BAB IV STUDI LINGKUNGAN PENGENDAPAN DAERAH KARANGANDONG Pemahaman dari proses-proses yang bekerja pada sedimen dan batuan sedimen akan menjelaskan bagaimana sedimen tersebut diendapkan dan merupakan bagian dari analisa sedimentasi dan stratigrafi. Proses-proses tersebut dapat terlihat pada rekaman pada suatu batuan sedimen yang diwakili oleh tekstur dan struktur sedimen. Suatu rekaman stratigrafi pada batuan sedimen, pada dasarnya dapat terlihat dari karakteristik fisik, kimia dan biologi yang merefleksikan kondisi pengendapan meliputi transportasi, pengendapan dan pembebanan. Rekaman stratigrafi tersebut juga digunakan untuk menginterpretasikan sejarah geologi dan menjelaskan hubungan geometri diantara unit batuan. Erosi dan transportasi adalah suatu aspek penting dari sejarah sedimentasi, karena keduanya mempengaruhi tekstur dan komposisi dari batuan sedimen silisiklastik, dimana tekstur batuan yang terlihat di lapangan dan komposisi yang terlihat pada sayatan petrografi, akan menjadi kunci untuk mengetahui arah, jarak dan litologi dari batuan sumber. Selama transportasi, sedimen akan terpilah secara berkesinambungan oleh gaya yang bekerja pada lingkungan dimana sedimen tersebut bergerak, sehingga partikel-partikel sedimen akan memberikan respon yang berbeda beda, tergantung dari lingkungan dimana partikel tersebut diendapkan. Jumlah dan ukuran butir partikel yang bergerak dalam fluida pada sistem sedimentasi akan bergantung pada kecepatan arus dan turbulensi dari fluida yang bergerak serta viskositas dari fluida dan berat jenis dari partikel. Kedua hal diatas, didapat dari analisa granulometri yang dilakukan pada conto batupasir yang didapat pada daerah penelitian. IV-1
IV.1 Analisis Lingkungan Pengendapan Studi lingkungan pengendapan dilakukan berdasarkan analisis data lapangan dan laboratorium. Data lapangan terdiri dari pengamatan ciri litologi, struktur sedimen, dimensi vertikal dan lateral, pengukuran penampang stratigrafi yang dilakukan di lintasan AKR 3-18 seperti yang terlihat pada peta lintasan(lampiran E-1), yang dirangkum dalam kolom stratigrafi untuk dilakukan analisis stratigrafi. Data laboratorium berupa analisis granulometri, studi petrologi melalui sayatan tipis (petrografi) dan analisis mikropaleontologi. Studi lingkungan pengendapan dilakukan pada setiap lokasi pengamatan dilintasan pengukuran penampang stratigrafi secara sistematis dari lapisan batuan yang berumur paling tua sampai ke lapisan batuan yang paling muda. Lokasi AKR-18 berada di sebelah utara +180 m dari perumahan Kotadamai (lampiran E-1). Singkapan ini tersusun atas dominasi batulempung yang mengandung nodul. Pada bagian atasnya terdapat perselingan tipis-tipis batupasir tufaan berbutir halus dengan batulempung. Batulempung abu-abu kebiruan, kaya cangkang mikrofosil, getas, karbonatan. Ketebalan lapisan ini + 10 m. Batupasir tufaan, coklat terang, halus, karbonatan, porositas baik dengan ketebalan antara 5-10 cm. Batulempung coklat terang, karbonatan, dengan ketebalan lapisan antara 5-10 cm. Hasil analisa mikropaleontologi pada sampel AKR-18 menunjukkan bahwa batulempung ini diendapkan pada kedalaman 20-100 m atau neritik tengah (middle neritic)(lampiran B-2). Batulempung ini tidak memiliki kandungan batupasir didalamnya dan diinterpetasikan sebagai batulempung laut dangkal yang diendapkan melalui mekanisme suspensi yang kemudian energi pengendapannya meningkat sehingga ditemukan lapisan tipis tipis batupasir tufaan. IV-2
Lokasi AKR-14 berada di sebelah utara +200 m dari perumahan Kotadamai yang tersusun atas dominasi batulempung karbonan (lampiran-e). Batulempung berwarna hitam, segar, tidak berlapis, getas, nonkarbonatan, karbonan dengan ketebalan lapisan ini + 6 m. Hasil analisa mikropaleontologi pada sampel AKR-14 menunjukkan bahwa batulempung ini diendapkan pada kedalaman 0-20 m (inner neritic) (lampiran B-2). Batulempung ini diendapkan melalui mekanisme suspensi yang menghasilkan endapan dengan besar butir halus. Adanya kandungan karbon menunjukkan bahwa batulempung ini diendapkan pada lingkungan yang tidak jauh dari darat dimana karbon tersebut berasal dari sisa-sisa tumbuhan tingkat tinggi yang terurai. Berdasarkan analisis diatas maka diintepretasikan bahwa lingkungan pengendapan dari interval lapisan ini adalah berada pada inter distributary channel, Berdasarkan studi pustaka dari peneliti terdahulu (Huffman, O.F., dan Zaim, Y., (2003)) daerah ini termasuk bagian lingkungan Delta Mojokerto, sehingga tidak menutup kemungkinan bahwa diantara distributary channel pada Delta Mojokerto tersebut terdapat daerah banjir (flood plain) yang mengendapkan batulempung karbonan ini. Lokasi AKR-11 berada disebelah utara pinggiran desa Karangandong, singkapan di lokasi pengamatan ini berada pada dinding jalan kecil (road cut). Pada lokasi ini terdapat dua singkapan yang berdekatan dengan karakteristik fisik yang berbeda, bagian bawah dari singkapan ini dibentuk oleh dominasi batupasir silang siur dengan ketebalan + 6 m dengan urutan vertikal mengkasar keatas yang merupakan ciri dari endapan distributary mouth bar. Singkapan ini berupa batupasir berwarna coklat tua, segar dan getas, ukuran butir sedang - halus, kemas tertutup, sub-rounded, pemilahan baik, porositas baik, karbonatan. Struktur sedimen yang ditemukan adalah struktur lapisan silang siur bersudut tinggi (cross bedding), yang IV-3
merupakan ciri adanya pengaruh fluvial. Kontak dengan lapisan diatasnya erosional dan dibawahnya adalah gradasional. Berdasarkna analisa diatas lapisan ini diinterpretasi sebagai distributary mouth bar dalam sistem delta. Urutan mengkasar keatas (coarsening upward) menunjukkan adanya perubahan energi pengendapan keatas yaitu semakin bertambah kuat pada saat pengendapan. Gambar 4.1 Singkapan distributary channel diendapkan diatas distributary mouth bar. Lokasi singkapan berada di AKR 11 sebelah utara desa Karangandong, kamera menghadap ke Timur Bagian atas dari singkapan di lokasi AKR-11 ini didominasi oleh batupasir memiliki ketebalan kurang lebih 25 m, yang dintepretasikan sebagai distributary channel. Pengamatan lapangan menunjukkan urutan vertikal menghalus keatas (fining upward) seperti terlihat dalam kolom stratigrafi (lampiran D). Singkapan ini berupa batupasir berwarna coklat tua abu abu coklat terang, non karbonatan, interval lapisan yang ditemukan cenderung lapuk dan getas, dengan porositas bagus. Tekstur batuan berukuran butir pasir halus hingga konglomerat, menyudut hingga menyudut tanggung dengan pemilahan sedang. Kandungan mineral yang terlihat adalah kuarsa dan litik dengan banyak matriks lempungan. Struktur sedimen batuan adalah dominan lapisan silang siur (cross bedding). Batupasir ini ditafsirkan diendapkan dalam mekanisme arus satu arah (unidirectional) pada rezim IV-4
aliran bawah bagian tengah (middle lower flow regime) membentuk struktur silang siur planar (Koesoemadinata, 1980). Kontak dengan lapisan dibawahnya adalah kontak erosional, yaitu dengan batupasir yang cenderung mengkasar keatas (bar). Kontak erosi pada bagian bawah, dimana ukuran butir yang relatif lebih kasar dibandingkan dengan ukuran butir lapisan dibawahnya mengindikasikan proses erosi pada dasar alur (base channel) yang biasa terjadi.(gambar 4.1) Intepretasi diatas juga berdasarkan dari analisis sedimentasi pada lokasi AKR-11 yaitu granulometri (analisa besar butir). Friedman (1979, op. cit. Koesoemadinata, 1985) berpendapat bahwa seluruh penyebaran frekuensi besar butir, sensitif terhadap proses-proses lingkungan pengendapan. Hasil granulometri tersebut dilanjutkan dengan membuat statistik yang berguna untuk membantu memperlihatkan analisa sedimentasi (Lampiran C). Hasil analisa statistik didapatkan bahwa nilai standar deviasi pada AKR 11 bagian bawah adalah sedang, sehingga dapat digolongkan terpilah cukup. Nilai skewness didapatkan negatif, yang hampir mendekati 0 dan jika dilihat dari penyebaran butirnya pada histogram terlihat adanya sedikit dominasi pada butiran kasar. Pencampuran ini mungkin terjadi jika daerah pengendapannya adalah daerah distributary mouth bar yang lebih dekat dengan distributary channel dimana arus dari channel bertemu dengan arus gelombang. Hasil analisa statistik didapatkan bahwa nilai standar deviasi pada AKR 11 bagian atas adalah sedang, sehingga dapat digolongkan terpilah cukup. Nilai skewness didapatkan positif, yang hampir mendekati 0 dan jika dilihat dari penyebaran butirnya pada histogram terlihat adanya dominasi pada butiran kasar. Pencampuran ini mungkin terjadi jika daerah pengendapannya adalah daerah distributary channel yang lebih dekat dengan distributary mouth bar dimana arus dari channel bertemu dengan arus gelombang. IV-5
Lokasi AKR-10 berada +75 m kearah selatan dari lokasi AKR-11, singkapan berada pada bekas quarry yang terlihat sudah ditinggalkan. Pada bagian bawah dari singkapan ini berupa batupasir dengan lapisan tipis batulempung di bagian bawahnya, dengan ketebalan batupasir antara 1-5 m sedangkan ketebalan batulempung adalah 70-90 cm. Urutan vertikal menebal keatas dan mengkasar keatas. Batupasir, coklat-abu abu terang, ukuran butir halus-agak kasar, kemas tertutup, sub-rounded, pemilahan baik, porositas baik, karbonatan. Kondisi batuan agak lapuk dan getas. Batulempung, abu-abu terang, karbonatan, kompak. Urutan vertikal mengkasar dan menebal keatas mengindikasikan adanya perubahan energi keatas yang semakin bertambah pada saat pengendapannya, dimana energi tinggi ditunjukkan oleh pengendapan sedimen berbutir kasar. Hasil dari analisa mikropaleontologi menunjukkan bahwa pada lapisan ini diendapkan pada lingkungan laut dangkal yaitu pada kedalaman 0-20m (inner neritic) (lampiran B-2). Pada bagian atas dari singkapan ini yaitu lokasi AKR-7 tersusun oleh dominasi batupasir dengan ketebalan +27 m, dibagian bawahnya berupa batulanau dengan banyak fosil cangkang moluska marine, pada lapisan ini juga terdapat batugamping coquina melensa di bagian atas lapisan, juga terdapat struktur sedimen bioturbasi pada bagian atas lapisan ini menunjukkan adanya pengaruh marine pada endapannya(gambar 4.2). Batupasir halus, berwarna abu-abu terang, ukuran butir halus-sedang, membundar tanggung, kemas tertutup, pemilahan baik, porositas baik, non-karbonatan, terdapat beberapa potongan cangkang moluska marine pelecypoda. Struktur sedimen yang terlihat pada bagian atas lapisan yaitu laminasi bersilang, struktur flaser yang mengindikasikan adanya peran dari arus pasang surut (tidal) dalam pengendapannya (gambar 4.2). Berdasarkan analisis diatas maka diintepretasikan bahwa lingkungan pengendapan dari interval lapisan ini adalah distributary mouth bar. IV-6
Gambar 4.2 Gambar A adalah fosil jejak binatang(bioturbasi) Gambar B adalah struktur flaser. Lokasi AKR-5 berada +60 m ke arah selatan dari lokasi AKR-7, singkapan berada pada tengah desa Karangandong. Singkapan ini tersusun atas batupasir dengan lapisan tipis batulempung dan batu pasir tufaan di bagian bawahnya, dengan ketebalan batupasir antara 1-2 m sedangkan ketebalan batulempung dan batupasir tufaan adalah 70-90 cm. Urutan vertikal menebal keatas dan mengkasar keatas. Batupasir, coklat terang, pasir sedang, pemilahan baik, subrounded, kemas tertutup, karbonatan, porositas baik, getas, berlapis,lapisan silang siur (cross bedding), terdapat burrowing. Batupasir tufaan, putih kecoklatan, pasir sangat halus, kompak, pemilahan baik, kemas tertutup, sub-rounded, porositas baik, karbonatan, komposisi : kuarsa, mineral mafik, litik. Batulempung, abu-abu terang, karbonatan, getas. IV-7
Lokasi AKR-4 dan AKR-3 berada di tengah desa Karangandong, singkapan di lokasi pengamatan ini berada pada dinding jalan setapak. Pada lokasi ini terdapat dua singkapan yang berdekatan dengan karakteristik fisik yang hampir sama, bagian bawah dari singkapan ini dibentuk oleh dominasi batupasir silang siur dan lapisan tipis batulempung dengan urutan vertikal mengkasar keatas (lampiran D). Singkapan ini berupa batupasir konglomeratan, warna coklat, pasir kasar dalam matriks pasir sedang, pemilahan buruk, rounded, kemas terbuka, porositas baik, karbonatan. batupasir sedang, coklat terang, pasir sedang, kompak, pemilahan baik, kemas tertutup, sub-rounded, porositas baik, karbonatan, komposisi : kuarsa, mineral mafik., litik. Terdapat pecahan cangkang moluska serta struktur sedimen yang ditemukan adalah struktur laminasi sejajar (pararel lamination) dan lapisan silang siur (cross bedding). Batulempung, abu-abu terang, karbonatan, kompak. Besar butir yang konglomeratan mengindikasikan bahwa arus yang bekerja saat pengendapan butiran tersebut adalah arus dengan energi yang tinggi, dimana yang memungkinkan adalah arus dari distributary channel. Berdasarkan hasil analisis diatas diinterpretasikan bahwa lapisan ini diendapkan pada lingkungan distributary mouth bar, dimana material material yang kasar diendapkan oleh arus dari distributary channel. IV-8