8

BAB II

GEOLOGI REGIONAL

2. 1 Cekungan Jawa Timur Utara

Cekungan Jawa Timur Utara sebelah barat dibatasi oleh Busur Karimunjawa

dimana memisahkannya dengan Cekungan Jawa Barat Utara, di sebelah selatan dibatasi

oleh busur vulkanik, sebelah timur dibatasi oleh Cekungan Lombok dan sebelah utara

dibatasi oleh Tinggian Paternoster, dimana memisahkannya dengan selat Makasar.

Berdasarkan posisinya, Cekungan Jawa Timur Utara dapat dikelompokkan

sebagai cekungan belakang busur dan berada pada batas tenggara dari lempeng Eurasia

(Mudjiono dan Pireno, 2002).

2. 2 Kerangka Tektonik Cekungan Jawa Timur Utara

Graben, half-graben, dan sesar-sesar hasil dari proses rifting telah dihasilkan

pada periode ekstensional yaitu pada Paleogen. Selanjutnya periode kompresi dimulai

pada Miosen Awal yang mengakibatkan reaktivasi sesar-sesar yang telah terbentuk

sebelumnya pada periode ekstensional. Reaktivasi tersebut mengakibatkan

pengangkatan dari graben-graben yang sebelumnya terbentuk menjadi tinggian yang

sekarang disebut sebagai Central High (Ponto, et al., 1995).

Pada saat sekarang, Cekungan Jawa Timur Utara dikelompokkan ke dalam tiga

kelompok struktur utama dari arah utara ke selatan, yaitu North Platform, Central High

dan South Basin (Gambar 2. 1). Perubahan struktur juga terjadi pada konfigurasi

basement dari arah barat ke timur. Bagian barat pada Platform Utara dapat

9

dikelompokkan menjadi Muria Trough, Bawean Arc, JS-1 Ridge, Norhteast Java

Platform, Central-Masalembo Depression, North Madura Platform dan JS 19-

1Depression. Sedangkan pada South Basin, dari barat ke timur dapat dikelompokkan

menjadi North East Java Madura Sub-Basin(Rembang-Madura Strait-Lombok Zone),

South Madura Shelf (kelanjutan dari Zona Kendeng) dan Solo Depression Zone. Pada

Central High tidak ada perubahan struktur yang berarti dari arah barat ke timur (Ponto,

et al., 1995).

Daerah Cepu termasuk ke dalam South Basin sebelah barat, dimana termasuk ke

dalam Zona Rembang bagian selatan. Pada konfigurasi basement yang lebih detail,

daerah Cepu termasuk ke dalam Kening Trough, seperti terlihat pada Gambar 2. 2.

Gambar 2. 1 Fisiografi Cekungan Jawa Timur Utara, daerah penelitian masuk ke dalam Zona Rembang (Ponto, et al., 1995)

Daerah penelitian

10

Gambar 2. 2 Konfigurasi batuan dasar, daerah penelitian masuk ke dalam Kening Trough (Ardhana, 1993)

2. 3 Stratigrafi

Secara regional, stratigrafi pada daerah Cepu dan sekitarnya tersusun atas

sepuluh formasi (Pringgoprawiro, 1983), yaitu Formasi Kujung, Prupuh, Tuban, Tawun,

Ngrayong, Bulu, Wonocolo, Ledok, Mundu dan Lidah. Urutan stratigrafi daerah

penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. 3.

Deskripsi dari masing-masing formasi dari urutan tua ke muda adalah sebagai

berikut :

Daerah penelitian

11

2. 3. 1 Formasi Kujung

Formasi Kujung mempunyai lokasi tipe di Kali Secang, Desa Kujung, Tuban,

tersingkap susunan napal abu-abu kehijauan dan lempung napalan kuning kecoklatan

dengan sisipan batugamping bioklastik (Pringgoprawiro, 1983). Umur Formasi Kujung

adalah Oligosen Atas atau Zonasi Blow P19 – N1 (Pringgoprawiro, 1983). Formasi

Kujung memiliki rasio planktonik bentonik berkisar 60% - 70%, diendapkan pada

lingkungan laut terbuka pada kedalaman berkisar antara 200 – 500 meter atau bathyal

atas, hal tersebut dikuatkan dengan ditemukannya fosil-fosil Cibicides floridanus,

Nonion pompilioides, Spirillina vivipora, Robulus cf, Loculosis, Nodosaria sublineata,

Uvigerina auberiana, Cyclammina cancellata dan Pullenia quinqueloba

(Pringgoprawiro, 1983). Formasi Kujung ditutupi oleh Formasi Prupuh secara selaras.

2. 3. 2 Formasi Prupuh

Formasi Prupuh memiliki lokasi tipe di Desa Prupuh, Paceng, Paciran Gresik,

dengan panjang lintasan ± 300 m. Formasi Prupuh disusun oleh perselingan antara

batugamping berwarna putih kotor dengan batugamping bioklastik putih abu-abu muda

(Pringgoprawiro, 1983). Pada bagian bawah formasi ini ditemukan Globigerina

ciperoensis, Globigerina tripartita, Globorotalia kugleri dan Globigerinita dissimilis,

sedangkan pada bagian atas muncul Globigerinoides immaturus. Pada batugamping

bioklastik ditemukan Spiroclypeus orbitoides, Lepidocyclina verucoca dan

Lepidocyclina sumatrensis. Umur dari Formasi Prupuh ini adalah Oligosen Atas –

Miosen Bawah atau Zonasi Blow N3 – N5 (Pringgoprawiro, 1983). Formasi Prupuh

memiliki rasio planktonik bentonik berkisar 50% - 60%, diendapkan pada lingkungan

neritik luar, hal tersebut dikuatkan dengan ditemukannya fosil-fosil Uvigerina

12

auberiana, Cibicides io, Eponides hannai, Nodosaria insecta dan Lagena spiralis

(Pringgoprawiro, 1983). Adanya fosil golongan orbitoid yang berasal dari laut dangkal

disimpulkan sebagai fosil-fosil ex-situ karena terjadi longsoran, terdapatnya fosil-fosil

golongan plankton dengan golongan ini menyokong pendapat ini.

2. 3. 3 Formasi Tuban

Formasi Tuban tersingkap di Desa Drajat, Paciran, Tuban. Formasi Tuban

tersusun atas napal pasiran berwarna putih abu-abu, semakin ke atas berubah menjadi

endapan batulempung biru kehijauan dengan sisipan batugamping berwarna abu-abu

kecoklatan yang kaya akan foraminifera orbitoid, koral dan algae. Semakin ke atas lagi

berubah menjadi batugamping pasiran berwarna putih kekuningan hingga coklat

kekuningan (Pringgoprawiro, 1983). Pada formasi ini dijumpai Clycloclypeus,

Myogypsina, Lepidocyclina. Umur dari Formasi Tuban ini adalah Miosen Awal bagian

tengah atau Zonasi Blow N5 – N6 (Pringgoprawiro, 1983). Pada formasi ini sering

dijumpai fosil foraminifera Globigerinoides primordius, Globorotalia opimanana,

Globigerina tripartita dissimilis, dan Globigerinoides alttiaperture. Formasi Tuban

memiliki rasio planktonik bentonik berkisar 20% - 30%, diendapkan pada lingkungan

sublitoral luar (50 – 150 meter), hal tersebut dikuatkan dengan ditemukannya fosil-fosil

Cibides concentricus, Eponoides antilarum, Epinoides umbonatus dan Uvigerina cf

auberiana pada bagian bawah dan Lagenodosaria scalaris, Cassidulina sp., Cibicides

sp., Uvigerina sp. dan Ammonia beccarii. Adanya Ammonia becarii menunjukkan

bahwa lingkungan tempat diendapkannya formasi ini tidak jauh dari pantai

(Pringgoprawiro, 1983).

13

2. 3. 4 Formasi Tawun

Formasi Tawun tersusun atas serpih pasiran berwarna abu-abu hingga coklat

abu-abu, kemudian disusul dengan perselingan antara batupasir coklat kemerahan,

serpih pasiran dan batugamping kekuningan hingga kecoklatan, dimana makin ke atas

batugamping menjadi lebih dominan dan mengandung fosil orbitoid yang besar-besar

(Pringgoprawiro, 1983). Umur dari Formasi Tawun adalah Miosen Awal bagian tengah

– Miosen Tengah atau Zonasi Blow N8 – N12. Pada formasi ini sering dijumpai fosil

foraminifera planktonik seperti Globorotalia praemenardii, Globorotalia siakensis,

Globorotalia obesa, Globorotalia subquadratus, Globigerinoides alttiapertu

(Pringgoprawiro, 1983). Pada lempung pasirannya mengandung gastropoda, semakin ke

atas, yaitu pada batugamping bioklastik, kaya akan fosil orbitoid seperti Lepidocyclina

atuberculata, Lepidocyclina ephippioides, Lepidocyclina sumatrensis, Lepidocyclina

nipponica, Myogypsina bantamensis dan Clyclocypeus spp. yang mengindikasi umur

Miosen Tengah, (Pringgoprawiro, 1983).

Berdasarkan fosil-fosil foraminifera bentonik yang ditemukan yaitu Elphidium

sp., Pyrgo bradyi, Triloculina sp., Proteonina sp. dan Nonionella sp., Formasi Tawun

diendapkan pada lingkungan paparan dangkal antara kedalaman 0 – 50 meter.

Terdapatnya kelimpahan dari foram besar menunjukkan adanya kondisis terumbu,

dengan lautan yang dangkal, air hangat dan jernih (Pringgoprawiro, 1983).

2. 3. 5 Formasi Ngrayong

Pada umur Miosen Tengah, juga dijumpai adanya batupasir kuarsa yang

berukuran halus pada bagian bawah dan cenderung mengkasar pada bagian atas dan

terkadang gampingan (Pringgoprawiro, 1983). Batupasir ini sebelumnya disebut sebagai

14

Anggota Ngrayong dari Formasi Tawun, namun kemudian disebut sebagai Formasi

Ngrayong. Lokasi tipe Formasi Ngrayong adalah desa Ngrayong yang terletak kurang

lebih 30 km di sebelah utara kota Cepu. Pada umumnya, satuan batuan ini dicirikan oleh

pasir kuarsa lepas-lepas, disuatu tempat berselingan dengan serpih karbonan, serpih dan

batulempung. Ke arah atas dijumpai sisipan batugamping bioklastik yang mengandung

fosil Orbitoid (Poedjoprajitno dan Djuhaeni, 2006).

Pasir Ngrayong diendapkan dalam fase regresif dari lingkungan laut dangkal

zona neritik pinggir hingga rawa-rawa pada waktu Miosen Tengah (Poedjoprajitno dan

Djuhaeni, 2006). Ketebalan keseluruhan Pasir Ngrayong adalah sangat beragam, di

sebelah utara mencapai 800 – 1000 meter, sedangkan di sebelah selatan mencapai 400

meter (Poedjoprajitno dan Djuhaeni, 2006). Formasi Ngrayong kontak dengan

batugamping Formasi Tawun pada bagian bawah dan dibagian atas ditutupi oleh

batugamping Formasi Bulu (Poedjoprajitno dan Djuhaeni, 2006).

2. 3. 6 Formasi Bulu

Formasi Bulu mempunyai lokasi tipe di Desa Bulu, Rembang, terdiri dari

batugamping putih kekuningan dan batugamping pasiran berwarna putih kelabu hingga

kuning keabuan, terdapat sisipan napal berwarna abu-abu, kaya akan foram besar dan

kecil, koral, ganggang (Pringgoprawiro, 1983). Ketebalan satuan ini 54 m – 248 m.

Umur Formasi Bulu adalah Miosen Akhir bagian bawah atau Zonasi Blow N14 – N15

(Pringgoprawiro, 1983). Formasi Bulu diendapkan pada lingkungan neritik luar – batial

atas (Pringgoprawiro, 1983). Berdasarkan fosil foraminifera besar yang ditemukan,

yaitu Lepidocyclina angulosa, Lepidocyclina sumatrensis, Cycloclypeus annulatus,

Cycloclypeus indofasificus dan Lepidocycclina sp., Formasi Bulu dikelompokkan ke

15

dalam zona Tf bawah – Tf atas. Formasi Bulu memiliki rasio planktonik – bentonik 30 -

40 %, diendapkan pada lingkungan batimetri Neritik Tengah dengan kedalaman 50 –

100 meter, didasarkan pada fosil foraminifera bentonik yang ditemukan, yaitu

Amphistegina lesonii, Cibicides io, Eponides antillarium dan Nonionela atlantica

(Pringgoprawiro, 1983). Formasi Bulu ditutupi oleh Formasi Wonocolo secara selaras.

2. 3. 7 Formasi Wonocolo

Formasi Wonocolo memiliki lokasi tipe di sekitar Wonocolo, Cepu. Satuan ini

tersusun oleh napal, napal lempungan, hingga napal pasiran, yang kaya akan foram

plankton, terdapat sisipan kalkarenit dengan tebal lapisan 5 – 20 cm (Pringgoprawiro,

1983). Formasi Wonocolo memiliki tebal 89 – 600 meter, diendapkan pada Miosen

Akhir bagian bawah - Miosen Akhir bagian tengah atau pada Zonasi Blow N15 – N16

(Pringgoprawiro, 1983). Formasi Wonocolo memiliki rasio planktonik bentonik 60 –

80%, diendapkan pada lingkungan laut terbuka dengan kedalaman 100 – 500 meter atau

pada zona batimetri neritik luar – batial atas. Formasi Wonocolo ditutupi oleh Formasi

Ledok di atasnya secara selaras (Pringgoprawiro, 1983).

2. 3. 8 Formasi Ledok

Formasi Ledok memiliki lokasi tipenya di Desa Ledok, Cepu. Formasi Ledok

tersusun atas perulangan napal pasiran dan kalkarenit, dengan napal dan batupasir.

Bagian atas dari satuan ini dicirikan batupasir dengan konsentrasi glaukonit.

Kalakarenitnya sering memperlihatkan perlapisan silang-siur (Pringgoprawiro, 1983).

Berdasarkan fosil foram planktonik Globorotalia pleistumida yang ditemukan, umur

Formasi Ledok adalah Miosen Akhir bagian atas atau pada Zonasi Blow N17 – N18

16

(Pringgoprawiro, 1983). Formasi Ledok memiliki rasio planktonik bentonik 30 – 47%,

diendapkan pada lingkungan neritik luar dengan kedalaman 100 - 200 meter (Pringgo-

prawiro, 1983).

2. 3. 9 Formasi Mundu

Formasi Mundu memiliki lokasi tipe di Kali Kalen, Desa Mundu, Cepu. Formasi

Mundu terdiri dari napal yang kaya foraminifera planktonik, tidak berlapis. Bagian

paling atas dari satuan ini ditempati oleh batugamping pasiran yang kaya foraminifera

planktonik. Bagian atas dari Formasi Mundu ini disebut Anggota Selorejo, terdiri dari

perselingan batugamping pasiran dan napal pasiran (Pringgoprawiro, 1983).

Penyebarannya cukup luas, dengan ketebalan 75m – 342m. Berdasarkan fosil

foraminifera planktonik yang ditemukan, umur Anggota Selorejo adalah Pliosen atau

pada Zonasi Blow N18 – N20 (Pringgoprawiro, 1983). Bagian bawah Formasi Mundu

memiliki rasio planktonik bentonik 75 – 80 %, diendapkan pada lingkungan batimetri

bathyal tengah dengan kedalaman 700 – 1100 meter, sedangkan bagian atas Formasi

Mundu memiliki rasio planktonik bentonik 30 – 47 %, diendapkan pada lingkungan

batimetri neritik luar dengan kedalaman100 – 600 meter (Pringgoprawiro, 1983).

2. 3. 10 Formasi Lidah

Formasi Lidah terdiri atas satuan batulempung biru tua, masiv, tidak berlapis.

Satuan ini dapat dipisahkan menjadi bagian atas, tengah, bawah. Pada bagian bawah

Formasi Lidah merupakan satuan batulempung berwarna biru (Anggota Tambakromo).

Bagian atasnya terdiri batulempung dengan sisipan napal dan batupasir kuarsa

mengandung glaukonit (Anggota Turi). Di daerah Antiklin Kawengan kehadiran dua

17

satuan ini dipisahkan dengan suatu satuan batugamping cocquina terdapat cangkang-

cangkang moluska (Anggota Malo). Umur formasi ini Pliosen Atas – Pleistosin Bawah,

diendapkan di lingkungan laut tertutup, dan berangsur-angsur menjadi semakin dangkal

(Pringgoprawiro, 1983). Hubungan dengan Formasi Mundu adalah selaras, dan di atas

Formasi Lidah ditutup secara tidak selaras oleh endapan alluvial dan endapan teras

sungai (Pringgoprawiro, 1983).

18

Gambar 2. 3 Kolom Stratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara (Pringgoprawiro, 1983)