PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-10 PERAN … · 2018. 2. 28. · PROCEEDING, SEMINAR...

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-10 PERAN PENELITIAN ILMU KEBUMIAN DALAM PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR DI INDONESIA

13 – 14 SEPTEMBER 2017; GRHA SABHA PRAMANA

861

PENGARUH STRUKTUR GEOLOGI TERHADAP PERKEMBANGAN DIAGENESIS

BATUGAMPING DI GEGUNUNG, KECAMATAN PENGASIH, KULONPROGO.

Imam Dwi Wicaksono1*

Srijono1

1Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

*Email :[email protected]

ABSTRAK

Daerah Gegunung, Kecamatan Pengasih, Kabupaten Kulonprogo secara koordinat UTM zona 49s

berada pada koordinat 9135100-9137100 mU dan 406400-408400 mT, merupakan tepi Timur

pegunungan Kulonprogodan diapit oleh Sungai Serang di bagian Utara dan Perbukitan Menoreh di bagian Selatan.Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh struktur geologi terhadap perkembangan

diagenesis batugamping dengan metode petrografi dan analisis kelurusan. Secara stratigrafi daerah

penelitian terdiri empat satuan batuan yaitu satuan batupasir karbonatan berlapis menjari dengan

satuan perulangan batupasir karbonatan-napal, dan keduanya menjari dibagian bawah dengan satuan batugamping berlapis kemudian secara tidak selaras diendapkan endapan lempung pasiran, endapan

pasir lempungan, dan endapan pasir kerikilan yang saling menjari. Bentuk asal dari litologi

batugamping berlapisterdiri dari perbukitan kerucut kars terisolir dan perbukitan kerucutkars , keduanya terbentang dengan arah Tenggara – Baratlaut. Pembentukan kerucut kars disebabkan oleh

kelurusan struktur geologi dengan arah Utara-Selatan, Barat-Timur, dan Baratlaut-Tenggara, dengan

struktur berupa sesar geser dekstar, sesar geser sinistral, dan sesar normal. Karstifikasi berkembang baik pada bagian lereng dan puncak kerucut kars dan kurang berkembang pada bagian tubuh kerucut

kars. Terdapat perbedaan diagenesis akibat adanya perbedaan karstifikasi. Perbedaan diagenesis

berupa proses neomorfisme dan semen isopachous bladed yang menandakan interaksi batuan dengan

freshwater. Struktur geologi mengakibatkan permiabilitas batuan lebih tinggi dan mengakibatkan

batuan semakin banyak berinteraksi dengan freshwater.

Kata kunci : batugamping, diagenesis, petrografi, struktur geologi

1. Pendahuluan

Secara administratif daerah penelitian terletak pada Desa Gegunung dan termasuk kedalam

Kecamatan Pengasih, Kabupaten Kulonprogo.Secara geografis daerah penelitian terletak pada

koordinat UTM 9135100-9137100 mU dan 406400-408400 mT pada zonasi 49S. Daerah penelitian

merupakan perbukitan yang terbentuk pada bagian kaki dari Pegunungan Kulonprogo Daerah penelitian termasuk ke dalam satuan morfologi perbukitan sentolo (Bemmelen,

1949).Perbukitan Sentolo ini memiliki ketinggian yang berkisar antara 50–150 mdi atas permukaan

laut dengan besar rerata kelerengan 15%.Satuan perbukitan Sentolo ini meliputi daerah Kecamatan Pengasih dan Sentolo.Menurut Selvina (2012), daerah penelitian berkembang tiga jenis morfologi

yang menunjukkan rona mottled, rona banded, dan rona uniform pada foto udara. Rona mottled

umumnya merupakan bentukan morfologi yang berkembang pada bentang alam kars. Daerah penelitian pada beberapa bagian telah menunjukkan terjadinya karstifikasi, baik kars

minor maupun kars mayor. Terlihat bentukan morfologi kars mayor dan minor intensif pada bagian

baratlaut. Kars minor umumnya berkembang baik pada bagian puncak dan lereng bukit kars. Akan

tetapi karstifikasi tidak bekerja menyeluruh dalam tubuh kerucut kars. Ketika terjadi penambangan oleh warga maka kenampakan litologi akan terlihat segar. Hal inilah yang mendasari penelitian, untuk

mengetahui perbedaan diagenesis pada bagian lereng dan tubuh dari kerucut kars.

1.1. Stratigrafi Regional Menurut Rahardjo, dkk.(1995), daerah penelitian tersusun oleh Formasi Sentolo kemudian

diendapkan secara tidak selaras diatasnya berupa endapan alluvial.

1.1.1. Formasi Sentolo

mailto:[email protected]



862

Formasi Sentolo diendapkan secara tidak selarahdiatas Formasi Andesit Tua. Hubungan

Formasi Sentolo dengan Formasi Jonggrangan adalah menjari, akan tetapi pada beberapa tempat Formasi Sentolo lebih tua daripada Formasi Jonggrangan. Foramasi Sentolo terdiri dari batugamping

dan batupasir napalan.Bagian bawah terdiri atas konglomerat yang ditumpuki oleh napal tufan dengan

sisipan tuf. Batuan ini ke arah atas berangsur-angsur berubah menjadi batugamping berlapis bagus yang kaya akan foraminifera. Ketebalan formasi ini sekitar 950 m.

1.1.2. Alluvial

Endapan alluvial terdiri dari kerakal, pasir, lanau, dan lempung sepanjang sungai yang besar dan

dataran pantai.Endapan alluvial menumpang secara tidak selaras di atas Formasi Sentolo.Menurut Rahardjo, dkk. (1995), endapan ini terdiri dari endapan Merapi Muda dan endapan Merapi Tua,

endapan aluvial sungai dan pantai. Endapan alluvial sungai secara umum terdiri dari komponen pasir

halus – pasir kasar, agregat andesit, breksi tuf, yang berukuran butir kerikil hingga kerakal atau berangkal

1.2. Struktur Geologi Regional

Menurut Barianto dkk., (2009), aktivitas tektonik yang terjadi dari pre-Oligosen – Miosen Akhir merupakan fase kompresi dengan kelurusan berarah utara – selatan dan timurlaut - baratdaya berupa

sesar geser sinistral dan berarah baratlaut – tenggara berupa sesar geser dekstral. Aktivitas tektonik

dari Miosen Akhir – Pliosen merupakan fase ekstensi dengan kelurusan Timur – Barat berupa sesar normal.Pada Pliestosen terjadi reaktivasi sesar berarah utara-selatan dan baratlaut – tenggara sebagai

sesar normal. Dengan adanya intensitas struktur cukup tinggi akibat tektonisme ini akan

mempengaruhi perkembangan karstifikasi di Gegunung.

2. Metode Penelitian

2.1. Analisis Citra Analisis citra dilakukan dengan melakukan anilisis foto udara pada lokasi penelitian dengan

luasan wilayah 4 km2, dan interval kontur 12,5 m. Analisis foto udara untuk mengetahui bentukan

morfologi dan kelurusan yang berperan dalam pembentukan morfologi kars di daerah penelitian. Data

kelurusan akan diolah menggunakan softwarerockworks 16 untuk mengetahui arah kelurusan utama.

2.2. Petrografi

Analisis petrografi dengan perbesaran 4x, 10x, dan 100x untuk mengetahaui proses diagenesis

dan jenis semen pada empat sampel batuan. Penentuan sampel batuan didasarkan pada batuan yang

sama tetapi berbeda dalam tingkat karstifikasinya. Dua sampel batuan yang mengalami karstifikasi minor berada pada lereng bukit kars, sedangkan dua sampel batuan yang lainnya berada pada lereng

bukit sisa penambangan warga.

3. Data dan Hasil Penelitian

3.1. Kelurusan Struktur

Pengamatan citra digunakan untuk mengamati dan mendeliniasi kelurusan struktur pada daerah

penelitian. Berdasarkan pengamatan hasil deliniasi kelurusan struktur, kemudian dilakukan pengolahan data dengan rockworks 16dan menghasilkan arah dominan kelurusan struktur (Gambar

3):Utara-Selatan, Barat-Timur, dan Tenggara-Baratlaut.Berdasarkan pengamatan citra, terlihat sesar

utama berarah Tenggara-Baratlaut menunjukkan sesar geser dekstral, dan sesar geser sinistral dengan

arah Utara-Selatan. 3.2. Diagenesis

Litologi daerah penelitian (Gambar 7) terdiri dari batupasir karbonatan berlapis yang menjari

dengan satuan perulangan batupasir karbonatan-napal, keduanya menjari dibagian bawah dengan satuan batupasir berlapis tipis, kemudian diendapkan secara tidak selaras endapan lempung pasiran,

endapan pasir lempungan, dan endapan pasir kerikilan yang saling menjari.

Geomorfologi daerah penelitian (Gambar 8) dibagi menjadi 7 satuan morfologi yaitu satuan

kerucut kars, satuan kerucut kars terisolir, satuan perbukitan struktural berlereng curam, satuan



863

perbukitan struktural berlereng sedang, satuan perbukitan struktural berlereng landau, satuan lembah

kars, dan satuan dataran alluvial. Diagenesis merupakan proses yang terjadi setelah proses sedimentasi pada suatu batuan meliputi

proses kimia maupun fisika, namun perubahan ini bukan yang disebabkan oleh perubahan suhu

maupun tekanan (metamorfisme) (Scholle, 2003 dalam Larikiansyah, 2015). Terdapat beberapa diagenesa yang bekerja pada daerah penelitian (Tabel 1)yaitu :

3.2.1 Mikritasasi Mikrobial

Mikritisasi mikrobial merupakan proses diagenesisyang terjadi pada saat batuan masih

mendapat pengaruh dari lingkungan pengendapan. Diagenesis yang berkembang pada sampel batuan berupaboring dan micrite envelope Gambar (4 dan 5).Boring terjadi akibat adanya

aktivitas makhluk hidup yang membuat lubang pada batuan kemudia terisi oleh butiran

micrite.Micrite envelope merupakan selubung micrite pada butiran karbonat. 3.2.2 Neomorfisme

Neomorfisme adalah proses diagenesis yang dicirikan oleh adanya perubahan suatu mineral

atau kristal yang ukurannya berubah menjadi lebih kecil ataupun lebih besar. Proses berubahnya

ukuran kristal dari halus menjadi kasar disebut aggrading neomorpishm (Gambar 4). Neomorfisme terjadi begitu cepat pada daerah beriklim humid, terutamanya akibat banyaknya

kandungan freshwater (Longman, 1980).

Pada Gambar 4 menunjukkan adanya perubahan ukuran kristal semen drussy mossaic yang berukuran kecil menjadi lebih besar. Perubahan ini terjadi akibat adanya perubahan lingkungan

diagenesis dari burial menjadi freshwater pheatic.Proses inilah yang membedakan dengan batuan

yang tidak mengalami karstifikasi, karena batuan yang mengalami karstifikasi pada bagian struktur akan banyak mengalami interaksi dengan freshwater.

3.2.3 Sementasi

Sementasi merupakan proses yang paling umum terjadi pada batuan karbonat dimana

semen atau sparit mengisi ruang antar butiran yang kosong akibat adanya pelarutan. Semen dengan bentuk umum yang muncul pada sayatan diantaranya adalah bladed dan equant.Sementasi

yang muncul pada pengamatan mencirikan dua lingkungan diagenesa yaitu freshwater phreatic

dan burial. Semen berbentuk bladed yang terbentuk adalah semen isopachous bladed (Gambar 4 dan

5).Semen ini mencirikan lingkungan freshwater phreatic, yang umumnya menghubungkan antara

2 butir.Semen berbentuk equant adalah drussy-equant mossaic (Gambar 4 dan 5).Semen ini merupakan semen yang terbentuk pada lingkungan burial. Akibat adanya pembebanan yang

cukup tinggi, maka akan menghasilkan semen yang tidak memiliki orientasi dan membentuk

seperti pecahan-pecahan kristal.

3.2.4 Kompaksi Produk kompaksi yang teramati pada sayatan tipis berupa kompaksi mekanik dan

kimia.Kompaksi mekanik ini menyebabkan pengurangan ketebalan, porositas, permeabilitas,

serta menyebabkan adanya pecahan dan distorsi pada butiran.Contoh dari kompaksi mekanik adalah terbentuknya fracturing pada batuan dan menjadi porositas sekunder pada batuan.

Selain adanya kompaksi mekanik juga terdapat kompaksi kimia, yaitu stylolite (Gambar 4

dan 5) yang dicirikan oleh retakan yang tidak planar, karena retakan ini disebabkan oleh adanya

reaksi kimia ketika batuan mendapatkan tekanan. Adanya produk kompaksi menunjukan bahwa lingkungan diagenesa telah melewati tahap pada lingkungan burial.

3.2.5 Pelarutan

Pelarutan merupakan proses diagenesa yang terjadi akibat larutnya komponen karbonat saat fluida pori tidak jenuh (unsaturated) oleh mineral - mineral karbonat. Hal ini dipengaruhi oleh

mineral yang tidak stabil serta nilai pH yang rendah umumnya akibat adanya interaksi air

meteorik dengan CO2yang membentuk air asam bikarbonat sehinga lingkungan menjadi asam. Fluida dalam pori akan semakin agresif melarutkan karbonat apabila terkandung konsentrasi gas

𝐶𝑂2 yang dilepaskan oleh jasad organik.

Umumnya intensitas pelarutan akan tinggi pada lingkungan vados daripada phreatic

maupun burial. Pelarutan ini akan menghasilkan porositas sekunder berupa interpartikel, vuggy, intrapartikel (Gambar 4 dan 5) yang teramati pada pengamatan sayatan tipis di daerah penelitian.



864

4. Pembahasan

Bentukan-bentukan kerucut kars disebabkan oleh struktur geologi yang berkembang pada daerah

penelitian. Bentukan kerucut kars intensif pada bagian Baratlaut dari daerah penelitian. Karstifikasi berkembang baik pada bagian lereng dan puncak kerucut kars. Karstifikasi hanya bekerja baik dengan

ketebalan sekitar2 m dari permukaan. Akibat adanya struktur geologi ini memicu terjadinya perbedaan

diagenesis pada bagian permukaan yang mengalami karstifikasi dengan dibagian bawah permukaan

atau bagian tubuh dari kerucut kars. Terdapat perbedaan diagenesis pada bagian lereng dan tubuh kerucut kars sesuai Tabel 1 yaitu

proses neomorfisme dan semen isopachous bladed. Kedua diagenenesis ini sangat erat kaitannya

dengan interaksi antara batuan dengan freshwater. Menurut Longman (1980), neoformise akan terjadi sangat cepat pada lingkungan dengan iklim basah terutama karena kandungan freshwater yang banyak.

Isopachous bladed merupakan salah satu semen yang mencirikan lingkungan freshwater phreatic. Hal

ini menandakan bahwa batuan pada lereng bukit mengalami interaksi lebih intensif dibandingkan dengan batuan pada tubuh kerucut kars.

Berdasarkan hasil perbedaan diagenesis ini, maka struktur geologi dengan arah kelurusan utara-

selatan, barat-timur, dan baratlaut-tenggara merupakan struktur yang membentuk morfologi kerucut

kars. Selain sebagai faktor utama pembentuk morfologi kars, struktur geologi ini memperbesar permiabilitas batuan, sehingga akan pada bagian struktur interaksi dengan freshwater akan lebih tinggi

dan menyebabkan perbedaan diagenesis dengan menghasilkan produk diagenesis yaitu neomorfisme

dan isopachous bladed.

5. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan diatas, dapat ditarik beberapa kesimpulan mengenai penelitian ini, diantaranya:

5.1 Pembentukan kerucut kars disebabkan oleh perpotongan struktur geologi dengan arah kelurusan

struktur; Utara-Selatan, Baratlaut-Tenggara, Timur-Barat.

5.2 Karstifikasi terjadi intensif pada bagian puncak dan lereng dari kerucut kars terisolir, dan tidak intensif pada bagian tubuh kerucut kars.

5.3 Struktur geologi meningkatkan permiabilitas batuan, pada zona struktur interaksi batuan

denganfreshwaterakan meningkat sehingga menghasilkan proses neomorfisme dan semen isopachous bladed.

Acknowledgements

Terima kasih kepada Jurusan Teknik Geologi UGM melalui program dana hibah dosen yang telah

membiayai penelitian ini mengenai pengaruh struktur geologi terhadap perkembangan diagenesis. Secara personal juga kepada Undang Sukandi yang telah melakukan preparasi sayatan tipis, juga

kepada Hendra Maulana Irvan, Sigit Dwi Kurniawan, dan Rifika Octaviandra yang telah membantu

dalam diskusi sehingga penelitian ini dapat terselesaikan tepat waktu dan lancar.

Daftar Pustaka

Barianto, D.H. Aboud, E., and Setijadji, L.D. 2009.Structural Analysis using Landsat TM, Gravity

Data, and Paleontological Data from Tertiary Rocks in Yogyakarta, Indonesia.Memoir of the

Faculty Engineering, Kyushu University.

Boggs, Sam. 2009.Petrology of sedimentary rocks second edition. New York ;Cambridge university

press.

Larikiansyah. 2015. AnalisisDiagenesis Batuan Karbonat dengan Metode Petrografi Studi Kasus

Batugamping Wonosari di Desa Monggol, Kecamatan Saptosari,Kabupaten Gunungkidul, Daerah

Istimewa Yogyakarta. Yogyakarta ; Jurusan Teknik Geologi IST Akprind.

Longman, M.W., 1980. Carbonate Diagenetic Textures from Nearsurface Diagenetic Environments.

American Association of Petroleum Geologists, Bulletin, 64,



865

Rahardjo, W., Sukandarrumidi dan Rosidi, HMD., 1995, Peta Geologi Lembar Yogyakarta, Pusat

Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Selvina, N. 2012.Tugas Akhir : Pemetaan Foto Udara untuk Studi Morfologi Formasi Sentolo Di Sekitar Sungai Serang, Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogyakarta. Yogyakarta : Jurusan Teknik

Geologi UGM

Tucker, M.E. and Wright, V.P., 1990. Carbonate Sedimentology. Blackwell Scientific Publications,

Oxford, London, Edinburg, Cambridge.

Van Bemmelen, R.W., 1949, The Geology of Indonesia Vol. IA, General Geology of Indonesia and

Adjacent Archipelago, Government Printing Office, The Hague.

Gambar 1.Lokasi penelitian tersusun oleh Formasi Sentolo dan Endapan Aluvial.Lokasi penelitian

termasuk kedalam Kecamatan Pengasih, Kabupaten Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogyakarta.

Gambar 2. Analisis kelurusan struktur geologi melalui kenampakan foto udara skala 1;60.000. Didapatkan arah kelurusan utama struktur geologi yaitu Utara-Selatan, Barat-Timur, dan Baratlaut-

Tenggara.



866

Gambar 3. Lokasi pengambilan sampel pada bagian lereng kerucut kars (1A dan 1B) yang mengalami

karstifikasi minor, dan pengambilan sampel pada kerucut kars bekas penambangan (2A dan 2B).



867

Gambar 4. Plate A.1 dan A.2 merupakan sample pada lereng kerucut kars yang mengalami

karstifikasi minor. Pada medan pandang (MP) A berkembang diagenesis berupa isopachous bladed

(ib) dan micrite envelope (me). Pada MP B berkembang proses aggrading neomorfisme (neo) drussy mosaic menjadi ukuran lebih besar. Pada MP C berkembang semen isopachous bladed (ib) dan drussy

mosaic (dm). Pada MP D berkembang mikritasi boring (bor) dan fracturing (fr) . Pada MP E

berkembang semen drussymosaic (dm), stylolite (sty), danvuggy (vug).



868

Gambar 5. Plate B.1 dan B.2 merupakan sampel pada bagian tubuh kerucut kars yang kurang

berkembang kars minor. Pada MP A terlihat adanya micriteenvelope (me) dan vuggy (vug). Pada MP

B berkembang stylolite (sty) dan isopachous (isp). Pada MP C berkembang mikritisasi boring (bor) dan semen ispachous (isp). Pada MP D berkembang semen drussymosaic (dm). Pada MP E

berkembang proses pelarutan intrapartikel (ip).



869

Gambar 6.Urutan lingkungan diagenesesis daerah penelitian dari marinephreatic-burial-meteoric

(freshwater) phreatic-meteoricvadose. (modifikasi Tucker dan Wright, 1990).



870

Gambar 7.Peta Geologi daerah penelitian yang terdiri dari 6 satuan batuan, dan berkembang struktur

geologi berupa sesar geser dan sesar normal.



871

Gambar 8. Peta geomorfologi daerah penelitian terdiri dari 7 satuan morfologi, dimana kerucut kars

sudah mulai berkembang yang mencirikan suatu bentang alam kars.



872

Tabel 1. Tipe-tipe diagenesis yang berkembang pada batuan lereng kerucut kars dan tubuh

kerucut kars, menunjukkan bahwa lingkungan diagenesis berkembang dari marine phreatic-vadose sesuai Gambar 5.

Sampel

1.a dan 1.b 2.a dan 2.b

Tipe Diagenesis

Kompaksi : Stilolit Fracturing Kompaksi : Stilolit

Mikritisasi Mikritisasi

Pelarutan Pelarutan

Neomorfisme Sementasi : Drussy mosaic

Isopachous Sementasi: Drussy mosaic

Isopachous bladed

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-10 PERAN … · 2018. 2. 28. · PROCEEDING, SEMINAR...

Documents

Transcript of PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-10 PERAN … · 2018. 2. 28. · PROCEEDING, SEMINAR...