STUDI UBAHAN HIDROTERMAL DAN MINERALISASI BERDASARKAN UJI GEOLOGI SUMUR PEMBORAN BWS-H01 DI DESA SUMBERBOTO,

KECAMATAN WONOTIRTO, BLITAR, JAWA TIMUR

SKRIPSI (Tugas Akhir B)

Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi tahap sarjana strata satu (S1)

di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

Institut Teknologi Bandung

oleh

DWI RACHMAWATI

NIM : 12007047

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI

FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2011

ii

LEMBAR PENGESAHAN

STUDI UBAHAN HIDROTERMAL DAN MINERALISASI BERDASARKAN UJI GEOLOGI SUMUR PEMBORAN BWS-H01 DI

DESA SUMBERBOTO, KECAMATAN WONOTIRTO, BLITAR, JAWA TIMUR

SKRIPSI (Tugas Akhir B)

Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi tahap sarjana strata satu (S1)

di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

Institut Teknologi Bandung

Penulis,

NIM. 12007047

Dwi Rachmawati

Pembimbing,

NIP. 196806251994021001 Ir. Nurcahyo Indro Basuki, M.T., Ph.D.

2011

iii

Sari

Daerah penelitian berada di Kabupaten Blitar, Jawa Timur, Kecamatan Wonotirto, dengan koordinat 112o 08’41.71”BT-112o09’16.1”BT dan 8o14’52.94” LS-8o15’15.64”LS. Daerah penelitian merupakan bagian Zona Pegunungan Selatan Jawa Timur dan secara regional termasuk dalam Formasi Mandalika. Penelitian merupakan kegiatan lanjutan dari tahapan eksplorasi yang sebelumnya dilakukan pada 2004

Sumur BWS-H01 (TOD 451 m, inklinasi 90o) terdiri atas tuf, andesit, batugamping wackestone foraminifera planktonik, dan diorit. Pada sumur BWS-H01 juga ditemukan breksi sesar dan gouge. Tekstur urat yang ditemukan berupa massive kuarsa dan massive kalsit, serta sugary kalsit.

Alterasi hidrotermal yang berkembang berupa Zona Serisit-Kalsit-Kuarsa (Zona Filik), Zona Klorit-Epidot-Kalsit±Adularia (Zona Propilitik), dan Zona Kaolinit-Illit-Monmorilonit-Dikit-Kuarsa (Zona Argilik), serta Zona Silifikasi. Mineral sulfida yang hadir berupa pirit, kalkopirit, dan kovelit. Berdasarkan geokimia analisis didapat asosiasi unsur berupa Au, Cu, Pb, Ag, Zn, As, dan Sb. Inklusi fluida pengukuran pada kuarsa dan kalsit menghasilkan temperatur homogenisasi 100 - 219oC. Analisis PIMA (Portable Infrared Mineral Analyzer) pada sampel teralterasi memperlihatkan alunit dan diaspor yang pada berkaitan dengan sistem epitermal sulfida tinggi.

Berdasarkan zona kumpulan mineral alterasi hidrotermal, mineral sulfida, analisis geokimia dan temperatur inklusi fluida, maka alterasi dan mineralisasi BWS-H01 diinterpretasi sebagai endapan epitermal sulfida rendah dengan adanya sisa-sisa dari endapan epitermal sulfida tinggi sebelumnya. Kata kunci: BWS H01, Wonotirto, Mandalika, Sulfida rendah

iv

Abstract

The research area is located in Sumberboto Village, Wonotirto Subdistrict, Blitar, East Java,

with coordinate 112o08'41.71"-112o09'16.1" East Longitude and 8o14'52.94-8o15'15.64” South Latitude. Research area is part of the Southern Mountains Zone of East Java and regionally is overlaid by the Mandalika Formation. This research is the part of next stage exploration activities that has been previously done in 2004.

BWS-H01 well (TOD 451 m, 90o inclination) consists of tuff, planktonic foraminifera wackestone, andesite, and diorite. Fault breccia and gouge are also found in BWS-H01 well. Vein textures are found in the form of massive quartz, massive calcite, and sugary calcite.

Hydrothermal alteration zones consist of Sericite-Calcite-Quartz Zone (Phyllic Zone), Chlorite-Epidote-Calcite±Adularia (Propylitic Zone), Kaolinite-Illite-Monmorilonite-Dikcite-Quartz (Argillic Zone), and silicification zone. Sulphide minerals found are pyrite, chalcopyrite, and covelit. Based on geochemical analysis, the associations of elements found are Au, Cu, Pb, Ag, Zn, As, and Sb. Fluid inclusions measurement on quartz and calcite give homogenization temperature ranges from 100 to 219oC. PIMA (Portable Infrared Mineral Analyzer) analysis on altered sample showed that alunite and diaspore which are commonly associated with high sulphidation epithermal system.

Based on the zones of hydrothermal alteration mineral assemblages, sulphide minerals, geochemical analysis, and the fluid inclusions temperature, alteration and mineralization in BWS-H01 well are interpreted to form the low sulphidation epithermal deposits with the trace of previous the high sulphidation epithermal remnants.

Keyword: BWS H01, Wonotirto, Mandalika, Low sulfidation

v

KATA PENGANTAR

Sehubungan dengan telah terselesaikannya tugas akhir yang berjudul “Studi

Ubahan Hidrotermal dan Mineralisasi Berdasarkan Uji Geologi Sumur Pemboran

BWS-H01 di Desa Sumberboto, Kecamatan Wonotirto, Blitar, Jawa Timur”, penulis

memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat,

hidayah, dan karunia-Nya.

Laporan ini disusun untuk memenuhi mata kuliah tugas akhir B. Tujuan

penulisan laporan ini sebagai syarat kelulusan studi S1. Dalam penulisan laporan ini,

penulis banyak mengalami berbagai kesulitan yang dikarenakan keterbatasan

pengetahuan, materi, dan pengalaman, sehingga penulis menyadari bahwa laporan ini

masih jauh dari sempurna. Namun demikian, dengan adanya bantuan dan dorongan

dari berbagai pihak, maka segala kesulitan dapat diatasi sehingga penulis ini dapat

terselesaikan dengan baik. Berkenaan dengan ini, penulis ingin menyampaikan

penghargaan yang tulus dan ucapan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua, Mbak Arie, dan Mas Arif yang selalu memberikan

dukungan semangat

2. Bapak Nurcahyo Indro Basuki sebagai selaku pembimbing atas bimbingan,

diskusi, masukan, evaluasi, diberikan kepada penulis dari awal proses

penelitian hingga selesai

3. Pimpinan, seluruh dosen dan staf karyawan Program Studi Teknik Geologi,

Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung

4. Bapak Wahyu Widodo, selaku pembimbing PSDG, atas bimbingan,

masukan, evaluasi, dan diskusi yang diberikan pada penulis

5. Bapak Dwi Nugroho Sunuhadi, Bapak Ernowo, Bapak Bambang Nugroho

Widi, Bapak Sudarsono dan seluruh Staf PSDG atas bantuannya selama

pengerjaan tugas akhir

6. Pimpinan dan sekretariat Badan Geologi

7. Ganda JP, Dewi P, Mala, Brenda, Wilda A, Sani, Indi, Shabi, Wulan, Nadiah

H, Fahma, Lely, Basten, Adi F, Resti, Dian, Hardika, Mbak Hani, dan Intan

atas dukungan, diskusi selama pengerjaan TA

vi

8. Dan pihak-pihak lainnya yang telah banyak membantu dan tidak dapat

disebutkan satu persatu

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam tugas akhir ini, oleh

karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari

pembaca. Semoga tugas akhir ini berguna bagi penulis khususnya dan pembaca pada

umumnya.

Bandung, September 2011

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................... i

SARI ........................................................................................................................... iii

ABSTRACT…………………………………………………………………………iv

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

DAFTAR ISI ............................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. ix

DAFRAR TABEL ...................................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................xiii

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

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

1.2 Maksud dan Tujuan............................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................................... 2

1.4 Lokasi Penelitian ................................................................................................... 2

1.5 Data dan Tahapan Penelitian ................................................................................ 3

1.5.1 Data Penelitian .......................................................................................... 3

1.5.2 Tahapan Penelitian .................................................................................... 4

1.6 Penelitian Terdahulu ............................................................................................ 7

BAB II GEOLOGI REGIONAL ................................................................................ 8

2.1 Fisiografi ............................................................................................................... 8

2.2 Struktur dan Tektonik Regional ............................................................................ 9

2.3 Stratigrafi Regional ............................................................................................... 10

BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN ........................................................... 14

3.1 Morfologi .............................................................................................................. 14

3.2 Struktur Daerah Penelitian .................................................................................... 15

3.3 Stratigrafi Daerah Penelitian ................................................................................. 16

3.4 Lingkungan Pengendapan ..................................................................................... 19

3.5 Mineralisasi ........................................................................................................... 20

viii

BAB IV TEORI DASAR DAN METODE ANALISIS ............................................. 21

4.1 Tinjauan Umum .................................................................................................... 21

4.2 Pengamatan Petrografi .......................................................................................... 24

4.3 Pengamatan Mineragrafi ....................................................................................... 25

4.4 Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) ............................................................. 27

4.5 Penentuan Harga Ambang .................................................................................... 28

4.5.1 Simpangan Baku ...................................................................................... 28

4.5.2 Kurva Probabilitas ................................................................................... 28

4.6 Penentuan Asosiasi Unsur..................................................................................... 30

4.7 Portable Infrared Mineral Analyzer (PIMA) ........................................................ 31

4.8 Inklusi Fluida ........................................................................................................ 33

BAB V PENGOLAHAN DATA ................................................................................ 34

5.1 Pengamatan Megakopis ........................................................................................ 34

5.2 Analisis Petrografi dan PIMA ............................................................................... 38

5.3 Analisis Mineragrafi ............................................................................................. 43

5.4 Geokimia ............................................................................................................... 44

5.4.1 Harga Ambang ........................................................................................ 44

5.4.2 Penentuan Asosiasi Unsur ....................................................................... 45

5.5 Analisis Inklusi Fluida .......................................................................................... 46

BAB VI PEMBAHASAN DAN DISKUSI ................................................................ 48

6.1 Alerasi dan Fluida Hidrotermal ............................................................................ 48

6.2 Mineralisasi ........................................................................................................... 50

6.3 Tipe Mineralisasi .................................................................................................. 53

6.4 Analisis Mineral Ubahan dengan Analisis Petrografi dan PIMA ......................... 55

BAB VII KESIMPULAN ........................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 58

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta lokasi daerah penelitian ................................................................... 3

Gambar 1.2 Diagram alir tahapan dan metode penelitian ........................................... 6

Gambar 2.1 Peta fisiografi Jawa Timur ...................................................................... 8

Gambar 2.2 Peta struktur regional Jawa ..................................................................... 10

Gambar 2.3 Peta geologi regional Blitar ..................................................................... 11

Gambar 2.4 Kolom stratigrafi regional ....................................................................... 12

Gambar 3.1 Peta topografi daerah penelitian .............................................................. 14

Gambar 3.2 Morfologi daerah penelitian .................................................................... 15

Gambar 3.3 (a) Pola kelurusan) di daerah penelitian. (b) Arah dominan kelurusan

pada diagram bunga ................................................................................. 15

Gambar 3.4 (a) Zona patahan pada Kali Putih. (b) Dinding tebing Kali Putih

mengalami breksiasi ................................................................................ 16

Gambar 3.5 Peta geologi dan alterasi Daerah Sweden Utara - Sumberboto,

Kecamatan Wonotirto, Kabupaten Blitar, JawaTimur ............................ 17

Gambar 3.6 (a) Singkapan tuf pada Kali Putih (b) Singkapan tuf pada Kali Kuning . 18

Gambar 3.7 Singkapan batugamping .......................................................................... 18

Gambar 3.8 Sedimentasi dalam cekungan di dalam busur gunungapi ....................... 19

Gambar 3.9 Krisokola yang teramati didalam batuan tuf di Kali Kuning dengan

kandungan Cu 6.270 ppm ........................................................................ 20

Gambar 4.1 Sistematika sistem hidrotermal ............................................................... 21

Gambar 4.2 Dua tipe dari endapan epitermal yaitu sistem epitermal sulfida rendah

dan sistem epitermal sulfida tinggi .......................................................... 23

Gambar 4.3 Mikroskop bijih dan sayatan poles.......................................................... 25

Gambar 4.4 Diagram alat Atomic Absorption Spectroscopy ...................................... 27

Gambar 4.5 Kurva probabilitas dalam menentukan harga ambang ........................... 30

Gambar 4.6 Perangkat analisis PIMA ......................................................................... 31

Gambar 4.7 Pengambilan data mineral dengan PIMA (a) sampel rock chip diletakan

diatas lensa pada integrated spectronic kemudian (b) dilakukan

x

pengambilan data dengan perangkat lunak PIMA SP/RAP Acquistion

module ..................................................................................................... 32

Gambar 4.8 Grafik analisis PIMA ............................................................................. 32

Gambar 4.9 (a) Memperlihakan inklusi fluida primer (P) dan inklusi Pseudomorf (Ps)

(b) Memperlihakan pembentukan inklusi skunder .................................. 34

Gambar 4.10 Perangkat pengamatan inklusi fluida pada saat pengukuran Th dan Tm

................................................................................................................. 35

Gambar 5.1 Lapisan tanah dengan fragmen terkaolinkan ......................................... 34

Gambar 5.2 (a) Batuan pada kedalaman 6,6 m berupa tuf terubah menjadi kaolin

dengan warna putih kelabu. (b) Batuan berupa tuf yang teroksidasi

dengan warna merah ................................................................................ 35

Gambar 5.3 (a) Kenampakan lava andesit pada kedalaman 143 m yang menunjukkan

kenampakan struktur vasikuler dan amidaloidal (b) Efek bakar pada

kedalaman 109,3 m yang merupakan batas antara lava andesit dan

batugamping wackestone foraminifera plantonik ................................... 36

Gambar 5.4 (a) Batugamping wackestone foraminifera plantonik kedalaman 112,55 m

(b) Gouge pada kedalaman 121,55-121,65 m yang sekaligus menjadi

batas antara lava andesit dan batugamping wackestone foraminifera

plantonik .................................................................................................. 36

Gambar 5.5 Dike diorit yang menerobos tuf .............................................................. 37

Gambar 5.6 (a) Tuf pada kedalaman 322,8 m yang memperlihatkan warna kehijauan

(b) kedalaman 430 m memperlihatkan diorit ......................................... 38

Gambar 5.7 Sayatan kedalaman 289,4 m memperlihatkan mineral ubahan berupa

serisit (Ser) dan kuarsa skunder (qtz) ..................................................... 40

Gambar 5.8 Sayatan andesit 167 m memperlihatkan mineral ubahan berupa kalsit dan

klorit. Klorit memperlihatkan kenampakan amigdaloidal ...................... 41

Gambar 5.9 Sayatan 55,85 m memperlihatkan tuf tergantikan oleh mineral lempung

dan kuarsa skunder .................................................................................. 42

Gambar 5.10 Sayatan tipis kedalaman 219 m memperlihatkan adanya proses

silisifikasi pada tuf ................................................................................... 43

xi

Gambar 5.11 Hasil pengamatan mineragrafi 284,3 m (a) memperlihatkan kalkopirit

tergantikan oleh kovelit pada sampel (b) memperlihatkan pirit tergantikan

kalkopirit ............................................................................................... 44

Gambar 5.12 Kehadiran magnetit dan pirit pada sampel 450,8m............................... 44

Gambar 5.13 (a) Inklusi fluida pada kedalaman 342 m merupakan inklusi fluida dua

fasa dominan liquid dan (b) Inklusi fluida dua fasa dominan gas pada

kedalaman 430,1m ................................................................................... 47

Gambar 6.1 Sayatan kedalaman 322 m memperlihatkan mineral ubahan berupa serisit

dan kuarsa skunder yang terubah oleh epidot dan klorit ......................... 48

Gambar 6.2 Sayatan kedalaman 282,45 m memperlihatkan urat kalsit (propilitik)

terpotong oleh urat yang terisi oleh mineral lempung dan kuarsa skunder

(argilik) .................................................................................................... 49

Gambar 6.3 paragenesis alterasi sumur BWS H01 ..................................................... 50

Gambar 6.4 Pembentukan rekahan pada sistem konvergensi ortogonal ..................... 51

Gambar 6.5 Urat kalsit memperlihatkan tekstur sugary pada kedalaman 338 m ....... 52

Gambar 6.6. Grafik pembacaan panjang gelombang PIMA ....................................... 55

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Perbedaan antara epitermal sulfida rendah dan sulfida tinggi....................24

Tabel 4.2 Intensitas Ubahan.........................................................................................25

Tabel 5.1 Mineral skunder hasil analisis petrografi dan PIMA...................................39

Tabel 5.2 Kisaran temperatur mineral ubahan serisit, kalsit, dan kuarsa.................. 40

Tabel 5.3 Kisaran temperatur mineral ubahan klorit, epidot, dan kalsit.....................41

Tabel 5.4 Kisaran temperatur mineral ubahan kaolinit, dikit, illit, dan monmorilonit

dan kuarsa.....................................................................................................42

Tabel 5.5 Data pengamatan mineralgrafi.....................................................................43

Tabel 5.6.Penentuan harga ambang………………………….....................................45

Tabel 5.7 Penentuan asosiasi unsur dengan metode Pearson .....................................45

Tabel 5.8 Hasil analisis inklusi fluida ……………………………............................49

Tabel 6.1 Perbandingan ciri-ciri mineralisasi yang terdapat pada sumur BWS H-01

dengan ciri-ciri epitermal sulfida rendah dan sulfida tinggi………...….…54

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A Analisis Petrografi LAMPIRAN B Analisis PIMA LAMPIRAN C Analisis Mineragrafi LAMPIRAN D Analisis Geokimia LAMPIRAN E Analisis Inklusi Fluida LAMPIRAN F Kolom Sintetik LAMPIRAN G Penampang Geologi dan Alterasi