Post on 03-Mar-2019
UNIVERSITAS DIPONEGORO
PETROGENESIS BATUAN GRANITOID DI DESA KETRO,
KECAMATAN TULAKAN, KABUPATEN PACITAN,
PROVINSI JAWA TIMUR BERDASARKAN PETROGRAFI
DAN GEOKIMIA
TUGAS AKHIR
MOHAMMAD ARIFIN SIDIQ
21100113130078
FAKULTAS TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI
SEMARANG
DESEMBER 2017
i
UNIVERSITAS DIPONEGORO
PETROGENESIS BATUAN GRANITOID DI DESA KETRO,
KECAMATAN TULAKAN, KABUPATEN PACITAN,
PROVINSI JAWA TIMUR BERDASARKAN PETROGRAFI
DAN GEOKIMIA
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Strata-1
MOHAMMAD ARIFIN SIDIQ
21100113130078
FAKULTAS TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI
UNIVERSITAS DIPONEGORO
ii
iii
iv
v
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim. Segala puji bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala
atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini. Naskah Tugas Akhir ini menjelaskan mengenai proses pembentukan
batuan granitoid yang berada di Desa Ketro, Kecamatan Tulakan, Kabupaten
Pacitan, Provinsi Jawa Tengah dengan menggunakan metode petrografi dan
geokimia. Data geokimia berupa konsentrasi oksida utama yang berasal dari
sampel granitoid dan andesit, yang kemudian dianalisis menggunakan klasifikasi-
klasifikasi untuk mengetahui proses diferensiasi, tingkat afinitas magma, tipe
granitoid, dan lingkungan tektonik. Keberadaan batuan granitoid di Pulau Jawa
yang sangat terbatas melatarbelakangi penelitian ini. Semoga penelitian ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan seluruh civitas akademik.
Semarang, 21 November 2017
Penulis
vi
UCAPAN TERIMAKASIH
Dalam penyusunan naskah Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat
dukungan maupun bimbingan baik secara langsung dan tidak langsung sehingga
naskah Tugas Akhir ini dapat tersusun dengan baik serta dapat selesai tepat waktu.
Dengan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Sungkono dan Ibu Sri Murniati selaku orangtua yang selalu
memberikan dukungan moril dan materiil sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Geologi.
2. Bapak Najib, ST., M.Eng. Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik Geologi,
Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang.
3. Bapak Yoga Aribowo, ST., MT. selaku dosen pembimbing ke-1 yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk, kritik dan saran serta membantu dalam
analisis XRF sehingga Tugas Akhir dapat terselesaikan dengan baik.
4. Ibu Anis Kurniasih, ST., MT. selaku dosen pembimbing ke-2 yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk, kritik dan saran sehingga Tugas Akhir
dapat terselesaikan dengan baik.
5. Bapak Tri Winarno ST., M.Eng sebagai dosen wali yang selalu memberikan
nasihat, arahan dan bimbingan selama penulis berkuliah di Departemen
Teknik Geologi Universitas Diponegoro.
6. Bapak Dr. Ir. Joko Soesilo, MT. selaku peneliti terdahulu sekaligus dosen di
UPN Veteran Yogyakarta yang telah mengizinkan untuk melanjutkan
penelitiannya dan membantu penelitian ini.
7. Nashruddin, Restu Purnomo, Al Fauzi, mahasiswa Teknik Geologi Undip dan
Muhammad Ghozian, mahasiswa Teknik Perminyakan UPN Veteran
Yogyakarta yang telah membantu dalam pengambilan data lapangan.
8. Mas Afif dan keluarga yang telah membantu dan menyediakan tempat tinggal
selama proses pengambilan data lapangan Tugas Akhir dari awal hingga
selesai.
9. Teman-teman Teknik Geologi Universitas Diponegoro angkatan 2013 yang
telah memberikan banyak pengalaman dan kebersamaan selama penulis di
Teknik Geologi Universitas Diponegoro.
10. Kakak-kakak dan adik-adik teman-teman Himpunan Mahasiswa Teknik
Geologi Magmadipa UNDIP yang telah membantu penulis selama menempuh
kuliah di kampus Teknik Geologi.
Semarang, 21 November 2017
Penulis
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN
نس إل ليعبدون وما خلقت الجن وال
“Dan tidaklah Aku menciptakan jin dan manusia melainkan untuk beribadah
kepada-Ku saja.” (QS. Adz-Dzaariyaat: 56).
ت إن فى خلق و ف و ٱلرض و ٱلسم ولى ٱلنهار و ٱليل ٱختل ت ل ب لءاي ٱلذين ﴾ ۱۹ە﴿ ٱللب
يذكرون ا وعلى جنوبهم ويتفكرون فى خلق ٱلل ا وقعود م ت قي و خلقت ماربنا ٱلرض و ٱلسم
نك فقنا عذاب طل سبح ذا ب ﴾۱۹۱﴿ ٱلنار ه
“Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dan silih bergantinya malam
dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal. Yaitu orang-orang
yang mengingat Allah sambil berdiri atau duduk atau dalam keadan berbaring dan
mereka memikirkan tentang penciptaan langit dan bumi (seraya berkata): “Ya
Tuhan kami, tiadalah Engkau menciptakan ini dengan sia-sia, Maha Suci Engkau,
maka peliharalah kami dari siksa neraka.” (Qs. Al Imron : 190-191)
Dengan mengucap puji syukur Alhamdulillah
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada:
Seluruh Civitas Akademik
viii
SARI
Singkapan granitoid di Desa Ketro, Kecamatan Tulakan, Kabupaten Pacitan,
Jawa Timur merupakan salah satu bukti keberadaan batuan plutonik asam di Pulau
Jawa. Sejauh ini, keberadaan batuan asam di Pulau Jawa sangat terbatas.
Singkapan lainnya dilaporkan terdapat di Meru Betiri, Banyuwangi. Keberadaan
granitoid Tulakan ditandai dengan adanya lepasan material kuarsa berukuran
kerikil. Secara umum kondisi singkapan granitoid Tulakan sudah dalam kondisi
lapuk karena banyaknya vegetasi. Batuan granitoid segar dapat dijumpai pada
tebing dan sungai.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui variasi litologi, proses
diferensiasi, afinitas magma, tipe granitoid, dan lingkungan tektonik granitoid
Tulakan. Metode penelitian yang digunakan adalah observasi lapangan berupa
pendeskripsian kondisi singkapan dan pengambilan sampel batuan granitoid.
Metode kualitatif meliputi pendeskripsian sayatan tipis batuan granitoid. Metode
kuantitatif meliputi analisis geokimia menggunakan X-ray Fluoresence (XRF)
dengan hasil berupa konsentrasi oksida utama.
Hasil penelitian menunjukkan terdapat tiga jenis litologi di lokasi penelitian,
yakni granit, granodiorit, dan andesit. Litologi tersebut didominasi oleh mineral
kuarsa, K-feldspar, dan plagioklas. Mineral biotit, piroksen, dan zirkon hadir
dalam jumlah yg kecil. Mineral sekunder berupa klorit dan serisit hadir
menggantikan mineral mafik dan feldspar. Hasil geokimia menunjukkan proses
diferensiasi berjalan normal berupa fraksinasi kristal. Terdapat satu sampel yang
terjadi anomali pada K2O. Tingkat afinitas magma berada pada Tholeiitic series
hingga Calc-Alkaline series. Nilai A/CNK yang lebih besar dari 1,1 menunjukkan
batuan granitoid Tulakan termasuk peraluminous dan tergolong granitoid tipe S
yang terbentuk pada daerah Continental Colission Granited melalui proses
anateksis yang dibuktikan dengan ketidakhadiran mineral hornblende.
Kata kunci: Pacitan, Batuan Asam, Granitoid, Petrogenesis
ix
ABSTRACT
Granitoid outcrop in Ketro Village, Tulakan Sub-district, Pacitan Regency,
East Java is one evidence of acid plutonic rocks in Java Island. So far, the
presence of acid rocks in Java is very limited. The other outcrop was reported in
Meru Betiri, Banyuwangi. The existence of Tulakan granitoid is characterized by
the gravel-sized quartz material. In generally, the granitoid outcrop conditions are
already in weathered condition due to the large amount of vegetation. Fresh
granitoid rocks can be found on cliffs and rivers.
This study purpose to determine the lithology, differentiation processes,
magma affinities granitoid types, and tectonics setting. The research method used
was field observation by description of outcrop condition and sampling of
granitoid rock. The qualitative method include the description of a thin section of
granitoid rock. The quantitative method include geochemical analysis using XRF
with the result of a major oxide concentration.
The results show that there are three types of lithology in the study sites,
named granite, granodiorite, and andesite. The lithology is dominated by quartz,
K-feldspar, and plagioclase. Biotite, pyroxene, and zircon minerals are present in
small quantities. Secondary minerals of chlorite and sericite occur and replace
mafics and feldspars minerals. The geochemical results show a normal process of
differentiation in the form of crystal fractionation. There is one sample of
anomalous occurrence on K2O. The magma affinity level is Tholeiitic series to
Calc-Alkaline series. Ratio of A/CNK value greater than 1.1 indicates Tulakan
granitoid rock including peraluminous and belongs to S-type granitoid formed in
the Continental Colission Granited region through anatextical process as
evidenced by the absence of hornblende minerals.
Keywords: Pacitan, Acid Rocks, Granitoid, Petrogenesis
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ................................................ iii
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI........................ iv
KATA PENGANTAR ......................................................................................... v
UCAPAN TERIMAKASIH................................................................................ vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... vii
SARI ..................................................................................................................... viii
ABSTRACT ......................................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Penelitian ........................................................................ 1
1.2 Masalah Penelitian ................................................................................... 2
1.3 Objek Penelitian ....................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2
1.5 Ruang Lingkup Penelitian ........................................................................ 3
1.6 Kesampaian Lokasi .................................................................................. 4
1.7 Penelitian Terdahulu ................................................................................ 4
1.8 Sistematika Penulisan .............................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 6
2.1 Geologi Regional ..................................................................................... 6
2.1.1 Fisiografi Regional......................................................................... 6
2.1.2 Stratigrafi ....................................................................................... 7
2.1.3 Struktur Geologi............................................................................. 11
2.1.4 Magmatisme Pulau Jawa................................................................ 12
2.2 Magma dan Batuan Beku ......................................................................... 13
2.2.1 Evolusi Magma .............................................................................. 13
2.2.2 Tekstur Batuan Beku...................................................................... 14
2.2.3 Tekstur Khusus Batuan Beku ......................................................... 16
2.3 Batuan Granitoid ...................................................................................... 22
2.4 Tipe Granitoid .......................................................................................... 26
2.5 Geokimia Granitoid ................................................................................. 28
2.6 Hipotesis Penelitian.................................................................................. 30
BAB III METODOLOGI ................................................................................... 32
3.1 Tahapan Pra-Lapangan ............................................................................ 32
3.2 Tahapan Lapangan ................................................................................... 33
3.3 Tahapan Pasca Lapangan ......................................................................... 34
3.4 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 42
4.1 Pendahuluan ............................................................................................. 42
4.2 Litologi Daerah Penelitian ....................................................................... 43
xi
4.3 Analisis Geokimia .................................................................................... 59
4.4 Pembahasan .............................................................................................. 65
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 74
5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 74
5.2 Saran......................................................................................................... 74
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 75
LAMPIRAN ......................................................................................................... 78
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi Penelitian Granitoid Tulakan .......................................... 3
Gambar 2.1 Peta Fisiografi Daerah Jawa Tengah-Jawa Timur (Van
Bemmelen, 1949 dalam Hartono, 2010)..................................... 6
Gambar 2.2 Pola Struktur Pulau Jawa (Pulunggono dan Martodjojo, 1994) . 11
Gambar 2.3 Jalur Subduksi dan Busur Magmatik Dari Pra Tersier Sampai
Kuarter (Katili, 1975 dalam Sujanto dan Sumantri, 1977) ......... 12
Gambar 2.4 Seri Reaksi Bowen (Dyar dkk., 2008) ........................................ 14
Gambar 2.5 Tekstur Faneroporfiritik (Raith dkk., 2012) ............................... 17
Gambar 2.6 Tekstur Porfiroafanitik (MacKenzie dkk., 1982) ....................... 17
Gambar 2.7 Tekstur Graphic (MacKenzie dkk., 1982) ................................. 18
Gambar 2.8 Tekstur Granophyric (MacKenzie dkk., 1982) .......................... 18
Gambar 2.9 Tekstur Myrmekitic (MacKenzie dkk., 1982)............................. 19
Gambar 2.10 Tekstur Perthitic (MacKenzie dkk., 1982) ................................. 19
Gambar 2.11 Tekstur Zoning Pada Plagioklas (MacKenzie dkk., 1982) ......... 20
Gambar 2.12 Mineral Kuarsa (Raith dkk., 2012) ............................................. 22
Gambar 2.13 Mineral Plagioklas (Raith dkk., 2012) ....................................... 23
Gambar 2.14 Mineral Mikroklin (Raith dkk., 2012) ........................................ 23
Gambar 2.15 Mineral Ortoklas (Raith dkk., 2012) .......................................... 24
Gambar 2.16 Mineral Hornblenda (MacKenzie dan Guilford, 1980) .............. 24
Gambar 2.17 Mineral Biotit (MacKenzie dan Guilford, 1980) ........................ 25
Gambar 2.18 Klasifikasi Batuan Beku Plutonik (Streckeisen, 1976) .............. 25
Gambar 2.19 Hubungan Antara Mineralogi dan Komposisi Kimia (Shand,
1947 dalam Clarke, 1992) .......................................................... 29
Gambar 3.1 Klasifikasi Batuan Beku Plutonik (Streckeisen, 1976) .............. 35
Gambar 3.2 Diagram Harker (1909) .............................................................. 37
Gambar 3.3 Klasifikasi Batuan Plutonik Berdasarkan Persentase TAS (Cox
dkk., 1979) .................................................................................. 38
Gambar 3.4 Klasifikasi Tingkat Alkalinitas Batuan (Peccerillo dan Taylor,
1976 dalam Rollinson, 1993) ..................................................... 38
Gambar 3.5 Diagram Tipe Granitoid (Maniar dan Piccoli, 1989) ................. 39
Gambar 3.6 Diagram Shand Index (Shand, 1943 dalam Maniar dan Piccoli,
1989) ........................................................................................... 40
Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian .............................................................. 41
Gambar 4.1 Peta Titik Pengambilan Data ...................................................... 42
Gambar 4.2 (A) Singkapan Granitoid GMT 2, (B) Kenampakan Dekat
Singkapan Granitoid ................................................................... 44
Gambar 4.3 Petrografi Sayatan GMT 2.......................................................... 45
Gambar 4.4 Tekstur Zoning Pada Sayatan GMT 2 ........................................ 45
Gambar 4.5 (A) Singkapan Granitoid GMT 3, (B) Kenampakan Dekat
Singkapan Granitoid ................................................................... 46
Gambar 4.6 Petrografi Sayatan GMT 3.......................................................... 47
Gambar 4.7 Tekstur Perthite Pada Sayatan GMT 3 ....................................... 48
Gambar 4.8 Tekstur Zoning Pada Sayatan GMT 3 ........................................ 48
xiii
Gambar 4.9 (A) Singkapan Granitoid GMT 4, (B) Kenampakan Dekat
Singkapan Granitoid ................................................................... 49
Gambar 4.10 Petrografi Sayatan GMT 4.......................................................... 50
Gambar 4.11 Tekstur Zoning Pada Sayatan GMT 4 ........................................ 50
Gambar 4.12 Tekstur Perthite Pada Sayatan GMT 4 ....................................... 51
Gambar 4.13 (A) Singkapan Granitoid GMT 5, (B) Kenampakan Dekat
Singkapan ................................................................................... 52
Gambar 4.14 Petrografi Sayatan GMT 5.......................................................... 53
Gambar 4.15 Tekstur Zoning Pada Sayatan GMT 5 ........................................ 53
Gambar 4.16 Tekstur Perthite Pada Sayatan GMT 5 ....................................... 54
Gambar 4.17 (A) Singkapan Granitoid GMT 6, (B) Kenampakan Dekat
Singkapan Granitoid ................................................................... 55
Gambar 4.18 Petrografi Sayatan GMT 6.......................................................... 56
Gambar 4.19 Tekstur Perthite Pada Sayatan GMT 6 ....................................... 57
Gambar 4.20 (A) Singkapan Granitoid GMT 7, (B) Kenampakan Dekat
Singkapan Granitoid ................................................................... 57
Gambar 4.21 Petrografi Sayatan GMT 7.......................................................... 58
Gambar 4.22 Tekstur Perthite Pada Sayatan GMT 7 ....................................... 59
Gambar 4.23 Hasil Analisis Diagram Harker .................................................. 61
Gambar 4.24 Tingkat Alkalinitas Magma Granitoid Tulakan ......................... 62
Gambar 4.25 Hasil Analisis Diagram Jenis Batuan Plutonik (Cox dkk, 1979) 63
Gambar 4.26 Tipe Granitoid Tulakan Berdasarkan Diagram Maniar dan
Piccoli (1989) ............................................................................. 64
Gambar 4.27 Lingkungan Tektonik Pembentuk Granitoid Tulakan (Shand,
1943) ........................................................................................... 65
Gambar 4.28 Ilustrasi Tektonik Pada Umur Kapur (modifikasi Prasetyadi,
2007) ........................................................................................... 72
Gambar 4.29 Ilustrasi Tektonik Pada Umur Eosen Tengah (modifikasi
Prasetyadi, 2007) ........................................................................ 72
Gambar 4.30 Ilustrasi Tektonik Pada Umur Oligo-Miosen (modifikasi
Prasetyadi, 2007) ........................................................................ 73
Gambar 4.31 Lepasan Material Kuarsa Asal Granitoid Tulakan Berukuran
Kerikil ......................................................................................... 73
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kolom Stratigrafi Pegunungan Selatan Dari Beberapa Peneliti
Terdahulu (Hartono, 2010) .............................................................. 8
Tabel 2.2 Klasifikasi Granitoid S-I-A-M (Winter, 2001) ............................... 27
Tabel 2.3 Klasifikasi Kimia Granitoid (Clarke, 1992) .................................... 30
Tabel 3.1 Alat Penelitian ................................................................................. 33
Tabel 3.2 Alat dan Perangkat Lunak Pasca Lapangan .................................... 34
Tabel 3.3 Pembagian Kelompok Batuan Granitoid Berdasarkan Total K-
Feldspar dan Plagioklas ................................................................... 36
Tabel 4.1 Nilai Konsentrasi Oksida Utama Analisis XRF .............................. 60
Tabel 4.2 Tabel Senyawa Oksida Utama Batuan ............................................ 63
Tabel 4.3 Tabel Perhitungan A/NK dan A/CNK ............................................ 64
Tabel 4.4 Tabel Hasil Deskripsi Batuan Granitoid di Desa Ketro, Pacitan .... 68
Tabel 4.5 Tabel Hasil Analisis XRF Pada Batuan Granitoid di Desa Ketro,
Pacitan ............................................................................................. 71
xv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 Hasil Deskripsi Petrografi ......................................................... 78
LAMPIRAN 2 Data Konsentrasi Oksida Utama ............................................... 83
Lampiran 2.1 Konsentrasi Oksida Utama GMT 2 ........................................ 84
Lampiran 2.2 Konsentrasi Oksida Utama GMT 3 ........................................ 85
Lampiran 2.3 Konsentrasi Oksida Utama GMT 4 ........................................ 86
Lampiran 2.4 Konsentrasi Oksida Utama AND 5 ......................................... 87
Lampiran 2.5 Konsentrasi Oksida Utama GMT 7 ........................................ 88