 Foto 3.14 Batugamping kalsilutit masif dengan lensa rijang (Lokasi OT-105)... 32 Foto 3.15 Singkapan batugamping kalsilutit yang terekahkan intensif (Lokasi OT-173)... 33 Foto 3.16 Singkapan napal berwarna coklat (Lokasi OT-172)... 34 Foto 3.17 Endapan aluvial di Noil Tuke (dari lokasi OT-1 ke arah utara).. 35 Foto 4.1 Antiklin Nunuboko (Lokasi OT-58)... 40 Foto 4.2 Kekar gerus sebagai indikator Sesar Naik Tune (Lokasi OT-2).. 44 Foto 4.3 Lapisan tegak mengindikasikan kehadiran Sesar Naik Tune (Lokasi OT-15)... 44 x
Foto 4.4 Sesar Naik Nunuboko 1 (Lokasi OT-58)... 45 Foto 4.5 Sesar Naik Nunuboko 2 (Lokasi OT-70)... 46 Foto 4.6 Sesar Naik Boti (Lokasi OT-79)... 47 Foto 4.7 Kemenerusan Sesar Naik Nambaun 1 diindikasikan oleh kehadiran lapisan tegak (Lokasi OT-95)... 48 Foto 4.8 Sesar Naik Nambaun 1 (Lokasi OT-145)... 49 Foto 4.9 Sesar Naik Nambaun 3 (Lokasi OT-152)... 50 Foto 4.10 Sesar Naik Bele (Lokasi OT-169)... 52 Foto 4.11 Sesar Mendatar Bele (Lokasi OT-150)... 53 Foto 4.12 Singkapan yang menunjukkan fault propagation fold (Lokasi OT-64)... 59 xi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Analisis Petrografi Lampiran B Analisis Kalsimetri Lampiran C Analisis Granulometri Lampiran D Analisis Mikropaleontologi Lampiran E Analisis Struktur Geologi Lampiran F Restorasi Penampang Seimbang Lampiran G-1 Peta Lintasan dan Lokasi Pengamatan Lampiran G-2 Peta Geomorfologi Lampiran G-3 Peta Geologi Lampiran G-4 Peta Struktur Geologi xii