LAPORAN PRAKTIKUM GEOLOGI DASAR ACARA : GEOLOGI STRUKTUR
Disusun Oleh : Arizatur Reza Wicaksono 21100112110073
LABORATORIUM PETROLOGI, PALEONTOLOGI PALEONTOLOGI DAN GEOOPTIK PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG DESEMBER 2012
LEMBAR PENGESAHAN Laporan Praktikum Geologi Dasar, Acara : Geologi Struktur yang disusun oleh praktikan bernama Arizatur Reza Wicaksono, disahkan pada: hari
: Jum’at
tanggal : 7 Desember 2012 pukul
: 23.59 WIB
Sebagai tugas laporan praktikum mata kuliah Geologi Dasar.
Semarang, 7 Desember 2012 Asisten Acara,
Praktikan,
Rio Lumbantoruan
Arizatur Reza Wicaksono
NIM : L2L 009 039
NIM : 21100112110073 21100112110073
DAFTAR ISI Cover Lembar Pengesahan ………………………………………………………………. ii Daftar Isi ………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………….. iii Daftar Gambar …………………………………………………………………….. …………………………………………………………………….. v v Bab I Pendahuluan ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… 1 1 …………………………………………………………………… 1 1.1. Maksud …………………………………………………………………… 1 1.2. Tujuan …………………………………………………………………….. …………………………………………………………………….. 1 1 1.3. Waktu dan Tempat Pelaksanaan ………………………………………….. 1 ………………………………………………………. 1 1.4. Kesampaian Daerah ………………………………………………………. 1 Bab II Dasar Teori ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… 2 2 2.1. Prinsip Dasar Mekanika Batuan ………………………………………….. 2 ……………………………………………….7 2.2. Jenis-jenis Struktur Geologi ………………………………………………. 7 Bab III Geologi Regional ………………………………………............................. 15 3.1. Kondisi Geologi …………………………………………………………... 15 3.2. Sratigrafi ………………………………………………………………….. ………………………………………………………………….. 15 15 3.3. Hidrologi ………………………………………………………………….. 16 3.4. Sratigrafi Pegunungan Serayu Utara …………………………………....... …………………………………....... 17 17 Bab IV Data Lapangan ……………………………………………………………. 19 4.1. Data Lapangan STA 1 Daerah Sungai Banyumeneng …………………… 19 4.2. Data Lapangan STA 2 Daerah Tepi Sungai Banyumeneng ……………… 21 ……………… 21 4.3. Data Lapangan STA 3 Daerah Sungai Banyumeneng …………………… 23 Bab V Pembahasan ……………………………………………………………….. 27
5.1. Profil Sayatan Daerah Kali Djuruk – Djuruk – Barang Barang …………………………….. …………………………….. 27 27 5.2. Geomorfologi Daerah Observasi …………………………………………. …………………………………………. 27 27 5.3. Lithologi Daerah Observasi ………………………………………………. 28 5.4. Struktur Geologi Daerah Observasi ………………………………………. 29 Bab VI Penutup …………………………………………………………………… 32 6.1. Kesimpulan ……………………………………………………………….. ……………………………………………………………….. 3 32 2 6.2. Saran ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… 32 32
Daftar Pustaka …………………………………………………………………….. 33 Lampiran
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tegasan seragam / uniform stress (atas); Tegasan tensional (tengah kiri); Tegasan kompresional (tengah kanan); dan Tegasan geser /shear stress (gambar bawah) …………………………………………………………….…….. 6 Gambar 2.2 Kurva hubungan tegasan (stress) dan tarikan (strain) terhadap batuan, dimana tegasan dan tarikan semakin meningkat maka batas elastisitas akan dilampaui dan pada akhirnya mengalami retak ………………………………… . 7 Gambar 2.3 Struktur graded bedding ……………………………………………
8
Gambar 2.4 Struktur cross bedding ……………………………………………… 8 Gambar 2.5 Struktur planar bedding …………………………………………….. 8 Gambar 2.6 Struktur ripple marks ……………………………………………….. 8 Gambar 2.7 Struktur load cast …..……………………………………………….. 8 Gambar 2.8 Struktur flute cast ……………………….…………………………..
8
Gambar 2.9 Struktur mud cracks …………………………………….…..……….. 9 Gambar 2.10 Kekar gerus (shear joint) …………………………………………… 10 Gambar 2.11 Kekar tensional ……………………………………………...……... 10 Gambar 2.12 Pegunungan Lipatan (folded mountain) sebagai hasil orogenesa ….. 11 Gambar 2.13 Lipatan isoklin ……………………………………………………… 11 Gambar 2.14 Lipatan sinklin ……………………………………………………… 11 Gambar 2.15 Lipatan chevron …………………………………………………….. 12 Gambar 2.16 Lipatan disharmonic ………….…………………………………….. 12 Gambar 2.17 Lipatan ptigmatik ….……………………………………………….. 12 Gambar 2.18 Lipatan kiln bands ………………………………………………….. 12 Gambar 2.19 Sesar naik (reverse fault) …………………………………………… 14 Gambar 2.20 Sesar turun (normal fault) ………………………………………….. 14 Gambar 2.21 Sesar mendatar …………………………….……………………….. 14 Gambar 3.1. Sketsa fisiografi Pulau Jawa bagian tengah (Bammelen, 1970) …..... 17 Gambar 4.1 Foto sesar sinistral pada STA 1 …………………………………….. 19 Gambar 4.2 Foto singkapan batuan (outcrop) pada STA 2 ………………………. 21 Gambar 4.3a Foto sesar dekstral pada STA 3 LP 1 ………………………………. 23
Gambar 4.3b Foto struktur lipatan antiklin pada STA 3 LP 2 ……………………. 24 Gambar 5.1 Kenampakan Sungai Banyumeneng …………………………………. 28
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Maksud
Maksud dari praktikum lapangan gelogi dasar, acara : geologi struktur ini adalah untuk mengetahui dan mendiskripsikan kondisi bentang alam, struktur geologi dan lithology pada suatu daerah pengamatan. Serta membuat profil sayatan dari peta daerah pengamatan tersebut.
1.2. Tujuan
Tujuan dari praktikum lapangan geologi dasar, acara : geologi struktur ini adalah praktikan mampu untuk mengetahui dan mendiskripsikan kondisi bentang alam, struktur geologi dan lithology pada suatu daerah pengamatan. Serta mampu Serta membuat profil sayatan dari peta daerah pengamatan tersebut.
1.3. Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Hari / Tanggal : Sabtu, 17 November 2012 Waktu
: 07.00 WIB – selesai
Tempat
: Sungai Banyumeneng, Mranggen, Kabupaten Demak
1.4. Kesampaian Daerah
Kesampaian ke daerah pengamatan dilakukan dengan mengendarai motor dari gedung pertamina sukowati kampus undip Tembalang dengan alokasi waktu sekitar ± 45 menit. Dalam perjalanan ke lokasi pengamatan teramati bentuk roman bumi seperti sungai, perbukitaan. Dalam perjalanan banyak terlihat bentang alam fluvial dan denudasional.
BAB II DASAR TEORI
Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari tentang bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi. Adapun deformasi batuan adalah perubahan bentuk dan ukuran pada batuan sebagai akibat dari gaya yang bekerja di dalam bumi. Secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk arsitektur batuan sebagai bagian dari kerak bumi serta menjelaskan proses pembentukannya. Beberapa kalangan berpendapat bahwa geologi struktur lebih ditekankan pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi, seperti perlipatan (fold), rekahan (fracture), patahan (fault), dan sebagainya yang merupakan bagian dari satuan tektonik (tectonic unit), sedangkan tektonik dan geotektonik dianggap sebagai suatu studi dengan skala yang lebih besar, yang mempelajari obyek-obyek geologi seperti cekungan sedimentasi, rangkaian pegunungan, lantai samudera, dan sebagainya. Sebagaimana diketahui bahwa batuan-batuan yang tersingkap dimuka bumi maupun yang terekam melalui hasil pengukuran geofisika memperlihatkan bentuk bentuk arsitektur yang bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya. Bentuk arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada umumnya merupakan batuan batuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Deformasi pada batuan dapat berbentuk lipatan maupun patahan/sesar. Dalam ilmu geologi struktur dikenal berbagai bentuk perlipatan batuan, seperti sinklin dan antiklin. Jenis perlipatan dapat berupa lipatan simetri, asimetri, serta lipatan rebah (recumbent/overtune), sedangkan jenis-jenis patahan adalah patahan normal (normal fault), patahan mendatar (strike slip fault), dan patahan naik (trustfault).
2.1. Prinsip Dasar Mekanika Batuan
Mengenal dan menafsirkan tentang asal-usul dan mekanisme pembentukan suatu struktur geologi akan menjadi lebih mudah apabila kita
memahami prinsip prinsip dasar mekanika batuan, yaitu tentang konsep gaya, tegasan (stress/compressive), tarikan (strength) dan faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi karakter suatu materi/bahan. 1.
Gaya (force) a) Gaya merupakan suatu vektor yang dapat merubah gerak dan arah pergerakan suatu benda. b) Gaya dapat bekerja secara seimbang terhadap suatu benda (seperti gaya gravitasi dan elektromagnetik) atau bekerja hanya pada bagian tertentu dari suatu benda (misalnya gaya-gaya yang bekerja di sepanjang suatu sesar di permukaan bumi). c) Gaya gravitasi merupakan gaya utama yang bekerja terhadap semua obyek/materi yang ada di sekeliling kita. d) Besaran (magnitud) suatu gaya gravitasi adalah berbanding lurus dengan jumlah materi yang ada, akan tetapi magnitud gaya di permukaan tidak tergantung pada luas kawasan yang terlibat. e) Satu gaya dapat diurai menjadi 2 komponen gaya yang bekerja dengan arah tertentu, dimana diagonalnya mewakili jumlah gaya tersebut. f) Gaya yang bekerja diatas permukaan dapat dibagi menjadi 2 komponen yaitu: satu tegak lurus dengan bidang permukaan dan satu lagi searah dengan permukaan. g) Pada kondisi 3-dimensi, setiap komponen gaya dapat dibagi lagi menjadi dua komponen membentuk sudut tegak lurus antara satu dengan lainnya. Setiap gaya, dapat dipisahkan menjadi tiga komponen gaya, yaitu komponen gaya X, Y dan Z.
2.
Tekanan Litostatik a) Tekanan yang terjadi pada suatu benda yang berada di dalam air dikenal sebagai tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik yang dialami oleh suatu benda yang berada di dalam air adalah berbanding lurus dengan berat volume air yang bergerak ke atas atau volume air yang dipindahkannya.
b) Sebagaimana tekanan hidrostatik suatu benda yang berada di dalam air, maka batuan yang terdapat di dalam bumi juga mendapat tekanan yang sama seperti benda yang berada dalam air, akan tetapi tekanannya jauh lebih besar ketimbang benda yang ada di dalam air, dan hal ini disebabkan karena batuan yang berada di dalam bumi mendapat tekanan yang sangat besar yang dikenal dengan tekanan litostatik. Tekanan litostatik ini menekan kesegala arah dan akan meningkat ke arah dalam bumi. 3.
Tegasan a) Tegasan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda. Tegasan juga dapat didefinisikan sebagai suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar. b) Tegasan dapat didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada luasan suatu permukaan benda dibagi dengan luas permukaan benda tersebut: Tegasan (P)= Daya (F) / luas (A). c) Tegasan yang bekerja pada salah satu permukaan yang mempunyai komponen tegasan prinsipal atau tegasan utama. d) Tegasan pembeda adalah perbedaan antara tegasan maksimal dan tegasan minimal. Sekiranya perbedaan gaya telah melampaui kekuatan batuan maka retakan/rekahan akan terjadi pada batuan tersebut. e) Kekuatan suatu batuan sangat tergantung pada besarnya tegasan yang diperlukan untuk menghasilkan retakan/rekahan.
4.
Gaya Tegangan (Tensional Force) a) Gaya Tegangan merupakan gaya yang dihasilkan oleh tegasan, dan melibatkan perubahan panjang, bentuk (distortion) atau dilatasi (dilation) atau ketiga-tiganya. b) Bila terdapat perubahan tekanan litostatik, suatu benda (homogen) akan berubah volumenya (dilatasi) tetapi bukan bentuknya.
Misalnya, batuan gabro akan mengembang bila gaya hidrostatiknya diturunkan. c) Perubahan bentuk biasanya terjadi pada saat gaya terpusat pada suatu benda. Bila suatu benda dikenai gaya, maka biasanya akan dilampaui ketiga fasa, yaitu fasa elastisitas, fasa plastisitas, dan fasa pecah. d) Bahan yang rapuh biasanya pecah sebelum fase plastisi tas dilampaui, sementara bahan yang plastis akan mempunyai selang yang besar antara sifat elastis dan sifat untuk pecah. Hubungan ini dalam mekanika batuan ditunjukkan oleh tegasan dan tarikan. e) Kekuatan batuan, biasanya mengacu pada gaya yang diperlukan untuk pecah pada suhu dan tekanan permukaan tertentu. f) Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeda-beda, walaupun terdiri dari jenis yang sama. Hal ini dikarenakan kondisi pembentukannya juga berbeda-beda. g) Batuan sedimen seperti batupasir, batugamping, batulempung kurang kuat dibandingkan dengan batuan metamorf (kuarsit, marmer, batusabak) dan batuan beku (basalt, andesit, gabro). Batuan yang terdapat di Bumi merupakan subyek yang secara terus menerus mendapat gaya yang berakibat tubuh batuan dapat mengalami pelengkungan atau keretakan. Ketika tubuh batuan melengkung atau retak, maka kita menyebutnya batuan tersebut terdeformasi (berubah bentuk dan ukurannya). Penyebab deformasi pada batuan adalah gaya tegasan (gaya/satuan luas).
Gambar 2.1 Tegasan seragam / uniform stress (atas); Tegasan tensional (tengah kiri); Tegasan kompresional (tengah kanan); dan Tegasan geser /shear stress (gambar bawah).
Sumber gambar : Noor, Djauhari. Pengantar Geologi, Universitas Pakuan Bogor.
Tegasan (stress) dan tegasan tarik (strain stress) adalah gaya gaya yang bekerja di seluruh tempat dimuka bumi. Salah satu jenis tegasan yang biasa kita kenal adalah tegasan yang bersifat seragam (uniform-stress) dan dikenal sebagai tekanan (pressure). Tegasan seragam adalah suatu gaya yang bekerja secara seimbang kesemua arah. Tekanan yang terjadi di bumi yang berkaitan dengan beban yang menutupi batuan adalah tegasan yang bersifat seragam. Jika tegasan kesegala arah tidak sama (tidak seragam) maka tegasan yang demikian dikenal sebagai tegasan diferensial . Tegasan diferensial dapat dikelompokaan menjadi 3 jenis, yaitu: 1.
Tegasan tensional (tegasan extensional) adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami peregangan atau mengencang.
2.
Tegasan kompresional adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami penekanan.
3.
Tegasan geser adalah tegasan yang dapat berakibat pada tergesernya dan berpindahnya batuan. Ketika batuan terdeformasi maka batuan mengalami tarikan. Gaya
tarikan akan merubah bentuk, ukuran, atau volume dari suatu batuan.
Tahapan deformasi terjadi ketika suatu batuan mengalami peningkatan gaya tegasan yang melampaui 3 tahapan pada deformasi batuan yaitu : 1.
Deformasi yang bersifat elastis (Elastic Deformation) terjadi apabila sifat gaya tariknya dapat berbalik (reversible).
2.
Deformasi yang bersifat lentur (Ductile Deformation) terjadi apabila sifat gaya tariknya tidak dapat kembali lagi (irreversible).
3.
Retakan / rekahan (Fracture) terjadi apabila sifat gaya tariknya yang tidak kembali lagi ketika batuan pecah/retak.
Gambar 2.2 Kurva hubungan tegasan (stress) dan tarikan (strain) terhadap batuan, dimana tegasan dan tarikan semakin meningkat maka batas elastisitas akan dilampaui dan pada akhirnya mengalami retak.
Sumber gambar : Noor, Djauhari. Pengantar Geologi, Universitas Pakuan Bogor.
2.2. Jenis-jenis Struktur Geologi
Struktur Geologi berdasarkan terjadinya dikenal adanya dua macam struktur batuan, yaitu struktur primer dan struktur sekunder. 1.
Struktur Primer Struktur primer yaitu suatu struktur yang dibentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan tersebut. Contoh : - Struktur
perlapisan,
misalnya
Laminasi,
Cross Bedding, Planar Bedding, Riple Marks.
Graded
Bedding,
- Struktur sedimen, misalnya Load Cast, Flute Cast, Mud Crack, Bioturbasi dan sebagainya. - Struktur Aliran Lava.
Gambar 2.3 Struktur graded bedding
Gambar 2.4 Struktur cross bedding
Gambar 2.5 Struktur planar bedding
Gambar 2.6 Struktur ripple marks
Gambar 2.7 Struktur load cast
Gambar 2.8 Struktur flute cast
Gambar 2.9 Struktur mud cracks
Sumber gambar : http//:www.google.com
2.
Struktur sekunder Struktur sekunder yaitu suatu struktur yang terbentuk setelah terjadi pengendapan batuan. Struktur ini berupa deformasi akibat adanya gaya-gaya yang berasal dari dalam bumi, yang menimpa batuan, sehingga batuan menjadi retak-retak, terlipat, bergeser dari kedudukan semula. Hal ini dipengaruhi oleh : a. Arah dan kekuatan gaya yang berkerja pada batuan. b. Sifat fisik batuan, misalnya kekompakan, kekerasan, plastisitas. c. Perubahan batuan oleh pengaruh kimia. Macam-macam struktur sekunder : a)
Kekar (fractures) Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami
pergeseran.
Secara
umum
dicirikan
oleh:
a).
Pemotongan bidang perlapisan batuan; b). Biasanya terisi mineral lain (mineralisasi) seperti kalsit, kuarsa dsb; c) kenampakan breksiasi. Struktur kekar dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakter retakan/rekahan serta arah gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalah sebagai berikut:
1.
Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan / rekahan yang membentuk pola saling berpotongan membentuk sudut lancip dengan arah gaya utama. Kekar jenis shear joint umumnya bersifat tertutup.
2.
Tension Joint adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya utama, Umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka.
3.
Extension Joint (Release Joint) adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka.
Gambar 2.10 Kekar gerus (shear joint)
Gambar 2.11 Kekar tensional
Sumber gambar : http://www.google.com
b)
Lipatan (folds) Lipatan adalah deformasi lapisan batuan yang terjadi akibat dari gaya tegasan sehingga batuan bergerak dari kedudukan semula membentuk lengkungan. Berdasarkan bentuk lengkungannya lipatan dapat dibagi dua, yaitu a). Lipatan Sinklin adalah bentuk lipatan yang cekung ke arah atas, sedangkan lipatan antiklin adalah lipatan yang cembung ke arah atas. Berdasarkan kedudukan garis sumbu dan bentuknya, lipatan dapat dikelompokkan menjadi : 1.
Lipatan Paralel adalah lipatan dengan ketebalan lapisan yang tetap.
2.
Lipatan Similar adalah lipatan dengan jarak lapisan sejajar dengan sumbu utama.
3.
Lipatan harmonik atau disharmonik adalah lipatan berdasarkan menerus atau tidaknya sumbu utama.
4.
Lipatan Ptigmatik adalah lipatan terbalik terhadap sumbunya
5.
Lipatan chevron adalah lipatan bersudut dengan bidang planar
6.
Lipatan isoklin adalah lipatan dengan sayap sejajar
7.
Lipatan Klin Bands adalah lipatan bersudut tajam yang dibatasi oleh permukaan planar. Disamping lipatan tersebut diatas, dijumpai juga berbagai
jenis lipatan, seperti Lipatan Seretan (Drag folds) adalah lipatan yang terbentuk sebagai akibat seretan suatu sesar.
Gambar 2.12 Pegunungan Lipatan (folded mountain) sebagai hasil orogenesa
Gambar 2.13 Lipatan isoklin
Gambar 2.14 Lipatan sinklin
Gambar 2.15 Lipatan chevron
Gambar 2.16 Lipatan disharmonic
Gambar 2.17 Lipatan ptigmatik
Gambar 2.18 Lipatan kiln bands
Sumber gambar : http://www.google.co.id
c)
Patahan/Sesar (faults) Patahan / sesar adalah struktur rekahan yang telah mengalami pergeseran. Umumnya disertai oleh struktur yang lain seperti lipatan, rekahan dsb. Adapun di lapangan indikasi suatu sesar / patahan dapat dikenal melalui : a) Gawir sesar atau bidang sesar; b). Breksiasi, gouge, milonit, ; c). Deretan mata air; d). Sumber air panas; e). Penyimpangan / pergeseran kedudukan lapisan; f) Gejala-gejala struktur minor seperti: cermin sesar, gores garis, lipatan dsb. Sesar dapat dibagi kedalam beberapa jenis/tipe tergantung pada arah relatif pergeserannya. Selama patahan/sesar dianggap sebagai suatu bidang datar, maka konsep jurus dan kemiringan juga dapat dipakai, dengan demikian jurus dan kemiringan dari suatu bidang sesar dapat diukur dan ditentukan. Pergeserannya dapat berkisar dari antara beberapa meter sampai mencapai ratusan
kilometer. Sesar merupakan jalur lemah, yang lebih banyak terjadi pada lapisan yang keras dan rapuh. Bahan yang hancur pada jalur sesar akibat pergeseran, dapat berkisar dari gouge (suatu bahan yang halus/lumat akibat gesekan) sampai
br eksi
, sesar
yang
mempunyai ketebalan antara beberapa centimeter sampai ratusan meter (lebar zone hancur akibat sesar). (i) Unsur-unsur sesar : - Hanging Wall (atap) adalah bongkah patahan yang terdapat
di bagian atas bidang sesar. - Foot Wall (alas) adalah bongkah patahan yang berada di
bagian bawah bidang sesar. - Bidang sesar adalah suatu bidang yang terbentuk akibat adanya rekahan yang mengalami pergeseran. (ii) Klasifikasi Sesar Ditinjau dari kedudukan sesar terhadap struktur batuan sekitarnya (biasanya diterapkan pada sesar dalam batuan sedimen) (Sukendar Asikin, 1978), yaitu : a. Strike Fault, yaitu sesar yang arah jurusnya sejajar dengan jurus batuan sekitarnya. b. Dip Fault, yaitu jurus dari sesar searah dengan kemiringan dari lapisan batuan sekitarnya. c. Diagonal atau Oblique Fault, sesar yang memotong struktur batuan sekitarnya. d. Longitudinal Fault, arah daripada sesar paralel/sejajar dengan arah utama dari struktur regional. e. Traverse Fault, sesar yang memotong tegak lurus atau miring terhadap struktur regional (biasanya dijumpai pada daerah
yang
terlipat,
memotong
sumbu/poros
terhadap antiklin). Longitudinal dan Tranverse Fault hanya diterapkan pada keadaan yang lebih luas lagi (regional sense).
Ditinjau dari genesanya, pensesaran dapat digolongkan menjadi : - Sesar Normal (Normal Fault), bila Hanging Wall bergerak relatif turun terhadap Foot Wall . - Sesar Naik /sesar sungkup (Reverse Fault/Thrust Fault), bila Hanging Wall bergerak relatif naik terhadap Foot Wall. - Sesar Mendatar/sesar geser (Strike Slip Fault), bagian yang terpisah bergerak relatif mendatar pada bidang sesar umumnya tegak (90º).
Gambar 2.19 Sesar naik (reverse fault)
Gambar 2.20 Sesar turun (normal fault)
Gambar 2.21 Sesar mendatar
Sumber gambar : http://www.google.com/
BAB III GEOLOGI REGIONAL 3.1. Kondisi Geologi
Kabupaten Demak sebagian besar diakibatkan oleh adanya kegiatan untuk pemanfaatan sumber daya alam oleh manusia di bagian atas/hulu. Adapun dampak lingkungan itu berupa erosi dan sedimentasi, serta pengikisan pantai. - Erosi dan Sedimentasi Hal ini disebabkan oleh adanya peningkatan intensitas pemanfaatan lahan yang menambah areal kritis, serta curah hujan yang cukup tinggi di Kabupaten Demak. Sehingga terjadi erosi di daerah bagian hulu yang mengalir mengikuti arus air dan bermuara pada pangkal sungai sehingga terjadi sedimentasi. - Pengikisan Pantai Terjadinya pengikisan pantai erat kaitanya dengan sedimentasi, sehingga pertumbuhan delta sungai dan pendangkalan muara sungai di daerah tersebut akan berlangsung terus sebelum ada usaha perbaikan tata air di daerah hulu.
3.2. Stratigrafi
Jenis Tanah di Kabupaten Demak adalah: mediteran coklat tua, komplek regosol dan gromosol kelabu tua, asosiasi aluvial kelabu dan kekelabuan,gromosol kelabu tua dan aluvial hidromorf. Persebaranya sebagai berikut:
Aluvial Hidromorf terdapat di sepanjang pantai
Regosol terdapat di sebagian besar Kecamatan Mranggen dan Karangawen.
Grumosol
Kelabu
Tua
terdapat
di
daerah
Bonang,
Wedung
Mijen,Karanganyar, Gajah, Demak, Wonosalam, Dempet dan Sa yung.
Mediteran terdapat di sebagian besar di daerah Kecamatan Mranggen dan Karangawen.
3.3. Hidrologi
Hidrologi Demak secara regional dapat dibedakan atas dasar morfologi, geologi, lingkungan pengendapan batuan dan keadaan air tanahnya. Secara hidrologis hampir semua formasi batuan memiliki akuifer, tergantung pada sifat fisik batuan terhadap kandungan air tanahnya. Kondisi hidrologi di wilayah Kabupaten Demak, meliputi : a)
Sungai Sungai – sungai yang ada tergolong besar dan bermuara ke Laut Jawa, antara lain Sungai Serang, Sungai Tuntang, Sungai Jragung, Sungai Wulan, Sungai Jajar, Sungai Onggorawe dan beberapa anak sungai. Sungai – sungai yang terdapat di Kabupaten Demak ini berfungsi kompleks, yaitu digunakan sebagai alat transportasi dan juga berguna sebagai sumber penyediaan air. Bila dikembangkan dengan teknologi yang lebih maju , sungai – sungai itu bisa menjadi sumber pengairan teknis persawahan, serta berbagai keperluan lainnya.
b)
Laut / Pantai Laut dan Pantai di Kabupaten Demak memiliki potensi yang cukup baik. Misalkan untuk pengembangan dalam bidang perikanan dan Pariwisata. Untuk pengembalian fungsi-fungsi ekologi laut, terutama daerah pesisir dan hutan mangroove perlu dilakukan guna menjamin sumberdaya kelautan dan perikanan.
c)
Tambak Persebaran tambak di Kabupaten Demak dapat dijumpai di Kecamatan Sayung, Karangtengah, Bonang, Demak, dan Wedung.
3.4. Sratigrafi Pegunungan Serayu Utara
Gambar 3.1. Sketsa fisiografi Pulau Jawa bagian tengah (Bammelen, 1970)
Dalam Bemmelen (1970) diuraikan bahwa stratigrafi regional Pegunungan Serayu Utara bagian timur (Gunung Ungaran dan sekitarnya) dari yang tertua adalah sebagai berikut: 1.
Lutut Beds Endapan ini berupa konglomerat dan batu gamping dengan fosil berupa Spiroclypeus, Eulipidina, Miogypsina dengan penyebaran yang sempit. Endapan ini menutupi endapan Eosen yang ada di bawahnya.endapan ini berumur Oligo-Miosen.
2.
Merawu Beds Endapan ini merupakan endapan flysch yang berupa perselangselingan lempung serpihan, batupasir kuarsa dan batupasir tufaan dengan fosil Lepidocyclina dan Cycloclypeus. Endapan ini berumur Miosen Bawah.
3.
Panjatan Beds Endapan ini berupa lempung serpihan yang relatif tebal dengan kandungan fosil Trypliolepidina rutteni, Nephrolepidina ferreroi PROV., N. Angulosa Prov., Cycloclypeus sp., Radiocyclocypeus TAN., Miogypsina thecideae formis RUTTEN. Fosil yang ada menunjukkan Miosen Tengah.
4.
Banyak Beds Endapan ini berupa batupasir tufaan yang diendapkan pada Miosen Atas.
5.
Cipluk Beds Endapan ini berada di atas Banyak Beds yang berupa napal yang berumur Miosen Atas.
6.
Kapung Limestone Batugamping tersebut diendapkan pada Pliosen Bawah dengan dijumpainya fosil Trybliolepidina dan Clavilithes sp. Namun fosil ini kelimpahannya sangat sedikit.
7.
Kalibluk Beds Endapan ini berupa lempung serpihan dan batupasir yang mengandung moluska yang mencirikan fauna cheribonian yang berumur Pliosen Tengah.
8.
Damar Series Endapan ini merupakan endapan yang terbentuk pada lingkungan transisi. Endapan yang ada berupa tuffaceous marls dan batupasir tufaan yang mengandung fosil gigi Rhinocerous, yang mencirikan Pleistosen awal-Tengah.
9. Notopuro Breccias Endapan ini berupa breksi vulkanik yang menutupi secara tidak selaras di atas endapan Damar Series. Endapan ini terbentuk pada Pleistosen Atas. 10. Alluvial dan endapan Ungaran Muda Endapan ini merupakan endapan alluvial yang dihasilkan oleh proses erosi yang terus berlangsung sampai saat ini (Holosen). Selain itu juga dijumpai endapan breksi andesit yang merupakan produk dari Gunung Ungaran Muda.
BAB IV DATA LAPANGAN
4.1. Data Lapangan STA 1 Daerah Sungai Banyumeneng
Gambar 4.1 Foto sesar sinistral pada STA 1
Hari, Tanggal
: Sabtu, 3 November 2012
Waktu
: 08.53 WIB
Lokasi
: Kali Banyumeneng, Batursari, Mranggen, Kab. Demak
Bentang alam
: fluvial
Struktur
: perlapisan
Tingkat pelapukan
: sedang
Struktur geologi
: sesar sinistral
Dimensi singkapan
: 4 x 0.5 meter
Lithologi
: batuan sedimen (pasir sedang, lanau) Deskripsi batuan 1
Warna
: coklat keabu-abuan
Struktur
: non struktural
Tekstur
:
baik, kemas tertutup
rounded,
sortasi
Nama batuan
: batu lanau
Deskripsi batuan 2
Warna
: coklat keabuabuan
Struktur
: laminasi
Tekstur
: rounded, besar butir
pasir
sortasi
sedang,
baik,
kemas
tertutup
Nama batuan
: batu pasir sedang
Strike and dip sesar
: N 55o E / 47 o
Strike and dip perlapisan
: N131,50 E / 38,4 0
Vegetasi
: semak semak (heterogen)
Potensi positif
: irigasi
Potensi negative
: banjir
Morfogenesa
: pada areal STA ini terdapat sebuah sesar sinistral. Sesar sinistral ini merupakan rekahan yang telah bergeser dan bidang sesarnya yang sebelah kiri mendekati ke pengamat. Sesar ini dapat diakibatkan oleh suatu
gaya
tektonik
seperti
gempa.
Lithology yang berupa batuan sedimen menunjukkan pada daerah STA ini telah mengalami sedimentasi.
proses-proses
erosi
dan
4.2. Data Lapangan STA 2 Daerah Tepi Sungai Banyumeneng
Hanging wall
N Footwall
Gambar 4.2 Foto sesar turun pada singkapan batuan (outcrop) STA 2
Hari, Tanggal
: Sabtu, 3 November 2012
Waktu
: 09.57 WIB
Lokasi
: Kali Banyumeneng, Batursari, Mragen, Kab. Demak
Plotting area
: 7o 5’ 54’’ S, 110o 29’ 57’’ E (GPS)
Bentang alam
: fluvial
Bentuk lahan
: perkebunan
Tata guna lahan
: kebun jati
Struktur
: perlapisan
Tingkat pelapukan
: rendah
Struktur geologi
: sesar turun
Dimensi singkapan
: 15 x 9 meter
Lithologi
: batuan sedimen (batu pasir kasar) Deskripsi batuan:
Warna
: coklat keabuabuan
Struktur
: laminasi
Tekstur
: rounded, besar butir
pasir kasar, sortasi sedang, kemas tertutup
Nama batuan
: batu pasir kasar
Strike and dip sesar
: N 348o E / 39 o
Strike and dip perlapisan
: N 144o E / 63 o
Slope
: 83o
Vegetasi
: semak semak (heterogen)
Potensi positif
: kebun
Potensi negative
: longsoran
Morfogenesa
: singkapan batuan ini terlihat hanging wallnya turun, singkapan ini mengalami struktur geologi berupa sesar turun. Sesar turun ini disebabkan oleh gaya tegangan yang mengakibatkan tertariknya kekar ke arah berlawanan. Melihat struktur sesarnya mungkin di akibatkan oleh bidang bidang lemah pada singkapan batuan dan akhirnya rekah kemudian turun akibat gravitasi. Lithology batuan yang berupa batuan pasir kasar ini menunjukkan dulunya tempat ini merupakan
suatu
daerah
pengendapan.
Namun karena gaya tektonik yang bekerja pada singkapan batuan tersebut, mengalami uplift atau pengangkatan.
4.3. Data Lapangan STA 3 Daerah Sungai Banyumeneng -
LP 1
N Gambar 4.3a Foto sesar dekstral pada STA 3 LP 1
Hari, Tanggal
: Sabtu, 3 November 2012
Waktu
: 11.00 WIB
Lokasi
: Kali Banyumeneng, Batursari, Mragen, Kab. Demak
Plotting area
: 7o 2’ 1’’ S, 110o 29’ 57’’ E (GPS)
Bentang alam
: fluvial
Bentuk lahan
: sungai
Tata guna lahan
:-
Struktur
: perlapisan
Tingkat pelapukan
: sedang
Struktur geologi
: sesar dekstral
Dimensi singkapan
: 4 x 0.5 meter
Lithologi
: batuan sedimen (batu pasir sedang) Deskripsi batuan:
Warna
: coklat keabuabuan
Struktur
: laminasi
Tekstur
: rounded, besar butir
pasir sedang, sortasi sedang, kemas tertutup
Nama batuan
Strike and dip perlapisan
:
Strike and dip sesar
: N 3450 E / 83 0
: batu pasir sedang
N 3280 E / 67 0 N 3340 E / 78 0 N 3340 E / 79 0 N 3300 E / 78 0 Vegetasi
: semak semak (heterogen)
Potensi positif
: irigasi
Potensi negative
: banjir
Morfologi
: pada areal STA ini terdapat sebuah sesar dekstral. Sesar dekstral ini merupakan rekahan yang telah bergeser dan bidang sesarnya yang sebelah kanan mendekati ke pengamat. Sesar ini dapat diakibatkan oleh suatu
gaya
tektonik
seperti
gempa.
Lithology yang berupa batuan sedimen menunjukkan pada daerah STA ini telah mengalami sedimentasi.
proses-proses
erosi
dan
-
LP 2
Antiklin
N Gambar 4.3b Foto struktur lipatan antiklin pada STA 3 LP 2
Hari, Tanggal
: Sabtu, 3 November 2012
Waktu
: 11.10 WIB
Lokasi
: Kali Banyumeneng, Batursari, Mragen, Kec. Tembalang
Plotting area
: 7o 2’ 1’’ S, 110o 29’ 57’’ E (GPS)
Bentang alam
: fluvial
Bentuk lahan
: sungai
Tata guna lahan
:-
Struktur
: perlapisan
Tingkat pelapukan
: sedang
Struktur geologi
: lipatan
Dimensi singkapan
: 6 x 5 meter
Lithologi
: batuan sedimen (batu pasir kasar) Deskripsi batuan:
Warna
: coklat keabuabuan
Struktur
: laminasi
Tekstur
: rounded, besar butir
pasir kasar, sortasi sedang, kemas tertutup
Strike and dip antiklin
Nama batuan
: batu pasir kasar
: Sayap Kanan N 296 0 E / 71 0 Sayap Kiri N 143 0 E / 59 0
Slope
:-
Vegetasi
: semak semak (heterogen)
Potensi positif
: irigasi
Potensi negative
: banjir
Morfogenesa
: Lipatan antiklin ini terbentuk karena adanya gaya perlipatan. Pada awalnya ini merupakan suatu endapan sedimen dari sungai ini sendiri namun karena adanya gaya perlipatan maka sedimen sedimen ini mengalami perlipatan, serta gaya tertonik menyebabkan lipatan ini agak muncul dari bidang planarmya. Terlihat bagian puncak antiklin tersebut telah mengalami erosi sehingga agak susah diidentifikasi.
BAB V PEMBAHASAN
5.1. Profil Sayatan Daerah Kali Djuruk – Barang
Dalam membuat profil sayatan hal pertama yang dilakukan adalah membuat sayatan sepanjang 15 cm pada peta topografi. Pada pensayatan peta topografi diambil daerah Kali Djuruk hingga ke daerah Barang. Kemudian memplot pada kertas milimeter blok dengan sumbu horizontal adalah panjang sayatan dan sumbu vertikal adalah tinggi relief sesuai data pada sayatan. Dalam profil eksagrasi, skala vertikal atau ketinggian relief diperbesar dua kali dari skala horizontal yang semula 1 : 50.000 menjadi 1 : 25.000. Sayatan ini dari daerah Kali Djuruk dengan ketinggian 154 m melewati kontur renggang menurun hinga sampai ke Kali Kalam dengan ketinggian turun 79 m dari daerah Kali Djuruk. Kemudian sayatan naik secara landai sampai ke Kali Bilar. Setelah melewati Kali Bilar kontur turun secara landai hinggal sekitar 20 m sampai ke Kali Banyumeneng. Kemudian setelah melewati Kali Banyumeneng, sayatan melalu kontur yang rapat. Sayatan naik terjal hingga ke puncak Gunung Girikusuma dengan ketinggian 216 m. Setelah melewati Gunung Girikusuma, sayatan menurun landai hingga ketinggian 88 m di daerah barang. Kali kalam, Kali Djuruk, dan Kali Bilar merupakan anak sungai dari Kali Banyumeneng.
5.2. Geomorfologi Daerah Observasi
Pada lokasi daerah observasi, geomorfologi yang Nampak merupakan suatu bentang alam fluvial. Bentang alam fluvial ini merupakan bentang alam yang dibentuk oleh dominasi aliran air permukaan yang telah mengalami proses – proses seperti erosi, transportasi dan pengendapan baik itu dari areal STA pertama hingga STA terakhir. Pada daerah observasi aliran permukaan yang berpengaruh dalam pembentukan bentang alam ini
adalah Sungai Banyumeneng. Sungai ini merupakan jajaran sungai dewasa karena masih mengerosi lateral secara efektif, dan penampang melintang berbentuk huruf U.
Gambar 5.1 Kenampakan Sungai Banyumeneng
Aliran pada Sungai Banyumeneng tidak terlalu deras. Pada bentuk lahan sungai ini juga terbentuk meander, point bar, dan channel bar. Proses erosi pada sungai ini masih relatif sedang. Ini karena meskipun pada sungai ini banyak ditemukan material materal lepas, tpi masih terdapat beberapa batuan yang masih dalam bongkah-bongkah berukuran relative sedang hingga besar.
5.3. Lithologi Daerah Observasi
Pada pengamatan STA 1 terdapat 2 jenis batuan. Yang pertama dengan ciri ciri warna kecoklatan, strukturnya laminasi, bentuk butirnya rounded dengan ukuran besar butir lempung (≤ 1/256 mm skala wentworth). Kemasnya kemas tertutup, pemilahannya very well sorted. Untuk komposisi kimia belum dilakukannya tes HCl sehingga masih belum tahu kompisisi semennya. Untuk fragmennya berupa fragmen lempung, matriks tidak teramati dengan kasat mata. Berdasarkan ciri ciri tersebut batuan itu merupakan batu lempung. Kemudian deskripsi batuan kedua ciri-cirinya berwarna coklat keabu-abuan, strukturnya laminasi, bentuk butirnya rounded, besar butirnya pasir sedang (¼ - ½ mm skala wentworth), kemas tertutup, pemilahan well sorted. Fragmennya merupakan fragmen pasir
sedang dan matriksnya tidak teramati secara kasat mata. Berdasarkan ciri — ciri tersebut batuanya merupakan batuan pasir sedang. Jadi lithology pada areal STA 1 adalah lithology batuan lempung dan batuan pasir sedang. Litologi yang terdapat pada STA 2 yaitu batu pasir kasar
dengan
warna segar abu-abu, warna lapuk abu-abu kehitaman, ukuran sekitar 2 mm, bentuk butir very rounded, sortasi sedang dan kemas tertutup. Lithology batuan yang berupa batuan pasir kasar ini menunjukkan dulunya tempat ini merupakan suatu daerah pengendapan. Pada STA 3, dibagi menjadi 2 titik lokasi pengamatan. Lokasi pengamatan yang pertama, menampakkan lithology batuan dengan ciri-ciri warna abu-abu, bentuk butir rounded, kemas tertutup, sortasi sedang, ukuran butir batu pasir sedang, dan matriks berupa butir pasir sedang, sehingga pada STA 3 LP 1 lithologi batuannya dominan batuan pasir sedang. Kemudian pada LP 2 ditemukan batuan dengan ciri-ciri warna abu-abu, ukuran butir pasir kasar, bentuk butir rounded, kemas tertutup, sortasi sedang ukuran butir pasir kasar dan matriks berupa pasir kasar, sehingga lithology batuannya dominan batuan pasir kasar. Berdasarkan hasil pengamatan dari STA pertama hingga STA terakhir litologi penyusun daerah observasi merupakan dominasi lithology batuan sedimen dimana pada setiap STA menampakkan lithology sedimen dengan batuan yang berbeda.
5.4. Struktur Geologi Daerah Observasi
Pada daerah observasi ditemukan berbagai macam bentuk struktur geologi. Pengamatan dilakukan per STA didapat struktur-struktur geologi antara lain : Pada STA 1 teramati adanya singkapan batuan dengan lithology batuan lempung dan pasir sedang. Singkapan yang teramati merupakan singkapan yang berupa perlapisan. Ini di tandai dengan kenampakan garis garis lurus seperti lapisan. Tingkatan pelapukannya masih terbilang sedang. Pada singkapan ini terdapat sebuah struktur geologi berupa sesar. Sesar
merupakan rekahan yang telah mengalami pergeseran. Sesar yang teramati merupakan sesar sinistral. Sesar ini arah pergeserannya berlawanan arah dengan arah perputaran jarum jam, lebih mudahnya dicirikan bidang sesar sebelah kiri yang mendekati pengamat di lihat dari kita menghadap sesar tersebut. Sesar yang terbentuk ini diakibatkan oleh gaya yang bekerja pada singkapan batuan itu sendiri seperti gaya tektonik, gempa, dsb. Pada Pengukuran strike and dip dengan menggunakan kompas diperoleh strike and dip sesar sebesar N 55 o E / 47o dan strike and dip perlapisan sebesar N 131,5o E / 38,4 0 Pada STA 2 Objek dari pengamatan adalah sebuah singkapan batuan. Terdapat struktur geologi yang berpengaruh pada singkapan ini. Struktur geologi yang paling banyak berpengaruh terhadap pembentukan morfologi adalah struktur geologi sekunder, yaitu struktur yang terbentuk setelah batuan itu ada Pada STA 2 terdapat struktur geologi berupa sekar. Sesar merupakan rekahan yang telah mengalami pergeseran. Pada kenampakan di lapangan, sesar yang terlihat adalah sesar turun, dimana ditinjau dari hanging wallnya yang turun. Melihat struktur sesarnya mungkin di akibatkan oleh bidang bidang lemah pada singkapan batuan dan akhirnya rekah kemudian turun akibat gravitasi. Pada Pengukuran strike and dip dengan menggunakan kompas diperoleh strike and dip sesar sebesar N 348 o E / 39 o dan strike and dip perlapisan sebesar N 144 o E / 63 o. Slope tebing 83˚. Pada STA 3, pangamatan LP 1 teramati terdapat sebuah sesar dekstral. Sesar dekstral ini merupakan rekahan yang telah bergeser dan bidang sesarnya yang sebelah kanan mendekati ke pengamat. Sesar ini dapat diakibatkan oleh suatu gaya tektonik seperti gempa. Lithology yang berupa batuan sedimen menunjukkan pada daerah STA ini telah mengalami proses proses erosi dan sedimentasi. Lalu pada pengamatan LP 2 teramati sebuah lipatan antiklin. Lipatan antiklin ini terbentuk karena adanya gaya perlipatan. Pada awalnya ini merupakan suatu endapan sedimen dari sungai ini sendiri namun karena adanya gaya perlipatan maka sedimen sedimen ini
mengalami perlipatan, serta gaya tertonik menyebabkan lipatan ini agak muncul dari bidang planarmya. Terlihat bagian puncak antiklin tersebut telah mengalami erosi sehingga agak susah diidentifikasi. Berdasarkan pengamatan dari STA pertama hingga STA terakhir struktur geologi yang termati didominasi oleh struktur sekunder. Struktur sekunder adalah struktur yang terbentuk pada batuan setelah batuan itu terbentuk. Struktur struktur sekunder ini antara lain diakibatkan oleh arah dan kekuatan gaya yang bekerja pada batuan/singkapan itu sendiri, sifat – sifat fisik batuan itu sendiri, perubahan batuan oleh alam seperti erosi atau pengaruh kimia.
BAB VI PENUTUP
6.1.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan pada 4 STA yang berbeda diperoleh kesimpulan bahwa daerah Kali Banyumeneng memiliki bentang alam fluvial, ini dicirikan dengan pola aliran berupa sungai. Kali Banyumeneng merupakan sungai stadia dewasa karena penampang sungainya yang berbentuk U, aliran sungai tidak deras, dan mengerosi lateral aktif. Lithology pada daerah Kali Banyumeneng merupakan dominan lithology batuan sedimen dengan beberapa batuan sedimen berbeda pada setiap STA. STA 1 memiliki litologi batu lempung dan pasir sedang, STA 2 memiliki litologi batu pasir kasar, STA 3 LP 1 memiliki litologi batu pasir sedang, STA 3 LP 2 litologi batu pasir kasar. Struktur Geologi yang terdapat pada daerah Kali Banyumeneng berupa struktur sekunder yaitu struktur yang terbentuk setelah batuan itu terbentuk, antara lain berupa sesar sisistral, sesar turun, sesar dekstral dan lipatan antiklin. Struktur sekunder ini dapat disebabkan oleh berbagai macam kemungkinan seperti arah dan kekuatan gaya yang bekerja pada batuan/singkapan itu sendiri, sifat – sifat fisik batuan itu sendiri, perubahan batuan oleh alam seperti erosi atau pengaruh kimia.
6.2.
Saran
1.
Praktikan seharusnya lebih menyusuri daerah pengamatan agar diperoleh data yang akurat.
2.
Praktikan seharusnya lebih memanfaatkan waktu yang diberikan dalam melakukan pengamatan.
3.
Asisten seharusnya lebih komunikatif terhadap praktikan agar tidak terjadi salah presepsi.
