Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

5

BAB II

GEOLOGI CEKUNGAN TARAKAN

2.1 Tinjauan Umum

Daerah penelitian secara regional terletak pada Cekungan Tarakan.

Cekungan Tarakan merupakan cekungan sedimentasi berumur Tersier yang

terletak di bagian timurlaut Kalimantan. Cekungan ini dibatasi oleh Tinggian

Samporna di bagian Utara, Tinggian Kuching di bagian barat, Tinggian

Mangkalihat di selatan, dan membuka ke arah timur sampai Laut Sulawesi

(Gambar 2.1).

Gambar 2.1 Cekungan Tarakan (Achmad and Samuel, 1984)

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

6

Cekungan Tarakan dapat dibagi menjadi 4 subcekungan yaitu

Subcekungan Tarakan, Tidung, Berau, dan Muara (Tossin dan Kadir, 1996;

Achmad and Samuel, 1984). Tinggian Suikerbrood terbentuk pada umur Oligosen

Akhir (Achmad and Samuel, 1984), yang memisahkan Subcekungan Muara dan

Berau, sedangkan Subcekungan Berau dan Tidung dipisahkan oleh Tinggian

Sekatak. Subcekungan Tarakan berkembang sampai ke lepas pantai.

2.2 Tatanan Stratigrafi Regional

Stratigrafi regional dapat dibagi menjadi endapan pra-Tersier, Tersier, dan

Kuarter. Batuan pra-Tersier tertua dinamakan Formasi Danau, tersusun atas

batuan yang telah mengalami tektonik kuat dan batuan metamorf dengan

ketebalan yang signifikan, dengan umur yang masih menjadi perdebatan antara

Perm – Karbon atau Jura – Kapur (Marks, 1957 op. cit. Achmad and Samuel,

1984).

Formasi Sembakung terendapkan secara tidak selaras di atas Formasi

Danau, memiliki umur Eosen Tengah (Achmad and Samuel, 1984). Pada bagian

bawah, formasi ini terdiri atas batupasir merah dengan konglomerat. Pada bagian

atas, terdiri dari batulumpur yang kaya karbon dan fosil, miskin mika, yang

dinamakan Malio Mudstone (Achmad and Samuel, 1984). Formasi Sembakung

dan Formasi Danau merupakan batuan dasar dari Cekungan Tarakan.

Tatanan stratigrafi di atas batuan dasar dari tua – muda dapat dibagi

menjadi 5 siklus sedimentasi menurut Achmad and Samuel, 1984 (Gambar 2.2),

yaitu siklus 1 (Eosen Akhir – Oligosen Akhir), siklus 2 (Miosen Awal – Miosen

Tengah), siklus 3 (Miosen Tengah – Miosen Akhir), siklus 4 (Pliosen), dan siklus

5 (Kuarter). Penjelasan untuk masing-masing siklus sedimentasi adalah sebagai

berikut:

Siklus 1

Siklus sedimentasi ini terdiri dari Formasi Sujau, Mangkabua, dan Seilor,

yang terendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Danau atau Sembakung

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

7

dengan lingkungan pengendapan littoral – laut dangkal berumur Eosen Akhir –

Oligosen Awal (Biantoro et al., 1996; Hidayati et al., 2007). Siklus sedimentasi

ini diakhiri oleh proses pengangkatan dan vulkanisme.

Siklus 2

Siklus sedimentasi yang kedua dimulai dengan diendapkannya Formasi

Tempilan secara tidak selaras di atas Formasi Mangkabua. Kemudian terjadi

transgresi regional yang diikuti oleh pengendapan Formasi Tabalar secara selaras

di atas Formasi Tempilan dan secara lokal diendapkan tidak selaras di atas

Formasi Seilor. Formasi Tabalar berangsur berubah menjadi Formasi Birang pada

cekungan bagian selatan dan menjadi Formasi Mesalai atau Naintupo pada

cekungan bagian utara.

Siklus 3

Siklus ini dimulai proses pengendapan deltaik yang berprogradasi dari

barat – timur. Pada cekungan bagian selatan, siklus ini dimulai dengan

pengendapan Formasi Latih secara tidak selaras di atas Formasi Birang, yang

diikuti oleh pengendapan Formasi Menumbar secara selaras di atas Formasi Latih

dan secara tidak selaras di atas Formasi Birang pada Subcekungan Muara. Pada

cekungan bagian utara, siklus ini menghasilkan Formasi Meliat, Tabul, dan Santul

yang terendapkan pada fase regresi lingkungan deltaik – transisi.

Siklus 4

Pada siklus ini diendapkan Formasi Sajau secara selaras di atas Formasi

Menumbar, sedangkan Formasi Tarakan menindih secara tidak selaras formasi

yang lebih tua. Formasi Sajau terdapat pada Subcekungan Muara dan berubah

menjadi Formasi Domaring ke arah barat. Formasi Tarakan berkembang pada

Subcekungan Tidung dan Tarakan. Ke arah timur, formasi ini berubah secara

berangsur menjadi serpih dan batugamping.

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

8

Gam

bar

2.2

Kol

om te

kton

ostr

atig

rafi

Cek

unga

n T

arak

an

(Ach

mad

and

Sam

uel,

1984

; Len

tini a

nd D

arm

an, 1

996)

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

9

Siklus 5

Pada siklus ini diendapkan Formasi Bunyu secara tidak selaras di atas

Formasi Tarakan. Formasi Bunyu diendapkan pada lingkungan upper deltaic

plain – fluvial dan pada lingkungan non deltaic akan terendapkan Formasi Waru.

2.3 Struktur Geologi Regional

Pola struktur dan perkembangan tektonik selama Zaman Tersier di

Kalimantan diwarnai dengan pembentukan cekungan sedimentasi, kegiatan

magmatik serta deformasi yang didominasi dan bersumber dari gerak-gerak lateral

melalui sesar-sesar yang umumnya merupakan pengaktifan kembali sesar-sesar

tua yang terdapat dalam batuan dasar (Asikin, 2002).

Secara umum struktur geologi Cekungan Tarakan (Gambar 2.3) dikontrol

oleh pola sesar yang berarah relatif timurlaut - baratdaya dan pola lipatan dengan

arah umum baratlaut – tenggara. Struktur tersebut terbentuk akibat ekstensi pada

umur Eosen – Miosen Awal dan tereaktivasi akibat kompresi selama Miosen

Tengah – sekarang.

2.4 Sejarah Tektonik

Pembentukan Cekungan Tarakan dan proses pengendapan pada cekungan

ini tidak terlepas dari gejala tektonik yang ada. Secara umum, sejarah tektonik

cekungan ini dapat dibagi menjadi 3 fase selama Tersier – Kuarter, yaitu Eosen

Tengah – Miosen Tengah, Miosen Tengah – Pliosen, dan Pliosen – Resen. Berikut

ini adalah sejarah tektonik dari Cekungan Tarakan dari tua – muda berdasarkan

Lentini and Darman, 1996:

Eosen Tengah – Miosen Tengah

Pada akhir Eosen Tengah, dimulai pembentukan cekungan yang

bersamaan dengan pembentukan Laut Sulawesi akibat proses pemekaran antara

Sulawesi bagian barat dan utara dengan Kalimantan bagian timur (Hamilton, 1979

op. cit. Lentini and Darman, 1996). Ekstensi dan penurunan cekungan dimulai

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

10

pada Eosen Tengah – Akhir dan berhenti pada Miosen Tengah (Burollet and Salle,

1981 op. cit. Lentini and Darman, 1996; Situmorang, 1983 op. cit. Lentini and

Darman, 1996).

Fase tektonik ekstensi ini membuka Cekungan Tarakan ke arah timur,

yang diindikasikan oleh kehadiran blok sesar enechelon dengan kemiringan ke

arah timur. Pembukaan dari Laut Sulawesi ini diinterpretasikan berhubungan

dengan peristiwa tektonik yang sama dengan tektonik yang membuka Laut Cina

Selatan (Rangin, 1991 op. cit. Lentini and Darman, 1996).

Gambar 2.3 Struktur geologi Cekungan Tarakan (Netherwood and Wight, 1992)

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

11

Miosen Tengah – Pliosen

Cekungan Tarakan pada umur ini secara tektonik lebih stabil dengan

sedimentasi deltaik dari barat menuju timur (Lentini and Darman, 1996). Selama

fase ini, kombinasi antara penurunan cekungan dan sesar tumbuh menciptakan

ruang akomodasi untuk pertambahan volume dari endapan deltaik (Lentini and

Darman, 1996). Namun, progradasi endapan deltaik dari barat ke timur (Achmad

and Samuel, 1984) menunjukkan adanya peningkatan suplai sedimen dari

Tinggian Kuching. Pengangkatan yang menyebabkan terjadinya peningkatan

suplai sedimen disebabkan akibat kompresi.

Pliosen – Resen

Fase tektonik terakhir menghasilkan lipatan berarah relatif baratlaut –

tenggara. Lima lipatan utama, dari utara ke selatan urutannya adalah lipatan

Sebatik, Ahus, Bunyu, Tarakan, dan Latih. Struktur ini dibentuk akibat kompresi

yang berarah timurlaut – baratdaya.

2.5 Geologi Subcekungan Tarakan

Daerah penelitian terletak pada Subcekungan Tarakan, yang dibatasi oleh

Subcekungan Tidung di sebelah utara, Subcekungan Berau dan Muara di sebelah

selatan, serta Tinggian Kuching di sebelah barat. Cekungan membuka sampai

Laut Sulawesi. Berdasarkan data pemboran yang ada, formasi tertua yang dapat

ditembus oleh bor adalah Formasi Seilor. Urutan stratigrafi dari tua – muda adalah

sebagai berikut (Gambar 2.2):

Formasi Seilor

Proses pemekaran Laut Sulawesi pada akhir dari Eosen Tengah terus

berjalan bersamaan dengan pengangkatan pada bagian barat Subcekungan

Tarakan, dan mengontrol siklus sedimentasi pada daerah ini. Pengangkatan

tersebut diikuti proses erosi dan dimulai pengendapan Seilor, yang terendapkan

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

12

secara tidak selaras di atas formasi yang lebih tua (Biantoro et al., 1996; Hidayati

et al., 2007).

Formasi Seilor didominasi oleh batugamping dan membentuk paparan

karbonat. Secara lokal, batugamping mengandung dolomit terutama jika kontak

dengan batuan di atasnya adalah erosional. Kehadiran Nummulites, Eulepidina,

dan Lepidocyclina mengindikasikan umur formasi ini adalah Oligosen Awal

(Achmad and Samuel, 1984).

Formasi Mangkabua

Formasi Mangkabua diendapkan secara selaras di atas Formasi Seilor,

yang dicirikan oleh napal masif dan tebal. Pada formasi ini, hadir Nummulites

fichteli yang mengindikasikan umur Oligosen (Marks, 1957 op. cit. Achmad and

Samuel, 1984). Kebanyakan formasi ini mengalami erosi yang terjadi pada

pengangkatan Oligosen Akhir (Achmad and Samuel, 1984).

Formasi Tempilan

Formasi ini diendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Mangkabua,

tersusun atas perselingan batupasir, tuf, serpih, dan lapisan batubara. Foraminifera

besar yang hadir adalah Lepidocyclina dan Heterostegina, yang mengindikasikan

umur Oligosen Akhir (van der Vlerk, 1925 op. cit. Achmad and Samuel, 1984).

Distribusi dari formasi ini belum diketahui secara jelas, kemungkinan

terakumulasi pada depresi atau graben secara lokal (Achmad and Samuel, 1984).

Formasi Tabalar

Formasi ini diendapkan selaras di atas Formasi Tempilan. Formasi ini

didominasi oleh batugamping dan berumur Oligosen Akhir – Miosen Awal,

merepresentasikan paparan karbonat dengan perkembangan lokal terumbu

(Achmad and Samuel, 1984). Batugamping mengandung Lepidocyclina dan

Nummulites (Achmad and Samuel, 1984). Ke arah barat, batugamping Tabalar

berangsur berubah menjadi perselingan napal, batugamping, dan serpih yang

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

13

dinamakan Formasi Mesalai atau merupakan bagian bawah dari Formasi Naintupo

(Marks, 1957 op. cit. Achmad and Samuel, 1984).

Formasi Naintupo

Formasi Naintupo diendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Tabalar,

terdiri dari serpih, napal, dan lapisan batugamping kaya foram plankton (Leopold,

1928 op. cit. Achmad and Samuel, 1984). Umur Formasi ini berumur Miosen

Awal – Tengah berdasarkan kehadiran foraminifera plankton (Achmad and

Samuel, 1984). Pengendapan Formasi Naintupo diakhiri oleh pengangkatan dan

berakhirnya fase ekstensi.

Formasi Meliat

Formasi Meliat diendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Naintupo

(Achmad and Samuel, 1984). Formasi ini terdiri dari batupasir halus – kasar,

serpih, dan batubara dan merupakan awal dari sedimentasi deltaik (Achmad and

Samuel, 1984).

Formasi Tabul dan Santul

Formasi Tabul diendapkan secara selaras di atas Formasi Meliat dan

secara lokal tidak selaras di atas Formasi Naintupo, terdiri dari batupasir,

batulanau, dan sisipan serpih, berumur Miosen Tengah – Akhir (Baggelaar, 1951

op. cit. Achmad and Samuel, 1984). Formasi Tabul bagian atas setara dan dapat

dibedakan sebagai Formasi Santul pada Subcekungan Tarakan (Baggelaar, 1951

op. cit. Achmad and Samuel, 1984, Lentini and Darman, 1996).

Formasi Santul terdiri dari perselingan batupasir, batulanau, dan

batulempung disertai kehadiran lapisan batubara tipis dengan tebal 1 – 2 m.

Batupasir dicirikan oleh warna abu-abu muda – putih, berukuran butir sangat

halus – sedang, pemilahan sedang – baik, menyudut tanggung – membundar

tanggung, mineral kuarsa, fragmen batubara, terkadang fragmen batuan vulkanik,

pirit jarang, secara lokal terdapat nodul batugamping dengan matriks lempung dan

ketebalan batupasir 2 – 25 m (Pertamina – Medco Simenggaris, 2002).

Pola Sedimentasi dan Pemodelan Fasies pada Formasi Santul, Cekungan Tarakan, Kalimantan Timur

14

Batulempung sendiri cenderung lengket sedangkan laminasi batubara seringkali

hadir diantaranya. Batubara memiliki warna hitam kecoklatan. Batuan

vulkanoklastik yang dinamakan tuf Sijin hadir secara lokal di Formasi Santul, dan

berdasarkan penentuan umur absolut berumur Miosen Akhir (Achmad and Samuel,

1984). Ke arah cekungan (basinward), Formasi Tabul dan Santul secara lateral

berubah menjadi serpih, napal, dan batugamping.

Formasi Tarakan

Formasi Tarakan diendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Santul,

disusun oleh batupasir, serpih, dan sisipan batubara berumur Pliosen (Achmad and

Samuel, 1984). Ke arah timur, formasi ini berubah secara berangsur menjadi

serpih dan batugamping.

Formasi Bunyu

Formasi Bunyu terendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Tarakan

selama transgresi pada umur Pleistosen, terdiri dari batupasir, serpih, dan sisipan

lignit (Achmad and Samuel, 1984).