Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

BAB IV

FASIES BATUGAMPING GUNUNG SEKERAT

Satuan batugamping Gunung Sekerat tersingkap dengan baik, dengan

penyebaran kurang lebih 10% dari luas daerah penelitian, dalam Peta Geologi

(Lampiran G-3) satuan ini diberi warna biru tua. Satuan ini dapat disetarakan dengan

Formasi Tendeh-hantu (Sukardi, dkk., 1995). Karena tersingkap cukup baik, dan

penyeberan cukup luas, maka batugamping Gunung Sekerat ini menarik untuk dipelajari

mengenai fasiesnya serta hubungannya dengan suatu sistem pengendapan paparan

karbonat.

4.1 METODOLOGI Dalam studi khusus ini, penulis melakukan beberapa tahap yaitu :

1. Tahap observasi lapangan yang termasuk didalamnya berupa pengambilan data

lapangan dan pengambilan conto batuan.

2. Tahap analisis laboratorium

Tahap ini berupa analisis terhadap sayatan tipis dengan menggunakan

mikroskop polarisasi. Hal ini dilakukan untuk memperkuat penamaan fasies di

lapangan.

3. Tahap Studio

Tahap ini berupa pembuatan peta penyebaran fasies batugamping gunung

Sekerat yang mengacu kepada klasifikasi Embry & Klovan (1971), serta

Koesoemadinata (1983), lingkungan pengendapan menurut Wilson (1975).

4.2 LINGKUNGAN PENGENDAPAN BATUAN KARBONAT Sedimentasi karbonat bioorganik memerlukan lingkungan pengendapan khusus

yaitu temperature yang hangat, laut dangkal dengan air yang jernih, bebas dari klastik

detritus dan lebih bersifat autochonous yang umumnya terdapat pada iklim tropis-semi

tropis atau iklim panas dengan penguapan yang tinggi. Konfigurasi cekungan dan energi

air juga merupakan faktor dominan yang mengontrol pembentukan fasies dan

differensiasi. Konfigurasi dan tingkatan energi air ini berkaitan erat dengan kedalaman

dan jangkauan sinar matahari dengan pH air laut umumnya berkisar (7.8-8.3). Laut yang

53

Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

terlalu dalam akan menyebabkan ”partial pressure” CO2 terlalu tinggi sehingga terjadi

pelarutan kembali sebagai Ca(HCO3)2 kira-kira pada 5500 m (CCD). Sedangkan sinar

matahari diperlukan organisme untuk melakukan fotosintesis. Salah satu produk yang

dihasilkan fotosyntesis ini adalah O2 yang dapat menyebabkan pergeseran

kesetimbangan kimia ke arah karbonat sehingga terjadilah pengendapan karbonat. Jadi

disini terlihat jelas hubungan adanya turut sertanya peranan biota dalam pengendapan

karbonat.

Sistem pengendapan karbonat secara sederhana dapat diperoleh dari persamaan

reaksi berikut::

CO2 + H2O H2CO3 .........(i)

H2CO3 H+ + HCO3-

.........(ii)

H+ + CO32- HCO3

- .........(iii)

CaCO3 Ca2+ + CO32-

.........(iv)

CO2 + H2O + CaCO3 Ca2+ + 2HCO3-

.........(v)

Peningkatan konsentrasi CO2 akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke

arah kanan dan mennyebabkan pelarutan kalsium karbonat. Peningkatan CO2 dapat

disebabkan oleh bertambahnya kedalaman, input air meteorik atau penambahan CO2

dari hasil penguraian material organik. Sebaliknya, penurunan konsentrasi CO2 akan

menyebabkan reaksi bergeser ke arah kiri dan terjadi pengendapan karbonat. Penurunan

konsentrasi CO2 ini dapat disebabkan oleh evaporasi, peningkatan temperatur air laut

oleh pemanasan matahari, dan pengikatan CO2 oleh organisme melalui proses

fotosintesis.

54

Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

Gambar 21. Kurva distribusi kedalaman sedimentasi karbonat.

Pada gambar 23 diperlihatkan bahwa jumlah pengendapan karbonat merupakan

fungsi kedalaman, dan hubungan ini tidak linier dikarenakan pada kedalaman tetentu

ganggang hijau tidak dapat lagi berkembang, kemudian pada kedalaman berikutnya

ganggang merah berhenti berkembang, sedangkan pada kedalaman besar maka

pelarutan yang disebabkan penambahan tekanan parsial CO2 terjadi.

4.3 FASIES Fasies dapat didefinisikan sebagai karakter tubuh batuan berdasarkan kombinasi

litologi, struktur fisik, atau biologi yang mempengaruhi aspek pembedaan tubuh batuan

satu dengan lainnya (Sandi Stratigrafi Indonesia, 1996). Penentuan fasies pada

penelitian ini didasarkan pada pengamatan komponen penyusun (biota, mikrit, semen),

tekstur, struktur dan porositas, melalui pengamatan megaskopis dan mikroskopis

dengan menggunakan klasifikasi Dunham (1962) dan Embry & Klovan (1971) serta

Koesoemadinata (1983) (Tabel 4, Gambar 21 dan 22), sedangkan analisa lingkungan

pengendapan dan fasies karbonat merujuk pada standar fasies belt dari Wilson (1975).

55

Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

Tabel 3. Klasifikasi batuan karbonat menurut tekstur pengendapan (modifikasi Dunham, 1962 dan Embry & Klovan, 1971).

Embry & Klovan (1971), membagi boundstone (Dunham, 1962), kedalam lima

litologi berbeda, yaitu bafflestone, dimana batugamping yang komponen utamanya

tersusun oleh biota yang tumbuh bersama dan membentuk suatu ikatan baffle (Gambar

21). Di dalamnya terdapat biota yang tumbuh terdapat pula lumpur yang terperangkap

diantaranya.

Bindstone merupakan batugamping yang tersusun atas organisme atau biota

yang tumbuh bersama membentuk ikatan dan pengkerakan, sedangkan framestone

terbentuk dari organisme yang tumbuh bersama, membentuk framework yang rigid.

Ketiga batuan tersebut merupakan bagian dari boundstone yang terbentuk insitu pada

saat pengendapan terjadi.

Floatstone merupakan batugamping dengan komposisi butiran lebih dari 10%

yang ukuran komponennya lebih dari 2 mm, dan masih didukung oleh matriks (mud

supported). Rudstone merupakan batugamping dengan komposisi butiran lebih dari

10%, yang komponennya berukuran lebih dari 2 mm, dan tekstur grain supported.

Floatstone dan Rudstone terbentuk setelah melalui proses transportasi dan pengendapan

(allochthonous).

56

Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

Gambar 22. Klasifikasi boundstone menurut Embry & Klovan (1971)

Koesoemadinata (1983) menggabungkan dua klasifikasi yang ada sebelumnya,

yaitu klasifikasi Dunham (1962) dan Embry & Klovan (1971). Seperti diketahui bahwa

klasifikasi Dunham (1962) membagi klasifikasi batuan karbonat berdasarkan tekstur

dari komposisi butir dan matriks, sedangkan Embry & Klovan (1971) membagi

klasifikasi batuan karbonat pada reef associated dan tekstur karbonat menjadi beberapa

jenis seperti bafflestone, bindstone, framestone, floatsone, rudstone (Gambar 22).

Klasifikasi menurut Koesoemadinata (1983), menggabungkan dua klasifikasi

tersebut dalam segitiga yang didalamnya terdapat komposisi seperti Organic frame,

butir, limemud, dan crystalinity kedalam persentasenya (Gambar 23). Bagian sebelah

kiri (organic frame) menunjukkan bahwa komposisi utamanya adalah kerangka (frame

support) biota yang terdapat pada reef. Sedangkan bagian kanan (grains) menunjukkan

komposisi utamanya adalah butiran berupa komponen bioklastik dan butiran hasil

proses kimia yang mengalami transport. Sedangkan komposisi utama yang didukung

utama oleh lumpur (mud) ditempatkan pada bagian atas. Cristalinity berada jika

komposisi utamanya tersusun atas butiran kristal hasil proses diagenesis seperti

hadirnya dolomit.

57

Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

58

Limestone Classification Dunham (1962) Embry and Klovan (1971) Koesoemadinata (1983)

Gambar 23. Klasifiakasi batuan karbonat menurut Koesoemadinata (1983), yang menggabungkan klasifikasi Dunham (1962) dan Embry and Klovan (1971).

Geo

logi

dan

Stu

di F

asies

Kar

bona

t Gun

ung

Seke

rat,

K

ecam

atan

Kal

iora

ng, K

abup

aten

Kut

ai T

imur

, Kal

iman

tan

Tim

ur.

Tab

el 4

. Pem

bagi

an ja

lur

fasie

s pap

aran

kar

bona

t ber

dasa

rkan

Wils

on (1

975)

dan

Flu

gel (

1982

) yan

g di

dala

mny

a m

emua

t sta

ndar

mik

rofa

sies.

59

Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

4.4 ANALISIS LITOFASIES BATUGAMPING GUNUNG SEKERAT Berdasarkan data lapangan, batugamping Gunung Sekerat dapat dibagi menjadi :

fasies Foraminifera Wackstone, fasies Foraminifera Packstone, Fasies Reef yang terdiri

dari subfasies Headcoral Framestone, dan subfasies Branching Coral Bafflestone.

4.4.1 Fasies Foraminifera Wackestone

Fasies ini terdiri dari butiran halus dimana lumpur karbonat cukup melimpah.

Berwarna putih kekuningan-abu terang, keras, dan kompak, porositas buruk-sedang

berupa porositas sekunder, terdapat rongga kecil hasil pelarutan (Foto 30 dan 31).

Fasies foraminifera wackestone dicirikan oleh batugamping wackestone dengan

penyusun utama adalah foraminifera (foto 30). Wackestone mengandung fosil

foraminifera besar seperti Lepidocyclina spp., Cycoclipeuss spp., Amphistegina spp.,

sedikit foraminifera plankton, terpilah buruk. Contoh hasil analisis petrogafi dapat

dilihat pada lampiran (Lampiran A-7: Analisis Petrografi). Memperlihatkan bahwa

tekstur mud supported, terpilah buruk, kontak antar butiran mengambang, kompak,

tertanam dalam matriks mikrit dan semen umumnya sparry calcite yang mengisi

rongga-rongga dalam batuan, porositas yang teramati berupa porositas vuggy yang di

dalamnya dilapisi sementasi kristal kalsit. Fasies ini diendapkan pada daerah yang lebih

menuju ke arah basin, ditunjukkan dengan munculnya foraminifera plankton,

diendapkan dengan energi rendah. Berdasarkan jalur model fasies belt dari Wilson

(1975), fasies ini diendapkan pada jalur fasies fore slope atau jalur nomor 4.

60

Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.

A B

A B

Foto 30. A dan B memperlihatkan batugamping fasies foraminifera wackestone dimana butiran didominasi oleh fosil foraminifera dengan kehadiran <10% (tekstur mud-supported).

Foto 31 A dan B memperlihatkan singkapan batugamping berlapis dari fasies foraminifera wackestone.

4.4.2 Fasies Foraminifera Packestone

Fasies batugamping ini umumya masif dan membentuk lapisan, berlapis (Foto

32) dan terdiri dari butiran kasar hingga sangat kasar dalam keadaan utuh atau pecah

dengan tekstur grain supported dengan kelimpahan mud yang cukup banyak (> 50%).

Fasies ini dicirikan oleh batugamping packestone, dengan fosil penyusun dominan

adalah Foraminifera (Foto 33). Packestone berwarna putih, abu terang sampai gelap,

kuning sampai kuning keputihan, coklat, terpilah buruk, mengandung foraminifera

61