KARAKTERISTIK DAN PROSES PENGENDAPAN SEDIMEN …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 7, No. 2, Agustus 2009

85

KARAKTERISTIK DAN PROSES PENGENDAPAN SEDIMEN DASAR LAUT DI PERAIRAN GOSONG BUNGA, KUALANAMU

KAB. SERDANG BEDAGEI, PROV. SUMATERA UTARA

Oleh:

Ediar Usman dan Dida Kusnida

Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, Jl. Dr. Junjunan No. 236 Bandung-40174

Diterima : 12-02-2008; Disetujui : 19-06-2009

SARI

Daerah penelitian terletak di perairan Gosong Bunga, lepas pantai Kualanamu dengan kedalamanantara 10 – 20 meter dan di bagian tengah hanya 2 - 3 meter pada saat air laut surut. Hasil analisisbesar butir di daerah penelitian diperoleh beberapa jenis satuan tekstur sedimen dasar laut, yaitu: pasirlanauan, pasir, pasir lumpuran sedikit krikilan, lumpur pasiran, lanau pasiran, krikil pasiran, lumpurpasiran sedikit krikilan dan pasir sedikit krikilan. Berdasarkan hubungan antara besar butir danpersentase jumlah/frekuensi butiran; pengendapan sedimen dipengaruhi oleh arus sungai dan aruspantai dengan pola pergerakan butiran adalah saltasi, rolling (gulungan) dan sliding (dorongan) sertasuspensi, dan secara umum membentuk pola saltasi.

Sedangkan hasil analisis kimia pada beberapa contoh sedimen terpilih menunjukkan kandungankuarsa (SiO2) berkisar antara 66,33 - 74,21% dan kandungan rata-rata sebesar 69,88%. Analisisfotomikro memperlihatkan komposisi utama adalah butiran kuarsa hampir 85%, mineral berat(magnetit, ilmenit, hematit dan limonit) 10% dan cangkang foram dalam keadaan utuh 5%. Hasilinterpretasi rekaman seismik menujukkan ketebalan sedimen Kuarter di daerah penelitian antara 7 –15 meter, di bagian tengah mencapai 20 meter.

Kata kunci: sedimen dasar laut, proses pengendapan, pola pergerakan, lepas pantai Kualanamu

ABSTRACT

The survey area is located on the Gosong Bunga waters, offshore of Kualanamu coast with watersdepth between 10 – 20 meters, and part of central area only 2 – 3 meters depth on low sea level. Grain sizeanalysis result from the survey area is several types of seafloor sediment textures silty sand, sand, slightlygravelly muddy sand, sandy mud, sandy silt, sandy gravel, slightly gravelly sandy mud and slightlygravelly sand. Based on relation between size, and cumulative and frequency percent of grains;depositional process of sediment influenced by river and coastal current with movement pattern aresaltation, rolling, sliding and suspension, and generally to form a saltation pattern.

While, result of chemical analysis on some the samples indicates that the quartz content (SiO2)content are between 66,73 – 74,21%, and the average content is 69,88%. Microphoto analysis indicatesthat the main content are quartz approximately 85%, 10% heavy minerals (magnetite, ilmenite, hematiteand limonite) and good condition foram shell 5%. Seismic interpretation shows that the thickness ofQuaternary sediments are about 7 to 15 meters except in the centre of the study area which is 20 meters.

Keywords: seafloor sediment, depositional process, movement pattern, offshore of Kualanamu

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 7, No. 2, Agustus 2009

86

PENDAHULUANSecara administratif, lokasi penelitian

terletak di perairan Gosong Bunga, lepas pantai(offshore) Kualanamu, Kabupaten SerdangBadagei, Provinsi Sumatera Utara. Lokasipenelitian terletak pada koordinat antara98°58’00” – 99°09’30” BT dan 03°40’00” –03°49’00” LU. Lokasi penelitian berjarak sekitar5,5 mil laut dari garis pantai Kualanamu,termasuk dalam cakupan wilayah pengelolaanPemerintah Provinsi Sumatera Utara (4 – 12 millaut) dan wilayah tersebut termasuk bagian dariSelat Malaka (Gambar 1).

Daerah penelitian merupakan perairan lautdangkal (shallow marine) dengan kedalamanberkisar antara 10 – 20 meter. Di bagian tengahterdapat gosong pasir yang dikenal sebagaiGosong Bunga dengan kedalaman hanya 2 - 3meter pada saat air laut surut.

Keberadaan Gosong Bunga yang berjaraksekitar 15 km dari garis pantai Kualanamu dankedalaman laut antara pantai dan Gosong Bunga

mencapai kedalaman 20 meter menarik untukdipelajari terutama mengenai prosestransportasi dan kecenderungan polapengendapannya berdasarkan variasi ukuranbutir. Di samping itu butiran sedimen yangdidominasi oleh butiran kuarsa dan pecahanbatuan beku (lithic) berukuran pasir halussampai kerikil memberikan gambaran tentangadanya arus yang kuat dalam menggerakkansedimen tersebut dari tempat/batuan asalnya.

GEOLOGI REGIONALGeologi daerah Lembar Medan cukup

rumit, dan tersusun oleh batuan Pra-Tersier,Tersier dan Kuarter. Batuan Pra-Tersier tertuayang tersingkap di Lembar Medan adalah batuanklastika Permo-Karbon, granit Perem, batuankarbonat Perem, batuan gunung api Jura-Kapur,batuan karbonat Jura-Kapur dan batuan malihanKarbon (Cameron et al., 1982). Selanjutnyadiendapkan batuan sedimen dan terobosanTersier, yaitu: terobosan Miosen, sedimen antar

Gambar 1. Peta lokasi penelitian di perairan Kualanamu, Sumatera Utara (Usman dkk., 2007).


87

gunung Oligo-Miosen, sedimen genang lautOligo-Miosen, sedimen laut dangkal Eosen-Oligosen dan sedimen peralihan Mio-Pliosen.Selanjutnya adalah endapan Kuater, yaitu:batuan gunung api Plio-Plistosen, batuansedimen bukan laut Plio-Plistosen, endapanrawa, batuan sedimen Kuarter dan aluvium(Gambar 2).

Litologi pada satuan batuan klastika Permo-Karbon, granit Perm, batuan Gunung Api Jura –Kapur dan batuan malihan Karbon, batuanterobosan Miosen, sedimen antar gunung Oligo-Miosen, sedimen genang laut Oligo-Miosen,sedimen laut dangkal Eosen-Oligosen dansedimen peralihan Mio-Pliosen, umumnyadidominasi oleh granit, malihan, sisipanbatupasir, serpih dan batugamping. Batuan Pra-Tersier adalah batuan yang mendasari seluruhbatuan di daerah Lembar Medan yang termasukdalam Kelompok Tapanuli berumur awal Karbon- Permian berupa batuan metasedimen.Kelompok Tapanuli terdiri atas beberapaformasi, yaitu: Formasi Bahorok (PCsc),

Formasi Kluet (Cs) dan Formasi Alas (Tomsm)yang terdiri dari karbonat pantai dan basalPermian mengandung pasir kuarsa (Cameron etal., 1982). Formasi Bahorok (PCsc) terdiri atasbatusabak, arenit kuarsa malihan, batulanaumalihan dan konglomerat malihan. FormasiKluet (Cs) terdiri atas slat, filit, arenit kuarsamalihan dan batugamping malihan. Formasi Alas(Tomsm) yang terdiri atas serpih, batulanau,batupasir dan konglomerat. Batuan Tersier yangkaya dengan pasir kuarsa adalah: Formasi Baong(Tms), Formasi Seureula (Tns) dan FormasiBampo (Toms), sedangkan dalam sedimenKuarter, adalah: Satuan Simbolon dan Mentar(QTv), Satuan Julu Rajeu (QTs), Formasi Medan(Qs), Tufa Toba (Qv) dan aluvium (Qa). Batuantersebut kemudian diterobos oleh batuanterobosan Miosen yang terdiri atas MikrodioritSague, Sigalagala dan Komplek Kais (Pg).Peristiwa tektonik Oligosen dan Pliosen telahmenimbulkan beberapa retakan-retakan danpensesaran yang diikuti oleh proses perombakan

Gambar 2. Peta geologi daerah penelitian dan sekitarnta (Cameron et al., 1982).


88

batuan-batuan yang kaya mineral kuarsa(Cameron et al., 1982; Cobing, 1992).

Adanya sejarah geologi yang demikianmenunjukkan, bahwa kawasan pantai timurSumatera Utara terbentuk oleh proses geologiyang panjang sejak Permo-Karbon, sehinggamembentuk dataran pantai yang luas.Berdasarkan peta Lembar Medan danpengamatan di lapangan memperlihatkan adanyapaparan pantai yang luas, umumnya adalahSatuan Simbolon dan Mentar (QTv), Satuan JuluRajeu (QTs), alluvium (Qa) dan endapanpematang pantai dengan butiran kuarsa. Padabatuan sedimen Pra-Tersier mengalir beberapasungai besar ke arah pantai timur SumateraUtara. Pada batuan tersebut dikontrol pula olehadanya sesar-sesar normal berarah baratlaut –tenggara (NW-SE), yang ditunjukkan olehbeberapa mata air panas sepanjang jalur sesar.Adanya sesar normal tersebut memicuterjadinya gejala deformasi dan retakan padabatuan (Karig et al., 1980). Di samping itu,sistem iklim tropis menyebabkan batuan-batuantersebut mengalami perombakan dan pelapukanmembentuk sedimen lepas yang diangkut olehsungai-sungai ke arah laut.

Berdasarkan penyebaran batuan di daerahpesisir menunjukkan proses pembentukanpantai dan sedimen dasar laut yang dikontrololeh sistem paparan pantai (endapan pantai)yang terdiri atas berbagai unsur sedimenHolosen - Resen, umumnya didominasi olehmineral kuarsa berwarna putih bersih hinggakekuningan dengan bentuk fisik yang samadengan sedimen di pantai dan dasar laut.

Selanjutnya, pengaruh arus regionalmempengaruhi pembentukan gosong-gosongpasir, seperti: Gosong Bunga dengan bentukbulat memanjang barat laut - tenggaramenunjukkan adanya suplai dan transportasisedimen oleh arus dan gelombang laut denganarah pergerakan barat laut – tenggara; searahdengan arus umum di Selat Malaka (Wyrtki,1961).

Adanya indikasi pembentukan danpertumbuhan gosong-gosong pasir tersebutmemperlihatkan adanya sumber sedimen yangbesar, dan bila eksploitasi pasir laut dilakukan,maka proses pembentukan akan tetap berjalan

kembali, sepanjang kegiatan eksploitasidilakukan secara bertahap.

Menurut Cobing (1992), daerah penelitiantermasuk dalam jalur barat (western province)granit Asia Tenggara yang berumur Karbon,Perm dan Trias yang kaya dengan kandunganendapan kuarsa (SiO2) dan timah (Sn). Granit initerbentuk pada saat orogenesa Trias yangmengangkat batuan granit ke permukaansebagai satu rangkaian pulau-pulau timah yangmembujur dari daratan Thailand – Malaysiahingga Bangka – Belitung. Jalur endapan kuarsadan timah ini dikenal sebagai Tin Belt of SE Asia(jalur timah Asia Tenggara).

Batuan granit yang mendasari perairanSumatera Utara ini juga merupakan kesatuanbatuan granit yang terdapat di PeninsulaMalaysia yang melampar hingga ke Selat Malakasebagai jalur granit utama (main belt) AsiaTenggara (Hall, 1996). Di Sumatera Utara,batuan granit ini termasuk dalam komplekgranitoid Sibolga dengan kandungan SiO2berkisar antara 64,86 – 75,68% (Subandrio et al.,2007). Ciri-ciri batuan beku granit ini adalah:berwarna abu-abu kemerahan hingga kehijauan,berbutir kasar dengan komposisi mineral kuarsa,ortoklas, feldspar, hornblende dan biotit.Mineral utama umumnya adalah berteksturprimer dan membentuk suatu pluton batholitbertipe asam yang tersingkap dengan baik didaerah pantai. Batuan granit di perairanSumatera Utara merupakan Granit Tipe I yangdicirikan oleh kandungan SiO2 lebih besar dari66% (Cobing, 1992).

Pengaruh jalur granit ini ditunjukkan olehsedimen rombakan yang melampar di perairandaerah penelitian dan sekitarnya merupakansedimen dengan butiran yang didominasi olehmineral kuarsa. Sedangkan adanya kandunganpecahan batuan beku (lithic) dan mineral ilmenitdan magnetit (pasir besi) menunjukkan sedimendi daerah penelitian berasal dari darat.

Faktor lainnya yang mempengaruhiketerdapatan dan distribusi sedimen di perairanSelat Malaka adalah pengaruh arus dengan arahbaratlaut – tenggara. Pengaruh arus yangdemikian ditunjukkan oleh bentuk gosong-gosong sedimen yang membulat memanjangdengan arah yang relatif sama dengan arah arusyaitu baratlaut – tenggara.


89

METODE PENELITIANMetode penelitian yang dipergunakan

adalah percontohan sedimen dasar laut danseismik (Gambar 3). Analisis laboratorium yangdilakukan adalah analisis besar butir (grain size),kimia dan fotomikro.

Analisis Besar Butir Analisis besar butir (grain size analysis)

dilakukan dengan memisahkan berat asal 100gram (tanpa cangkang). Pemisahan butirdilakukan mulai dari fraksi -2.0 phi hingga 4.0phi, dan 4.0 phi hingga 8.0 phi setelah melaluiproses pengeringan.

Data tersebut kemudian diolah padakomputer dengan menggunakan program Sel,Kum dan Kummod untuk mendapatkanbeberapa parameter, antara lain: X (phi), sortasi,skewness, kurtosis serta komposisi kerikil, pasir,lanau dan lempung (lumpur). Klasifikasisedimen disusun berdasarkan Folk (1980)

dengan memperhatikan parameter persentasedari kandungan butiran yang terdapat tiap 100gram sedimen.

Analisis Kimia dan FotomikroAnalisis kuarsa dan mineral berat dilakukan

secara megaskopis dan mikroskopis. Analisis inidilakukan untuk mengidentifikasi kandunganbutiran kuarsa. Selanjutnya dilakukan analisiskimia di laboratorium secara Atomic AbsorptionSpectrometry (AAS). Analisis lainnya adalahanalisis fotomikro dengan perbesaran 200 x.Hasil analisis tersebut diharapkan diperolehkandungan kuarsa dan mineral berat sebagaipenyusun utama butiran sedimen daerahpenelitian.

Seismik PantulUntuk mendapatkan data mengenai

ketebalan dan sebaran sedimen di bawahpermukaan laut dipergunakan metoda seismik

Gambar 3. Peta lokasi pengambilan contoh sedimen dan lintasan geofisika (seismik danpemeruman) (Usman dkk., 2007).


90

pantul (reflection seismic). Penafsiran dataseismik pantul menggunakan prinsip-prinsipSeismik Stratigrafi, yaitu pengenalan terhadapciri-ciri reflektor batas atas, batas bawah danbagian dalam (internal reflector) setiap unitseismik. Umumnya ciri-ciri reflektor seismikmengacu pada Sangree and Wiedmier (1979),Sherif (1980) dan Ringis (1993). Selanjutnyapengenalan dan penamaan ciri-ciri reflektorseismik mengacu pada ciri-ciri reflektor yangmenggambarkan perbedaan karakter pantulansetiap lapisan batuan atau sedimen yang dilaluioleh gelombang.

Proses Pengendapan berdasarkan Visher (1965 dan 1969).

Proses pengendapan berdasarkan Visher(1965) merupakan metode untuk mengetahuisuatu rezim yang menggerakkan butiransedimen berdasarkan besar butir dan persentasefrekuensi setiap besaran butir. Berdasarkanproses tersebut dapat diketahui rezim

pengendapan yang membentuk river sand (pasirsungai) dan beach sand (pasir pantai). Sedangkanberdasarkan Visher (1969) merupakan metodauntuk mengetahui pola distribusi pengendapanyang dikelompokkan dalam suatu jenis populasirolling and sliding (gulungan dan dorongan),saltation (saltasi) dan suspension (melayang).

HASIL PENELITIAN

Sedimen Permukaan Dasar LautHasil analisis Besar Butir (Folk, 1980), di

daerah penelitian diperoleh 8 jenis satuantekstur sedimen dasar laut, yaitu: pasir lanauan(zS), pasir (S), pasir lumpuran sedikit krikilan(g)mS, lumpur pasiran (sM), lanau pasiran (sZ),krikil pasiran (sG), lumpur pasiran sedikitkrikilan (g)sM dan pasir sidikit krikilan (g)S(Gambar 4).

Hasil analisis besar butir memperlihatkanbahwa sedimen permukaan dasar laut di daerahpenelitian yang berjumlah 8 satuan sebagian

Gambar 4. Peta sebaran sedimen permukaan dasar laut perairan Kualanamu, Sumatera Utara(Usman dkk., 2007).


91

besar adalah satuan pasir lanauan. Pasir lanauanini terdapat pada 37 percontoh atau sekitar 57%dari 65 percontoh yang diperoleh.

Komposisi butiran pada satuan sedimendasar laut berdasarkan hasil analisis besar butiryang terdiri dari kerikil, pasir, lanau danlempung diperoleh kandungan rata-rata butirankerikil adalah 0,243%, pasir 74,89%, lanau19,19% dan lempung 5,11%. Hasil deskripsimemperlihatkan bahwa butiran yang didominasioleh kuarsa dan mineral berat adalah menyuduttanggung (sub-angular) hingga menyudut(angular), berwarna putih keabu-abuan danbersifat lepas.

Hasil Analisis KimiaAnalisis unsur utama (SiO2, Al2O3, Fe2O3,

CaO, MgO, K2O, Na2O dan TiO2) dilakukanuntuk mendapatkan data oksida utama penyusunbatuan serta untuk mengetahui batuan sumbersedimen dasar laut (Tabel 1).

Analisis ini dilakukan pada semua jenissedimen mulai ukuran pasir halus hingga pasirsangat kasar, sehingga diperoleh gambaran

sesungguhnya kandungan dan penyebaranoksida SiO2 yang kemungkinan merupakankuarsa dalam sedimen dasar laut di daerahpenelitian. Mineral kuarsa (SiO2) mempunyaikandungan berkisar antara 66,73 - 74,21%dengan kandungan rata-rata 69,88%.

Selanjutnya untuk memperoleh gambarantentang butiran yang terdapat dalam sedimendasar laut dilakukan analisis fotomikro.Percontoh yang dipilih untuk analisis fotomikroadalah sedimen yang mengandung butiran (lanau- pasir kasar). Hasil analisis tersebut yangbernilai lebih ekonomis bila dibandingkandengan nilai pasir lautmemperlihatkankenampakan butiran yang dominan, yaitu:kuarsa, mineral berat (magnetit, ilmenit,hematit dan limonit), cangkang foram dan tanpabatu apung (Foto 1).

Secara umum memperlihatkan kuarsa hadirbersama-sama dengan mineral berat danfragmen cangkang foram sebagai penyerta. Hasilanalisis fotomikro memperlihatkan komposisiutama adalah butiran kuarsa sekitar 85%,

Tabel 1. Hasil analisis kimia 17 contoh sedimen terpilih di perairan Kualanamu, Sumatera Utara.

Komposisi Kimia Unsur (%)

No Contoh SiO2 Al2O3Fe2O

3CaO MgO K2O Na2O TiO2 P2O5 LOI

1 MDN-2 71,57 7,44 4,76 7,19 2,31 0,75 0,27 0,33 0,034 5,442 MDN-4 69,19 6,76 6,74 4,54 2,56 1,16 2,47 0,69 0,032 5,723 MDN-6 71,7 6,56 6,89 5,24 1,34 0,67 1,61 0,65 0,032 5,374 MDN-7 71,47 5,56 5,62 4,93 2,67 0,75 2,28 0,58 0,057 4,185 MDN-10 69,53 5,79 7,92 6,73 2,38 1,19 0,58 0,69 0,092 4,696 MDN-16 71,37 4,86 5,94 4,56 2,72 0,98 2,73 0,67 0,064 5,377 MDN-17 67,44 8,35 6,33 8,37 2,57 1,16 1,76 0,18 0,014 4,548 MDN-20 68,77 7,53 6,54 5,93 1,36 2,86 0,64 0,43 0,076 5,779 MDN-24 71,24 4,25 6,64 5,26 3,38 0,67 1,59 0,76 0,089 5,5710 MDN-25 73,4 7,49 5,9 4,81 1,36 1,34 0,94 0,32 0,056 4,5611 MDN-30 67,56 8,81 5,51 5,97 3,52 1,16 2,07 0,75 0,037 4,5512 MDN-34 69,51 6,75 6,74 5,67 2,94 1,76 1,89 0,29 0,074 4,4813 MDN-35 66,87 9,63 5,64 5,76 3,22 1,68 2,03 0,43 0,047 4,7714 MDN-44 69,19 6,76 6,74 4,54 2,56 1,16 2,47 0,69 0,032 5,7215 MDN-46 68,27 6,58 6,03 6,06 3,98 0,674 0,78 0,27 0,063 5,3616 MDN-63 74,21 5,74 5,35 4,24 2,29 1,68 0,89 0,47 0,085 4,6317 MDN-65 66,73 6,73 7,17 4,77 3,45 1,85 2,88 0,57 0,056 5,75

Keterangan: Contoh di analisis dari bahan kering (1050C-100C)


92

mineral berat (magnetit, ilmenit, hematit danlimonit) sekitar 10% dan cangkang foram dalamkeadaan utuh sekitar 5%.

Ketebalan Sedimen Permukaan

Dari hasil interpretasirekaman seismik pantul secaragaris besar di daerah penelitiandapat dibagi menjadi 2 (dua)sekuen yaitu: Sekuen A (sedimenkuarter) dan Sekuen B (acousticbasement) sebagai batuan dasarakustik. Antara Sekuen A danSekuen B dipisahkan oleh bidangketidakselarasan atau pepat erosi(erosional truncation) (Gambar 5adan b)

Sekuen A terletak di bagianatas yang dicirikan oleh bentukreflektor concordance (selaras) danbagian bawah terlipat,bergelombang terputus-putus(wavy) dan perlapisan terputus-putus (hummocky).

Berdasarkan pengenalan ciri-ciri reflektortersebut dan dikorelasikan dengan geologiregional dan hasil percontohan sedimen berupa

Foto 1. Fotomikro sedimen pasir menunjukkan kuarsa,magnetit, hematit, ilmenit, limonit dan cangkangforam pada lokasi percontoh MDN-35.

Gambar 5a. Profil seismik pantul Lintasan 17 berarah baratdaya – timurlaut (Usman dkk., 2007).


93

sedimen lanau hingga krikil, maka dapatdiinterpretasikan bahwa Sekuen A merupakanbatuan sedimen Kuarter. Sedimen Sekuen A inidiperkirakan berukuran lanau, pasir dan kerikil,bersifat lepas dan didominasi oleh mineralkuarsa dan sedikit mineral hitam. Padapenampang seismik ditandai oleh bentukreflektor yang sejajar, sedikit terlipat dankadang-kadang bersifat bebas pantul.

Sekuen B merupakan acoustic basementyang diinterpretasikan sebagai batuan alasakustik, dapat dilihat dari beberapa penampangseismik di daerah penelitian. Salah satu diantaranya adalah penampang seismik lintasan L-17 yang berarah baratdaya - timurlaut.

Ketebalan sedimen Sekuen A berkisarantara 7 – 15 meter dihitung berdasarkankecepatan rambat gelombang dalam sedimen(V.sedimen) 1600 m/det (Hubral and Krey,1980). Makin menebal ke arah bagian tengahdaerah penelitian yang membentuk punggungandengan ketebalan hampir 20 meter. Ketebalan

tersebut ditemukan hampir semua lintasan yangberarah timurlaut - baratdaya.

DISKUSI

Kecenderungan Kandungan SiO2 dan Oksida

Hasil analisis kimia menunjukkankandungan unsur SiO2 mempunyaikecenderungan kandungan yang sama pada 17contoh sedimen terpilih. Kandungnya berkisarantara 66,73 - 74,21% dengan kandungan rata-rata sebesar 69,88%. Kisaran kandungantersebut hampir sama dengan kisarankandungan SiO2 pada batuan granit di SumateraUtara, dengan kisaran antara 64,86 – 75,68%(Subandrio et al., 2007), dan termasuk dalambatuan beku asam karena lebih besar dari 63%(Peccerillo and Taylor, 1976). Kandungan SiO2terbesar terdapat pada lokasi percontoh MDN-63 sebesar 74,21% dan terkecil pada lokasipercontoh MDN-65 sebesar 66,73% dengan

Gambar 5b. Hasil interpretasi rekaman seismik pantul Lintasan 17 berarah baratdaya -timurlaut yang memperlihatkan dua sekuen sedimen (Sekuen A dan Sekuen B)(Usman dkk., 2007).


94

kandungan rata-rata sebesar 69,88% (Gambar6).

Sedangkan adanya kandungan pecahanbatuan beku (lithic) dan mineral ilmenit danmagnetit (pasir besi) menunjukkan sedimen didaerah penelitian kemungkinan berasal darivulkanik yang terdapat darat. Kandunganpecahan batuan beku dan mineral ilmenit danmagnetit (pasir besi) tersebut hampir ditemukanpada semua mikrograf yang dianalisis.

Secara fisik, butiran penyusun sedimensebagai endapan pasir laut di daerah penelitianberwarna putih keabu-abuan (pada fotomikroterlihat bening), mengandung cangkang danbentuk butiran menyudut tanggung (sub-angular) hingga menyudut (angular). Kondisifisik yang demikian merupakan indikasi, bahwabutiran berasal tidak jauh dari sumber. Sumberbutiran kuarsa bisa berasal dari batuan granitatau dari batuan sedimen dari darat yang banyakmengandung mineral kuarsa seperti FormasiBahorok, Formasi Kluet, Formasi Alas, FormasiBaong, Formasi Seureula, Formasi Bampo dansedimen Kuarter. Pengaruh jalur granit sebagaibatuan sumber ini ditunjukkan oleh sedimendengan butiran kuarsa dan kangandungan SiO2yang relatif sama dengan batuan granit di darat(Cobing, 1992; Subandrio et.al., 2007). Bukti

sedimen asal darat ditunjukkan pula kandunganlitik dan mineral berat pada foto mikrograf. Halini membuktikan bahwa pembentukan gosongpasir di daerah penelitian dibentuk oleh sedimenasal laut dan asal darat.

Selanjutnya, berdasarkan interpretasipenampang seismik antara batuan dasar sebagaibatuan alas dengan sedimen Kuarter (Sekuen A)di bagian atas dipisahkan oleh suatu bidangpepat erosi (erosional truncation). Bidangtersebut mengalasi sekuen sedimen yangdibedakan dari perbedaan ciri-ciri reflektor.Secara umum bagian atas dari Sekuen A berbutirsedang – kasar, mengisi cekungan atau lembahbawah permukaan (channel fill) membentukendapan fluvial dengan dominasi berbutir kasar(coarse fluvial deposits) berasal dari erosi bagianpermukaan dari batuan alas (Ringis, 1992; Yooand Park, 2000).

Hasil interpretasi ini menunjukkan adanyaakumulasi sedimen yang cukup tebalmembentuk punggungan di bagian tengahdaerah penelitian. Pada bagian punggungantersebut, pada Sekuen B yang merupakanacoustic basement masih memperlihatkan adanyabidang perlapisan, namun bidang perlapisantersebut sulit ditarik batas yang jelas mengingatmakin ke arah bawah makin bebas pantul (free

Gambar 6. Grafik kecenderungan kandungan SiO2 dan unsur/oksida Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO,K2O, Na2O dan TiO2 lainnya dalam 17 contoh sedimen terpilih.


95

reflector). Bebas pantul tersebut disebabkanbeberapa faktor antara lain, gelombang seismikmelewati sedimen belum padu sehinggagelombang tidak dipantulkan dengan baik sertaadanya kemungkinan gelombang melewatibatuan yang keras (granit) sehingga gelombangtidak dapat dipantulkan dengan sempurna.

Secara umum ciri-ciri reflektor padapenampang L-17 mempunyai kesamaan denganciri-ciri penampang yang menggambarkansedimen Kuarter di bagian atas dan batuan alas(bedrock) di bagian bawah sebagaimana yangdikemukakan oleh Ringis (1993).

Proses Pengendapan dan Pembentukan Gosong Pasir

Kehadiran gosong pasir (Gosong Bunga) dilepas pantai daerah penelitian menarik untukdipelajari lebih lanjut, karena keberadaan gosongpasir tersebut berdasarkanciri-ciri fisik memilikikarakteristik pengendapantersendiri. Di samping itu,jarak antara pantai dangosong pasir tersebutsekitar 15 km dari garispantai Kualanamu (lihatGambar 1), sehingga prosestransportasi sedimen daridarat ke arah gosongtersebut perlu diketahui.

Hasil analisis hubunganantara besar butir (Phi) danpersentase komulatif butiranpada empat contoh sedimenterpilih (MDN-07, MDN-09,MDN-10 dan MDN-51) yangdiambil di perairan GosongBunga memperlihatkan poladan proses pengendapansedimen yang cenderungmembentuk pola gabunganantara saltasi, rolling(gulungan) dan sliding(dorongan) serta suspensi,dan secara umumberdasarkan Visher (1969)membentuk pola saltasi(Gambar 7).

Pola saltasi tersebutterjadi pada ukuran butirantara 2 – 4 phi, pola rolling

dan sliding terjadi pada ukuran butir antara 4 – 8phi, serta pola suspensi terjadi pada ukuran butirdi atas 8 phi. Adanya proses gabungan dan polasaltasi yang dominan tersebut disebabkan olehkondisi perairan yang dinamis dan berarus kuat;ditunjukkan oleh kemampuan arus di dasar lautdalam menggerakkan sedimen dengan polatersebut.

Berdasarkan hubungan antara besar butir(Phi) dan persentase komulatif butiranmemperlihatkan adanya rezim arus yangberperan dalam pengendapan sedimen diperairan Gosong Bunga. Hasil analisis tersebutsebagaimana Visher (1965), diperoleh dua rezimarus yang berperan, yaitu: rezim arus laut yangmembentuk endapan pantai (beach sand) danrezim arus sungai yang membentuk andapansungai (river sand). Rezim arus laut yangmembentuk endapan pantai (beach sand) pada

Gambar 7. Analisis pola pengendapan 4 contoh terpilih di lokasiGosong Bunga, Perairan Kualanamu berdasarkanVisher (1965 dan 1969).


96

kurva Visher (1965) ditunjukkan oleh pola yangbervariasi dan rezim arus sungai ditunjukkanoleh pola yang lebih sederhana. Hasil analisisempat contoh terpilih diperoleh bentuk kurvayang bervariasi pada contoh MDN-07, MDN-09dan MDN-10, cenderung merupakan endapanpantai dan contoh MDN-51 cenderungmerupakan pola endapan sungai. KehadiranMDN-51 yang membentuk pola endapan sungaimenjadi menarik untuk dipelajari lebih lanjutmengingat posisinya saat ini berada di laut,sehingga perlu dipelajari lebih lanjuthubungannya dengan sistem aliran sungai purba.

Selanjutnya berdasarkan hubungan antarabesar butir dan persentase frekuensi butiranyang menunjukkan adanya besar butir tertentuyang mendominasi proses pengendapan(Friedman and Sanders, 1978 in Friedman andJohnson, 1982). Hasil kurva tersebut diperolehukuran butir yang paling berpengaruh dalamproses pengendapan dan pembentuk GosongBunga adalah ukuran butir antara 2 – 4 phi(medium sand – very fine sand) pada MDN-10dan MDN-51 berkisar antara 50 – 80%, ukuran

butir antara 4 – 8 phi (very coarsesilt – fine silt) dalam jumlah yanghampir sama yaitu rata-rata 20%dan pada MDN-07 dan MDN-09ukuran butir di atas 8 phi (very silt– clay) (Gambar 8). Adanya butiranyang berukuran antara 2 - 4 phi(ukuran halus - sedang) sebagaibutiran yang dominan di daerahGosong Bunga yang membentukmorfologi berarah baratlaut –tenggara sejajar dengan arusregional di Selat Malaka, yaitubaratlaut – tenggara (Wyrtki,1961) dapat membuktikan adanyaarus yang kuat dalammenggerakkan sedimen dari daratke laut membentuk suatu gosong.

Secara umum berdasarkan kedua kurva di atas, polapengendapan sedimen di daerahpenelitian terutama di perairanGosong Bunga dipengaruhi olehrezim arus sungai dan arus pantai.Rezim arus sungai dapat menjadipetunjuk tentang asal sedimendari daratan P. Sumatera melaluibeberapa sungai yang mengalir kearah laut. Selanjutnya pada saat

mencapai laut dan membentuk gosong pasirterjadi perubahan rezim menjadi rezim arus lautmembentuk endapan pantai dengan arusdominan yang berperan adalah baratlaut-tenggara (Wyrtki, 1961) yang ditunjukkan olehbentuk bentuk morfologi Gosong Bunga yangberarah baratlaut-tenggara.

KESIMPULANHasil analisis di atas menunjukkan sebagian

besar sedimen dalam bentuk butiran (fragmenhalus – kasar). Hasil analisis fotomikromemperlihatkan komposisi utama butiran adalahkuarsa sekitar 85%, mineral berat (magnetit,ilmenit, hematit dan limonit) sekitar 10% dancangkang foram dalam keadaan utuh sekitar 5%.

Selanjutnya analisis kimia yangmenunjukkan persentase kandungan SiO2berkisar antara 66,73 - 74,21% dan kandunganSiO2 rata-rata sebesar 69,88%. Hasil intepretasiseismik menunjukan batuan granir sebagai dasardari sedimen di daerah penelitian, serta

Gambar 8. Hubungan besar butir dan persentase jumlahbutiran yang menunjukkan besar butir yangmendominasi proses pengendapan (Friedmanand Sanders, 1978 in Friedman and Johnson,1982).


97

kandungan litik dan mineral berat menunjukkansedimen di daerah penelitian berasal dari darat.Kondisi ini diperkuat dengan analisis polapengendapan yang dipengaruhi oleh rezim arussungai, sehingga dapat menjadi petunjuk tentangasal sedimen dari daratan P. Sumatera melaluialiran sungai. Di laut membentuk gosong pasirdan terjadi perubahan rezim menjadi rezim aruslaut membentuk endapan pantai.

Pola pengendapan sedimen di daerahpenelitian berdasarkan hubungan antara besarbutir dan persentase jumlah/frekuensi butiranterutama di perairan Gosong Bunga;dipengaruhi oleh rezim arus sungai dan aruspantai. Adanya dua rezim arus tersebut dapatmenjadi petunjuk tentang asal sedimen daridaratan P. Sumatera. Adanya pola arus pantaiyang ditunjukkan oleh adanya endapan pantaiyang mendominasi proses pengendapansedimen di Gosong Bunga dapat menjadipetunjuk tentang adanya pantai purba. Keduarezim arus tersebut terbentuk oleh arus yangkuat ditunjukkan oleh pola gabungan antarasaltasi, rolling (gulungan) dan sliding (dorongan)serta suspensi, dan secara umum membentukpola saltasi.

Hasil interpretasi rekaman seismikmenunjukkan ketebalan sedimen berkisar antaraantara 7 – 15 meter, dan di bagian tengah yangmembentuk pungungan Gosong Bungamencapai ketebalan 20 meter.

UCAPAN TERIMA KASIHPenulis mengucapkan terima kasih kepada

Kepala Pusat Penelitian dan PengembanganGeologi Kelautan Ir. Subaktian Lubis, M.Sc. atasizin untuk melakukan penelitian di perairanKualanamu, Sumatera Utara. Ucapan terimakasih disampaikan kepada I.G. Suratha, atasdiskusi dan masukannya. Penulis jugamengucapkan terima kasih kepada anggota timKualanamu, Sumatera Utara, yaitu: A. Setyanto,T. Naibaho dan A. Ibrahim serta rekan-rekanteknisi atas kerjasamanya.

DAFTAR PUSTAKACameron, N.R., Aspden, J.A., Bridge D.McD.,

Djunuddin, A., Ghazali, S.A., Harahap, H.,Hariwidjaya, Johari, S, Kartawa, S., Keats,W., Ngabito, H., Rock, N.M.S. andWhandoyo, R., 1982, The Geology of TheMedan Quadrangle, Sumatera. Pusat

Penelitian dan Pengembangan Geologi,Bandung.

Cobing, E.J., 1992, The Granite of the South-Easth Asian Tin Belt. British GeologicalSurvey, London.

Folk, R.L., 1980, Petrology of Sedimentary Rocks.Hamphill Publishing Company Austin,Texas: 170 pp.

Friedman, G.M. and Johnson, K.G., 1982,Exercises in Sedimentology, John Wiley &Sons Inc, New York: 208 pp

Hall, R., 1996, Reconstructing Cenozoic SEAsia, in Hall R and Blundel D.J. (eds).Tectonic Evolution of Southeast Asia,Geol. Soc.Publ.,106: p.153-184.

Hubral, P. and Krey, T., 1980, Interval Velocitiesfrom Seismic Reflection TimeMeasurements, Western GeophysicalCompany, Texas USA: 203 pp.

Karig, D.E., Lawrence, M.B., Moore, G.F. andHehanusa, P.E., 1980, Structure andCenozoic evolution of the Sunda Arc, Inthe Central Sumatra Region, CCOP Tech.Bull. 10 (1): p.5-17.

Peccerillo, A. and Taylor, S.R., 1976,Geochemistry of Eocene Calc-alkalineVolcanic Rocks from the Kastamonu Area,Northern Turkey, Contrib. Mineral Petrol58: p.63-81.

Ringis, J., 1993, Deposit Models for DetritalHeavy Minerals on East Asian Shelf Areasand the Use of High Resolution SeismicProfiling Techniques in Their Exploration.CCOP Publication, XXX (2): 30 pp.

Sangree, J.B. and Wiedmier, J.M., 1979.Interpretation Facies from Seismic Data.Geophysic 44, N.2: 131 pp.

Sherif, R.E., 1980, Seismic Stratigraphy.International Human ResourcesDevelopment Corporation, Boston: 222pp.

Subandrio, A.S., Gatzweiler, R. and Friedrich G.,2007, Relationship Between Magnetite-Ilmenit Series and Porphyry Copper TinMetallogenic Province of Sumatra Islandswith Special Aspects of Sibolga andBangka Granitoid Complex, Proc. Ann.Conv of IAGI in Bali.


98

Usman, E., Kusnida, D., Setyanto, A., Naibaho,T. dan Ibrahim, A., 2007, Eksplorasi PasirLaut Perairan Gosong Bunga, Kualanamu,Sumatera Utara. Kerjasama PuslitbangGeologi Kelautan dan PT. Citta TrahindoPratama Jakarta, Laporan intern: 70 hal.

Visher, G.S., 1965, Fluvial Processes asInterpreted from Ancient and RecentFluvial Deposits, in Friedman, G.M. andJohnson, K.G., 1982. Exercises inSedimentology, John Wiley & Sons Inc,New York: 208 pp.

Visher, G.S., 1969, Grain Size Distributions andDepositional Processes, Jour. SedimentaryPetrology, in Friedman, G.M. and Johnson,

K.G., 1982, Exercises in Sedimentology,John Wiley & Sons Inc, New York: 208 pp.

Wyrtki, K., 1961. Physical Oceanography ofSoutheast Asian Waters, Naga Report 2,SIO La Jolla, CA: p.1-195.

Yoo, D.G. and Park, S.C., 2000, High ResolutionSeismic Study as a Tool for SequenceStratigraphic Evidence of High FrequencySea Level Changes: Latest Pleistocene-Holocene Example from Korea Strait,Journal of Sedimentary Research, 70(2):p.296-309.

KARAKTERISTIK DAN PROSES PENGENDAPAN SEDIMEN …

Documents

Transcript of KARAKTERISTIK DAN PROSES PENGENDAPAN SEDIMEN …