PETROGENESIS BATUAN GRANITOID DI DESA KETRO,...

UNIVERSITAS DIPONEGORO

PETROGENESIS BATUAN GRANITOID DI DESA KETRO,

KECAMATAN TULAKAN, KABUPATEN PACITAN,

PROVINSI JAWA TIMUR BERDASARKAN PETROGRAFI

DAN GEOKIMIA

TUGAS AKHIR

MOHAMMAD ARIFIN SIDIQ

21100113130078

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

DESEMBER 2017

i


PETROGENESIS BATUAN GRANITOID DI DESA KETRO,

KECAMATAN TULAKAN, KABUPATEN PACITAN,

PROVINSI JAWA TIMUR BERDASARKAN PETROGRAFI

DAN GEOKIMIA

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Strata-1

MOHAMMAD ARIFIN SIDIQ

21100113130078

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI


v

KATA PENGANTAR

Bismillahirrohmanirrohim. Segala puji bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala

atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir ini. Naskah Tugas Akhir ini menjelaskan mengenai proses pembentukan

batuan granitoid yang berada di Desa Ketro, Kecamatan Tulakan, Kabupaten

Pacitan, Provinsi Jawa Tengah dengan menggunakan metode petrografi dan

geokimia. Data geokimia berupa konsentrasi oksida utama yang berasal dari

sampel granitoid dan andesit, yang kemudian dianalisis menggunakan klasifikasi-

klasifikasi untuk mengetahui proses diferensiasi, tingkat afinitas magma, tipe

granitoid, dan lingkungan tektonik. Keberadaan batuan granitoid di Pulau Jawa

yang sangat terbatas melatarbelakangi penelitian ini. Semoga penelitian ini dapat

bermanfaat bagi penulis dan seluruh civitas akademik.

Semarang, 21 November 2017

Penulis

vi

UCAPAN TERIMAKASIH

Dalam penyusunan naskah Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat

dukungan maupun bimbingan baik secara langsung dan tidak langsung sehingga

naskah Tugas Akhir ini dapat tersusun dengan baik serta dapat selesai tepat waktu.

Dengan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Sungkono dan Ibu Sri Murniati selaku orangtua yang selalu

memberikan dukungan moril dan materiil sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Geologi.

2. Bapak Najib, ST., M.Eng. Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik Geologi,

Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang.

3. Bapak Yoga Aribowo, ST., MT. selaku dosen pembimbing ke-1 yang telah

memberikan bimbingan, petunjuk, kritik dan saran serta membantu dalam

analisis XRF sehingga Tugas Akhir dapat terselesaikan dengan baik.

4. Ibu Anis Kurniasih, ST., MT. selaku dosen pembimbing ke-2 yang telah

memberikan bimbingan, petunjuk, kritik dan saran sehingga Tugas Akhir

dapat terselesaikan dengan baik.

5. Bapak Tri Winarno ST., M.Eng sebagai dosen wali yang selalu memberikan

nasihat, arahan dan bimbingan selama penulis berkuliah di Departemen

Teknik Geologi Universitas Diponegoro.

6. Bapak Dr. Ir. Joko Soesilo, MT. selaku peneliti terdahulu sekaligus dosen di

UPN Veteran Yogyakarta yang telah mengizinkan untuk melanjutkan

penelitiannya dan membantu penelitian ini.

7. Nashruddin, Restu Purnomo, Al Fauzi, mahasiswa Teknik Geologi Undip dan

Muhammad Ghozian, mahasiswa Teknik Perminyakan UPN Veteran

Yogyakarta yang telah membantu dalam pengambilan data lapangan.

8. Mas Afif dan keluarga yang telah membantu dan menyediakan tempat tinggal

selama proses pengambilan data lapangan Tugas Akhir dari awal hingga

selesai.

9. Teman-teman Teknik Geologi Universitas Diponegoro angkatan 2013 yang

telah memberikan banyak pengalaman dan kebersamaan selama penulis di

Teknik Geologi Universitas Diponegoro.

10. Kakak-kakak dan adik-adik teman-teman Himpunan Mahasiswa Teknik

Geologi Magmadipa UNDIP yang telah membantu penulis selama menempuh

kuliah di kampus Teknik Geologi.

Semarang, 21 November 2017

Penulis

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

نس إل ليعبدون وما خلقت الجن وال

“Dan tidaklah Aku menciptakan jin dan manusia melainkan untuk beribadah

kepada-Ku saja.” (QS. Adz-Dzaariyaat: 56).

ت إن فى خلق و ف و ٱلرض و ٱلسم ولى ٱلنهار و ٱليل ٱختل ت ل ب لءاي ٱلذين ﴾ ۱۹ە﴿ ٱللب

يذكرون ا وعلى جنوبهم ويتفكرون فى خلق ٱلل ا وقعود م ت قي و خلقت ماربنا ٱلرض و ٱلسم

نك فقنا عذاب طل سبح ذا ب ﴾۱۹۱﴿ ٱلنار ه

“Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dan silih bergantinya malam

dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal. Yaitu orang-orang

yang mengingat Allah sambil berdiri atau duduk atau dalam keadan berbaring dan

mereka memikirkan tentang penciptaan langit dan bumi (seraya berkata): “Ya

Tuhan kami, tiadalah Engkau menciptakan ini dengan sia-sia, Maha Suci Engkau,

maka peliharalah kami dari siksa neraka.” (Qs. Al Imron : 190-191)

Dengan mengucap puji syukur Alhamdulillah

Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada:

Seluruh Civitas Akademik

viii

SARI

Singkapan granitoid di Desa Ketro, Kecamatan Tulakan, Kabupaten Pacitan,

Jawa Timur merupakan salah satu bukti keberadaan batuan plutonik asam di Pulau

Jawa. Sejauh ini, keberadaan batuan asam di Pulau Jawa sangat terbatas.

Singkapan lainnya dilaporkan terdapat di Meru Betiri, Banyuwangi. Keberadaan

granitoid Tulakan ditandai dengan adanya lepasan material kuarsa berukuran

kerikil. Secara umum kondisi singkapan granitoid Tulakan sudah dalam kondisi

lapuk karena banyaknya vegetasi. Batuan granitoid segar dapat dijumpai pada

tebing dan sungai.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui variasi litologi, proses

diferensiasi, afinitas magma, tipe granitoid, dan lingkungan tektonik granitoid

Tulakan. Metode penelitian yang digunakan adalah observasi lapangan berupa

pendeskripsian kondisi singkapan dan pengambilan sampel batuan granitoid.

Metode kualitatif meliputi pendeskripsian sayatan tipis batuan granitoid. Metode

kuantitatif meliputi analisis geokimia menggunakan X-ray Fluoresence (XRF)

dengan hasil berupa konsentrasi oksida utama.

Hasil penelitian menunjukkan terdapat tiga jenis litologi di lokasi penelitian,

yakni granit, granodiorit, dan andesit. Litologi tersebut didominasi oleh mineral

kuarsa, K-feldspar, dan plagioklas. Mineral biotit, piroksen, dan zirkon hadir

dalam jumlah yg kecil. Mineral sekunder berupa klorit dan serisit hadir

menggantikan mineral mafik dan feldspar. Hasil geokimia menunjukkan proses

diferensiasi berjalan normal berupa fraksinasi kristal. Terdapat satu sampel yang

terjadi anomali pada K2O. Tingkat afinitas magma berada pada Tholeiitic series

hingga Calc-Alkaline series. Nilai A/CNK yang lebih besar dari 1,1 menunjukkan

batuan granitoid Tulakan termasuk peraluminous dan tergolong granitoid tipe S

yang terbentuk pada daerah Continental Colission Granited melalui proses

anateksis yang dibuktikan dengan ketidakhadiran mineral hornblende.

Kata kunci: Pacitan, Batuan Asam, Granitoid, Petrogenesis

ix

ABSTRACT

Granitoid outcrop in Ketro Village, Tulakan Sub-district, Pacitan Regency,

East Java is one evidence of acid plutonic rocks in Java Island. So far, the

presence of acid rocks in Java is very limited. The other outcrop was reported in

Meru Betiri, Banyuwangi. The existence of Tulakan granitoid is characterized by

the gravel-sized quartz material. In generally, the granitoid outcrop conditions are

already in weathered condition due to the large amount of vegetation. Fresh

granitoid rocks can be found on cliffs and rivers.

This study purpose to determine the lithology, differentiation processes,

magma affinities granitoid types, and tectonics setting. The research method used

was field observation by description of outcrop condition and sampling of

granitoid rock. The qualitative method include the description of a thin section of

granitoid rock. The quantitative method include geochemical analysis using XRF

with the result of a major oxide concentration.

The results show that there are three types of lithology in the study sites,

named granite, granodiorite, and andesite. The lithology is dominated by quartz,

K-feldspar, and plagioclase. Biotite, pyroxene, and zircon minerals are present in

small quantities. Secondary minerals of chlorite and sericite occur and replace

mafics and feldspars minerals. The geochemical results show a normal process of

differentiation in the form of crystal fractionation. There is one sample of

anomalous occurrence on K2O. The magma affinity level is Tholeiitic series to

Calc-Alkaline series. Ratio of A/CNK value greater than 1.1 indicates Tulakan

granitoid rock including peraluminous and belongs to S-type granitoid formed in

the Continental Colission Granited region through anatextical process as

evidenced by the absence of hornblende minerals.

Keywords: Pacitan, Acid Rocks, Granitoid, Petrogenesis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ................................................ iii

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI........................ iv

KATA PENGANTAR ......................................................................................... v

UCAPAN TERIMAKASIH................................................................................ vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... vii

SARI ..................................................................................................................... viii

ABSTRACT ......................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Penelitian ........................................................................ 1

1.2 Masalah Penelitian ................................................................................... 2

1.3 Objek Penelitian ....................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 2

1.5 Ruang Lingkup Penelitian ........................................................................ 3

1.6 Kesampaian Lokasi .................................................................................. 4

1.7 Penelitian Terdahulu ................................................................................ 4

1.8 Sistematika Penulisan .............................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 6

2.1 Geologi Regional ..................................................................................... 6

2.1.1 Fisiografi Regional......................................................................... 6

2.1.2 Stratigrafi ....................................................................................... 7

2.1.3 Struktur Geologi............................................................................. 11

2.1.4 Magmatisme Pulau Jawa................................................................ 12

2.2 Magma dan Batuan Beku ......................................................................... 13

2.2.1 Evolusi Magma .............................................................................. 13

2.2.2 Tekstur Batuan Beku...................................................................... 14

2.2.3 Tekstur Khusus Batuan Beku ......................................................... 16

2.3 Batuan Granitoid ...................................................................................... 22

2.4 Tipe Granitoid .......................................................................................... 26

2.5 Geokimia Granitoid ................................................................................. 28

2.6 Hipotesis Penelitian.................................................................................. 30

BAB III METODOLOGI ................................................................................... 32

3.1 Tahapan Pra-Lapangan ............................................................................ 32

3.2 Tahapan Lapangan ................................................................................... 33

3.3 Tahapan Pasca Lapangan ......................................................................... 34

3.4 Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 42

4.1 Pendahuluan ............................................................................................. 42

4.2 Litologi Daerah Penelitian ....................................................................... 43

xi

4.3 Analisis Geokimia .................................................................................... 59

4.4 Pembahasan .............................................................................................. 65

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 74

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 74

5.2 Saran......................................................................................................... 74

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 75

LAMPIRAN ......................................................................................................... 78

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lokasi Penelitian Granitoid Tulakan .......................................... 3

Gambar 2.1 Peta Fisiografi Daerah Jawa Tengah-Jawa Timur (Van

Bemmelen, 1949 dalam Hartono, 2010)..................................... 6

Gambar 2.2 Pola Struktur Pulau Jawa (Pulunggono dan Martodjojo, 1994) . 11

Gambar 2.3 Jalur Subduksi dan Busur Magmatik Dari Pra Tersier Sampai

Kuarter (Katili, 1975 dalam Sujanto dan Sumantri, 1977) ......... 12

Gambar 2.4 Seri Reaksi Bowen (Dyar dkk., 2008) ........................................ 14

Gambar 2.5 Tekstur Faneroporfiritik (Raith dkk., 2012) ............................... 17

Gambar 2.6 Tekstur Porfiroafanitik (MacKenzie dkk., 1982) ....................... 17

Gambar 2.7 Tekstur Graphic (MacKenzie dkk., 1982) ................................. 18

Gambar 2.8 Tekstur Granophyric (MacKenzie dkk., 1982) .......................... 18

Gambar 2.9 Tekstur Myrmekitic (MacKenzie dkk., 1982)............................. 19

Gambar 2.10 Tekstur Perthitic (MacKenzie dkk., 1982) ................................. 19

Gambar 2.11 Tekstur Zoning Pada Plagioklas (MacKenzie dkk., 1982) ......... 20

Gambar 2.12 Mineral Kuarsa (Raith dkk., 2012) ............................................. 22

Gambar 2.13 Mineral Plagioklas (Raith dkk., 2012) ....................................... 23

Gambar 2.14 Mineral Mikroklin (Raith dkk., 2012) ........................................ 23

Gambar 2.15 Mineral Ortoklas (Raith dkk., 2012) .......................................... 24

Gambar 2.16 Mineral Hornblenda (MacKenzie dan Guilford, 1980) .............. 24

Gambar 2.17 Mineral Biotit (MacKenzie dan Guilford, 1980) ........................ 25

Gambar 2.18 Klasifikasi Batuan Beku Plutonik (Streckeisen, 1976) .............. 25

Gambar 2.19 Hubungan Antara Mineralogi dan Komposisi Kimia (Shand,

1947 dalam Clarke, 1992) .......................................................... 29

Gambar 3.1 Klasifikasi Batuan Beku Plutonik (Streckeisen, 1976) .............. 35

Gambar 3.2 Diagram Harker (1909) .............................................................. 37

Gambar 3.3 Klasifikasi Batuan Plutonik Berdasarkan Persentase TAS (Cox

dkk., 1979) .................................................................................. 38

Gambar 3.4 Klasifikasi Tingkat Alkalinitas Batuan (Peccerillo dan Taylor,

1976 dalam Rollinson, 1993) ..................................................... 38

Gambar 3.5 Diagram Tipe Granitoid (Maniar dan Piccoli, 1989) ................. 39

Gambar 3.6 Diagram Shand Index (Shand, 1943 dalam Maniar dan Piccoli,

1989) ........................................................................................... 40

Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian .............................................................. 41

Gambar 4.1 Peta Titik Pengambilan Data ...................................................... 42

Gambar 4.2 (A) Singkapan Granitoid GMT 2, (B) Kenampakan Dekat

Singkapan Granitoid ................................................................... 44

Gambar 4.3 Petrografi Sayatan GMT 2.......................................................... 45

Gambar 4.4 Tekstur Zoning Pada Sayatan GMT 2 ........................................ 45




Gambar 4.7 Tekstur Perthite Pada Sayatan GMT 3 ....................................... 48


xiii







Singkapan ................................................................................... 52












Gambar 4.23 Hasil Analisis Diagram Harker .................................................. 61

Gambar 4.24 Tingkat Alkalinitas Magma Granitoid Tulakan ......................... 62

Gambar 4.25 Hasil Analisis Diagram Jenis Batuan Plutonik (Cox dkk, 1979) 63

Gambar 4.26 Tipe Granitoid Tulakan Berdasarkan Diagram Maniar dan

Piccoli (1989) ............................................................................. 64

Gambar 4.27 Lingkungan Tektonik Pembentuk Granitoid Tulakan (Shand,

1943) ........................................................................................... 65

Gambar 4.28 Ilustrasi Tektonik Pada Umur Kapur (modifikasi Prasetyadi,

2007) ........................................................................................... 72

Gambar 4.29 Ilustrasi Tektonik Pada Umur Eosen Tengah (modifikasi

Prasetyadi, 2007) ........................................................................ 72

Gambar 4.30 Ilustrasi Tektonik Pada Umur Oligo-Miosen (modifikasi

Prasetyadi, 2007) ........................................................................ 73

Gambar 4.31 Lepasan Material Kuarsa Asal Granitoid Tulakan Berukuran

Kerikil ......................................................................................... 73

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kolom Stratigrafi Pegunungan Selatan Dari Beberapa Peneliti

Terdahulu (Hartono, 2010) .............................................................. 8

Tabel 2.2 Klasifikasi Granitoid S-I-A-M (Winter, 2001) ............................... 27

Tabel 2.3 Klasifikasi Kimia Granitoid (Clarke, 1992) .................................... 30

Tabel 3.1 Alat Penelitian ................................................................................. 33

Tabel 3.2 Alat dan Perangkat Lunak Pasca Lapangan .................................... 34

Tabel 3.3 Pembagian Kelompok Batuan Granitoid Berdasarkan Total K-

Feldspar dan Plagioklas ................................................................... 36

Tabel 4.1 Nilai Konsentrasi Oksida Utama Analisis XRF .............................. 60

Tabel 4.2 Tabel Senyawa Oksida Utama Batuan ............................................ 63

Tabel 4.3 Tabel Perhitungan A/NK dan A/CNK ............................................ 64

Tabel 4.4 Tabel Hasil Deskripsi Batuan Granitoid di Desa Ketro, Pacitan .... 68

Tabel 4.5 Tabel Hasil Analisis XRF Pada Batuan Granitoid di Desa Ketro,

Pacitan ............................................................................................. 71

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Hasil Deskripsi Petrografi ......................................................... 78

LAMPIRAN 2 Data Konsentrasi Oksida Utama ............................................... 83

Lampiran 2.1 Konsentrasi Oksida Utama GMT 2 ........................................ 84



Lampiran 2.4 Konsentrasi Oksida Utama AND 5 ......................................... 87


PETROGENESIS BATUAN GRANITOID DI DESA KETRO,...

Documents

Transcript of PETROGENESIS BATUAN GRANITOID DI DESA KETRO,...