Karakteristik Exotic Block Batuan Metamorf Pada … Nasional Ke – III Fakultas Teknik Geologi...

Seminar Nasional Ke – IIIFakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran

“Peran Geologi dalam Pengembangan Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Kebencanaan”

Karakteristik Exotic Block Batuan Metamorf Pada Komplek MelangeLuk Ulo

Muhamad Alwi1), Johanes Hutabarat2), Agung Mulyo3)

1) Mahasiswa S1 Prodi Teknik Geologi, Fakultas Teknis Geologi, UNPAD([email protected])

2) Departemen Geologi Sains, Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran([email protected])

3) Departemen Geologi Terapan, Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran([email protected])

Abstrak

Komplek Melange Luk Ulo merupakan komplek prisma akresi akibat subduksi antaralempeng benua Eurasia dan Indo-Australia pada zaman Kapur yang berarah timur laut – barat daya.Komplek Melange Luk Ulo tersingkap di daerah Karangsambung, Kebumen, Jawa Tengah terdiridari berbagai blok batuan baik native maupun exotic yang tertanam pada matriks lempung yangtergerus. Singkapan batuan metamorf yang merupakan exotic block pada Komplek Melange LukUlo diantaranya terdiri dari serpentinit, filit, sekis, marmer, kuarsit, dan eklogit.

Penelitian ini dilakukan dengan metode pemetaan geologi dan analisis petrografi padasingkapan batuan di Komplek Melange Luk Ulo dan difokuskan pada karakteristik dari singkapan-singkapan exotic block batuan metamorf. Analisis petrografi dilakukan pada beberapa sampelbatuan untuk mengetahui tekstur dan kandungan mineral dari masing-masing batuan tersebut.

Adanya singkapan batuan metamorf menunjukkan proses metamorfisme terjadi pada daerahpenelitian dengan berbagai derajat metamorfisme dari mulai derajat rendah hingga derajat tinggi.Proses metamorfisme ini juga membentuk batuan metamorf baik yang berfoliasi seperti filit dansekis maupun yang non-foliasi seperti serpentinit, kuarsit, marmer, dan eklogit. Ditemukannyabatuan eklogit yang merupakan batuan metamorf derajat tinggi yang terbentuk di kedalaman dengankondisi tekanan yang sangat tinggi merupakan salah satu bukti adanya subduksi pada zaman Kapur– Paleosen pada daerah penelitian.

Kata Kunci : Melange, Pemetaan Geologi, Petrografi, Metamorf

Pendahuluan

Daerah Karangsambung, Kab. Kebumen,Jawa Tengah merupakan salah satu situsgeologi yang sangat penting karena padadaerah ini tersingkap batuan Pra-Tersierberumur Kapur. Batuan ini terdiri darimelange tektonik maupun melangesedimenter (olistostorm) yang secara genetikberhubungan dengan proses subduksiberumur Kapur – Paleosen berarah baratdaya– timurlaut (Asikin, 1974; Hamilton, 1979;Suparka, 1988; Parkinson dkk., 1998) antaralempeng eurasia dan indo-australia.

Keunikan geologi daerah ini menjadikansitus geologi Karangsambung telah ditetapkansebagai Cagar Alam Geologi Nasional semenjaktahun 2006 oleh Kementrian Energi danSumberdaya Mineral. Bahkan, saat ini LembagaIlmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) sedangmengembangkan situs geologi Karangsambunguntuk dijadikan Geopark kelas dunia.

Salah satu kajian yang menarik untukditeliti pada daerah ini adalah karakteristikexotic block batuan metamorf dari komplekmelange Luk Ulo yang merupakan satuanstratigrafi tertua yang tersingkap di daerah ini.Kajian ini diharapkan dapat memberikan



tambahan informasi mengenai situs geologiKarangsambung sehingga fungsi edukasi situsini sebagai cagar alam geologi nasional semakinberkembang.

Geologi Regional

Subduksi pada Kapur – Paleosenberarah baratdaya – timurlaut antara bagiantenggara lempeng eurasia dan lempeng indo-australia mengakibatkan terbentuknya prismaakresi Kapur yang terdiri dari batuan Pra-

Tersier dan Tersier Awal yang tercampuraduk secara tektonik dalam masadasarbatulempung yang terabak (sheared), danditafsirkan sebagai suatu bancuh (melange)(Asikin dkk., 1992).

Batuan hasil subduksi Kapur –Paleosen ini tersingkap di beberapa tempat diIndonesia, salah satunya terletak di daerahKarangsambung, Kab. Kebumen, JawaTengah

Gambar 1. A) Posisi lajur-lajur penunjaman (subduksi) Kapur dan Tersier (modifikasi dari Katili, 1975; Sujanto dan Sumantri, 1977dalam Prasetyadi, 2007); B) Komponen Utama Cretaceous accretionary-collision complex (Wakita, 2000).

Stratigrafi Paleogen daerahKarangsambung menurut Asikin dkk. (1992)terdiri dari batuan Pra-Tersier dan Tersierawal sebagai satuan tertua yang disebutKomplek Melange Luk Ulo (KTI). Satuantersebut kemudian ditutupi berturut-turut olehFormasi Karangsambung (Eosen Tengah –Oligosen) dan Formasi Totogan (Oligosen –Miosen Awal) yang merupakan endapanolisostrom.

Pada penelitian terbaru olehPrasetyadi dkk. (2006), stratigrafi Paleogendaerah Karangsambung diperbaharui denganditemukannya dua anggota baru dari FormasiKarangsambung, yaitu metasedimenBulukuning (Eosen Awal) dan Larangan(Eosen Tengah – Akhir).

Secara regional, pola struktur pada daerahini dan sekitarnya menjadi kompleks karenabeberapa kali periode tektonik telah terjadipada daerah ini dan membentuk strukturdengan beberapa pola. Palunggono danMartodjojo (1994) menyebutkan terdapat tigapola struktur dominan di Pulau Jawa, yaitu :(1) Arah Meratus (baratdaya – timurlaut), (2)Arah Sunda (utara – selatan), dan (3) ArahJawa (barat – timur). Penafsiran datagayaberat (Untung,1974; 1977; Untung danWiriosudarmo, 1975; Untung dan Hasegawa,1975; Untung dan Sato, 1978) menyimpulkanbahwa terdapat arah lain di luar ketiga arahini, yaitu Arah Sumatra (baratlaut-tenggara)(Satyana dan Purwaningsih, 2002).



Gambar 2. Stratigrafi Paleogen Daerah Karangsambung dari studi saat ini dibandingkan dengan penelitian terdahulu (Asikin dkk.,1992) (Prasetyadi dkk.,2006)

Dua buah sesar mendatar besar yang salingberlawanan, Sesar Mendatar Muria-Kebumen(baratdaya-timurlaut, Arah Meratus, sinistral)dan Sesar Mendatar Pamanukan-Cilacap(baratlaut-tenggara, Arah Sumatra, dekstral)memotong bagian tengah Pulau Jawa danbertemu di bagian selatan Jawa Tengah.Keberadaan kedua sesar regional ini didasarkan

kepada data gayaberat, geologi permukaan, citrasatelit, dan seismik serta didukung oleh analisisstruktur dan tektonik regional (Satyana danPurwaningsih, 2002). Implikasi dari keberadaankedua struktur ini salah satunya adalahpenyingkapan kompleks batuan tua melangeLuk Ulo, Karangsambung melalui mekanismepembumbungan maksimum.

Gambar 3. Peta Regional Jawa memperlihatkan pola struktur, dua sesar mendatar regional pengapit lekukan (indentasi) struktur JawaTengah dan implikasi geologi yang disebabkannya (Satyana dan Purwaningsih, 2002).



Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan denganmelakukan studi literatur dari peneliti-penelititerdahulu mengenai kondisi geologi daridaerah Penelitian dilanjutkan denganpemetaan geologi dan pengambilan sampelbatuan dari singkapan-singkapan batuanmetamorf yang secara regional termasukkedalam satuan Komplek Melange Luk Ulo(Asikin dkk., 1992). Pada penelitian ini,hanya beberapa singkapan batuan yang dipilihuntuk dianalisis. Singkapan batuan yangdipilih merupakan singkapan yang dianggapdapat merepresentasikan exotic block batuanmetamorf pada daerah penelitian.

Beberapa sampel batuan darisingkapan yang diteliti dianalisis melaluipetrografi menggunakan mikroskop polarisasiuntuk mengetahui tekstur, struktur, dankomposisi mineralnya.

Hasil dan Diskusi

Eklogit, Kali Muncar (KA 35)

Eklogit pada lokasi ini tersingkapdidekat perselingan rijang-kalsilutit dan lavabantal di Kali Muncar dan memilikikarakteristik berwarna lapuk abu-abukehijauan, berwarna segar hijau denganbintik-bintik pink hingga kecoklatan yangmerupakan mineral garnet, bentuk kristalhipidioblastik, bertekstur decussate.Penamaan batuan metamorf eklogit menurutCarswell (1990) merupakan batuan dengankandungan garnet dan piroksen jadeitik(omphacite) lebih dari 70% dan tidakmengandung plagioklas.

Hasil analisis petrografi menunjukkanmineral garnet memiliki karakteristik tidakberwarna hingga merah muda pucat (dalamPPL), relief yang tinggi, dan isotropik.

Gambar 4. Foto dekat batuan eklogit dengan bintik-bintikberupa mineral garnet (bintik-bintik merah muda kecoklatan)

Selain garnet, mineral omphacite,yang merupakan anggota grup mineralklinopiroksen, juga terdapat dalam jumlahyang cukup besar. Omphacite sendiriterbentuk akibat plagioklas yang bereaksipada tekanan tinggi untuk membentukkumpulan (assemblage) yang lebih padat.Berikut merupakan reaksi yang terlibat dalampembentukan omphacite.

(Hollocher, 2014)

Selain garnet dan omphacite, mineralamfibol biru atau glaucophane jugateridentifikasi dengan karakteristik berwarnabiru-ungu pucat, menunjukkan pleokroismedan berelief sedang. Keberadaan glaucophanemenjadi indikasi dari kondisi metamorfismepada tekanan tinggi yang terjadi pada batuanini. Selain mineral-mineral tersebut, mineraltitanit dan rutil dengan karakteristik berwarnajingga hingga coklat (PPL) dengan relief yangtinggi juga teridentifikasi dengan jumlah yangrelatif sedikit. Rutil sendiri merupakanmineral yang terbentuk pada temperatur dantekanan yang tinggi dan merupakan mineralaksesoris pada batuan eklogit ini.



Batuan eklogit sendiri berasal dariproses metamorfisme batuan basaltik ataugabbroik dan umumnya merefleksikanmetamorfisme pada tekanan yang tinggi.Keberadaan batuan ini di daerahKarangsambung merupakan salah satu buktidari adanya proses subduksi Kapur-Paleosendi Indonesia.

Serpentinit, Anak Sungai Kali Jombre(KB9)

Serpentinit pada lokasi ini tersingkapdengan cukup baik, berwarna lapuk abu-abukehijauan, berwarna segar hijau kehitaman.Pada singkapan ini terdapat indikasipensesaran berupa breksi sesar dan slickenside dengan trend N 247° E/ 81° yangmenunjukkan trend struktur arah meratus(baratdaya – timurlaut).

Gambar 5. Gejala pensesaran, berupa slicken side padabatuan serpentinit.

Hasil analisis petrografi menunjukkanbatuan ini didominasi oleh mineral serpentinyang tidak berwarna hingga hijau pucat(dalam PPL). Batuan ini dapat dinamakanserpentinit karena kandungan mineralnyadidominasi oleh mineral serpentin hasil dariproses serpentinisasi. Proses ini terjadi ketikareaksi kimia mengubah unhydrousferromagnesian silicate minerals menjadimineral serpentin. Selain mineral serpentin,mineral piroksen juga teridentifikasi. Mineralpiroksen ini merupakan mineral relik yang

belum terubah menjadi serpentin. Mineralklorit juga teridentifikasi pada sayatan batuanini.

Sekis, Gunung Gliwang (KB19)

Singkapan sekis pada lokasi iniberwarna lapuk abu-abu kehijauan denganwarna segar abu-abu, berstruktur foliasi yangjelas terlihat dari mineral mika. Fragmen-fragmen kuarsa banyak terkandung pada sekisini.

Hasil analisis petrografi menunjukkanbatuan sekis pada lokasi ini menunjukkantekstur foliasi dengan mineral muskovitbertekstur lepidoblastik, bentuk kristal

hipidioblastik, sementara mineral lainnyaseperti kuarsa, dan feldspar berteksturgranoblastik (interlobate hingga amoeboid),bentuk kristal hipidioblastik dan sebagian,xenoblastik. Persentase berturu-turutkandungan kuarsa, feldspar, dan mika(mencakup mineral lain selain feldspar dankuarsa) adalah 65%, 15%, 20%. Selainmineral-mineral tersebut, mineral kordieritdengan kembar polisintetik dan mineral opakberelief rendah juga teridentifikasi.

Gambar 6. Subdivisi batuan dengan kandungan utama kuarsa,feldspar, dan mika (Robertson, 1999)

Berdasarkan klasifikasi Robertson(1999), batuan sekis pada lokasi ini dapat



dinamakan sebagai schistose-quartz-rich-semipellite.

Sementara dari hasil sayatan tipis padafragmen kuarsa yang banyak terdapat padabatuan sekis pada lokasi ini menunjukkanmineral kuarsa yang telah mengalamirekristalisasi.

Filit, Kali Luk Ulo (KA25) dan Filit, KaliGebang (KA52)

Singkapan filit pada stasiun KA25memiliki karakteristik berwarna lapuk abu-abu, berwarna segar abu-abu kehitamandengan tekstur foliasi yang lemah. Fragmen-fragmen kuarsa berukuran kerikil terlihat pada

singkapan batuan filit ini. Selain itu, tanahlapukan filit terlihat sangat rentan terhadappelongsoran. Pelongsoran di sepanjang jalandisisi kali Luk Ulo, terutama di antara desaKarangsambung dan desa Wonotirto banyakterjadi.

Gambar 7. Longsoran pada kaki lereng dari singkapan batuanfilit (KA 25)

Singkapan filit stasiun KA52memiliki karakteristk berwarna lapuk abu-abukecoklatan, berwarna segar abu-abu. Padabeberapa bagian singkapan, struktur foliasinampak jelas, namun disebagian lagi nampaklemah. Terdapat mineral pirit berwarnakuning hingga jingga kecoklatan dengan kilaplogam.

Gambar 8. Mineral Pirit pada batuan filit Kali Gebang

Hasil analisis petrografi menunjukkankedua sayatan menunjukkan struktur phyllitic,foliasi terlihat namun sebagian telahmengalami struktur, bentuk minerallepidoblastik sebagian granoblastik, bentukkristal hipidioblastik, kandungan mineralterdiri dari kuarsa, plagioklas, dan mineralkarbonat dan pada sayatan KA52teridentifikasi mineral muskovit dan mineralopak (pirit).

Marmer, Ketapang (KA27)

Singkapan marmer pada lokasi inimemiliki karakteristik berwarna lapuk abu-abu dan berwarna segar putih. Marmer padalokasi ini tersingkap baik dengan tinggisingkapan yang mencapai ±3m. Gejalapensesaran juga nampak, ditandai oleh adanyaslicken side dengan trend N 135° E/58°, pitch25° NW. Jenis sesar diinterpretasikan sebagaisesar naik dekstral.

Pirit



Gambar 9. Singkapan batuan marmer (KA 27)

Hasil analisis petrografimenunjukkan karakteristik terksturgranoblastik, non-foliasi, komposisi mineralterdiri dari mineral karbonat, dan sedikitkuarsa.

Marmer, K. Cacaban (KA63)

Blok marmer pada lokasi iniberukuran relatif besar mencapai ± 7 m danmemiliki karakteristik berwarna lapuk abu-abu kehitaman, berwarna segar putihkemerahan, dan beberap fosil masih dapatteramati pada batuan.

Gambar 10. Singkapan batuan marmer di Kali Cacaban

Hasil analisis petrografi menunjukkantekstur granoblastik, non-foliasi, kandunganbioclast telah terubah menjadi mineralkarbonat, namun beberapa fosil masih dapatteridentifikasi berupa fosil coelenterata danmoluska dari kelas pelecyphoda. Mineralkuarsa juga teridentifikasi dalam jumlah kecil,

Urat-urat karbonat juga banyak terdapat padabatuan marmer ini.

Kuarsit, K. Trenggulun (KA 73)

Pada lokasi ini terdapat beragam jenisbongkah batuan diantaranya sekis, filit, dankuarsit. Kuarsit pada lokasi ini memilikikarakteristik berwarna lapuk putihkekuningan, berwarna segar putih dengankomposisi mineral kuarsa yang menunjukkanpemadaman bergelombang (unduloseextinction).

Gambar 11. Singkapan batuan kuarsit di dekat KaliTrenggulun

Kesimpulan dan Saran

Exotic Block batuan metamorf padakomplek melange Luk Ulo terdiri dariberbagai jenis batuan metamorf, diantaranyaeklogit, serpentinit, sekis dan filit, marmer,dan kuarsit. Berdasarkan keberagaman batuanmetamorf yang terbentuk, maka prosesmetamorfisme pada daerah penelitian terjadipada berbagai jenis protolith dengan derajatmetamorfisme yang berbeda-beda. Adanyabatuan eklogit yang ditemukan pada daerahpenelitian merupakan hal yang menarikkarena merupakan salah satu bukti adanyasubduksi purba yang pernah terjadi di daerahpenelitian.

Penelitian ini masih berupa gambaranumum mengenai karakteristk exotic blockbatuan metamorf di daerah Karangsambung.



Diharapkan kedepannya, penelitian dapatterus dikembangkan dengan menganalisissecara lebih detail karakteristik batuan-batuanmetamorf pada daerah penelitian, sepertianalisis petrogenesis, mikrostruktur, dananalisis lainnya.

Penulis berharap penilitian ini dapatmemberikan tambahan informasi mengenaikondisi geologi di daerah Karangsambungdan berkontribusi terhadap perkembanganilmu geologi.

Daftar Pustaka

Anonim. (2016) Karangsambung to become aGeopark, http://lipi.go.id/lipimedia/single/karangsambung-to-become-a-geopark/15326, diakses pada 28 Maret2016

Asikin, S., Handoyo, A., Hendrobusono, danGafoer, S. (1992) Geologi LembarKebumen, Jawa Tengah, skala 1: 100.000,Pusat Penelitian dan PengembanganGeologi, Bandung.

Prasetyadi, Corolus (2007) Evolusi TektonikPaleogen, Jawa Bagian Timur, Laporantidak dipublikasikan, disertasi, ProgramStudi Teknik Geologi, ITB, Bandung.

Prasetyadi, Corolus dkk. (2006) An Overviewof Paleogene Stratigraphy of TheKarangsambung Area, Central Java:Discovery of A New Type Of EoceneRock, Proceedings, Jakarta 2006International Geoscience Conference andExhibition, Jakarta.

K. Wakita (2000) Cretaceous Accretionary-Collision Complex in Central Indonesia,Journal of Asian Earth Sciences 18 (2000)739–749.

Mommio, Alessandro Da. (2007)Metamorphic Rocks, http://www.alexstrekeisen.it/english/meta/index.php,diakses pada 10 April 2016

Robertson, S. (1999) BGS RockClassification Scheme Volume 2Classification of Metamorphic Rocks,

British Geological Survey ResearchReport, RR 99-02.

Satyana, Awang H. dan Margaretha E.M. P.(2002) Lekukan Struktur Jawa Tengah :Suatu Segmentasi Sesar Mendatar, IAGI“Geologi of Yogyakarta and CentralJava”, Yogyakarta.



Gambar 12. Peta Lokasi Singkapan



Gambar 13. Kenampakkan sayatan tipis : (1) Eklogit, A-F; (2) Serpentinit-KB9, G dan H; (3) Sekis-KB19 I- L

A B C

D E F

G H I

J K L

PPL(40x) XPL(40x) PPL(100x)

XPL(100x) PPL(40x) PPL(40x)

XPL(100x)PPL(100x) PPL(40x)

XPL(40x) XPL(40x) XPL(40x)



Gambar 14. Kenampakkan sayatan tipis : (1) Filit-KA25, A-D; (2) Filit-KA52, E-F; (3)Marmer-KA27, G; (4) Marmer-KA63, H-J;(5) Kuarsit-KA73, K-L.

A B C

D E F

G H I

J K L

XPL(40x) XPL(40x) PPL(40x)

XPL(40x) PPL(40x) XPL(40x)

XPL(40x) XPL(40x) PPL(100x)

PPL(100x

)

XPL(40x)PPL(40x)

Karakteristik Exotic Block Batuan Metamorf Pada … Nasional Ke – III Fakultas Teknik Geologi...

Documents

Transcript of Karakteristik Exotic Block Batuan Metamorf Pada … Nasional Ke – III Fakultas Teknik Geologi...