GEOLOGI DAN STUDI INFILTRASI AIRTANAH DAERAH CIBOGO, KABUPATEN BANDUNG BARAT, JAWA BARAT TUGAS AKHIR A Diajukan sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Strata Satu di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Oleh : Ali Lukman NIM. 12007063 ROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum wr. wb. Penulis mengucapkan syukur kepada Allah swt, atas rahmat dan karunia- Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan baik dan lancar. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada junjungan kita Nabi Muhammad saw. Tugas akhir ini dimaksudkan untuk menerapkan segala ilmu dan pengalaman yang penulis dapatkan di Program Studi Teknik Geologi ITB selama masa perkuliahan yang pernah dilewati. Penelitian tugas akhir ini dilakukan di Desa Cibogo, Kecamatan Lembang, Kabupaten Bandung Barat dengan judul GEOLOGI DAN STUDI INFILTRASI AIRTANAH DAERAH CIBOGO, KABUPATEN BANDUNG BARAT, JAWA BARAT. Tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan studi strata satu (S1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung (ITB). Dalam penyusunan dan pengumpulan data, banyak pihak yang telah membantu dan saya ingin mengucapkan terima kasih kepada : Institut Teknologi Bandung yang telah mendanai sebagian aktivitas penelitian ini, melalui Riset Inovasi Kelompok Keahlian Tahun 2010. Badan Perencanaan dan Pembangunan Provinsi Jawa Barat yang telah mendanai kegiatan survey lapangan. Bapak Dr. Ir. Budi Brahmantyo, MSc. dan Dr. D. Erwin Irawan yang telah menyediakan waktunya untuk membimbing saya dalam menyusun tugas akhir ini. Bapak Dr. Ir. Asep H. P. Kesumajana, M.T. yang bersedia memberikan masukan tambahan serta waktu untuk berdiskusi. Orang tua serta keluarga yang selalu mendampingi dan memberikan dukungan kepada saya dalam kondisi sperti apapun. Karyawan nonakademik yaitu Pak Kuswondo dan Pak Surip yang telah menyiapkan ruangan untuk berdiskusi dan sarana serta prasarana lainnya. i
Teman-teman seperjuangan dalam pengerjaan tugas akhir ini (Tedi Cahyadi, Rahmat Arif, M. Rizky, Zidni Ilman Muntaha, dan Jaka Satria Budiman) yang selalu bersama-sama dalam mengarungi rintangan yang ada selama pengerjaan tugas akhir. Teman-teman teknik geologi 2007 khususnya kepada Adhi. P, Rizky. P, dan Afrizon Setiawan yang selalu bisa meluangakan waktunya untuk berdiskusi mengenai perkuliahan ataupun hanya sekedar untuk bermain bersama demi melupakan penatnya perjuangan menulis tugas akhir ini. Teman-teman HMTG-GEA yang telah membantu baik dari segala fasilitas dan diskusi yang pernah dilakukan. Staf FITB yaitu Pak Eky dan Bu Isma yang telah membantu dalam penyaluran dana penelitian dari ITB. Staf laboratorium dan staf Perpustakaan Pusat ITB dan Perpustakaan Klompe yang telah menyediakan fasilitas untuk membantu saya dalam menganalisis data dan menyediakan referensi. Bapak Camat Lembang yang telah mengijinkan saya untuk melakukan penelitian di wilayahnya. Seluruh pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu, terima kasih atas dukungannya. Saya berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kemajuan daerah penelitian saya dan juga bagi kemajuan ilmu pengetahuan geologi secara umumnya. Bandung, September 2011 Penulis ii
SARI Daerah penelitian secara administratif berada di Kecamatan Lembang, Kabupaten Bandung Barat, Jawa Barat. Penelitian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui tatanan geologi dan mempelajari serta menganalisis kemampuan infiltrasi daerah penelitian. Metodologi yang diterapkan adalah pengamatan lapangan dan uji coba infiltrasi langsung di lapangan dengan menggunakan alat berupa infiltrometer tunggal (single ring infiltrometer). Secara fisiografis, daerah penelitian berada pada Zona Gunungapi Kuarter. Satuan geomorfologi daerah penelitian terdiri dari Satuan Bukit Kerucut Gunungapi Gunung Putri,, Satuan Lembah Torehan (incised valleys) Cikukang, Satuan Punggungan Kaki Gunungapi Jayagiri dan Satuan Dataran Kaki Gunungapi Cibogo. Satuan batuan daerah penelitian terbagi menjadi empat satuan berdasarkan litostratigrafi. Satuan batuan yang tersingkap dari tua ke muda terdiri dari Satuan Andesit, Satuan Tuf Skoria, dan Satuan Basalt yang berumur Plistosen Atas serta Satuan Tuf Lapili yang berumur Holosen. Struktur geologi di daerah penelitian terdiri dari bidang kontak antara Satuan Tuf Lapili dengan Tuf Skoria yang mencerminkan kemiringan aslinya serta struktur primer yang terdiri dari kekar kolom dan struktur-struktur yang mencerminkan mekanisme pembentuk batuan. Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan diketahui bahwa laju infiltrasi akhir akan berbanding terbalik dengan kemiringan lereng. Hasil pelapukan satuan batuan yang memiliki laju infiltrasi paling besar adalah Satuan Tuf Lapili dengan nilai laju infiltrasi akhir 0,285 cm/menit. Analisis sifat fisik air tanah menunjukan bahwa mataair di daerah penelitian berkaitan dengan musim, air hujan dan bersifat lokal. iii
ABSTRACT Administratively, research area is located in Lembang Sub-District, west Bandung District, West Java. The aims of the research are to determine the geological settings, learning and analyzing the infiltration capacity of research area. The applied methodology are field observasing and ifiltration direct trial in the field using the single ring infiltrometer device. Phisiographically, this area located at Quartenarry Volcanic Area. The Research area s Geomorphology units consist of Gunung Putri Volcanic Cone Hill, Cikukang Incised Valleys, Cibogo Volcanic Footslope Plain and Jayagiri Volcanic Footslope Ridge. Stratigraphycally, research area consist of four litostratigraphy units. The lithologies from old to young consist of Andesitic Unit, Scoria Tuff Unit, Basaltic Unit which aged Upper Pleistocene and Lapilli Tuff Unit which aged Holocene. Geological structure in the study area consist of the contact bedding between Lapilli Tuff Unit and Scoria Tuff Unit that reflect the depositional dip (initial dip) in this area. The primary structures in this area consist of columnar joint and another structure that reflect the rock forming mechanism. Based on the measurement and calculation, it is known that the final infiltration rate will inversely related with the slope value. The lithological weathering product that has the biggest final infiltration rate is Tuff Lapilli Unit with the infiltration rate 0,285 cm/minute. Groundwater physical properties analysis in the study area shows that the springs located in the study area are localized which related to the season and rain. iv
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR...i SARI...iii ABSTRACT...iv DAFTAR ISI...v DAFTAR GAMBAR...vii DAFTAR TABEL...x BAB I... 1 PENDAHULUAN... 1 1. 1 LATAR BELAKANG... 1 1. 2 TUJUAN... 2 1. 3 LOKASI PENELITIAN... 2 1. 4 TAHAPAN PENELITIAN... 3 1. 5 SISTEMATIKA PEMBAHASAN... 5 BAB II... 6 TINJAUAN PUSTAKA... 6 2. 1 GEOLOGI REGIONAL... 6 2. 1. 1 Fisiografi Regional... 6 2. 1. 2 Stratigrafi Regional... 7 2. 1. 3. Struktur Regional... 10 2. 2 INFILTRASI... 12 BAB III... 15 GEOLOGI DAERAH PENELITIAN... 15 3. 1 GEOMORFOLOGI... 15 3. 1. 1 Morfologi Umum Daerah Penelitian... 15 3. 1. 2 Pola Aliran Sungai... 16 3. 1. 3 Analisis Pola Kelurusan... 17 3. 1. 4 Satuan Geomorfologi... 18 3. 1. 4. 1 Satuan Dataran Kaki Gunungapi Cibogo... 18 3. 1. 4. 2 Satuan Bukit Kerucut Gunungapi Gunung Putri... 20 v
3. 1. 4. 3 Satuan Lembah Torehan Cikukang... 21 3. 1. 4. 4 Satuan Punggungan Kaki Gunungapi Jayagiri... 23 3. 2 STRATIGRAFI... 25 3. 2. 1 Satuan Andesit... 28 3. 2. 2 Satuan Tuf Skoria... 30 3. 2. 3 Satuan Basalt... 32 3. 2. 4 Satuan Tuf Lapili... 34 3. 2. 5 Lingkungan Pengendapan... 35 3. 3. STRUKTUR GEOLOGI... 36 3. 3. 1. Bidang Kontak... 36 3. 3. 2. Struktur Primer... 36 3. 3. 3. Arah Kelurusan... 37 3. 4. SEJARAH GEOLOGI... 37 BAB IV... 41 ANALISIS HASIL PENGOLAHAN DATA INFILTRASI... 41 4. 1 PENGAMBILAN DAN PENGOLAHAN DATA... 41 4. 2 ANALISIS HASIL PENGOLAHAN DATA... 44 4. 2. 1 Kelompok Data A... 45 4. 2. 2 Kelompok Data B... 46 4. 3. ANALISIS SIFAT FISIK AIR TANAH... 47 BAB V... 49 KESIMPULAN... 49 DAFTAR PUSTAKA... 51 vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1. Peta Indeks Daerah Penelitian (Microsoft Encarta, 2007)...1 Gambar 1. 2. Diagram alir penelitian...5 Gambar 2. 1. Fisiografi Jawa Tengah (van Bemmelen, 1949).6 Gambar 2. 2. Stratigrafi Bandung (Koesoemadinata dan Hartono, 1981)...8 Gambar 2. 3. Pola struktur utama Pulau Jawa ( Pulonggono dan Martodjojo, 1994).11 Gambar 2. 4. Lokasi patahan lembang (Hidayat dkk, 2008)..12 Gambar 2. 5. Infiltrometer tunggal dan pengaplikasiannya di lapangan...14 Gambar 2. 6. Laju infiltrasi terhadap fungsi waktu (Miyazaki dkk, 1993) 14 Gambar 3. 1. Peta elevasi daerah penelitian hasil modifikasi peta topografi bakosurtanal.15 Gambar 3. 2. Peta kemiringan lereng hasil modifikasi peta topografi berdasarkan klasifikasi pembagian kelas lereng van Zuidam (1985)..16 Gambar 3. 3. Pola aliran daerah penelitian yang berupa pola aliran sungai rektangular...17 Gambar 3. 4. Pola kelurusan daerah penelitian yang menunjukan arah timurlautbaratdaya dan utaraselatan..18 Gambar 3. 5. Satuan dataran kaki gunungapi Cibogo yang berupa morfologi dataran dengan kemiringan lereng yang datar - miring. Foto diambil di Gunung Putri menghadap ke arah selatan...19 Gambar 3. 6. Proses eksogen berupa pelapukan pada satuan geomorfologi ini (kiri) dan contoh litologi yang ada pada satuan ini.19 Gambar 3. 7. Satuan bukit kerucut gunungapi Gunung. Foto diambil dari daerah Cikukang menghadap ke barat.20 Gambar 3. 8. Sungai dengan lembah V menunjukan erosi vertikal lebih dominan daripada erosi lateral. Foto diambil di Cibedug menghadap ke timur.21 vii
Gambar 3. 9. Satuan lembah torehan Cikukang dengan morfologi lembah dalam yang curam. Foto diambil di lembah Jayagiri menghadap ke utara..22 Gambar 3. 10. Morfologi lembah sungai V (kiri) dan lembah sungai U (kanan). Foto diambil di Susukan Legok (kiri) dan Cikukang (kanan) keduanya menghadap ke selatan..22 Gambar 3. 11. Contoh proses longsoran (kiri) dan Pelapukan (kanan) yang terjadi pada satuan geomorfologi ini. Foto di ambil di daerah Susukan Legok...23 Gambar 3. 12. Satuan punggungan kaki gunungapi Jayagiri yang berupa morfologi punggungandengan kemiringan lereng yang miring-agak curam. Foto diambil di Susukan legok menghadap ke timur..24 Gambar 3. 13. Proses eksogen berupa pelapukan pada satuan geomorfologi ini (kiri) dan contoh litologi yang ada pada satuan ini (kanan).24 Gambar 3. 14. Kesetaraan stratigrafi daerah penelitian dari peneliti terdahulu dengan hasil pengamatan lapangan..26 Gambar 3.15 Singkapan lava andesit masif diambil di poin PTR-1 menghadap ke utara.28 Gambar 3. 16. Kenampakan kekar kolom di poin PT-6 menghadap ke utara..29 Gambar 3. 17. Satuan tuf skoria memperlihatkan singkapan yang masif dengan pemilahan buruk dan adanya rongga-rongga. Foto diambil di poin KKG-10 menghadap ke barat...31 Gambar 3. 18. Satuan lava basal massif (atas) dengan struktur vesikuler (bawah). Foto diambil di Sungai Cibogo menghadap ke selatan...33 Gambar 3. 19. Satuan tuf lapili yang di ambil pada poin CB-1 (kiri) dan Kr-2 (Kanan) keduanya memperlihatkan struktur masif..35 Gambar 3. 20. Kenampakan struktur reverse gradded bedding pada poin Kr-3 (kiri) dan CB-1 (kanan)...35 Gambar 3. 21. Kontak antara tuf skoria dan tuf lapili.35 Gambar 3. 22. Pembagian fasies gunung api berdasarkan endapannya (Bogie dan McKenzie, 1998).36 viii
Gambar 3. 23. Gambar yang memperlihatkan gejala struktur yang mempengaruhi bentang alam daerah penelitian (Bronto, 2008)...37 Gambar 3. 24. Ilustrasi erupsi efusif yang mengasilkan Satuan Kubah Lava Andesit...38 Gambar 3. 25. Ilustrasi erupsi endapakan piroklastik aliran menjadi satuan Tuf Skoria pada Pleistosen Bawah-Pleistosen Tengah..39 Gambar 3. 26. Ilustrasi mengalirnya lava basalt di daerah penelitian pada Pleistosen Atas...39 Gambar 3. 27. Ilustrasi pengendapan satuan Tuf Lapili pada daerah penelitian di kala Holosen...40 Gambar 3. 28. Bentukan bentang alam daerah penelitian saat ini akibat adanya proses eksogen yang berlangsung...40 Gambar 4. 1. Peta sebaran litologi dan titik infiltrasi daerah penelitian...41 Gambar 4. 2. Contoh grafik persamaan pada lokasi pengamatan INF A-1 (Gunung Putri)...43 Gambar 4. 3. Grafik yang menunjukan data laju infiltrasi terhadap kemiringan lereng menunjukan arah kecenderungan garis linier mengecil ke arah kemiringan lereng semakin membesar 45 Gambar 4. 4. Grafik yang menunjukan perbandingan antara litologi dengan laju infiltrasi rata-rata.46 ix
DAFTAR TABEL Tabel 2. 2. Skema stratigrafi daerah Bandung oleh Kartadinata (2009)...9 Tabel 3. 1. Kolom stratigrafi daerah penelitian...27 Tabel 4. 1. Contoh cara penulisan data infiltrasi pada lokasi INF A-1 di daerah Gunung Putri..36 Tabel 4. 2. Tabel laju infiltrasi akhir dari ke-9 lokasi pengambilan data...37 Tabel 4. 3. Tabel klasifikasi kemiringan lereng van Zuidam (1985)..38 x