geologi struktur

BAB I

PENDAHULUAN

I. 1 MAKSUD DAN TUJUAN

Fieldtrip geologi struktur di pegunungan kendeng dimaksudkan untuk memperkenalkan kepada praktikan mengenai fenomena-fenomena geologi struktur seperti lipatan, sesar, kekar, gores-garis dan struktur lainnya.

Sedangkan tujuannya adalah untuk melatih praktikan agar dapat melakukan rekonstruksi dan analisa data geologi struktur yang diperoleh langsung di lapangan.

I. 2 WAKTU DAN KESAMPAIAN  DAERAH

Fieldtrip Geologi struktur ini dilaksanakan pada :

            Hari/tanggal : Minggu, 17 Desember 2006

            Waktu          : 09.30 – selesai

         Lokasi          : Zona kendeng atau secara administratif termasuk dalam dusun Jurang Kudi,  kecamatan Sumberlawang, Kabupaten Sragen, Jawa Tengah. Daerah ini tercantum pada peta topografi skala 1 : 25.000 lembar 49/XL-n dan berada di sebelah timur Alaskobong.

I. 3 METODE PENELITIAN

Penelitian terhadap singkapan lipatan ini dilakukan secara langsung dengan melihat struktur dari dekat dan mengukur struktur tersebut. Struktur yang diukur dapat berupa kekar, sesar ataupun struktur lipatan berupa antiklin dan sinklin serta mikrofold yang terdapat pada masing – masing  lokasi pengamatan.

I. 4 PENELITI TERDAHULU

-                      De Genevraye & Samuel, 1972.

-                      Pringgopawiro, 1983.

-                      Sutardi, 1993.

BAB II

GEOLOGI REGIONAL

II.1 GEOMORFOLOGI REGIONAL

Zona Kendeng merupakan pegunungan yang memanjang dengan arah barat timur. Pegunungan ini tersusun oleh batuan sedimen yang telah mengalami perlipatan dan pensesaran dan membentuk suatu antiklinorium. Pegunungan ini mempunyai panjang 250 km dan lebar maksimum 40 km (de Genevraye & Samuel, 1972) membentang dari gunung api Ungaran di bagian barat ke timur melalui Ngawi hingga daerah Mojokerto. Dibawah permukaan, kelanjutan zona ini masih dapat diikuti hingga dibawah Selat Madura.

Jajaran pegunungan dengan perbukitan bergelombang, yang mempunyai ketinggian antara 50 – 200 m menjadi ciri khas dari zona pegunungan Kendeng ini. Kelurusan yang berarah barat timur yang tercermin pada topografi pegunungan tersebut mencerminkan adanya perlipatan dan sesar naik yang berarah barat timur.

II. 2 STRATIGRAFI REGIONAL

Stratigrafi zona Kendeng ini berturut-turut dari tua ke muda (menurut Pringgopawiro,H, 1983,dalam Sutardi 1993) adalah seperti tersebut dibawah ini :

1. Formasi Pelang, sebagai formasi tertua terdiri dari napal, lempung, dengan sisipan Kalkarenit.
2. Formasi Kerek, diendapkan secara tidak selaras diatas formasi Pelang, terdiri dari perulangan batu pasir, batu pasir tuffan, batu pasir karbonatan dengan napal dan lempung.
3. Formasi Kalibeng, terletak selaras diatas formasi kerek, terdiri dari napal masif yang tebal dengan sisipan batu pasir tuffan dan tuff.
4. Formasi Banyak, formasi ini bersilang menjari dengan formasi Kalibeng berupa batu pasir tuffan, batu pasir kerikilan yang tebal, batu pasir karbonatan dengan lempung dan napal.
5. Formasi Klitik, selaras diatas formasi Kalibeng terdiri dari batu gamping bioklastik dengan sisipan napal.
6. Formasi Sonde, terletak selaras diatas formasi Klitik berupa napal pasiran dan batu lempung.
7. Formasi Damar, terletak tidak selaras diatas formasi Sonde, berubah fasies menjadi formasi Pucangan kearah timur.
8. Formasi Kabuh, terletak diatasnya berupa batu pasir kasar dengan sisipan konglomerat.
9. Formasi Notopuro, tidak selaras diatas formasi Kabuh, terdiri dari breksi Lahar, batu pasir vulkanik dengan sisipan tuff.

Fieldtrip Geologi Struktur kali ini hanya melalui formasi Kerek dan Kalibeng saja.

II. 3 STRUKTUR GEOLOGI REGIONAL

Zona Kendeng pada kala miosen awal hingga resen merupakan aktif secara tektonik. Dalam kerangka tektonik regional, zona Kendeng yang termasuk bagian dari cekungan Jawa Timur mengalami rezim tektonik regangan (tension) pada zaman paleogen yang menghasilkan sesar-sesar normal dan bentuk tinggian rendahan. Sedangkan pada zaman Neogen, cekungan Jawa Timur utara mengalami rezim kompresi yang mengakibatkan reaktifasi sesar-sesar normal yang menghasilkan sesar-sesar naik. Sesar-sesar ini memotong lapisan sedimen Neogen dan menghasilkan sesar-sesar anjak. Sesar-sesar anjak tersebut banyak dijumpai pada zona Kendeng barat, sedangkan pada zona Kendeng Timur menunjukkan antiklin yang sumbu-sumbunya menunjam ke timur. Pada bagian timur intensitas perlipatan beserta anjakannya berangsur melemah dan menghilang kearah Selatan, sehingga hanya antiklin di utara yang masih dapat diikuti sampai Surabaya. Jalur lipatan-lipatan ini berbatasan langsung dengan busur vulkanik dan hanya dipisahkan oleh suatu alluvial Ngawi.

BAB III

GEOLOGI DAERAH PEMETAAN

III. 1 STASIUN PENGAMATAN 1 DAN 2

Terletak disebelah timur Alaskobong, tepatnya di Dusun Jurang Kudi, Kecamatan Sumberlawang, Kabupaten Sragen, Jawa Tengah. Pada lokasi ini dijumpai singkapan yang terbentuk karena bukit terpotong oleh jalur kereta api. Morfologi berupa perbukitan rendah atau topografi bergelombang. Pada singkapan, terdiri dari litologi perulangan antara batu pasir dengan batu lempung dari formasi Kerek. Dengan adanya perulangan ini struktur geologi menjadi jelas. Struktur geologi yang dapat dijumpai berupa lipatan (sinklin – antiklin), sesar (naik – turun), gores – garis dan struktur penyerta lainnya.

Stasiun pengamatan 1 terdiri dari 2 kali pengamatan, sedangkan stasiun pengamatan 2 terdiri dari 10 lokasi pengamatan.

III. 1. 1 Stasiun pengamatan 1

            III. 1. 1. 1 Sketsa singkapan sesuai dengan arah memanjang rel

            III. 1. 1. 2 Pengukuran dua strike dan apperent dip

                                    N 80 °E / 14°

                                    N 75 °E / 38°

III. 1. 2. Stasiun pengamatan 2

III. 1. 2. 1. Lokasi Pengamatan 1

Pada lokasi pengamatan yang berlitologi batu napal dan lempung ini dijumpai bidang perlapisan dengan kenampakan struktur berupa sesar dan kekar. Sesar yang terdapat pada lokasi ini berjenis sesar turun sedangkan kekar yang terdapat disini adalah kekar gerus, karena terdapat banyak kekar yang berpasangan. Adapun ciri kekar gerus dilapangan ialah berpasangan dan bidang kekar selalu lurus dan rata.. Berikut ini adalah data – data dari lokasi pengamatan 1 :

1.      Bidang perlapisan berarah N 65 °E / 20,5°.

2.      Bidang sesar turun berarah N 246 °E / 26° dengan offset sebesar ±1m.

3.      5 pasang kekar yang berarah :

N 238 °E / 50,5°          N 227 °E / 46°

N 348 °E / 85°             N 252 °E / 49°

N 241 °E / 42              N 278 °E / 5°

N 344 °E / 72              N 245 °E / 21°

N 351 °E / 62              N 243 °E / 21°

Gambar 1. Kekar pada lokasi pengamatan 1

III. 1. 2. 2. Lokasi Pengamatan 2

Terletak 12 meter arah selatan LP 1, pada lokasi pengamatan ini dijumpai bidang perlapisan dengan arah N 20 °E / 14°, juga struktur sesar yang berupa sesar naik dengan arah N 260 °E / 44°. Lokasi ini berlitologi batu napal dan lempung.

Gambar 2. Kekar pada lokasi pengamatan 2.

III. 1. 2. 3. Lokasi Pengamatan 3

Terletak 8,5 meter ke arah selatan dari LP 2, pada lokasi pengamatan ini terdapat struktur antiklin dengan kedua sayapnya (limb) berada pada arah utara selatan.Sayap bagian utara berarah N 248 °E / 24° dan sayap bagian selatan berarah N 67 °E / 22°. Di lokasi ini juga dijumpai struktur sesar yang berarah N 271 °E / 64°. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 3. Puncak antiklin pada lokasi pengamatan 3.

III. 1. 2. 4. Lokasi Pengamatan 4

Terletak 17 meter ke arah selatan LP 3, pada lokasi pengamatan ini dijumpai struktur sesar dengan arah N 274 °E / 48°. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 4. Salah satu sayap lipatan antiklin pada lokasi pengamatan 4.

III. 1. 2. 5. Lokasi Pengamatan 5

Terletak 30 meter ke arah selatan dari LP 4, pada lokasi pengamatan ini dijumpai bidang perlapisan dengan arah N 88 °E / 40°, juga struktur sesar turun yang berarah N 113 °E / 82° dengan besar offset 8,5 cm. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 5. Kekar pada lokasi pengamatan 5.

III. 1. 2. 6. Lokasi Pengamatan 6

Pada lokasi pengamatan yang terletak 30 meter ke arah selatan dari LP 5 ini dijumpai bidang perlapisan dengan arah N 74 °E / 24°, juga struktur sesar turun yang berarah N 246 °E /13° dengan offset sebesar 30 cm. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 6. Bidang sesar pada lokasi pengamatan 6.

III. 1. 2. 7. Lokasi Pengamatan 7

Pada lokasi pengamatan yang terletak 30 meter ke arah selatan LP 6 ini, memiliki bidang perlapisan N 51 °E / 18 °, juga  dijumpai struktur sesar naik dengan arah N 95 °E / 61° dan kekar dengan arah N 80 °E / 55°. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 7. Lapisan pada lokasi pengamatan 7.

III. 1. 2. 8. Lokasi Pengamatan 8

Pada lokasi pengamatan yang berjarak 30 meter dari LP 7 ini dijumpai bidang perlapisan dengan arah N 243 °E / 3°, juga struktur kekar berpasangan  dengan arah masing – masing adalah N 152 °E / 78° dan N 215 °E / 90°. Di lokasi ini juga ditemukan struktur mikrofold. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 8. Kekar  pada lokasi pengamatan 8.

III. 1. 2. 9. Lokasi Pengamatan 9

Pada lokasi pengamatan yang berjarak 30 meter dari LP 8 ini memiliki bidang perlapisan N 250 °E / 27°, juga dijumpai struktur sesar naik dengan arah N 256 °E / 33° dan struktur kekar dengan arah N 93 °E / 34° serta struktur laminasi. Kekar pada lokasi ini merupakan kekar tarik yang ditumpangi oleh endapan material – material sedimen yang membentuk vein karbonatan yang sifatnya lunak dan berwarna putih. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 9. Kekar tarik  pada lokasi pengamatan 9.

III. 1. 2. 10. Lokasi Pengamatan 10

Pada lokasi pengamatan yang berjarak 30 meter dari LP 9 ini dijumpai struktur sesar naik dengan arah N 237 °E / 84° dan struktur mikrofold dengan arah sayap utara N 222°E / 42°. Lokasi ini berlitologi batu pasir, napal dan lempung.

Gambar 10. Kekar tarik  pada lokasi pengamatan 10.

BAB IV

PEMBAHASAN

Pada perbukitan Kendeng yang menjadi lokasi field trip kali ini, dijumpai struktur lipatan dengan struktur – struktur sertaan lainnya berupa kekar dan sesar ataupun struktur lainnya, yang antara lain berupa mikrofold. Morfologi pegunungan di Zona Kendeng ini merupakan hasil dari gaya endogen yang menyebabkan terbentuknya lipatan, sehingga perbukitan ini merupakan perbukitan lipatan.

Singkapan perlipatan terlihat karena terpotongnya bukit untuk sarana transportasi rel kereta api. Tenaga endogen, selain menyebabkan terjadinya perlipatan pada daerah ini, juga menimbulkan struktur berupa kekar dan sesar. Kekar yang terjadi pada area ini terdiri dari dua jenis kekar yang utama, yaitu kekar gerus dan kekar tarik. Dari dua jenis kekar ini, yang paling banyak dijumpai kenampakannya adalah kekar gerus. Kekar gerus merupakan salah satu kekar sistematik yang terbentuk oleh tenaga endogen yang menekan batuan (kompresi), dimana arah – arah gaya pembentuknya saling tegak lurus sehingga menghasilkan kenampakan kekar yang selalu lurus dan berpasangan.

Hal ini berbeda dengan kekar tarik, yang merupakan kekar yang terjadi sebagai akibat dari gaya tarik (tension) pada batuan, sehingga menyebabkan kenampakan kekar di lapangan tidak lurus dan tidak berpasangan. Salah satu kenampakan kekar gerus yang paling banyak dijumpai pada stasiun pengamatan 2 adalah pada lokasi pengamatan 1, di lokasi ini kami mendapat tanggung jawab untuk mengukur 5 pasang kekar gerus. Berikut adalah hasil dari pengukuran tersebut :

N 238 °E / 50,5°          N 227 °E / 46°

N 348 °E / 85°             N 252 °E / 49°

N 241 °E / 42              N 278 °E / 5°

N 344 °E / 72              N 245 °E / 21°

N 351 °E / 62              N 243 °E / 21°

Dari 5 pasang kekar ini kami melakukan analisa pengukuran arah gayanya (σ₁, σ₂, σ₃) dengan proyeksi stereografis (lihat lampiran), sehingga kami mendapatkan nilai – nilai arah gaya sebagai berikut :

                        σ₁ = 59° / N 235 °E

                        σ₂ =  81° / N 324 °E

                        σ₃ =  23° / N 101 °E

Selain pada lokasi pengamatan 1, fenomena kekar gerus juga dijumpai pada lokasi pengamatan 8, dimana pada lokasi ini terdapat sepasang kekar gerus dengan arah N 152 °E / 78° dan N 215 °E / 90°. Setelah melalui analisa menggunakan proyeksi stereografis, maka didapat nilai arah gaya sebagai berikut :

σ₁ = 78° / N 192°E

                        σ₂ =  82° / N 78°E

                        σ₃ =  7° / N 274 °E

Adapun kekar tarik dijumpai pada lokasi pengamatan 9, kekar tarik pada lokasi pengamatan ini ditumpangi oleh material sedimen yang lebih muda sehingga membentuk urat batu atau yang biasa disebut dengan vein. Material sedimen yang mengisi kekar ini merupakan material karbonatan yang bersifat lunak dan berwarna putih. Memang, secara umum pada daerah ini memiliki litologi atas batu napal, batu pasir dan lempung yang sebagian diantaranya memiliki kandungan karbonat, hal ini dapat diketahui dengan mudah dengan menggunakan HCl sebagai media test.

Di lain pihak, struktur lipatan yang berupa antiklin dan sinklin ternyata dapat dianalisa secara lebih mendalam. Dari kenampakan di lapangan dapat dilihat bahwa lokasi pengamatan 1 dan lokasi pengamatan 3 berada pada sebuah sinklin, sehingga analisa terhadap sinklin dapat dilakukan dengan menggunakan data – data yang diperoleh pada masing – masing lokasi tersebut. Pengukuran bidang perlapisan pada lokasi pengamatan 1 memiliki arah N 65 °E / 20,5° dan pada lokasi pengamatan 3 terdapat struktur antiklin berupa sayap (limb) yang terletak pada arah utara selatan. Nilai arah kemiringan sayap utara adalah N 248 °E / 24°. Nilai ini digunakan untuk pengukuran axial plane dari sinklin disebelah utaranya. Dari dua besaran ini, kami dapat menganalisa letak axial plane atau sumbu lipatan dari sinklin dengan menggunakan proyeksi stereografis, sehingga didapatkan letak dan arah dari axial plane adalah N 246 °E / 68°. (lihat lampiran)

Seperti yang telah diketahui, bahwa pada lokasi pengamatan 3 secara jelas terlihat struktur antiklin dengan dua sayap berarah utara selatan. Arah kedua sayap ini, yaitu N 248 °E / 24° untuk sayap bagian utara dan N 67 °E / 22° untuk sayap bagian selatan dapat digunakan untuk mengukur letak axial plane dari antiklin serta untuk pengukuran interlimb angle atau sudut antar sayap. Dari analisa stereografis, didapat letak axial plane pada arah N 247 °E / 88° dan interlimb angle sebesar 1°. (lihat lampiran)

Sama halnya dengan antiklin ini, terdapat struktur sinklin besar yang dapat dianalisa melalui data – data yang diperoleh pada lokasi pengamatan 6 dan 9 karena lokasi ini berada pada wilayah sinklin tersebut. Axial plane dari sinklin dapat diketahui melalui analisa stereografis dari bidang perlapisan 6 dan 9. Lokasi pengamatan 6 memiliki bidang perlapisan dengan arah N 74 °E / 24° dan lokasi pengamatan 9 memiliki bidang perlapisan dengan arah N 250 °E / 27°. Dari dua data ini diperole axial plane pada arah N 72 °E / 88°. (lihat lampiran)

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil analisa pada bab pembahasan, terhadap struktur perlipatan berupa antiklin dan sinklin serta struktur berupa sesar dan kekar, dapat ditarik suatu benang merah bahwa sesuai dengan Geologi regional zona Kendeng pada wilayah Alaskobong ini merupakan perbukitan lipatan dengan ketinggian ± 50 m dengan arah singkapan memanjang utara selatan sepanjang ± 300 m dengan sesar yang berarah barat timur.