ANALISIS STRUKTUR KEKAR DAN SESAR BERDASARKAN ARAH TEGASAN GUNA UNTUK MENGETAHUI POLA STRUKTUR GEOLOGI PADA DAERAH BANYUMENENG, DESA MRANGGEN, DEMAK

Syahronidavi Al GhifariProgram Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas DiponegoroJalan Prof. Sudarto S.H, Tembalang, Semarang

SariSecara umum, ada tiga arah pola umum struktur pada pulau Jawa yaitu arah Timur Laut Barat Daya (NE-SW) yang disebut pola Meratus, arah Utara Selatan (N-S) atau pola Sunda dan arah Timur Barat (E-W) atau pola Jawa. Lokasi penelitian tersebut di daerah Sungai Banyumeneng, Desa Mranggen, Demak. Latar belakang pembuatan paper ini bermaksud untuk memenuhi tugas praktikum lapangan Geologi Struktur. Pembuatan papar ini bertujuan untuk mengetahui serta menganalisis struktur yang terdapat pada daerah Banyumeneng yang dikaitkan dengan adanya pola pembentukan struktur geologi yang membentuk pulau Jawa. Dimana objek permasalahan yang diangkat yaitu mengenai analisa struktur yang terdapat pada serta proses pembentukan daerah tersebut. Oleh karena itu, untuk mengetahui hal-hal tersebut maka dapat dilakukan dengan pengambilan data secara langsung dilapangan maupun data-data sekunder. Pada daerah tersebut terdapat struktur berupa perlapisan yang mana telah tersesarkan dan bergeser, dimana terdapat struktur penyerta berupa adanya kekar. Berdasarkan dari data-data tersebut, maka dilakukan analisis mengenai gaya tegasan utama yang berpengaruh pada daerah tersebut. Dimana gaya tegasan utama kekar tersebut berada pada arah barat daya timur laut. Sehingga dapat diinterpretasikan bahwa pada daerah tersebut dipengaruhi oleh aktifitas zona kendeng dan mengikuti arah dari pola meratus.

Kata Kunci : Zona Kendeng, Pola Meratus, Tektonik, Struktur Sekunder

AbstractIn general, there are three-way general pattern structure on the island of Java, namely the Northeast - Southwestern (NE-SW) called Meratus pattern, the North - South (NS) or patterns of Sunda and the East - West (EW) or Java pattern . The location of these studies in the area Banyumeneng River, Village Mranggen, Demak. Background of this paper intends to fulfill the task of Structural Geology field practicum. Making said aimed to determine and analyze the structure contained on Banyumeneng area associated with the pattern formation of geological structures that make up the island of Java. Object where the issue raised is about the analysis contained in the structure and process of the formation of the area. Therefore, to know these things, it can be done by taking the data directly in the field as well as secondary data. In the area there is a structure in the form of bedding which has been faulted and shifted, where there is a concomitant form of their muscular structure. Based on these data, we analyze the main emphasis of the styles that affect the area. Where the muscular force main emphasis is on the southwest - northeast. So it can be interpreted that the area affected by the activity Kendeng zone and follow the direction of the pattern Meratus.

Keywords: Kendeng Zone, Pattern Meratus, Tectonics, Secondary Structure

PENDAHULUAN

Struktur geologi adalah struktur yang terdapat pada daerah tersebut dan mempengaruhi hasil dari bentukan daerah tersebut baik berupa struktur primer maupun sekunder. Paper dengan judul Analisis Struktur Kekar dan Sesar Berdasarkan Arah Tegasan Guna Mengetahui Pola Struktur Geologi Pada Daerah Banyumeneng, Desa Mranggen, Demak dibuat untuk melengkapi tugas praktikum lapangan Geologi Struktur. Keberadaan tektonik regional pulau jawa dapat diketahui dari adanya suatu keberadaan struktur. Secara geologi pulau Jawa merupakan suatu komplek sejarah penurunan basin, pensesaran, perlipatan dan vulkanisme di bawah pengaruh stress regime yang berbeda-beda. Secara umum, ada tiga arah pola umum struktur yaitu arah Timur Laut Barat Daya (NE-SW) yang disebut pola Meratus, arah Utara Selatan (N-S) atau pola Sunda dan arah Timur Barat (E-W) atau pola Jawa. Berdasarkan dari latar belakang tersebut, maka pembuatan paper ini bertujuan untuk mengetahui serta menganalisis struktur yang terdapat pada daerah Banyumeneng yang dikaitkan dengan adanya pola pembentukan struktur geologi yang membentuk pulau Jawa. Hal-hal tersebut berkaitan dengan proses pembentukan struktur yang terdapat dilapangan serta arah tegasan utama pembentuk daerah tersebut. Pada paper ini, objek permasalahan yang diangkat yaitu mengenai analisa struktur yang terdapat pada daerah tersebut serta proses pembentukan daerah tersebut. Daerah penelitian tersebut berlokasi di daerah Sungai Banyumeneng, Desa Mranggen, Demak. Dimana daerah tersebut memiliki letak geografis 1070327.89 S dan 1102915.20 E dengan ketinggian kurang lebih sekitar 47 meter diatas permukaan laut. Pembuatan paper ini berguna untuk arsip serta dapat dijadikan sebagai data pendukung untuk melakukan interpretasi yang lebih jauh.

GEOLOGI REGIONAL

Berdasarkan morfologi tektonik (litologi dan pola struktur), maka wilayah Jawa bagian timur dapat dibagi menjadi beberapa zona fisografis (van Bemmelen, 1949) yakni : Zona Pegunungan Selatan, Zona Solo atau Depresi Solo, Zona Kendeng, Depresi Randublatung, dan Zona Rembang. Zona Kendeng meliputi deretan pegunungan dengan arah memanjang barat-timur yang terletak langsung di sebelah utara sub zona Ngawi. Pegunungan ini tersusun oleh batuan sedimen laut dalam yang telah mengalami deformasi secara intensif membentuk suatu antiklinorium. Stratigrafi Zona Kendeng terdiri atas 7 formasi batuan, urut dari tua ke muda sebagai berikut (Harsono, 1983 dalam Rahardjo 2004) :Formasi PelangFormasi ini tersingkap di Desa Pelang, Selatan Juwangi. Litologi utama penyusunnya adalah napal, napal lempungan dengan lensa kalkarenit bioklastik yang banyak mengandung fosil foraminifera besar.Formasi KerekFormasi Kerek memiliki kekhasan dalam litologinya berupa perulangan perselang-selingan antara lempung, napal, batupasir tuf gampingan dan batupasir tufaan. Perulangan ini menunjukkan struktur sedimen yang khas yaitu perlapisan bersusun (graded bedding).Formasi KalibengFormasi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian bawah dan bagian atas. Bagian bawah formasi Kalibeng tersusun oleh napal tak berlapis setebal 600 meter, berwarna putih kekuning-kuningan sampai abu-abu kebiru-biruan, kaya akan kanndungan foraminifera plangtonikFormasi PucanganDi Mandala Kendeng yaitu daerah Sangiran, Formasi Pucangan berkembang sebagai fasies vulkanik dan fasies lempung hitam. Di bagian bawah dari lempung hitam ini sering dijumpai adanya fosil diatomae dengan sisipan lapisan tipis yang mengandung foraminifera bentonik penciri laut dangkal. Formasi KabuhFormasi ini tersusun oleh batupasir dengan material non vulkanik antara lain kuarsa, berstruktur silang siur dengan sisipan konglomerat, mengandung moluska air tawar dan fosil-fosil vertebrata. Formasi NotopuroFormasi ini terdiri atas batuan tuf berselingan dengan batupasir tufaan, breksi lahar dan konglomerat vulkanik.Endapan undak Bengawan SoloEndapan ini terdiri dari konglomerat polimik dengan fragmen napal dan andesit disamping endapan batupasir yang mengandung fosil-fosil vertebrata.Secara umum struktur struktur yang ada di Zona Kendeng berupa :Lipatan asimetri bahkan beberapa ada yang berupa lipatan overturned. Lipatan lipatan di daerah ini ada yang memiliki pola enechelon fold dan ada yang berupa lipatan lipatan menunjam. Sesar Naik biasa terjadi pada lipatan yang banyak dijumpai di Zona Kendeng. Sesar Geser pada Zona Kendeng biasanya berarah timur laut- barat daya dan tenggara - barat laut. Struktur Kubah yang dihasilkan oleh deformasi yang kedua, yaitu pada Kala Plistosen.

METODOLOGI

Dalam pembuatan paper ini, dilakukan pengambilan data berupa data-data sekunder yang meliputi geologi regional beserta dengan melihat kenampakan daerah lokasi penelitian dengan cara pengindraan jauh melalui citra satelit. Pengambilan data sekunder tersebut dilakukan dengan melakukan studi pustaka untuk mencari referensi-referensi yang mendukung dan berkaitan mengenai penelitian yang dilakukan. Disamping itu juga, dilakukan dengan cara pengambilan data secara langsung yang terdapat pada singkapan lapangan. Dimana, lokasi penelitian tersebut berada pada daerah Kali Banyumeneng, Desa Mranggen, Demak. Penelitian tersebut meliputi litologi penyusun, struktur yang terdapat pada daerah tersebut, kenampakkan khas di lapangan, bentang alam maupun bentuk lahan, serta morfologi daerah penelitian tersebut. Sehingga dapat diinterpretasikan proses pembentukannya beserta dengan arah tegasan yang mempengaruhinya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Lokasi penelitian struktur berada pada daerah Banyumeneng, Desa Mranggen, Demak. Dimana lokasi tersebut berdasarkan dari data sekunder diinterpretasikan terbentuk atau dikontrol secara dominan oleh aktifitas dari adanya zona Kendeng. Sehingga, struktur yang terdapat pada lokasi penelitian dapat dikaitkan hubungannya dengan proses pembentukan dari pulau Jawa itu sendiri. Morfologi pada daerah singkapan ini relatif bergelombang landai yang sesuai dengan ciri morfologi zona kendeng yang berupa jajaran perbukitan rendah dengan morfologi bergelombang, dengan ketinggian berkisar antara 50 hingga 200 meter. Disamping itu juga, pada daerah penelitian tersebut memiliki nilai slope bidang sebesar 62 dan slope sungai sebesar 3. Litologi penyusun singkapan ini berupa batupasir dan batulempung dengan tingkat pelapukan yang relatif sedang, hal ini dikarenakan sebagian tubuh batuan terlihat ada yang sudah melapuk namun sebagian lagi masih fresh.Berdasarkan dari data lapangan yang didapat, maka dapat diketahui bahwa geometri singkapan yang ada menunjukan suatu perlapisan, dimana perlapisan tersebut telah termiringkan akibat adanya deformasi. Berdasarkan data sekunder, zona kendeng meliputi deretan pegunungan dengan arah memanjang batar-timur yang terletak disebelah utara sub zona Ngawi. Deformasi pertama pada zona kendeng terjadi pada akhir pliosen, deformasi merupakan manifestasi dari zona konvergen pada konsep tektonik lempeng yang diakibatkan gaya kompresi berarah relative utara-selatan dengan tipe formasi berupa ductile yang pada fase terakhir berubah menjadi deformasi brittle berupa pergeseran blok-blok dasar cekungan zona Kendeng. Deformasi plio-plistosen dapat dibagi menjadi tiga fase, yakni fase pertama berupa perlipatan yang umumnya berarah barat-timur. Deformasi ini lah diinterpretasikan yang membentuk struktur kekar maupun sesarr pada Kali Banyumeneng, Kecamatan Mranggen, Kabupaten Demak, Jawa Tengah. Sehingga diinterpretasikan bahwa kekar yang terbentuk disebabkan karena adanya deformasi akibat lempeng tektonik yang mengakibatkan perlapisan tersebut termiringkan dan tersesarkan hingga terlipatkan dengan adanya rekahan-rekahan. Pembentukan kekar-kekar tersebut berjalan seiring dengan pembentukan lipatan.Keberadaan tektonik regional pulau jawa dapat diketahui dari adanya suatu keberadaan struktur. Secara geologi pulau Jawa merupakan suatu kompleks sejarah penurunan basin, pensesaran, perlipatan dan vulkanisme di bawah pengaruh stress regime yang berbeda-beda. Dimana pada daerah pulau Jawa dipengaruhi oleh zona Kendeng. Secara umum, ada tiga arah pola umum struktur yaitu arah Timur Laut Barat Daya (NE-SW) yang disebut pola Meratus, arah Utara Selatan (N-S) atau pola Sunda dan arah Timur Barat (E-W) atau pola Jawa. Pada singkapan yang terdapat pada daerah penelitian, diinterpretasikan termasuk ke dalam formasi berupa formasi Kerek. Dimana litologi yang ditemukan pada saat di lapangan yaitu litologi perselingan batulempung dan batupasir berukuran sedang. Formasi kerek merupakan formasi yang terbentuk paling dasar pada cekungan zona Kendeng. Formasi ini kemudian mengalami proses tektonik yang intensif sehingga pada kenampakannya, formasi kerek dapat di temukan sebagai perlapisan tegak ataupun dengan penujaman yang curam.Pada singkapan yang terdapat pada lokasi penelitian tersebut, bahwa dapat diinterpretasikan terdapat struktur sekunder. Dimana jenis struktur yang diindikasikan terdapat pada daerah penelitian tersebut antara lain sesar dan kekar. Dilihat pada saat dilapangan, bahwa litologi penyusun daerah tersebut tersusun oleh batupasir dan batulempung. Dimana batupasir dan batulempung tersebut telah bersifat brittle, dimana telah melewati batas elastisitas akibat adanya deformasi yang mengenainya. Hal tersebut akan menyebabkan terbentuknya rekahan (kekar), dimana rekahan tersebut telah mengalami pergeseran dan akan terbentuk sesar. Berdasarkan dari hasil analisis lapangan terhadap struktur berupa kekar, maka didapatkan bahwa arah tegasan utama (1) sebesar 53, dengan arah N258E ; arah tegasan dua (2) sebesar 34, dengan arah N49 E ; dan arah tegasan tiga (3) sebesar 13, dengan arah N148E. Berdasarkan dari analisis tersebut, maka didapatkan bahwa arah gaya utamanya berasal dari arah barat daya hingga timur laut. Dimana hasil data ini digunakan untuk mengetahui pengaruh sumber gaya utama yang berpengaruh dan membentuk pola struktur geologi pada daerah banyumeneng.Disamping itu juga, pada singkapan tersebut terdapat struktur sekunder pula berupa sesar. Berdasarkan dari data dilapangan, maka didapatkan bidang sesar dari singkapan tersebut sebesar N26E/21. Dimana, dapat diketahui bahwa besar struktur penyerta sesar berupa drag fold yang ada di lapangan tersebut yang mana besar dari axial drag fold tersebut sebesar N157E/18. Disamping itu juga, diketahui bahwa nilai dari arah tegasan utama (1) sebesar 18, dengan arah N157E ; arah tegasan dua (2) sebesar 45, dengan arah N265E ; dan arah tegasan tiga (3) sebesar 41, dengan arah N51E. Nilai pitch dari sesar tersebut sebesar N130E/35. Berdasarkan dari hasil analisis tersebut, maka didapatkan bahwa arah gaya utamanya berasal dari tenggara hingga barat laut. Dimana hasil data ini digunakan pula untuk mengetahui pengaruh sumber gaya utama yang berpengaruh dan membentuk pola struktur geologi pada daerah banyumeneng.Berdasarkan dari hasil analisis kekar maupun sesar dengan menggunakan software dips, maka didapatkan hasil yaitu arah gaya utama (1) pembentuk struktur kekar tersebut menuju kearah barat daya hingga timur laut. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat diindikasikan bahwa pada daerah tersebut didominasi oleh pola struktur geologi Meratus. Hal tersebut dapat dilihat dari arah gaya tegasan utama yang telah dianalisis yang sesuai dengan geologi regional daerah tersebut. Disamping itu juga, dapat diinterpretasikan bahwa arah dari (2) menuju arah timur laut (NE), sedangkan arah dari (3) menuju kearah tenggara (ES). Selain itu, dilihat dari pola tegasan utama yang sesuai dengan gaya utama yang mempengaruhinya, dimana gaya utama yang mempengaruhi sesar tersebut berada pada arah tenggara hingga barat laut. Berdasarkan hal tersebut, maka diindikasikan bahwa pola tegasan dari struktur tersebut berupa pola Meratus (berdasarkan pola tegasan struktur).Berdasarkan dari hasil analisis mengenai gaya tegasan utama serta pola tegasan tersebut, maka diinterpretasikan daerah tersebut berkaitan dengan zona Kendeng. Dimana zona Kendeng merupakan zona active margin yang bersinggungan dengan zona subduksi di Samudera Hindia mendapatkan rambatan gaya yang berarah relatif NE-SW sesuai dengan pola meratus. Gaya tersebut akan menyebabkan pengangkatan pada formasi kerek yang terbentuk pada daerah laut dalam (di dasar cekungan). Pada daerah penelitian tersebut diindikasikan terdapat sesar, akibat adanya struktur penyerta berupa drag fold. Dimana dapat diinterpretasikan bahwa sesar yang terdapat pada lapangan tersebut berupa sesar geser dekstral. Hal tersebut dapat diinterpretasikan berdasarkan dari besar tegasan yang mempengaruhinya. Dimana dapat diinterpretasikan bahwa tegasan yang ada lebih mendominasi pada arah yang horizontal, karena diindikasikan berdasarkan dari nilai 2 dan 1 sesuai dengan klasifikasi Anderson, 1951.Dari data analisis stereografis bila dikaitkan dengan geologi regional zona kendeng maka (1) sesuai dengan pernyataan dimana deformasi pertama pada Zona Kendeng terjadi pada akhir Pliosen (Plio hingga Plistosen), yang mana deformasi merupakan manifestasi dari zona konvergen pada konsep tektonik lempeng yang diakibatkan oleh gaya kompresi berarah relatif barat daya timur laut. Sedangkan, proses tektonik yang sangat intens terjadi dapat diindikasikan tejadi pada saat umur Oligosen hingga Miosen.

PENUTUP

Daerah penelitian tersebut terletak pada daerah Banyumeneng, desa Mranggen, Demak. Dimana pada daerah penelitian tersebut terdapat struktur sekunder berupa kekar serta sesar dengan litologi berupa batupasir dan batulempung. Berdasarkan dari hasil analisis lapangan terhadap struktur berupa kekar, maka didapatkan bahwa arah tegasan utama (1) sebesar 53, dengan arah N258E ; arah tegasan dua (2) sebesar 34, dengan arah N49E ; dan arah tegasan tiga (3) sebesar 13, dengan arah N148E. Disamping itu juga, diketahui bahwa nilai dari arah tegasan utama sesar (1) sebesar 18, dengan arah N157E ; arah tegasan dua (2) sebesar 45, dengan arah N265E ; dan arah tegasan tiga (3) sebesar 41, dengan arah N51E. Nilai pitch dari sesar tersebut sebesar N130E/35. Berdasarkan dari data-data tersebut, maka dilakukan analisis mengenai gaya tegasan utama yang berpengaruh pada daerah tersebut. Dimana gaya tegasan utama kekar tersebut berada pada arah barat laut tenggara, sedangkan arah tegasan sesar tenggara barat laut. Sehingga dapat diinterpretasikan bahwa pada daerah tersebut dipengaruhi oleh aktifitas zona kendeng dan mengikuti arah dari pola meratus. Disarankan untuk dapat lebih teliti kembali dalam hal pengambilan data-data yang terdapat di lapangan serta dalam melakukan analisis data tersebut, guna untuk menarik sebuah kesimpulan yang sesuai dengan teori yang telah ada.

REFERENSI

Tim Asisten Geologi Struktur. 2013. Buku Panduan Praktikum Geologi Struktur. Semarang ; Teknik Geologi, Undip.Fahrudin. 2014. Geologi Struktur. Semarang ; Teknik Geologi, Undip.http://ptbudie.wordpress.com/2009/01/03/pegunungan-kendeng/ (Diakses pada hari Minggu, tanggal 7 Desember 2014, pada pukul 10.05 WIB).

LAMPIRAN

Gambar 1. Pola Penyebaran Zona di Pulau Jawa

(modifikasi dari van Bemmelen, 1949)

Gambar 2. Jalur Antiklinorium Zona Kendeng

Gambar 4. Kolom Stratigrafi Zona Kendeng(Harsono, 1983)

Gambar 3. Pola Struktur Jawa (Sribudiyani dkk., 2003)

Gambar 5. Analisis Kekar dengan Software Dips

Gambar 6. Analisis Sesar dengan Software Dips

Tabel 1. Data Kekar LapanganNomorStrikeDip

121024

229024

324010

423525

524540

613055

728565

811085

926256

1035081

1126840

121544

134063

1425852

1522662

1627548

1722554

1811556

1925044

207570

2119458

2230051

2319250

2427050

253575

2624040

2730067

2813370

294581

3035044

3129040

323575

3328446

342048

3530045

366684

3728636

389751

396575

4020041

4129565

4210535

4326265

4413530

4521059

4618049

4732551

4814030

4934060

5032045

5114530

5222520

5331535

5426546

5533971

5621852

5728030

5814360

5925311

6027834

6118340

6231456

634485

6417640

657848

667229

6733540

686621

6933639

701064

7126054

7227882

731346

744090

7526525

761755

7727846

7826160

791838

8029131

813465

8233556

837061

8430060

855074

8633552

874576

8831456

894485

9035564

9125050

9231248

936158

9435518

956552

9615755

976851

982845

995545

10018045

Gambar 7. Struktur Kekar Gerus

Gambar 8. Struktur Penyerta Dragfold