PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf ·...

13
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11 PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA 5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA 740 GENESA MARMER DAERAH BESOLE, KECAMATAN BESUKI, KABUPATEN TULUNGAGUNG, PROVINSI JAWA TIMUR BERDASARKAN KARAKTERISTIKNYA Anastasia Dewi Titisari 1* Selma Kurniawati 2 1* Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada 2 Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada *corresponding author: [email protected] ABSTRAK Kabupaten Tulungagung, Provinsi Jawa Timur merupakan daerah dengan potensi marmer yang melimpah. Namun di daerah Besole yang terletak di Kabupaten Tulungagung tersebut belum ada kajian geologi mengenai karakteristik marmer. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengetahui karakteristiknya untuk dipergunakan dalam menginterpretasi genesa marmer. Studi ini diharapkan dapat menambah data geologi di daerah penelitian dan selanjutnya dapat membantu untuk keperluan kegiatan eksplorasi sumberdaya mineral industri di daerah tersebut. Secara regional, di sebelah barat laut dari daerah penelitian tersingkap terobosan batuan beku. Satuan marmer di daerah penelitian termasuk dalam Formasi Campurdarat yang tersusun oleh batugamping, dan berasosiasi dengan Satuan Packstone dan Satuan Wackstone. Struktur geologi kurang berkembang di daerah penelitian. Marmer memperlihatkan warna putih kecoklatan dengan struktur nonfoliasi. Hasil pengamatan petrografi, memperlihatkan marmer memiliki ukuran kristal ≤ 0,5 – 2 mm dengan tekstur berupa tekstur kristaloblastik dan relict (tekstur berdasarkan ketahanan proses metamorfisme), tekstur granoblastik (tekstur berdasarkan bentuk mineralnya), dan tekstur khusus yaitu decussate dan saccharoidal. Mineral penyusun marmer didominasi oleh kalsit, dengan mineral-mineral lain berupa dolomit dan hematit. Secara geokimia, marmer mengandung CaO sebesar 54,6 – 56 wt.%, dan secara keteknikan marmer memiliki rata-rata kuat tekan sebesar 781.713 kg/cm². Berdasarkan karakteristik marmer tersebut serta mempertimbangkan kondisi geologi dimana satuan marmer berada di dekat intrusi batuan beku dan tidak dijumpainya batuan metamorf berstuktur foliasi yang berasosiasi dengan satuan marmer, serta kurang berkembangnya struktur geologi di daerah penelitian maka diinterpretasi bahwa proses metamorfisme kontak lebih berperan dalam mengubah protolith packstone dan wackstone menjadi marmer Besole. Kata kunci:besole, genesa, karakteristik marmer, metamorfisme kontak 1. Pendahuluan Kabupaten Tulungagung, Provinsi Jawa Timur merupakan daerah dengan potensi marmer yang melimpah dan memiliki jumlah sumberdaya terukur sebesar 15.731.738 ton (Tushadi, 1990). Namun di daerah Besole yang terletak di kabupaten tersebut belum ada kajian geologi mengenai karakteristik marmer. Studi karakteristik marmer diperlukan untuk dapat menginterpretasi genesa marmer. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengetahui karakteristiknya yang digunakan dalam melakukan interpretasi genesa marmer. Studi ini diharapkan dapat bermanfaat dalam membantu kegiatan eksplorasi sumberdaya mineral industri di daerah tersebut. Beberapa penelitian geologi regional yang telah dilakukan dan menyangkut daerah Besole dan sekitarnya diantaranya adalah penelitian fisiografi regional Jawa bagian timur (Van Bemmelen, 1949), geologi mengenai tektonik dengan struktur geologi, pola tinggian dan rendahan Pegunungan selatan Jawa Timur dari Pacitan hingga Semenanjung Blambangan (Nahrowi, dkk., 1978), dan pemetaan geologi regional Lembar Tulungagung (Samodra, dkk., 1992) dengan skala 1:100.000. Penelitian-penelitian tersebut masih membahas geologi secara

Transcript of PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf ·...

Page 1: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

740

GENESA MARMER DAERAH BESOLE, KECAMATAN BESUKI, KABUPATENTULUNGAGUNG, PROVINSI JAWA TIMUR BERDASARKAN

KARAKTERISTIKNYA

Anastasia Dewi Titisari1*

Selma Kurniawati21*Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada2Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

*corresponding author: [email protected]

ABSTRAKKabupaten Tulungagung, Provinsi Jawa Timur merupakan daerah dengan potensi marmer yangmelimpah. Namun di daerah Besole yang terletak di Kabupaten Tulungagung tersebut belum adakajian geologi mengenai karakteristik marmer. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengetahuikarakteristiknya untuk dipergunakan dalam menginterpretasi genesa marmer. Studi ini diharapkandapat menambah data geologi di daerah penelitian dan selanjutnya dapat membantu untuk keperluankegiatan eksplorasi sumberdaya mineral industri di daerah tersebut. Secara regional, di sebelah baratlaut dari daerah penelitian tersingkap terobosan batuan beku. Satuan marmer di daerah penelitiantermasuk dalam Formasi Campurdarat yang tersusun oleh batugamping, dan berasosiasi denganSatuan Packstone dan Satuan Wackstone. Struktur geologi kurang berkembang di daerah penelitian.Marmer memperlihatkan warna putih kecoklatan dengan struktur nonfoliasi. Hasil pengamatanpetrografi, memperlihatkan marmer memiliki ukuran kristal ≤ 0,5 – 2 mm dengan tekstur berupatekstur kristaloblastik dan relict (tekstur berdasarkan ketahanan proses metamorfisme), teksturgranoblastik (tekstur berdasarkan bentuk mineralnya), dan tekstur khusus yaitu decussate dansaccharoidal. Mineral penyusun marmer didominasi oleh kalsit, dengan mineral-mineral lain berupadolomit dan hematit. Secara geokimia, marmer mengandung CaO sebesar 54,6 – 56 wt.%, dan secaraketeknikan marmer memiliki rata-rata kuat tekan sebesar 781.713 kg/cm². Berdasarkan karakteristikmarmer tersebut serta mempertimbangkan kondisi geologi dimana satuan marmer berada di dekatintrusi batuan beku dan tidak dijumpainya batuan metamorf berstuktur foliasi yang berasosiasi dengansatuan marmer, serta kurang berkembangnya struktur geologi di daerah penelitian maka diinterpretasibahwa proses metamorfisme kontak lebih berperan dalam mengubah protolith packstone danwackstone menjadi marmer Besole.Kata kunci:besole, genesa, karakteristik marmer, metamorfisme kontak

1. PendahuluanKabupaten Tulungagung, Provinsi Jawa Timur merupakan daerah dengan potensi marmer

yang melimpah dan memiliki jumlah sumberdaya terukur sebesar 15.731.738 ton (Tushadi,1990). Namun di daerah Besole yang terletak di kabupaten tersebut belum ada kajian geologimengenai karakteristik marmer. Studi karakteristik marmer diperlukan untuk dapatmenginterpretasi genesa marmer. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengetahuikarakteristiknya yang digunakan dalam melakukan interpretasi genesa marmer. Studi inidiharapkan dapat bermanfaat dalam membantu kegiatan eksplorasi sumberdaya mineralindustri di daerah tersebut.

Beberapa penelitian geologi regional yang telah dilakukan dan menyangkut daerahBesole dan sekitarnya diantaranya adalah penelitian fisiografi regional Jawa bagian timur(Van Bemmelen, 1949), geologi mengenai tektonik dengan struktur geologi, pola tinggian danrendahan Pegunungan selatan Jawa Timur dari Pacitan hingga Semenanjung Blambangan(Nahrowi, dkk., 1978), dan pemetaan geologi regional Lembar Tulungagung (Samodra, dkk.,1992) dengan skala 1:100.000. Penelitian-penelitian tersebut masih membahas geologi secara

Page 2: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

741

regional dan belum membahas lebih detil tentang geologi daerah penelitian maupunkarakteristik marmer yang terletak di Daerah Besole, Kabupaten Tulungagung, Jawa Timur(Gambar 1). Penelitian-penelitian lebih detil di daerah Besole yang pernah dilakukan adalahpenelitian yang lebih memfokuskan pada pemanfaatan limbah marmer (Utami, 2010) danpenelitian mengenai pemanfaatan marmer berdasarkan analisa kuat tekan dan serapan air(Haty, 2011), tetapi penelitian-penelitian detil tersebut belum pernah membahas mengenaikarakteristik dan genesa marmernya. Formasi Campurdarat dan Formasi Nampol merupakanformasi-formasi yang dapat dijumpai di daerah Tulungagung (Gambar 2). Menurut Samodradan Gafoer (1990), Formasi Campurdarat tersusun oleh batugamping hablur, bersisipanbatulempung karbonatan, berumur Miosen Awal sampai Miosen Tengah, dengan lingkunganpengendapan berupa laut dangkal yang berhubungan dengan lingkungan terumbu. Formasi inidipengaruhi oleh batuan terobosan yang diperkirakan berumur Miosen Tengah dan diperkirakanmengubah batugamping menjadi marmer. Formasi Nampol tersusun oleh perulanganbatulempung, batupasir dan tuf sisipan konglomerat dan breksi; berumur Miosen Tengah danberhubungan secara menjari dengan Formasi Campurdarat (Samodra dan Gafoer, 1990).Pikatan dan Kartono (2013) menyebutkan bahwa marmer daerah Besole pada umumnyaberwarna putih kekuningan hingga abu-abu. Penelitian tentang Formasi Campurdaratsebelumnya pernah dilakukan, tetapi berlokasi di daerah Teras (Haty, 2011) yang berjarakkurang lebih 19 km dari daerah Besole.2. Metode Penelitian

Lokasi penelitian berada di daerah Besole, Kecamatan Besuki, Kabupaten Tulungagungdengan luas daerah penelitian 5 x 5 km2 (Gambar 1). Penelitian ini disusun berdasarkan dataprimer yang dihasilkan dari pekerjaan lapangan dan analisis laboratorium. Pekerjaan lapangandilakukan untuk memetakan kondisi geologi, memetakan persebaran marmer, melakukanperhitungan lebar fracture density (densitas rekahan) marmer serta pengambilan conto batuanyang digunakan untuk analisis laboratorium.

Analisis laboratorium yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi analisis petrografi,analisis geokimia Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES)dan analisis sifat keteknikan. Analisis petrografi bertujuan untuk mengetahui tekstur dan jenismineral penyusun batuan. Analisis ini dilakukan di Laboratorium Geologi Optik, DepartemenTeknik Geologi, Universitas Gadjah Mada. Analisis geokimia menggunakan ICP-AES yangdilakukan di Laboratorium ALS-Geochemistry, Ontario, Canada, bertujuan untuk mengetahuikandungan oksida utama pada 4 sampel marmer (M01, M12, M13 dan M19). Sedangkananalisis sifat keteknikan pada 5 sampel marmer (M01, M12, M13, M18 dan M19) untukmengetahui nilai kuat tekan, ketahanan aus, dan serapan air, dilakukan di Laboratorium BahanBangunan, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Universitas Gadjah Mada. Penelitianini juga menggunakan data sekunder berupa citra digital elevation model (DEM) yangdiperlukan untuk analisis pola kelurusan dan relief.

3. DataBerdasarkan modifikasi klasifikasi van Zuidam (1985), daerah penelitian dapat

dikelompokkan menjadi 4 satuan geomorfologi, yaitu satuan dataran, satuan perbukitanberlereng landai, satuan perbukitan berlereng agak curam, dan satuan perbukitan berlerengcuram (Gambar 3). Secara litostratigrafi daerah penelitian tersusun oleh 3 satuan batuan yangterdiri dari satuan wackestone, satuan packstone, dan satuan marmer (Gambar 4). Satuanwackestone diendapkan secara menjari dengan satuan packstone. Satuan wackestonemenempati satuan perbukitan berlereng agak curam, satuan packstone menempati satuan

Page 3: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

742

perbukitan berlereng curam, sedangkan satuan marmer menempati satuan perbukitanberlereng landai dan satuan dataran. Dengan mengacu pada Samodra dan Gafoer (1990) danSamodra dkk. (1992), dan berdasarkan pada ciri litologi daerah penelitian yang berasosiasidengan batugamping maka satuan wackestone, satuan packstone maupun satuan marmer dapatdisebandingkan dengan Formasi Campurdarat. Struktur geologi yang terdapat di daerahpenelitian yaitu sesar geser sinistral diperkirakan yang terletak di bagian tenggara daerahpenelitian (Gambar 4) ditentukan berdasarkan pada analisis peta topografi dan citra DEM.Hal tersebut karena data lapangan untuk penarikan struktur sulit didapatkan.

Marmer yang menjadi objek penelitian berada pada satuan marmer dengan persebarannyaberada di sebelah timur laut daerah penelitian. Singkapan marmer dapat terlihat jelas padalokasi bekas tambang yang pernah dikelola oleh masyarakat (Gambar 5a). Secaramegaskopis, marmer memperlihatkan karakter menyerupai batugamping namun dengankondisi lebih pejal (Gambar 5b), berwarna putih kekuningan, ukuran butir < 1 – 25 mm, nonfoliasi dan kristalin serta tersusun kalsit, dolomit dan hematit.

4. Hasil dan Pembahasan4.1. Karakteristik Tekstur dan Mineral Penyusun Marmer

Analisis petrografi pada 4 sampel (M01, M12, M13 dan M19) digunakan untukmengetahui tekstur batuan dan kelimpahan mineral penyusun marmer daerah penelitian. Hasilanalisis petrografi menunjukkan bahwa marmer tersusun oleh butiran mineral berukuran0.05 – 2 mm yang didominasi oleh mineral kalsit dan memiliki tekstur granoblastik (teksturberdasarkan bentuk mineral), tekstur kristaloblastik dan relict (tekstur berdasarkan ketahananproses metamorfisme),) dan tekstur khusus batuan metamorf yaitu decussate dan saccharoidal.Rangkuman hasil analisis petrografi marmer berdasarkan ukuran butir mineral penyusunmarmer dan tekturnya dapat dilihat pada Tabel 1.

Dari hasil pengamatan petrografi, keempat sampel marmer tersebut memiliki teksturgranoblastik. Kenampakan tekstur granoblastik dapat dilihat pada Gambar 6 yangdirepresentasikan oleh sampel M01. Tekstur granoblastik dicirikan dengan bentuk mineralyang granular (berbentuk butiran), dimana ukuran butiran mineralnya hampir sama danhubungan antar mineral-mineral penyusun batuan saling mengunci (interlocking) serta tidakmemperlihatkan pada orientasi tertentu. Tekstur tersebut menjadi penciri tekstur batuan yangberasosiasi dengan proses metamorfosa kontak (Winter 2001). Dengan demikian, berdasarkantekstur granoblastik yang dimiliki oleh sampel-sampel batuan dari daerah penelitian, makamarmer di daerah Besole dapat dikategorikan sebagai batuan metamorf yang berhubungandengan proses metamorfisme kontak.

Sampel M01, M12 dan M19 dari hasil pengamatan petrografi juga memperlihatkantekstur kristaloblastik. Tekstur kristaloblastik memberi kenampakan sebagai tekstur kristalinpada batuan yang dihasilkan dari rekristalisasi karena proses metamorfosa (Winter, 2001).Tekstur ini dapat dilihat secara jelas pada sampel M12 yang memperlihatkan hasilrekristalisasi pada mineral kalsit (Gambar 7). Berdasarkan kenampakan teksturkristaloblastik yang ditunjukkan oleh sampel-sampel tersebut maka batuan yangdirepresentasikan oleh sampel M01, M12 dan M19 merupakan batuan metamorf. Selain itu,conto marmer M12 dan M13 menunjukkan tekstur sisa (relict) yang dapat dilihat padaGambar 7. Tekstur tersebut memperlihatkan sisa batuan asal atau sisa protolith berupabatugamping yang mengalami metamorfosa dan menyisakan kenampakan seperti algae.Tekstur ini mengindikasikan bahwa batuan asal belum terubah sepenuhnya oleh prosesmetamorfisme. Hal ini disebabkan oleh tingkat atau intensitas metamorfismenya yang

Page 4: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

743

semakin menurun seiring dengan semakin jauh dari sumber penyebab prosesmetamorfismenya yaitu intrusi batuan beku.

Tekstur decussate juga dijumpai pada conto batuan marmer M01, M12 dan M19(Gambar 6). Tekstur ini dicirikan oleh hubungan antar mineral penyusun batuan yangequigranular, interlocking, randomly orientated platy ataupun tabular. Tekstur decussatemerupakan tekstur batuan yang umumnya berasosiasi dengan proses metamorfosa kontak(David, 1983; Winter, 2001). Oleh karena itu, batuan marmer Besole yang direpresentasikanoleh sampel M01, M12 dan M19 dapat dikategorikan sebagai batuan metamorf yangberasosiasi dengan metamorfisme kontak. Sedangkan tekstur saccharoidal ditunjukkan olehsampel M12 dan M13 yang memberikan kenampakan seperti butiran-butiran gula pasir(Gambar 7). Tekstur ini sangat umum dijumpai pada marmer yang terbentuk karenapengaruh proses metamorfosa kontak. Oleh karena itu, kehadiran tekstur saccharoidalsemakin mendukung indikasi bahwa marmer Besole merupakan batuan metamorf yangberasosiasi dengan metamorfisme kontak.

Mineral kalsit yang merupakan mineral yang paling melimpah kehadirannya dalammarmer di daerah penelitian (Tabel 2) mengindikasikan bahwa batuan asalnya atau protolithmarmer adalah batugamping, dalam hal ini berupa satuan wackstone dan satuan packstone.Mineral-mineral lain yang hadir dalam marmer dan berjumlah yang sangat sedikit adalahdolomit dan hematit. Marmer di daerah penelitian umumnya dicirikan dengan warna putihkecoklatan. Walaupun hematit hadir dalam kuantitas yang sangat sedikit, mineral tersebutdiduga berperan sebagai mineral pengotor dalam marmer Besole dikarenakan hematitmerupakan mineral yang mempunyai ciri warna merah kecoklatan sehingga kehadirannyamempengaruhi warna batuan yang mengandungnya.

4.2. Karakteristik Geokimia MarmerAnalisis kandungan senyawa oksida utama menggunakan metode ICP-AES pada sampel

M01, M12, M13, M19 meliputi SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, Cr₂O₃, TiO₂,MnO, P₂O₅, SrO, BaO, dan LoI (Tabel 3). Hasil analisis tersebut menunjukkan persentasesenyawa oksida utama yang bervariasi, dimana kandungan SiO₂ berkisar antara 0,48 % -0,65%, Al₂O₃ 0,01% - 0,12%, Fe₂O₃ 0,12% - 0,27%, CaO 54,6% - 56%, MgO 0,21% - 0,39%,Na₂O 0,02% - 0,03%, K₂O <0,01%, Cr₂O₃ <0,01%, TiO₂ <0,01 % – 0,01%, MnO 0,01%, P₂O₅0,02% - 0,04%, SrO 0,01% - 0,15%, BaO <0,01%, dan LOl 42,8% - 43,2%, dimanakomponen senyawa oksida yang jumlahnya paling dominan adalah CaO. Denganmengintegrasikan hasil pengamatan petrografi dan hasil uji geokimia tersebut maka dapatdilakukan perhitungan mineralogi normatif yang hasilnya menunjukkan bahwa mineral kalsit(CaCO₃) merupakan mineral yang mendominasi hadir dalam marmer sebesar 97.4 – 99.2wt.%, sedangkan kelimpahan mineral dolomit ( CaOMgO.2CO₂ ) relatif sangat sedikit yaitu0,04 – 2,4 wt.%, dan hematit 0.01 – 0.03 wt.% (Tabel 4).

4.3.Karakteristik Keteknikan MarmerHasil uji keteknikan pada 5 buah sampel marmer daerah penelitian memiliki rata-rata

nilai uji kuat tekan sebesar 781.713 kg/cm², rata-rata nilai ketahanan aus sebesar 0.0399(mm/menit) dan rata-rata nilai serapan air sebesar 0.704% (Tabel 5). Nilai kuat tekan yangpaling tinggi dimiliki oleh sampel M12 dengan nilai sebesar 1112.082 kg/cm² dan nilai kuattekan yang paling rendah dimiliki oleh sampel M13 dengan nilai sebesar 371.234 kg/cm².Nilai kuat tekan terkecil yang ditunjukkan oleh sampel M13 yang sangat berbeda jauh dengannilai kuat tekan sampel-sampel yang lain kemungkinan dihasilkan dari uji keteknikan padasampel yang tidak mempunyai bentuk sisi-sisi yang ideal karena kesalahan dalam melakukanpreparasi sampel.

Page 5: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

744

4.4.Karakteristik fracture density (densitas rekahan) marmerPengukuran kekar pada satuan marmer dilakukan pada 10 titik amat yang meliputi STA 1,

STA 1 LP 1, STA 12, STA 12 LP 1, STA 12 LP 2, STA 13, STA 13 LP 1, STA 18, STA 19,dan STA 19 LP 1. Pengukuran kekar dilakukan pada singkapan marmer seluas 1 meter x 1meter (Gambar 7). Hasil pengukuran kekar ditabulasi pada Tabel 6 yang menunjukkan hasilakumulasi dari pengukuran panjang kekar pada singkapan marmer yaitu sebesar 915 cm,sehingga nilai densitas kekarnya sebesar 0.915 m/m². Hasil pengukuran lebar rekahan kekarpada 3 titik amat yang merepresentasikan kondisi marmer daerah penelitian menghasilkanvariasi lebar sebesar 1 – 5.6 cm (Tabel 7). Dengan mengacu pada klasifikasi Average JointSpacing menurut Bieniawski (1989), kekar pada marmer Besole dapat dikategorikan padakelas closely jointed yang dicirikan dengan lebar jarak rekahan berkisar 2.5 – 15.3 cm.

4.5. Karakteristik dan Genesa MarmerInterpretasi genesa marmer di daerah penelitian berdasarkan pada karakteristik

marmer berupa karakteristik tekstur dan mineral penyusun marmer, karakteristik geokimiamarmer, karakteristik keteknikan marmer dan karakteristik fracture density marmer serta padadata geologi daerah penelitian meliputi:

• Secara megaskopis, marmer daerah penelitian mencirikan struktur non-foliasi.Struktur non-foliasi merupakan penciri batuan metamorf yang memperlihatkanorientasi mineral penyusun batuannya acak (random) dan tidak memperlihatkanperlapisan (Gillen, 1982). Struktur ini mengindikasikan bahwa suhu (temperature)bekerja lebih dominan untuk merekristalisasi mineral penyusun marmer yangmenghasilkan tekstur kristaloblastik dan granoblastik, dibandingkan denganbekerjanya tekanan atau pressure pada batuan (David, 1983; Winter, 2001). Perubahanbatuan tersebut yang disebabkan oleh lebih dominannya suhu yang bekerja maka dapatdikatakan bahwa marmer di daerah penelitian terbentuk karena proses metamorfismekontak.

• Keterdapatan tekstur decussate dan saccharoidal maupun tekstur kristaloblasik dangranoblastik pada marmer daerah penelitian, dengan mengacu pada David (1983) danWinter (2001) menunjukkan bahwa tekstur tersebut merupakan penciri batuan yangterbentuknya berasosiasi dengan metamorfisme kontak.

• Mineral penyusun marmer daerah penelitian yang didominasi oleh kalsit (CaCO₃) dandidukung dengan hadirnya tekstur relict yang menunjukkan hadirnya algaemengindikasikan bahwa marmer merupakan batuan hasil ubahan dari batugamping(wackstone dan packstone) yang mineral penyusunnya adalah kalsit ( > 97 wt.%).

• Hasil uji keteknikan batuan berupa kuat tekan pada marmer daerah penelitianmenunjukkan nilai rata-rata sebesar 781.713 kg/cm². Nilai kuat tekan tersebut jauhlebih besar dibandingkan dengan marmer di Konawe Selatan yang berasosiasi denganmetamorfisme regional (Azzaman, 2017) yang memiliki nilai uji kuat tekan sebesar295.371 kg/cm².

• Fracture density (densitas rekahan) marmer daerah penelitian menunjukkan intensitasrekahan sebesar 0.915 m/m². Nilai densitas rekahan tersebut jauh lebih rendahdibandingkan dengan marmer di Konawe Selatan yang berasosiasi denganmetamorfisme regional (Azzaman, 2017) yang memiliki nilai densitas rekahan sebesar2.46 m/m². Struktur geologi yang kurang berkembang di daerah Besole mendukungdata densitas rekahan marmer tersebut yang bernilai rendah. Hal tersebut

Page 6: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

745

mengindikasikan bahwa marmer daerah penelitian lebih berasosiasi denganmetamorfisme kontak dibandingkan dengan metamorfisme regional.

• Samodra dan Gafoer (1990) dan Samodra dkk. (1992) mengatakan bahwa FormasiCampurdarat tersusun oleh batugamping hablur, bersisipan batulempung karbonatandengan lingkungan pengendapan berupa laut dangkal yang berhubungan denganlingkungan terumbu serta dipengaruhi oleh batuan terobosan yang mengubahbatugamping menjadi marmer. Mengacu pada pendapat tersebut maka satuanwackstone, satuan packstone, dan satuan marmer di daerah Besole yang sebandingdengan Formasi Campurdarat diindikasikan dipengaruhi oleh batuan terobosan yangtidak tersingkap di daerah penelitian tetapi dapat dijumpai di luar daerah penelitianyaitu yang tersingkap di G. Tanggul dan G. Peles di sebelah barat laut dari daerahpenelitian (Gambar 2).

Berdasarkan penjelasan mengenai karakteristik marmer tersebut serta data geologi daerahpenelitian, maka dapat disimpulkan bahwa marmer Besole berasal dari protolith batugampingberupa wackstone dan packstone yang diterobos oleh batuan beku yang tersingkap di G.Tanggul dan G. Peles (yang terletak di sebelah barat laut dari daerah Besole) danmengubahnya menjadi marmer. Dengan demikian, proses metamorfisme kontak merupakanproses yang mempengaruhi terbentuknya marmer daerah Besole. Penjelasan genesa marmerdapat diilustrasikan pada Gambar 8a-d.

• Gambar 8a. Batugamping sebagai protolith marmer diendapkan pada lingkungan lautdangkal yang dimungkinkan berhubungan dengan lingkungan terumbu sehinggamenghasilkan satuan packestone dan satuan wackestone yang saling menjari.

• Gambar 8b. Satuan packstone dan satuan wackstone mulai mengalami pengangkatandan diterobos oleh batuan beku yang mengubah sebagian dari satuan-satuan tersebutmenjadi marmer.

• Gambar 8c. Proses pengangkatan tetap berlangsung dan menyebabkan satuanpackstone dan satuan wackstone sebagai litologi penyusun daerah penelitiantersingkap di atas permukaan laut.

• Gambar 8d. Proses pengangkatan yang tetap berlangsung menyebabkan sebagian darisatuan packstone dan satuan wackstone mengalami erosi sehingga menyingkapkansatuan marmer yang membentuk morfologi seperti saat ini.

5. KesimpulanSatuan wackstone dan satuan packstone di daerah Besole dapat disebandingkan dengan

Formasi Campurdarat. Satuan batuan tersebut mengindikasikan telah diterobos oleh batuanbeku yang mengubahnya menjadi marmer. Indikasi tersebut didukung oleh tekstur marmeryang dimiliki oleh marmer Besole yaitu mengkarakteristikkan tekstur metamorfisme kontakberupa tekstur granoblastik, tekstur kristaloblastik dan relict serta tekstur decussate dansaccharoidal. Kuat tekan marmer daerah penelitian yang menunjukkan nilai rata-rata yangrelatif tinggi sebesar 781.713 kg/cm² sedangkan densitas rekahannya yang menunjukkan nilairata-rata yang relatif rendah sebesar 0.915 m/m² mengindikasikan bahwa marmer tersebutcenderung berasosiasi dengan metamorfisme kontak dibandingkan dengan metamorfismeregional. Oleh karena itu, marmer di daerah Besole terbentuk karena proses metamorfismekontak, berasal dari protolith batugamping berupa wackstone dan packstone yang diterobosoleh batuan beku yang tersingkap di G. Tanggul dan G. Peles yang berada di luar daerahpenelitian (di sebelah barat laut dari daerah Besole).

Page 7: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

746

AcknowledgementsPenulis mengucapkan terimakasih kepada Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik,Universitas Gadjah Mada yang telah memberikan dana hibah untuk membiayaipelaksanaan penelitian ini dan dukungan dalam penulisan artikel ini.

Daftar PustakaAllaby, M. (2009). Earth Science: A Scientific History of the Solid Earth. New York. Facts

on File Inc.

Bieniawski, Z.T. (1989) . Engineering rock mass classifications: a complete manual forengineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering: NewYork, Wiley, xii p.251.

Bucher, K. dan Frey, M. (1994) . Petrogenesis of Metamorphic Rocks 6th Edition. Springler-Verlag Berlin Heidelberg. New York.

Dale, T.N. (1912). The Commercial Marbles of Western Vermont. Washington. GovernmentPrinting Office.

David, S. (1983). Igneous and metamorphic rocks under the microscope.New York.Campman & Hall.

Davis, George H. (1984). Structural Geology of Rocks and Regions. New York.John wileyand Sons Inc.

Dosen dan Staf Asisten Kristalografi dan Mineralogi. (2013). Buku Panduan PraktikumKristalografi dan Mineralogi. Yogyakarta. Laboratorium Sumber DayaMineral Jurusan Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada (TidakDipublikasikan).

Fatoye, F.B. dan Gideon, Y.B.( 2013). Geology and Occurences of Limestone and Marble inNigeria, Nigeria. Journal of Natural Sciences Research Vol. 3, No. 11 p. 60-65.

Gillen, C. (1982). Metamorphic Geology: An Introduction to Tectonic and MetamorphicProcesses. George Allen & Unwin.

Haty, I.P. (2011). Pemanfaatan Batu Marmer Berdasarkan Analisa Kuat Tekan dan SerapanAir Daerah Teras Kecamatan Campurdarat Kabupaten Tulungagung PropinsiJawa Timur. Jurnal Ilmiah MTG, Vol.4, No.2.

Hoek, E., and Brown, E.T. (1997). Practical estimates of rock mass strength: InternationalJournal of Rock Mechanics & Mining Sciences, v. 34 p. 1165-1186.

Husein, S., Sriyono., Budiadi, Evanstus. ( 2011). Buku Ajar Gemorfologi. Departemen TeknikGeologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Jackson, K.C. (1970). Textbook of Lithology. Mc Graw Hill Book Company. New York.

Mottana, A., Crespi, R., dan Liborio, G. (1978). Rocks and Minerals. New York. Simon &Schuster Inc.

Nawy, Edward, G. (1990). Beton Bertulang, PT. Eresco.Bandung.

Nahrowi, T.Y., Suratman, S., Naida dan Hidayat, S. (1978). Geologi Pegunungan SelatanJawa Timur. Bagian Eksplorasi PPTMGB Lemigas. Cepu.

Page 8: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

747

O’Dunn, S., & Sill, W.D. (1986). Exploring Geology: Introductory Laboratory Activities. APeek Publication

Pikatan, G.M, dan Kartono, L. (2013). Grha Kerajinan Batu Marmer di Tulungagung. Jurnale Demensi Arsitektur. Vol 1, No.2 p.98-104.

Samodra, H., dan Gafoer. (1990). Laporan Geologi Lembar Pacitan, Jawa. Pusat Penelitiandan Pengembangan Geologi.Indonesia.

Samodra, H., Suharwono, S., Gafoer & Suwartu, T. (1992). Geologi Lembar BagianTulungagung, Jawa. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Indonesia.

Suhala, S, dan Arifin, M. (1997). Bahan Galian Industri. Pusat Penelitian dan PengembanganTeknologi Mineral. Bandung.

Sukandarrumidi. (2004). Bahan Galian Industri. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada,Gadjah Mada University Press.

Spry, A. (1969). Metamorphic Textures. Pergamon Press Ltd. Great Britain.

Tushadi. (1990). Bahan Galian Industri Indonesia. Direktorat Sumberdaya Mineral.Direktorat Jenderal Geologi dan Sumberdaya Mineral. Bandung.

Utami, S. (2010). Pemanfaatan Limbah Marmer Untuk Pembuatan Paving Stone. JurnalNeutron, Vol.10, No.2 p.55-56.

Wilson, J. L. (1975). Carbonate Facies in Geologic History. Springer-Verlag.New YorkHeidelberg Berlin p.25-27.

Winter, J. D. (2001). An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. New Jersey:Prentice Hall.

Winkler, H.G.F. (1979) . Petrogenesis of Metamorphic Rocks. Springer. Berlin-Heidelberg-New York p 348 .

Van Bemmelen, R. W. (1949) . General Geology of Indonesia and AdjacentArchipelagoes.The Geology of Indonesia. Vol. IA. Netherlands. The HagueMartinus Nijhoff.

Van Zuidam, R. A. (1985) . Aerial Photo – Interpretation in Terrain Analysis andGeomorphologic Mapping. Smith Publisher, The Hague, ITC.

Page 9: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

748

Gambar

Gambar 1. Lokasi dan peta topografi daerah penelitian

Gambar 2. Peta geologi regional bagian selatan dari Lembar Tulungagung (Samodra dkk,1992) dan lokasi penelitian.

Page 10: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

749

Gambar 3. Peta geomorfologi daerah Besole.

Gambar 4. Peta geologi daerah Besole.

Page 11: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

750

Gambar 5. (a) Singkapan marmer dengan struktur non foliasi pada STA 01 (kameramenghadap ke arah barat laut), (b) Kenampakan conto setangan batuan marmeryang disampling dari STA13.

Gambar 6. Sayatan tipis (marmer M01) dalam kenampakan XPL (crossed polars)memperlihatkan tekstur granoblastik berdasarkan bentuk mineral dan teksturdecussate yang merupakan tekstur khusus batuan metamorf.

a b

Tekstur granoblastik

Tekstur decussate

Page 12: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

751

Tekstur kristaloblastik

Gambar 7. Sayatan tipis dari sampel marmer M12 pada kenampakan XPL (crossed polars)yang menunjukan tekstur kristaloblastik dan relict (tekstur sisa) berdasarkanketahanan proses metamorfisme, serta tekstur saccharoidal yang merupakantekstur khusus batuan metamorf.

Gambar 8. Ilustrasi genesa marmer

Tekstur khusussaccharoidal

Page 13: PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Dewi Titisari.pdf · PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 PERSPEKTIFILMUKEBUMIANDALAMKAJIANBENCANAGEOLOGIDIINDONESIA 5–6SEPTEMBER2018,GRHASABHAPRAMANA

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

752

Tabel 1. Ringkasan deskripsi marmer Besole, Tulungagung

Tabel 2. Ringkasan kelimpahan mineralogi pada marmer berdasarkan hasil pengamatanpetrografi

Keterangan: ooo = melimpah, oo = cukup melimpah, o= jarang, x = tidak ada

Tabel 3. Hasil pengujian geokimia pada marmer Besole (dalam wt.%)