9

BAB II

GEOLOGI REGIONAL

2.1. Geologi Regional Sumatra

Pulau Sumatra merupakan pulau keenam terbesar di dunia. Secara ekspresi fisiografi,

pulau ini memiliki orientasi berarah baratlaut-tenggara (Gambar 2.1). Luas area dari pulau ini

±435.000 km2, dengan panjang terhitung 1650 km dari Banda Aceh di bagian utara hingga

Tanjungkarang di bagian selatan. Lebar yang terhitung sekitar 100-200 km di bagian utara dan

sekitar 350 km di bagian selatan. Pegunungan Barisan yang berada sepanjang bagian barat

membagi pantai barat dan timur Pulau Sumatra. Lereng yang berarah Samudera Hindia pada

umumnya curam sehingga menyebabkan sabuk bagian barat biasanya berupa pegunungan

dengan pengecualian 2 embayment pada Sumatra Utara yang memiliki lebar 20 km. Sabuk

bagian timur pada pulau ini ditutupi oleh formasi Tersier dan dataran rendah aluvial (Darman

dan Sidi, 2000).

Pulau Sumatra merupakan bagian Sundaland yang terletak di bagian baratdaya. Oleh

karena itu, teori tentang pembentukan Sumatra tidak terlepas dengan sejarah pembentukan

Sundaland itu sendiri (Darman dan Sidi, 2000).

Gambar 2.1 Pulau Sumatra

(sumber: Id.wikipedia.org/wiki/berkas_sumatratopografi.png)

Lokasi penelitian

10

Terdapat beberapa teori tentang sejarah pembentukan Pulau Sumatra, yaitu:

1. Pulau Sumatra sebagai model jalur subduksi yang berkembang semakin muda ke baratdaya-

selatan dan ke arah utara (Katili, 1978).

2. Pulau Sumatra sejak awal merupakan bagian dari benua asia (Kuliah Geologi Indonesia, 2009).

3. Pulau Sumatra sebagai produk amalgamasi unsur-unsur dari Benua Asia dan Gondwana

(Pulunggono dan Cameron 1984, Barber 1985 dalam Darman dan Sidi, 2000).

Dari ketiga teori di atas, yang paling banyak diterima ialah teori ketiga yaitu Pulau Sumatra

merupakan produk amalgamasi unsur Asia dan Gondwana. Hal ini dapat terlihat pada gambar

2.2.

Unsur Gondwana Unsur Asia

Jalur Suture

Gambar 2.2. Produk amalgamasi antara unsur Gondwana dan unsur Asia padaPulau Sumatra.

(sumber: Kuliah Geologi Indonesia, 2009)

11

Pada masa sekarang salah satu proses aktif yang masih berlangsung pada Pulau Sumatra

ialah proses subduksi Lempeng Indo-Australia ke bawah Lempeng Eurasia. Subduksi ini

memiliki kecepatan antara 6 hingga 7 cm per tahun dan berarah N20ºE. Beberapa tatanan

tektonik terbentuk akibat proses subduksi ini, yakni (Darman dan Sidi, 2000) (Gambar 2.3):

Palung Sunda.

Busur luar Mentawai.

Cekungan depan busur Sumatra.

Jalur magmatik Bukit Barisan.

Cekungan belakang busur.

LokasiPenelitian

Gambar 2.3 Tektonik Regional Sumatra

(sumber : http://en.wikibooks.org/wiki/Image:Sumatra_map.jpg)

L. Andaman Lokasi penelitian

12

Berdasarkan 5 tatanan tektonik yang disebutkan sebelumnya, wilayah tatanan tektonik yang

memiliki potensi sebagai reservoir yang baik ialah cekungan belakang busur. Pada Pulau

Sumatra terdapat 3 cekungan belakangan busur, yakni Cekungan Sumatra Utara, Cekungan

Sumatra Tengah , dan Cekungan Sumatra Selatan (Gambar 2.3). Lapangan Delima merupakan

lapangan migas yang terletak pada Cekungan Sumatra Utara.

2.2 Geologi Regional Cekungan Sumatra Utara

Secara fisiografis, daerah Langkat merupakan bagian dari Cekungan Sumatra Utara

bagian selatan. Cekungan Sumatra Utara dibatasi oleh Pegunungan Bukit Barisan di bagian

barat, Paparan Malaka di bagian timur, Lengkungan Asahan di bagian selatan, Laut Andaman di

bagian Utara (Gambar 2.3). Pada gambar 2.4 dapat terlihat penampang yang berarah baratdaya-

timur laut yang memperlihatkan bagaimana pengaruh subduksi yang mengontrol tatanan

tektonik setting dari Cekungan Sumatra Utara.

(Pertamina dan Beicip, 1985)

Gambar 2.4. Peta dan Penampang cekungan Sumatra bagian utara

(Simadjuntak dan Barber, 1996 dalam Satyana 2008)

)

(Koesoemadinata dkk., 1994)

)

13

Cekungan Sumatra Utara merupakan backarc basin yang memiliki orientasi baratlaut-

tenggara, mengikuti sistem Cekungan Neogen. Cekungan ini yang terbentuk akibat tumbukan

Lempeng India-Australia dengan Lempeng Eurasia. Cekungan Sumatra Utara terdiri dari

beberapa subcekungan, yaitu:

1. Subcekungan Aceh di bagian utara.

2. Subcekungan Aru di bagian tengah.

3. Subcekungan Langkat di bagian tenggara.

Pada gambar 2.5 dapat terlihat ketiga subcekungan Sumatra Utara. Ketiga subcekungan ini

mengikuti sistem Cekungan Paleogene Sumatra yang berarah utara-selatan. Subcekungan ini

dipisahkan oleh tinggian-tinggian dan dalaman-dalaman setempat, seperti Tinggian Sigli,

Dalaman Jawa, Tinggian Tinggian Arun-Lhok Sukon, Dalaman Tamiang, Tinggian Hyang

Besar, Pakol Horst Graben, dan Glaga Horst Graben. Lokasi penelitian pada tugas akhir ini

berada di Langkat yang merupakan bagian dari Tinggian Hyang Besar.

Legenda:

Gambar 2.5. Subcekungan Sumatra Utara yang mengikuti sistem Cekungan Paleogene Sumatra(Darman dan Sidi, 2000).

: Subcekungan Aru

: Subcekungan Langkat

: Subcekungan Aceh

14

2.2.1 Stratigrafi Cekungan Sumatra Utara

Pembentukan stratigrafi pada Cekungan Sumatra Utara dimulai sejak proses sedimentasi

pada kala Tersier. Cekungan Sumatra Utara secara litostratigrafi tersusun atas 8 unit

litostratigrafi seperti yang dilihat pada gambar 2.6 (Indonesia Basin Summaries, 2006).

Gambar 2.6. Stratigrafiregional pada CekunganSumatra Utara (modifikasidari Sosromihardjo, 1988dalam Indonesia BasinSummaries, 2006 ).

15

2.2.1.1.1 Batuan Dasar

Batuan Dasar pada cekungan Sumatra Utara terdiri dari batupasir, batugamping atau

dolomit. Batuan ini padat dan terdapat banyak rekahan. Batuan ini tidak mengalami perubahan

alterasi. Dari beberapa contoh core yang diambil, lapisan batuan ini sulit untuk dikenali sebagai

batuan dasar.

2.2.1.2 Formasi Tampur (Eosen Akhir)

Proses pengendapan sedimen di Cekungan Sumatra Utara dimulai pada Eosen Akhir

yang ditandai dengan pengendapan Formasi Tampur di atas Tampur Platfrom sebagai platform

karbonat, yang pada beberapa lokasi sering disebut sebagai economic basement. Formasi ini

diendapkan tidak selaras di atas batuan dasar. Pada Formasi Tampur ini diendapkan batugamping

massif, batugamping bioklastik, kalkarenit, dan kalsilutit. Nodul dari rijang juga ditemukan di

beberapa tempat pada formasi ini. Pada formasi ini juga ditemukan dolomite dan basal

konglomerat. Formasi ini diendapkan pada sublitoral – open marine selama Eosen Akhir hingga

Oligosen Awal. Batugamping Tampur Eosen pada umumnya ditemukan pada Paparan Malaka

(Ryacudu & Sjahbuddin, 1994).

2.2.1.3 Formasi Parapat (Oligosen Awal)

Formasi Parapat diendapkan secara tidak selaras di atas Formasi Tampur atau batuan pra-

Tersier. Formasi ini diendapkan sebagai endapan kipas alluvial yang menempati sepanjang Sesar

Sumatra. Litologi yang utama pada formasi ini adalah breksi kuarsa mikaan, konglomerat dan

batupasir mikaan. Batupasir di formasi ini terdapat struktur sedimen silang siur, struktur ripple

dan juga mengandung zat-zat organik. Lingkungan pengendapan pada umumnya pada cekungan

graben dari batuan asal, fluviatil kadang secara lokal dapat meningkat menjadi laut dangkal.

Ketebalan dari formasi ini bervariasi dengan tebal maksimal adalah 2700 m. Perubahan

ketebalan maupun penipisan terjadi dengan cepat. Fosil yang ditemukan pada lapisan yang muda

dari formasi menunjukkan umur Oligosen Awal.

16

2.2.1.4 Formasi Bampo (Oligosen Awal - Oligosen Akhir)

Fase transgresi awal ditandai dengan pengendapan Formasi Bampo yang diendapkan

pada lingkungan marine/lacustrine. Formasi Bampo diendapkan selaras di atas Formasi Parapat.

Akan tetapi, sebagian Formasi Bampo mempunyai umur yang sama dengan Formasi Parapat.

Litologinya didominasi oleh batulempung berwarna abu-abu gelap-hitam, batulumpur dan lanau

serta banyak ditemukan nodul-nodul karbonat. Formasi ini mempunyai umur yang berbeda-beda.

Di Aceh berumur Oligosen Akhir tetapi di daerah timur mempunyai umur Miosen Awal.

Ketebalan Formasi ini di bagian selatan antara 0-120 m, di timur antara 220-550 m, di utara 2400

m. Formasi ini diendapkan pada lingkungan yang berbeda-beda untuk daerah yang berbeda-beda,

di sebelah utara lingkungannya adalah neritik luar sampai batial atas, di lain tempat umumnya

formasi ini diendapkan di lingkungan dangkal.

2.2.1.5 Formasi Bruksah (Oligosen Awal-Oligosen Akhir)

Formasi Bruksah memiliki umur yang ekivalen dengan Formasi Bampo. Formasi ini

tersusun oleh batupasir, basal konglomerat, serpih, dan batulanau. Kehadiran material-material

berukuran butir halus hingga kasar dan adanya basal konglomerat yang pada bagian bawahnya

terdapat kuarsit dan matriks lempung menunjukkan lapisan ini diendapkan pada lingkungan

fluviatil.

2.2.1.6 Formasi Belumai (Miosen Awal)

Fase transgresi selanjutnya berlangsung pada Miosen Awal dan ditandai dengan

pengendapan material-material klastik Formasi Belumai. Formasi Belumai diendapkan selaras di

atas Formasi Bampo yang berubah secara bergradasi. Formasi ini mempunyai dua anggota yaitu

Batupasir Belumai dan Batugamping Telaga. Litologi utamanya batupasir abu-abu gelap-

kehijauan, kuning bila terlapukkan; mengandung glaukonit dan gamping, juga mengandung

batulanau dan sisipan serpih. Pengendapan lapisan pada formasi ini terjadi pada lingkungan delta

bergradasi menjadi laut litoral dan paparan. Sumber sedimen diperkirakan dari selatan dan

sedikit dari arah timur. Umur Formasi ini adalah Miosen Awal.

17

2.2.1.7 Formasi Baong (Miosen Tengah)

Pada saat pengendapan Formasi Baong banyak ditemukan kumpulan fauna yang

menunjukkan adanya puncak transgresi. Litologinya terdiri atas batulempung abu-abu sampai

hijau dan napal yang kadang-kadang mengandung tufa. Pada tengah-tengah formasi terdapat

lensa-lensa batupasir. Napal dan batulumpur diendapkan di neritik dalam-luar dan batial atas.

Penentuan ketebalan formasi telah dilakukan oleh Kamili dan Naim (1973) menghasilkan 1750

meter, sedangkan menurut Mulhadiono dan Marinoadi (1977) adalah 2500 meter.

Bagian bawah formasi ini merupakan batuan sumber hidrokarbon. Hidrokarbon tersebut

bermigrasi akibat adanya struktur diapir. Penekanan batuan sedimen yang jenuh akan air

kemudian menekan hidrokarbon dan terperangkap pada lapangan batupasir yang terdapat di

tengah-tengah formasi. Sebagai contohnya Lapangan Aru. Formasi Baong juga ditemukan di

Bukit Barisan yang mempunyai ketebalan sampai 2000 m. Batupasir pada formasi ini

diendapkan dari tepi cekungan-cekungan utama.

2.2.1.8 Formasi Keutapang (Miosen Akhir)

Formasi ini diendapkan selaras di atas Formasi Baong. Lingkungan pengendapan formasi

ini adalah delta dan laut dangkal dengan ketebalan 1500 m dan memiliki ketebalan 900 m pada

Bukit Barisan. Formasi ini memiliki umur Miosen Akhir berdasarkan analisis foraminifera

planktonik pada formasi ini. Litologi pada formasi ini, yaitu: batupasir yang berwarna coklat

keabu-abuan berseling dengan serpih dan batugamping tipis. Butiran batupasir beragam, dari

halus hingga sangat kasar. Pada batupasir ditemukan fosil (fragmen gastropoda dan pelecypoda,

foraminifera) dan glaukonit pada umumnya. Pada formasi ini juga ditemukan fragmen-fragmen

kayu yang berseling dengan serpih, berwarna abu-abu, blocky, dan terlihat banyak bioturbasi.

2.2.1.9 Formasi Seurela (Pliosen Awal)

Formasi ini diendapkan selaras di atas Formasi Keutapang dengan ketebalan antara 700-

900 m. Di sebelah barat ditemukan kontak ketidakselarasan. Litologi Formasi Seurela adalah

konglomerat, batupasir, napal dan batulempung. Fosil dan fragmen kayu umum ditemukan pada

batupasir dan serpih dari formasi ini. Material klastik gunungapi juga banyak ditemukan pada

batupasir dari formasi ini. Lingkungan pengendapan formasi ini litoral.

18

2.2.1.10 Formasi Julurayeu (Pliosen Akhir)

Formasi ini diendapkan di lingkungan fluviatil hingga litoral. Litologi Formasi Julurayeu

adalah lempung dan konglomerat di bagian bawah formasi yang kemudian semakin ke atas

meningkat menjadi batupasir tufaan yang lunak. Ketebalan dari formasi ini adalah 400-600 m

dengan umur adalah Plio-Plistosen.

2.2.2 Tektonostratigrafi Cekungan Sumatra Utara

Penelitian tentang stratigrafi pada Cekungan Sumatra Utara sudah dilaksanakan sejak

tahun 1880an, yaitu semenjak ditemukannya minyak di Telaga Tiga (1883) dan Telaga Said

(1885). Pada saat ini sudah banyak perkembangan tentang pembagian stratigrafi pada Cekungan

Sumatra Utara (gambar 2.7). Terminologi stratigrafi pada Cekungan Sumatra Utara yang dipakai

saat ini dapat dilihat pada gambar 2.7

Gambar 2.7 Perkembangan terminologi stratigrafi pada Cekungan Sumatra Utara

(Barber, Crow, dan Milsom, 2005)

Barber, Crow, and

Milsom, 2005

19

Untuk mengaitkan pertistiwa tektonik dan pengendapan yang terjadi saat Tersier, maka

dibentuklah suatu tektonostratigrafi oleh para ahli sehingga dapat menggambarkan siklus

pengendapan yang lebih lengkap.

Tektonostratigrafi (gambar 2.8) pada Cekungan Sumatra Utara dibagi menjadi 4 fase,

yaitu (Darman dan Sidi, 2000):

Fase Pre rift (Eosen).

Fase Early syn-rift (Eosen Akhir-Oligosen).

Fase Late syn-rift (Oligosen Akhir-Miosen Tengah).

Fase Syn-orogenic (Miosen Tengah-Resen).

Gambar 2.8 Tektonostratigrafi Cekungan Sumatra Utara.

(Darman dan Sidi, 2000 modifikasi Barber, Crow, dan Milsom, 2005)

Early Syn-riftStage

Late Syn-riftStage

Syn-orogenicStage

Pre-rift

20

2.2.2.1 Fase Pre rift (Eosen)

Sedimen Tersier yang paling awal terendapkan pada Pulau Sumatra merupakan sedimen

endapan laut dangkal pada batas kontinen (Shallow water continental margint sedimen). Hal ini

sesuai dengan konfigurasi cekungan pada saat Eosen yang dapat dilihat pada gambar 2.9.

Sedimen laut dangkal ini terendapkan di atas basement Sundaland berumur pra-Tersier yang

tererosi. Sedimen ini membentuk Formasi Tampur di Cekungan Sumatra Utara (gambar 2.6).

Berdasarkan penelitian Van Bemmelen tahun 1949, ditemukan singkapan batugamping di aliran

Sungai Tampur dan di dalamnya terdapat Laminasi alga, koral dan sisa-sisa coaly plants. Hal ini

membuktikan bahwa batugamping ini terendapkan pada lingkungan sub-litoral hingga laut

terbuka. Umur dari Formasi Tampur ini diperkirakan berumur Eosen hingga Oligosen Akhir

berdasarkan posisi stratigrafi dan korelasi regional (Bennet dkk. 1981c dalam Barber, Crow, dan

Milsom, 2005).

Gambar 2.9 Konfigurasi Cekungan Sumatra Utara saat Eosen (satyana, 2008)

21

2.2.2.2 Fase Early syn-rift (Eosen Akhir-Oligosen).

Fase early syn-rift yang terjadi pada Cekungan Sumatra Utara diawali dengan adanya

tumbukan yang terjadi antara Benua India dengan Lempeng Eurasia pada Eosen Akhir.

Tumbukan ini menghasilkan aktifasi 2 sesar utama, yakni Sesar Sumatra dan Sesar Malaka yang

merupakan sesar mendatar dextral. Aktifitas dari kedua sesar inilah yang membentuk horst-

graben pada Cekungan Sumatra Utara (Gambar 2.10). Pada saat ini juga terjadi transgresi

regional (Darman dan Sidi, 2000).

Horst graben ini merupakan pull-apart basin dengan arah orientasi utara-selatan. Struktur

horst graben ini mengubah bentukan morfologi dan sedimentasi pada Pulau Sumatra. Bentuk

awal Pulau Sumatra yang berupa dataran (peneplain) berubah menjadi pegunungan dengan

dalaman-dalaman yang terisolasi. Proses sedimentasi dikontrol oleh sesar dan didominasi oleh

proses fluviatil dan lacustrain yang sumber sedimennya berasal dari tinggian setempat. Hal ini

dapat dianalogikan dengan proses sedimentasi yang terjadi pada rift valley di bagian Afrika

Timur saat ini. Pada Cekungan Sumatra Utara, formasi yang terendapkan pada tahapan ini ialah

Formasi Bruksah dan Bampo (Gambar 2.6) (Cameron dkk. 1980 dalam Barber, Crow, dan

Gambar 2.10. Struktur horst-graben yang merupakan produk konvergensi Benua India dengan Lempeng Euarasia

(Davies, 1984 dalam Satyana, 2008)

22

Milsom 2005). Pada beberapa tatanan stratigrafi yang ada, Formasi Bruksah disamakan dengan

Formasi Parapat (gambar 2.7).

2.2.2.3 Fase Late syn-rift (Oligosen Akhir-Miosen Tengah).

Pada saat Oligosen Akhir, tektonik regime pada Cekungan Sumatra Utara mulai berubah.

Subsiden regional akibat fase sagging terjadi pada saat itu. Pada saat yang bersamaan, sistem

busur Sumatra mulai terbentuk sehingga mulailah dikenal dengan terminologi cekungan

depan busur, cekungan belakang busur, dan busur magmatik. Busur magmatik yang terbentuk

ialah Bukit Barisan yang memiliki orientasi baratlaut-tenggara. Kehadiran Bukit Barisan ini

sangat penting karena Bukit Barisan merupakan sumber suplai sedimen penting untuk

cekungan depan busur dan cekungan belakang busur pada saat itu. Cekungan Sumatra Utara

terletak dekat dengan Bukit Barisan sehingga suplai sedimen pada cekungan ini berasal dari

Bukit Barisan dengan sistem pengendapan berupa sistem alluvial. Subsiden terus terjadi

sehingga lingkungan pengendapan mulai berubah menjadi laut terbuka, diawali dengan

ditemukannya beberapa pengendapan delta dan terumbu secara lokal. Formasi yang

terendapkan pada Cekungan Sumatra Utara pada fase ini ialah Formasi Peutu dan Formasi

Belumai. Formasi Peutu merupakan formasi yang terendapkan pada fase awal transgresi

dengan lingkungan berupa fluviatil. Formasi Belumai merupakan formasi yang terendapkan

pada fase akhir transgresi sehingga lingkungan pengendapan formasi ini ialah delta bergradasi

menjadi laut litoral dan paparan.

2.2.2.3 Fase Maksimum Transgresi (Miosen Tengah).

Fase maksimum transgresi yang terjadi pada Miosen Tengah sebenarnya bukan salah satu

dari pembagian tektonostratigrafi, tetapi biasanya fase ini dijadikan indikasi oleh beberapa

peneliti sebagai suatu fase terjadinya pengendapan maksimum dari marine shale dan

minimum influx klastik. Pada saat ini Bukit Barisan hampir seluruhnya mengalami

penenggalaman. Formasi yang terendapkan pada fase ini ialah Formasi Baong (gambar 2.6).

23

Formasi Baong merupakan formasi yang sangat baik sebagai seal untuk lapisan reservoir

dibagian bawahnya karena formasi ini memiliki shale yang cukup tebal.

2.2.2.4 Fase Syn-orogenic (Miosen Tengah-Resen).

Pada saat Miosen tengah, sagging yang terjadi pada Cekungan Sumatra Utara mulai

melambat. Bukit Barisan pada fase ini uplift dan muncul kembali sehingga menjadi sumber

sedimen penting pada Cekungan Sumatra Utara. Hal ini dibuktikan dengan penelitian yang

dilakukan oleh Morton dkk., 1994, yang melakukan studi provenance pada Formasi Keutapang

(Miosen Akhir) dan menyimpulkan bahwa sedimen pada Formasi Keutapang berasal dari arah

barat atau baratlaut (Bukit Barisan terletak barat laut dari Cekungan Sumatra Utara).

Pada Miosen Akhir hingga Plio-Pleistosen, proses tektonik kompresi mulai mendominasi

pada Cekungan Sumatra Utara. Proses kompresi ini disebabkan oleh adanya aktifitas Sesar

Sumatra dan pemekaran Laut Andaman (Asikin, 2009). Proses-proses kompresi ini dibantu

dengan proses subduksi yang terjadi pada Palung Sunda sehingga membuat Bukit Barisan

mencapai puncaknya saat Plio-Pleistosen. Formasi yang terendapkan pada Cekungan Sumatra

Utara saat fase regresi ini ialah Formasi Keutapang, Formasi Seureula, dan Formasi Julurayeu.

Formasi Keutapang merupakan formasi yang menandakan awal pengendapan deltaic pada

Cekungan Sumatra Utara (Darman dan Sidi, 2000).

24

2.2.3 Sistem Petroleum Cekungan Sumatra Utara

Suatu keberhasilan dalam eksplorasi ditentukan oleh pemahaman terhadap sistem

petroleum dari suatu daerah. Pemahaman ini mengenai elemen dan proses pada sistem petroleum

daerah itu sendiri. Berdasarkan data geologi dan geokimia, maka sistem petroleum Cekungan

Sumatra Utara (gambar 2.11) adalah sebagai berikut:

2.2.3.1 Batuan induk

Berdasarkan susunan unit litostratigrafi yang ada, salah satu formasi yang berpotensi

sebagai batuan induk ialah Formasi Bampo. Formasi Bampo hingga saat ini memiliki

biodegradasi yang diperkirakan agak rendah (Kjellgren dan Sugiharto dalam PERTAMINA,

2008). Studi lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui jenis fraksi biodegradasi atau menentukan

jumlah minyak terdapat di dalamnya masih sangat terbuka. Rekonstruksi yang ada menunjukkan

bahwa formasi ini telah menghasilkan minyak dan sebagian telah bermigrasi ke paleosurface.

Serpih Formasi Bampo telah mencapai tahap cukup matang untuk menghasilkan dan

memigrasikan minyak bumi. Saat ini serpih Formasi Bampo di Dalaman Pakol dan Glagah telah

mencapai tahap over mature. Pada kenyataanya minyak dari biodegradasi hanya dijumpai pada

lokasi tertentu saja. Hal ini kemungkinan terkait ketersediaan perangkap dan jalur migrasi pada

saat batu induk mencapai tingkat kematangan.

Formasi lain yang berpotensi untuk menjadi batuan induk ialah Formasi Baong Bawah

atau Formasi Belumai. Variasi kerogen yang ada menunjukkan bahwa terjadi perbedaan

spectrum minyak dan tingkat kematangan batuan induk, hal ini kemungkinan terkait dengan

posisi pengendapan batuan induk yang ada. Variasi yang ada menunjukkan bahwa Formasi

Baong Bawah/Belumai diendapkan pada lingkungan delta (Kjellgren dan Sugiharto dalam

PERTAMINA, 2008). Formasi Baong Bawah/Belumai yang ada di deposenter diperkirakan

berada pada tahap yang lebih matang dibandingkan dengan batuan induk yang ada dalam studi,

dimana minyak telah bermigrasi dari deposenter pada Tersier Akhir. Studi petrologi material

organik menunjukkan bahwa Formasi Baong Bawah/Belumai telah mampu menghasilkan

hidrokarbon cair. Hal ini terlihat dari oil trace yang berasosiasi dengan maseral bitumenit dalam

serpih formasi ini.

25

2.2.3.2 Batuan Reservoar

Salah satu batuan reservoir yang berpotensi pada Cekungan Sumatra Utara adalah

batupasir Formasi Belumai yang sampai saat ini umumnya berproduksi dalam closure struktur,

namun pada salah satu sumur yang ada pada PERTAMINA terlihat adanya peran stratigrafi

dalam pembentukan perangkap pada batupasir Formasi Belumai. Minyak yang terperangkap

dalam perangkap ini diperkirakan langsung dari Formasi Baong Bawah/Belumai (Kjellgren dan

Sugiharto dalam PERTAMINA, 2008).

Batupasir yang terendapkan selama transgresi pada Formasi Keutapang dan batupasir

Formasi Baong juga merupakan reservoar yang cukup potensial. Minyak bermigrasi dari serpih

Formasi Baong melalui sesar tumbuh yang berkembang di daerah ini. Selain itu, batupasir intra

Formasi Baong dan reef pada Miosen Awal juga berpotensi sebagai reservoar.

2.2.3.3 Migrasi dan Perangkap

Serpih Formasi Bampo (Oligosen Akhir) dan serpih Formasi Baong Bawah merupakan

batuan induk utama pada Cekungan Sumatra Utara. Analisa geokimia menunjukkan bahwa

Formasi Bampo merupakan gas prone dan mencapai tingkat kematangan pada Pliosen Akhir

sedangkan serpih Formasi Baong Bawah merupakan gas dan oil prone yang mencapai tingkat

kematangan pada Miosen Atas (Ryacudu, Djaafar, dan Gutomo dalam PERTAMINA, 2008).

Berdasarkan data ini yang dikombinasikan dengan waktu pembentukan struktur dan sedimentasi,

migrasi dan pemerangkapan maka diperkirakan system petroleum telah terbentuk di daerah ini.

Hidrokarbon bermigrasi dari serpih Formasi Bampo menuju reservoir Formasi Belumai

dan batupasir Formasi Belumai Tengah melalui zona patahan yang terbentuk selama tektonik

akhir Miosen Tengah-Miosen Akhir. Reef antiklin yang terbentuk diantara trantensional fault

merupakan perangkap yang bagus di daerah ini.

Tektonik Plio-Pleistosen menyebabkan reaktifasi sesar dan lipatan pada batuan sedimen

tersier yang terbentuk di Cekungan Sumatra Utara. Batuan induk yang berasal dari serpih

Formasi Baong Bawah menghasilkan hidrokarbon dan memigrasikan ke dalam reservoir

batupasir Formasi Belumai Tengah dan Formasi Keutapang pada perangkap antiklin yang ada.

26

2.2.3.4 Batuan Tudung (seal)

Batuan tudung yang berfungsi sebagai penyekat bagian atas suatu reservoir baik

struktural maupun stratigrafi terdapat di beberapa level, yaitu untuk level reservoir Basal

sandstone diperkirakan batuan tudungnya adalah serpih dari Formasi Parapat atau dari serpih

anggota bawah dari Formasi Belumai. Untuk level reservoir dari Formasi Belumai, batuan

tudungnya adalah serpih dari anggota atas Formasi Belumai itu sendiri atau serpih dari Formasi

Baong Bawah.

Untuk reservoir dari Formasi Baong Tengah diperkirakan batuan tudungnya ialah dari

serpih Formasi Baong bagian atas yang secara dominan memang tersusun oleh serpih. Adapun

untuk level reservoir dari Formasi Keutapang diperkirakan batuan tudungnya ialah anggota

serpih dari Formasi Keutapang itu sendiri yang secara litologi Formasi Keutapang tersusun oleh

perselingan batupasir dan serpih dari bagian bawah hingga bagian atas.

2.2.3.5 Perangkap

Perangkap minyak dan gas pada daerah Cekungan Sumatra Utara umumnya merupakan

perangkap kombinasi struktural dan stratigrafi.

27Gambar 2.11. Sistem petroleum Cekungan Sumatra Utara (Satyana, 2008)

28

2.3 Geologi Lapangan Delima

2.3.1 Stratigrafi Lapangan Delima

Berdasarkan data pengeboran sumur DIA 4, terdapat 6 unit formasi yang tertembus bor

pada daerah penelitian (gambar 2.12), yaitu (dari tua ke muda):

Gambar 2.12. Formasi yang tertembus oleh bor pada

sumur DIA 4 dibandingkan dengan stratigrafi regional.

(modifikasi dari Sosromihardjo, 1988 dalam Indonesia BasinSummaries, 2006 ).

29

2.3.1.1 Basal sandstone

Litostratigrafi ini terletak pada kedalaman 2570 m(MD). Formasi ini merupakan bagian

dari Formasi Bruksah. Bagian bawah dari formasi ini tersusun oleh batupasir, batulanau, dan

serpih dengan basal konglomerat pada bagian bawah. Batupasir berwarna putih kadang-kadang

abu-abu hingga coklat kemerahan, ukuran butir halus hingga sedang, bentuk butir menyudut

tanggung-membulat tanggung, sortasi sedang, agak keras hingga keras, dominan kuarsa,

feldspar, serta kadang-kadang karbonan, porositas sangat jelek, dan tidak ada menunjukkan

kehadiran hidrokarbon. Serpih berwarna merah, getas, non karbonatan. Batulanau coklat gelap

dan agak keras. Basal konglomerat berwarna abu-abu kecoklatan, mengandung fragmen kuarsit

dan batulempung, ukuran butir dari kerikil hingga kerakal, bentuk butir membulat hingga

menyudut tanggung, sortasi jelek, non karbonatan, keras hingga sangat keras, dan matrik

berukuran lempung hingga pasir.

Bagian atas dari Formasi ini secara umum tersusun oleh batupasir dengan sisipan tipis

serpih pada bagian tengah. Batupasir ini berwarna putih, kadang-kadang abu-abu dan coklat

kemerahan, ukuran butir halus hingga sedang, bentuk butir menyudut tanggung-membulat

tanggung, sortasi sedang, agak keras hingga keras, dominan kuarsa, feldspar, serta kadang-

kadang karbonan, dan porositas buruk hingga sedang. Serpih berwarna coklat gelap hingga abu-

abu gelap, keras hingga getas, sedikit karbonatan.

2.3.1.2 Formasi Belumai

Formasi ini berada pada kedalaman 2370 m (MD). Bagian bawah secara umum tersusun

oleh batupasir, batulanau, dan serpih dengan streaks batugamping. Batupasir berwarna abu-abu

cerah hingga putih keabu-abuan, ukuran butir halus hingga sangat halus, agak keras hingga

keras, sortasi sedang hingga buruk, bentuk butir menyudut tanggung-membulat tanggung,

karbonatan, dominan kuarsa, glaukonitan, porositas sedang, dan tidak menunjukkan adanya

kenampakan hidrokarbon. Batulanau abu-abu cerah kadang-kadang abu-abu gelap, agak keras

hingga getas, dan sedikit karbonatan. Adanya streaks batugamping dan hadirnya batupasir yang

30

bersih menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan dari formasi ini ialah inner sublitoral.

Berdasarkan data biostratigrafi, formasi ini diendapkan pada waktu Miosen Awal.

Bagian tengah formasi ini secara umum tersusun oleh batupasir, serpih, dan batulanau.

Batupasir berwarna abu-abu cerah, ukuran butir halus, agak keras, sortasi buruk, bentuk butir

menyudut tanggung-membulat tanggung, karbonatan, dominan kuarsa, glaukonitan, dan

porositas sedang. Serpih berwarna abu-abu, agak keras hingga getas, karbonatan. Batulanau

berwarna abu-abu cerah, agak keras, dan karbonatan.

Bagian atas dari formasi ini secara umum tersusun oleh batupasir dengan batugamping

dengan sisipan tipis batulanau (kontak litologi antara Formasi Belumai dan bagian bawah

Formasi Baong ditunjukkan oleh perubahan litologi dari serpih ke batugamping). Batupasir

berwarna abu-abu cerah, ukuran butir halus, agak keras, sortasi sedang, bentuk butir menyudut

tanggung-membulat tanggung, karbonatan, dominan kuarsa, glaukonitan, porositas sedang, dan

tidak menunjukkan adanya kenampakan hidrokarbon. Batugamping berwarna putih keabu-abuan

cerah, ukuran butir halus-sangat halus, bentuk butir menyudut tanggung-membulat tanggung,

keras, dan glaukonitan. Batulanau abu-abu gelap, agak keras, karbonatan.

Di atas dari Formasi Belumai terdapat zona transisi yang berada pada kedalaman 2240 m.

Zona ini tersusun oleh perselingan batupasir, serpih, dan batugamping.

2.3.1.3 Formasi Baong

Formasi ini terletak pada kedalaman 1540 m (MD). Bagian bawah dari formasi ini secara

umum tersusun oleh serpih dan batulanau dengan sisipan batupasir dan batugamping. Serpih

abu-abu cerah, agak keras, fissile, sedikit karbonatan. Batulanau abu-abu gelap, karbonatan, dan

lempungan. Batupasir berwarna abu-abu cerah, porositas buruk, ukuran butir sangat halus sortasi

sedang, butiran membulat tanggung, agak keras, karbonatan, lempungan, dan dominan kuarsa.

Batugamping kuning cerah, agak keras, dan porositas buruk.

Bagian tengah dari formasi ini secara umum tersusun oleh batupasir dan serpih dengan

sisipan batulanau. Batupasir berwarna abu-abu cerah hingga putih, ukuran butir sangat halus,

31

agak keras, sortasi buruk, bentuk butir membulat , karbonatan, glaukonitan, karbonatan, dan

porositas sedang. Serpih abu-abu cerah, agak keras, dan fissile. Batulanau berwarna abu-abu

kecoklatan, agak keras, dan karbonan.

Bagian atas formasi ini secara umum tersusun oleh serpih dengan sisipan batulanau dan

batupasir. Serpih berwarna abu-abu cerah lunak, fissile, fossiliferous. Batulanau berwarna abu-

abu cerah hingga kecoklatan, lunak hingga getas, karbonatan, karbonan, dan lempungan.

Batupasir berwarna abu-abu cerah hingga putih, ukuran butir halus hingga sangat halus, agak

keras, sortasi buruk, bentuk butir membulat tanggung hingga membulat , karbonatan, dominan

kuarsa, glaukonitan, karbonatan, dan porositas sedang.

Formasi ini diendapkan pada lingkungan outer sublitoral-upper bathyal berdasarkan

adanya kehadiran serpih dan batulanau yang mengandung fosil yang melimpah. Berdasarkan

data biostratigrafi, formasi ini diendapkan pada waktu Miosen Tengah

2.3.1.4 Formasi Keutapang

Formasi ini berada pada kedalaman 360 m (MD). Bagian bawah secara umum tersusun

oleh serpih dengan sisipan batulanau dan batupasir pada bagian tengah. Serpih abu-abu gelap,

agak keras hingga getas, dan fissile. Batulanau berwarna abu-abu cerah, lunak hingga getas.

Batupasir abu-abu cerah, ukuran butir halus hingga sedang, sortasi sedang, bentuk butir

menyudut tanggung hingga membulat tanggung, agak keras, karbonatan, glaukonitan, dominan

kuarsa, dan kadang-kadang mengandung mineral mafik.

Bagian atas dari formasi ini tersusun oleh batupasir dengan perselingan serpih dan

batulanau. Batupasir berwarna abu-abu hingga abu-abu cerah, porositas sedang, ukuran butir

halus hingga sedang, bentuk butir menyudut hingga membulat tanggung. Agak keras, kadang-

kadang karbonatan, mengandung fragmen cangkang, dan kuarsa. Serpih abu-abu, lunak hingga

getas, dan sedikit karbonatan. Batulanau abu-abu, lunak hingga getas, dan sedikit karbonatan.

32

Formasi ini diendapkan pada lingkungan inner-outer sublitoral berdasarkan kehadiran

batupasir pada bagian atas formasi dan adanya serpih yang mengandung sedikit fosil. Formasi ini

diendapkan pada waktu Miosen Akhir berdasarkan data biostratigrafi yang ada.

2.3.1.5 Formasi Seurula

Formasi ini merupakan formasi termuda yang berada di lapangan penelitian. Bagian

bawah formasi ini tersusun oleh batupasir dan serpih dengan perselingan batulanau. Batupasir

berwarna abu-abu, ukuran butir halus hingga sangat halus, sortasi buruk, bentuk butir menyudut

tanggung hingga membulat tanggung, friable hingga agak keras, karbonatan, mengandung

fragmen cangkang, dan fossiliferous. Serpih berwarna abu-abu hingga abu-abu kehijauan, lunak

hingga agak keras, karbonan, dan terdapat fragmen cangkang. Batulanau berwarna abu-abu,

lunak hingga agak keras, dan karbonatan.

Bagian atas formasi ini tersusun oleh batupasir dengan sisipan serpih dan batupasir

konglomeratan. Batupasir berwarna putih hingga abu-abu cerah, ukuran butir sedang hingga

kasar, bentuk butir menyudut tanggung hingga membulat tanggung, lepas-lepas, kadang-kadang

mengandung fragmen cangkang, kuarsa, streaks batubara. Serpih berwarna abu-abu kehijauan,

lunak hingga agak keras. Batupasir konglomeratan berwarna abu-abu cerah hingga putih, ukuran

butir kerikil hingga kerakal, bentuk butir menyudut tanggung hingga membulat tanggung, lepas-

lepas, didominasi oleh kuarsa dan fragmen vulkanik.

Formasi ini diendapkan pada lingkungan inner sublitoral berdasarkan kehadiran material-

material karbonan dan adanya fragmen-fragmen cangkang pada formasi ini. Berdasarkan data

biostratigrafi yang ada, formasi ini diendapkan pada waktu Pliosen.

33

2.3.2 Struktur Lapangan Delima

Closure yang berkembang pada Lapangan Delima merupakan kombinasi antara struktur

sesar dan lipatan relatif landai (gambar 2.14). Struktur sesar yang berkembang ialah sesar naik

yang berarah baratlaut-tenggara dan NNE-SSW. Hal ini dapat dilihat pada gambar peta struktur

kedalaman dengan interval SB1 (gambar 2.13) yang terletak di halaman berikutnya.

Berdasarkan data seismik (gambar 2.14), dapat terlihat bahwa sesar yang ada merupakan

sesar naik yang mengalami perubahan gerakan secara gradasi ke atas hingga level interval

penelitian (Formasi Keutapang). Kombinasi struktur dan sesar dan lipatan ini diperkirakan

terbentuk setelah terendapkan Formasi Julurayeu. Hal ini diindikasikan dengan terpotongnya

Formasi Julurayeu oleh sesar-sesar tersebut. Formasi Julurayeu menurut tatanan stratigrafi

regional berumur Pliosen Akhir, sehingga deformasi dari struktur ini berumur Plio-Pleistosen’

Hal ini sesuai dengan geologi regional pada Cekungan Sumatra Utara, yaitu pada saat Pliosen

Akhir terjadi fase kompresi sehingga menghasilkan struktur-struktur yang berfungsi sebagai

perangkap di Cekungan Sumatra Utara (Barber, Crow, dan Milsom, 2005).

2.3.3 Reservoir Lapangan Delima

Pada Lapangan Delima terdapat 8 sumur dan 3 sumur diantaranya berhasil menemukan

hidrokarbon. Hidrokarbon minyak ditemukan pada sumur DIA-1 dan DIA-2A dengan lapisan

reservoir berupa batupasir yang berada pada Formasi Belumai. Gas ditemukan pada sumur DIA-

5 dengan lapisan reservoir berupa batupasir yang berada pada Formasi Keutapang. Penelitian ini

difokuskan pada Formasi Keutapang untuk rencana pengembangan cadangan gas.

34Gambar 2.13. Peta struktur kedalaman interval SB 1 Lapangan Delima.

AB

Closure

35

A B

Gambar 2.14. Penampang seismik pada lintasan A dan B yang menunjukkan adanya sesar naik pada lapangan penelitian

Legenda:

: Sesar

: MFS 1

: SB 1

: Fs B

: FS C

: SB 2

: MFS