13

BAB III

GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

III.1 GEOMORFOLOGI

III.1.1 Morfologi Daerah Penelitian

Morfologi yang ada pada daerah penelitian dipengaruhi oleh proses endogen dan

proses eksogen. Proses endogen merupakan proses yang bersifat membangun atau

konstruksional sedangkan eksogen bersifat merusak atau destruksional.

Pada dasarnya, analisis geomorfologi dapat dilakukan dengan mempelajari bentuk-

bentuk dan kerapatan kontur pada peta topografi maupun citra Shuttle Radar

Topographic Mission (SRTM). Bentuk-bentuk dan kerapatan kontur tersebut akan

mencerminkan kondisi morfologi yang ada di lapangan. Jika dilihat berdasarkan citra

SRTM, maka akan terlihat relief dan perbedaan ketinggian pada daerah penelitian.

Analisis yang dilakukan berdasarkan peta topografi kemudian akan dicocokkan atau

didukung dengan data pengamatan di lapangan. Bentuk-bentuk morfologi pada

daerah penelitian juga dikontrol oleh litologi yang berbeda.

Berdasarkan peta topografi, daerah penelitian memiliki pola-pola tertentu, seperti

pola perbukitan, pola aliran sungai, kelurusan sungai, pola lembahan, dan

keterdapatan gawir terjal. Pola punggungan pada daerah penelitian umumnya

memiliki arah umum hampir barat - timur, terdapat juga pola perbukitan berarah

hampir utara - selatan. Pola perbukitan di daerah penelitian dikontrol oleh jenis

litologi yang berbeda. Pola perbukitan di bagian timurlaut peta, dikontrol oleh

litologi batugamping bioklastik. Pola perbukitan di bagian barat dan dikontrol oleh

litologi yang diperkirakan berupa batugamping kalkarenit, dan pada bagian selatan

peta dikontrol oleh litologi berupa napal. Selain dikontrol oleh litologi, pola

perbukitan daerah penelitian dikontrol oleh struktur berupa lipatan dan sesar. Saat

ini, pola-pola perbukitan tersebut sangat dipengaruhi oleh proses-proses eksogen

yang telah terjadi.

14

Kelurusan Umum Berarah SE – NW

Gambar 3.1 Pola umum kelurusan berarah SE - NW. Kiri menunjukkan pola kelurusan dari citra

SRTM, kanan hasil pola kelurusan pada diagram roset.

Berdasarkan citra SRTM dan hasil dari pengukuran arah kelurusan yang ditampilkan

dalam diagram bunga (gambar 3.1), pola umum kelurusan daerah penelitian berarah

SE - NW yang menunjukkan lembahan dan pola perbukitan dan kelurusan sesar

mendatar, sesar turun serta jurus lapisan. Kelurusan yang berarah NE – SW

diinterpretasikan sebagai kelurusan sesar naik, punggungan dan pola perbukitan.

Pola aliran sungai yang terdapat pada daerah penelitian berupa Pola aliran yang

diambil berdasarkan pola aliran regional yaitu dendritik karena pada daerah

penelitian pola aliran sungai tidak dapat dianalisa dengan baik(gambar 3.2). Pola

aliran dendritik adalah pola aliran sungai yang mengalir pada batuan yang cukup

lunak dan seragam, serta pada kemiringan yang relatif datar, yaitu pada daerah

penelitian berada pada litologi berupa napal dan juga batugamping kalkarenit.

15

Gambar 3.2 Peta pola sungai daerah penelitian.

III.1.2 Satuan Geomorfologi Daerah Penelitian

Penulis membagi daerah penelitian menjadi enam satuan geomorfologi (Gambar

3.3) berdasarkan analisis yang telah dilakukan, menurut klasifikasi Lobeck

(1939), yaitu: Satuan Lembah Sinkhole Gunung Antu, Satuan Punggungan Karst,

Satuan Lembah Monoklin, Satuan Punggungan Perlipatan, Satuan Perbukitan

Karst Terumbu Gunung Antu, Satuan Dataran Karst.

Keterangan:

Pola aliran:

Dendritik

16

Gambar 3.3 Peta satuan geomorfologi daerah penelitian.

III.1.2.1 Satuan Perbukitan Karst Terumbu Gunung Antu

Satuan ini menempati 25% dari luas daerah penelitian yang terletak di utara dan

timurlaut daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±350 - 650 mdpl.

Satuan ini tersusun oleh batugamping terumbu yang telah mengalami proses

karstifikasi dan juga terstrukturkan oleh sebuah sesar (Foto 3.1).

Keterangan:

1. Satuan Lembah Homoklin

2. Satuan Punggungan Karst

3. Satuan Lembah Sinkhole

Gunung Antu

4. Satuan Perbukitan Karst Terumbu

Gunung Antu

5. Satuan Punggungan Perlipatan

6. Satuan Dataran Karst

1 km

1

2

3

4

6 5

17

Foto 3.1 Satuan perbukitan karst terumbu dibatasi oleh garis berwarna merah

III.1.2.2 Satuan Lembah Sinkhole Gunung Antu

Satuan ini menempati sekitar 10% dari luas daerah penelitian yang terletak di

baratlaut daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±100-300 mdpl. Satuan ini

ditandai oleh bentuk morfologi lembah yang terdiri dari batugamping yang telah

mengalami proses karstifikasi berupa bentukan gua – gua, sinkhole. Proses eksogen

berupa pelapukan, erosi, pelarutan (Foto 3.2).

Foto 3.2 Satuan Lembah Sinkhole yang memperlihatkan adanya lubang – lubang hasil

proses karstifikasi.

18

III.1.2.3 Satuan Punggungan Karst

Satuan ini menempati 12% dari luas daerah penelitian yang terletak di bagian barat

daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±200-250 mdpl. Satuan ini

dicirikan oleh bentuk morfologi punggungan yang litologinya tersusun oleh

batugamping klastik kalkarenit. Proses eksogen berupa pelapukan dan erosi (Foto

3.3).

Foto 3.3 Proses karstifikasi yang terjadi pada Satuan Punggungan Karst yang membentuk

stalaktit.

III.1.2.4 Satuan Lembah Homoklin

Satuan ini menempati 18% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian timur

- tenggara daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±200-350 mdpl. Satuan

ini dicirikan oleh morfologi lembah yang memiliki pola kelurusan yang berarah

baratlaut – tenggara, dan terdapat kemiringan lapisan batuan yang seragam pada satu

arah. Jenis litologi umum pada satuan ini berupa batugamping kalkarenit dan napal.

Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses eksogen

berupa pelapukan dan erosi.

SW

19

III.1.2.5 Satuan Punggungan Perlipatan

Satuan ini menempati 15% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian

selatan peta. Satuan ini berada pada elevasi ±200-350 mdpl. Satuan ini dicirikan oleh

morfologi punggungan yang memiliki pola kelurusan yang berarah utara - selatan.

Jenis litologi umum pada satuan ini berupa napal dengan sedikit batugamping

kalkarenit. Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses

eksogen berupa pelapukan dan erosi. Terdapat struktur berupa sesar turun yang

mengontrol terbentuknya punggungan ini.

III.1.2.6 Satuan Dataran Karst

Satuan ini menempati 20% dari luas daerah penelitian dan terletak pada bagian

baratdaya daerah penelitian. Satuan ini berada pada elevasi ±200mdpl. Satuan ini

dicirikan oleh morfologi dataran dan terdapat sungai bawah tanah. Jenis litologi

umum pada satuan ini berupa napal yang dominan dan sedikit batugamping

kalkarenit. Bentuk ini menunjukkan satuan ini telah dipengaruhi oleh proses-proses

eksogen berupa kartifikasi yang menghasilkan sungai bawah tanah dan pelarutan

kalkarenit (Foto 3.4).

Foto 3.4 Sungai bawah tanah pada bagian kiri foto dan hasil pelarutan kalkarenit pada

bagian kanan foto.

20

III.2 STRATIGRAFI DAERAH PENELITIAN

Gambar 3.4 Profil stratigrafi umum daerah penelitian yang menunjukkan pengelompokkan

dalam 4 satuan batuan.

21

Berdasarkan ciri-ciri litologi yang teramati di lapangan dan hasil analisis

laboratorium, pada daerah penelitian terdapat empat satuan batuan tidak resmi yaitu

dari tua ke muda: Satuan Batugamping Terumbu, Satuan Batugamping Kalkarenit,

Satuan Napal, dan Satuan Aluvial.

Hasil penelitian terhadap ciri litologi ini digambarkan dalam bentuk peta

geologi dengan skala 1:12.500 dan profil umum stratigrafi (tanpa skala) daerah

penelitian (gambar 3.4). Satuan batuan pada daerah penelitian kemudian disetarakan

dengan formasi batuan berdasarkan peneliti sebelumnya.

III.2.1 Satuan Batugamping Terumbu

Satuan Batugamping Terumbu merupakan satuan tertua pada daerah penelitian.

Daerah penyebaran berada di tengah hingga utara – timurlaut daerah penelitian dan

menempati sekitar 25% dari luas daerah penelitian. Satuan ini ditandai dengan warna

biru tua pada peta geologi. Singkapan ditemukan di sepanjang lintasan pada daerah

Gunung Antu. Singkapan pada satuan ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar,

singkapan masif, tanpa kedudukan.

Satuan ini memiliki ketebalan yang paling besar dalam daerah penelitian.

Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai lebih dari

2000 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah

penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih.

Ciri Litologi

Terdiri dari batugamping terumbu yang memiliki beberapa jenis batugamping

bioklastik. Batugamping bioklastik, warna putih kekuningan, ukuran butir pasir -

gravel, porositas baik, sorting baik - buruk, kemas tertutup dengan ketebalan berkisar

antara 5 – 10 m. Terdapat beberapa jenis batugamping pada satuan litologi ini yaitu,

Framestone, Rudstone, Floatstone, Packstone, dan Grainstone (Foto 3.5).

22

Foto 3.5 Batugamping Rudstone, kondisi agak lapuk berwarna coklat kehitaman, fragmen berupa koral dan batugamping.

Foto 3.6 Batugamping Framestone, berwarna kuning kehijauan.

Terdiri dari skeletal framework berupa head koral

Analisis petrografi pada sayatan tipis batugamping terumbu ini (lampiran A),

menunjukkan bahwa batugamping bioklastik memiliki tekstur bioklastik, grain

supported. Butiran (80%) terdiri dari mineral kalsit, fosil foraminifera besar, alga dan

cangkang moluska (0,04 - 0,1 mm) pecah - pecah. Matriks berupa lumpur karbonat

yang telah terubahkan menjadi mikrit, dan juga ada yang telah terekristalisasi

menjadi semen sparry kalsit (20%).

23

Umur

Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/11/2.

Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera besar dan kecil bentonik

menunjukkan kisaran umur dari Satuan Batugamping Terumbu adalah Te5 hingga

Tf2 (van der Vlerk dan Umbergrove, 1927) pada Kala Miosen Awal – Miosen

Tengah.

Lingkungan Pengendapan

Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/11/2.

Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil dan besar bentonik

menunjukkan lingkungan pengendapan Satuan Batugamping Terumbu berada dalam

zona Laut Dangkal.

Kesebandingan Stratigrafi

Analisis batuan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa Satuan Batugamping

Terumbu ini dapat disetarakan dengan Formasi Tendehantu (Djamal dkk. 1995).

Tetapi terdapat beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan yaitu

umur dari satuan batuan.

Hubungan Stratigrafi

Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua tidak dapat diketahui karena

tidak tersingkap di daerah penelitian. Hubungan dengan satuan yang lebih muda

(Satuan Batugamping Kalkarenit) diperkirakan selaras dan kontaknya berupa sesar

naik.

III.2.2 Satuan Batugamping Kalkarenit

Satuan Batugamping Kalkarenit diendapkan secara selaras di atas Satuan

Batugamping Terumbu pada daerah penelitian. Daerah penyebaran berada di timur,

tengah dan barat daya daerah penelitian dan menempati sekitar 35% dari luas daerah

penelitian. Satuan ini ditandai dengan warna biru muda pada peta geologi. Singkapan

ditemukan di sepanjang sungai dan perbukitan serta punggungan pada daerah ini.

Singkapan pada satuan ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar dengan arah

jurus umum adalah tenggara - baratlaut.

24

Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai lebih dari

1400 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah

penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih tua dan dengan

yang lebih muda ( Napal ) berupa kontak berangsur.

Ciri Litologi

Terdiri dari batugamping kalkarenit (Foto 3.7), dan perselingan antara batugamping

kalkarenit dengan napal dimana kalkarenit lebih dominan. Struktur sedimen berupa

perlapisan sejajar (Foto 3.8). Batugamping klastik kalkarenit, warna abu-abu

kehijuan, ukuran butir halus, porositas baik, sorting baik, kemas tertutup, semen

karbonatan, terdapat pecahan cangkang fosil. Napal, warna abu-abu terang, getas,

karbonatan dengan ketebalan berkisar antara 10 cm - 2 m.

Foto 3.7 Batugamping klastik kalkarenit, warna abu-abu kehijuan, ukuran butir halus, porositas baik, sorting baik, kemas tertutup, semen karbonatan, terdapat

pecahan cangkang fosil.

25

Foto 3.8 Perselingan antara batugamping kalkarenit dengan napal. Napal berwarna abu –

abu terang, karbonatan

Analisis petrografi pada sayatan tipis batugamping kalkarenit (lampiran A)

menunjukkan bahwa batugamping kalkarenit memiliki tekstur klastik, terpilah

sedang, kemas tertutup. Butiran (65%) terdiri dari butiran kuarsa, mineral karbonat,

fragmen batuan, pecahan fosil yang berbentuk utuh – pecah - pecah. Matriks berupa

mineral lempung (15%), semen mineral lempung yang bersifat karbonatan (10%),

porositas intergranular (10%).

Umur

Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/2 Analisis

mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil planktonik menunjukkan

kisaran umur dari Satuan Batugamping Kalkarenit adalah N12 hingga N15 (Bolli dan

Saunders, 1985) pada Kala Miosen Tengah.

Lingkungan Pengendapan

Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/2. Analisis

mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil bentonik menunjukkan

bahwa lingkungan pengendapan Satuan Batugamping Kalkarenit berada dalam zona

Neritik Tengah.

Mekanisme pengendapan pada Satuan Batugamping Kalkarenit memiliki mekanisme

yang mirip dengan proses pengendapan sedimen klastik yaitu memerlukan arus yang

26

cukup besar. Selain itu, struktur perlapisan sedimen yang terdapat pada satuan ini

umumnya berupa perlapisan sejajar.

Kesebandingan Stratigrafi

Berdasarkan ciri litologi dan analisis batuan yang telah dilakukan, Satuan

Batugamping Kalkarenit ini dapat disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk,

1995). Tetapi terdapat beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan

yaitu umur dan ketebalan dari satuan batuan.

Hubungan Stratigrafi

Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua berupa kontak struktur yaitu

sesar naik sedangkan hubungan dengan satuan yang lebih muda (Satuan Napal)

diperkirakan berupa kontak berangsur.

III.2.3 Satuan Napal

Daerah penyebaran berada di selatan hingga tengah daerah penelitian dan

menempati sekitar 40% dari luas daerah penelitian. Singkapan ditemukan di selatan

daerah penelitian dengan morfologi punggungan, lembah dan dataran. Satuan ini

ditandai dengan warna hijau keabu- abuan pada peta geologi. Singkapan pada satuan

ini berada dalam kondisi lapuk hingga segar dengan arah jurus umum pada

perselingan antara napal dengan batugamping kalkarenit (foto 3.10) adalah tenggara

- baratlaut.

Berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, tebal satuan ini mencapai kurang lebih

2000 m. Ketebalan ini bukan merupakan ketebalan sebenarnya karena pada daerah

penelitian tidak ditemukan kontak stratigrafi pada satuan yang lebih muda.

Ciri Litologi

Berupa napal berwarna abu-abu gelap pada kondisi lapuk dan abu – abu kehijauan

pada kondisi segar. Terdapat perselingan antara napal dengan batugamping

kalkarenit dimana napal lebih dominan. Bersifat karbonatan dan banyak terdapat

pecahan cangkang fosil foraminifera kecil dan juga moluska.

27

Foto 3.9 Napal, berwarna abu – abu terang, karbonatan.

Singkapan terletak di dasar sungai.

Foto 3.10 Perselingan antara napal dengan batugamping kalkarenit, napal lebih dominan .

28

Analisis petrografi pada sayatan tipis Satuan Napal menunjukkan tekstur klastik,

terpilah baik, kemas tertutup. Butiran (50%) terdiri dari mineral karbonat,dan

mineral silikat berukuran 0.001 – 0.05mm, Matriks (40%), mineral lempung,

karbonatan, semen (10%) berupa mineral lempung, karbonatan.

Umur

Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/9/5 dan

AIK/8/1. Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil planktonik

menunjukkan kisaran umur dari Satuan Napal adalah N12 hingga N17 (Bolli dan

Saunders, 1985), yaitu Miosen Tengah – Miosen Akhir.

Lingkungan Pengendapan

Analisis mikropaleontologi dilakukan pada contoh batuan di lokasi AIK/8/1 dan

AIK/9/5.Analisis mikrofosil terhadap kandungan fosil foraminifera kecil bentonik

menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan Satuan Napal berada dalam zona

Neritik Luar – Batial Atas.

Kesebandingan Stratigrafi

Berdasarkan ciri litologi dan analisis batuan yang telah dilakukan, Satuan Napal ini

dapat disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk, 1995). Tetapi terdapat

beberapa perbedaan berdasarkan analisa yang telah dilakukan yaitu umur dari satuan

batuan.

Hubungan Stratigrafi

Pada satuan ini, hubungan dengan satuan yang lebih tua yaitu Satuan Batugamping

Kalkarenit adalah berupa kontak berangsur.

29

3.2.5 Satuan Aluvial

Satuan ini terdapat pada daerah penelitian tetapi tidak dapat terpetakan pada peta

geologi skala 1:12500.

Ciri Litologi

Satuan aluvial daerah penelitian terdiri dari material lepas berukuran lempung

sampai bongkah yang berupa batugamping bioklastik, batugamping kalkarenit dan

kerikil. Kebundaran material berkisar antara menyudut hingga membundar. Material-

material tersebut merupakan hasil erosi dari satuan batuan yang lebih tua.

Foto 3.11 Menunjukkan material-material lepas sebagai hasil erosi batuan yang lebih tua.

Umur

Satuan ini berumur Resen karena proses pembentukannya masih berlangsung hingga

saat ini.

Hubungan Stratigrafi

Satuan Aluvial memiliki hubungan yang tidak selaras dengan satuan batuan yang

lebih tua.

30

III.3 Struktur Geologi

Struktur geologi yang terdapat pada daerah penelitian berupa sesar naik dan sesar

robekan yang memiliki arah relatif timurlaut – baratdaya dan baratlaut - tenggara.

Bukti-bukti di lapangan yang dapat menunjukkan adanya struktur tersebut antara lain

berupa kekar gerus (shear fracture), kekar tarik (gash fracture), zona hancuran, dan

gawir – gawir berupa tebing tinggi yang cukup terjal.

Foto 3.12 Shear fracture dan Gash fracture yang berada pada daerah penelitian yang hadir

sebagai struktur penyerta daris struktur yang ada.

III.3.1 Sesar Naik Gunung Antu

Pada daerah penelitian memiliki arah yang relatif berarah timurlaut – baratdaya,

yang terbentuk akibat tegasan utama yang berarah baratlaut – tenggara, arah sesar

naik sesuai bila menggunakan konsep Simple Shear (Harding, 1965), bukti

dilapangan keberadaan sesar naik ini adalah adanya gawir (Foto3.13) yang terbentuk

antara lembah dan bukit yang memisahkan Satuan Batugamping Terumbu dengan

Satuan Batugamping Kalkarenit. Pada sesar naik ini terbentuk juga sesar geser

berupa sesar robekan yang hadir sebagai akomodasi akibat terbentuknya sesar naik,

arah dari sesar robekan ini hampir utarabaratlaut – selatantenggara.

31

Foto 3.13 Gawir sesar hasil dari struktur berupa tear fault pada bagian kiri dan kelurusan

struktur pada SRTM pada bagian kanan dan singkapan batugamping yang dipengaruhi oleh

sesar naik.