TINJAUAN GEOLOGI DAERAH KARANGSAMBUNG KEBUMEN – JAWA TENGAH Oleh : Iyan Haryanto, Ir. MT. (Laboratorium Geodinamik, FMIPA-Unpad)
1. Pendahuluan
Daerah Karangsambung secara administratif termasuk ke dala dalam m wila wilaya yah h Kebu Kebume men, n, Prov Provin insi si Jawa Jawa Teng Tengah ah.. Daer Daerah ah ini ini menjadi menarik perhatian para ahli geologi, karena ada beberapa fenom fenomena ena geolo geologi gi yang yang jarang jarang tersin tersingka gkap p di Pulau Pulau Jawa, Jawa, yaitu yaitu antara lain : a.
Tersin Tersingka gkap p berbag berbagai ai jenis jenis batu batuan an mulai mulai dari dari yang yang beru berumur mur PraPraTers Tersie ierr (Kap (Kapur ur Atas Atas)) hing hingga ga Kuar Kuarte ter. r. Untu Untuk k daera daerah h Pula Pulau u Jawa, batuan berumur pra-Tersier sangat jarang dijumpai.
b. Adanya percampuran berbagai jenis batuan Pra-Tersier hingga Paleosen, yang proses pembentukannya dikontrol oleh aktifitas tekton tektonik ik.. Berca Bercampu mpurny rnyaa berbag berbagai ai jenis jenis batuan batuan oleh oleh proses proses tektonik ini dikenal sebagai batuan bancuh atau Melange.
c. Ukur Ukuran an dan dan jeni jeniss bong bongka kah h di dala dalam m Melange ini ini sang sangat at ber berva vari rias asi. i. Ukur Ukuran an komp kompon onen en mula mulaii dari dari yang yang beru beruku kura ran n keriki kerikill hingg hinggaa bongk bongkah ah bahkan bahkan di beber beberapa apa lokasi lokasi bongk bongkah ah ters terseb ebut ut memb memben entu tuk k buki bukitt yang yang soli solite ter. r. Selu Seluru ruh h bong bongka kah h terseb tersebut ut tertan tertanam am dalam dalam masa masa dasar dasar lempun lempung g bersi bersisik sik yang yang berwarna hitam dan mengkilap (Scally ( Scally clay). clay). Selanjutnya jenis batuan (jenis bongkah) di dalam melange ini juga bervariasi,
terdiri atas batuan ofiolit (batuan beku basa dan ultra basa), sedimen laut dalam (Pelagik), sedimen laut dangkal hingga transisi dan sedimen darat.
Fenomena geologi tersebut diatas sangat jarang ditemukan di Pulau Jawa. Hingga saat ini hanya ada tiga lokasi
yang
memiliki karaketristik yang sama yaitu daerah Bayat (Jawa Tengah), Ciletuh (Jawa Barat) dan Karangsambung sendiri. Dari ketiga daerah tersebut rupanya Daerah Karangsambung sudah banyak diteliti oleh para ahli geologi terdahulu, antara lain oleh Harloff (1933), Tjia (1966), Asikin (1974), Koji Wakita et al. (1991), Suparka, M.E. (1988), Asikin et al. (1992) dan Harsolukmaso (1996). Dari seluruh peneliti ini semuanya sepakat bahwa batuan pra-tersier hingga Paleosen merupakan batuan bancuh (Melange), yang pembentukannya dipengaruhi oleh aktivitas tektonik yang sangat kuat. Dikaitkan dengan teori tektonik lempeng, salah satu proses
pembentukan melange
ini
disebabkan oleh
adanya
tumbukan dua buah lempeng atau lebih, yang akhirnya di dalam zona tumbukan (Trench) terjadi percampuran berbagai macam batuan yang satu sama lain saling tergeruskan. Untuk menjelaskan genetik pembentukan Melange di Pulau Jawa, khususnya di daerah Karangsambung, maka wajib bagi kita memahami terlebih dahulu geologi regional Pulau Jawa. Geologi Pulau Jawa dipengaruhi oleh aktifitas tumbukan dua
lempeng, yaitu antara Lempeng Asia dan Lempeng Hindia Australia. Lempeng Asia berada di bagian utara dan bergerak relatif ke selatan sedangkan Lempeng Hindia-australia yang berada di bagian selatan bergerak relatif ke utara. Kedua lempeng tersebut pada saat ini membentuk jalur tumbukan di selatan Pulau Jawa (Hamilton, 1979). Dari rekaman sejarah tumbukannya, ternyata posisi jalur tumbukan ini berubah-ubah. Pada Jaman Kapur posisi jalur tumbukan berada di poros Pulau Jawa sekarang, sedangkan jalur volkaniknya berada di utaranya. Selanjutnya pada Kala OligoMiosen, jalur tumbukan berubah posisinya lebih ke arah selatan demikian pula posisi jalur volkaniknya bergeser ke arah selatan lagi. Selanjutnya Pada Kala Plio-Plistosen hingga sekarang posisi jalur subduksi bergeser ke arah utara hal ini dibuktikan dengan bergesernya posisi jalur volkanik Kuarter lebih ke arah utara dari jalur volkanik Oligo-Mio. Namun demikian pendapat yang terakhir ini ada yang menyanggahnya, karena tidak mungkin jalur penunjaman kembali lagi ke arah utara. Di dalam tulisan ini pembahasan mengenai perubahan jalur tunjaman ini tidak akan dibahas secara detail. Dari sejarah tumbukan antar lempeng yang terjadi di Jawa, dapat disimpulkan bahwa setiap terjadi perubahan jalur tunjaman selalu diikuti oleh meningkatnya aktifitas tektonik. Dari rekaman tektonik tersebut jelas ada tiga peristiwa tunjaman terpenting, yaitu yang terjadi pada Jaman Kapur, Oligo-Mio dan Plio-Plistosen (Kuarter). Namun demikian tidak berarti bahwa aktivitas tektonik
diantara ketiga periode tersebut tidak penting, karena tektonik ini sifatnya tidak pernah berhenti. Seperti yang telah dijelaskan di atas bahwa dengan terjadinya tumbukan antar lempeng tersebut memungkinkan untuk bercampurnya berbagai macam jenis batuan di dalam suatu tempat tertentu (trench). Batuan campur aduk atau bancuh ini kenyataannya dapat dibedakan berdasarkan genetiknya. Apabila batuan bancuh tersebut murni akibat proses tektonik maka dinamakan sebagai melange tektonik atau melange saja. Sedangkan apabila batuan bancuh tersebut terjadi akibat proses sedimentasi (sedimentasi lebih dominan, walaupun kejadiannya dipicu oleh tektonik) maka endapannya
dinamakan
sebagai
melange
sedimenter atau
olistostrom. Bongkah batuan di dalam melange ada yang berasal dari daerah selingkungan yang dinamakan sebagai Native block dan ada pula yang berasal dari luar lingkungan yang dinamakan sebagai bongkah asing atau Exotic block. Di dalam Olistostrom bongkah batuan baik yang sifatnya Native block maupun Exotic block dinamakan sebagai olistolit. Tersingkapnya batuan melange di daerah Karangsambung disebabkan oleh adanya tektonik kompresional yang menyebabkan daerah tersebut dipotong oleh sejumlah sesar-sesar naik disamping adanya pengangkatan dan proses erosi yang intensif. Apabila diperhatikan bahwa posisi batuan melange ini dijumpai di sekitar
inti lipatan antiklin dan di sekitar zona sesar naik dan kenyataannya pada saat sekarang posisi inti lipatan ini berada di bagian lembah yang didalamnya mengalir aliran sungai Luk Ulo yang menunjukan bahwa di daerah tersebut proses erosi berlangsung lebih intensif. Untuk
lebih
jelas
memahami
geologi
daerah
Karangsambung, maka di bawah ini akan dibahas mengenai geologi daerah tersebut yang mencakup morfologi, petrologi, stratigrafi dan geologi strukturnya.
2. Geologi Daerah Karangsambung 2.1. Geomorfologi
Daerah Karangsambung merupakan bagian dari fisiografi Pegunungan Serayu Selatan (Bemmelen, 1949). Daerah ini bermorfologi
perbukitan
dan
sebagian
kecil
bermorfologi
pedataran. Morfologi perbukitan disusun oleh endapan melange, batuan beku, batuan sedimen dan endapan volkanik Kuarter, sedangkan morfologi pedataran disusun oleh batuan melange dan aluvium. Seluruh batuan penyusun yang berumur lebih tua dari Kuarter telah mengalami proses pensesaran yang cukup intensif terlebih lagi pada batuan yang berumur Kapur hingga Paleosen. Morfologi perbukitan dapat dibedakan menjadi dua bagian yang ditentukan
berdasarkan
bentuknya
(kenampakannya),
yaitu
perbukitan memanjang dan perbukitan prismatik. Perbukitan memanjang umumnya disusun oleh batuan sedimen Tersier dan
batuan
volkanik
Kuarter,
sedangkan
morfologi
perbukitan
prismatik umumnya disusun oleh batuan yang berasal dari melange tektonik dan batuan beku lainnya (Intrusi). Perbedaan kedua morfologi tersebut akan nampak jelas dilihat, apabila kita mengamatinya di puncak bukit Jatisamit. Bukit Jatisamit terletak di sebelah barat Karangsambung (Kampus LIPI). Tubuh bukit ini merupakan bongkah batuan sedimen terdiri atas batulempung merah, rijang, batugamping merah dan chert yang seluruhnya tertanam dalam masa dasar lempung bersisik. Pada bagian puncak bukit inilah kita dapat melihat panorama daerah Karangsambung secara leluasa sehingga ada istilah khusus yang sering digunakan oleh para ahli geologi terhadap pengamatan morfologi di daerah ini yaitu dengan sebutan “ Amphitheatere”. Istilah ini mengacu kepada tempat pertunjukan dimana penonton berada di atas tribune pertunjukan. Memang tidak berlebihan istilah ini digunakan karena di tempat inilah kita dapat mengamati seluruh morfologi secara lebih jelas. Ada beberapa fenomena geologi yang dapat dijelaskan di tempat ini, yaitu :
a. Daerah bermorfologi pedataran terletak di sekitar wilayah aliran Sungai Luk Ulo. Sungai ini merupakan sungai utama yang mengalir dari utara ke selatan
mengerosi
batuan
melange tektonik, melange sedimenter,
sedimen Tersier (F.
Panosogan. F. Waturanda, F. Halang ). Di sekitar daerah Karangsambung, morfologi pedataran ini terletak pada inti
antiklin sehingga tidak mengherankan apabila di daerah ini tersingkap batuan melange yang berumur tua, terdiri atas konglomerat, lava bantal, rijang, lempung merah, chert dan batugamping fusulina. Bongkah batuan tersebut tertanam dalam masa dasar lempung bersisik (Scally clay).
b. Morfologi perbukitan disusun oleh batuan melange tektonik, batuan beku, batuan sedimen Tersier dan batuan volkanik Kuarter. Perbukitan yang disusun oleh melange tektonik dan intrusi
batuan
beku
umumnya
membentuk
morfologi
perbukitan dimana puncak perbukitannya terpotong-potong (tidak menerus/terpisah-pisah). Hal ini disebabkan karena masing-masing
tubuh
bukit
tersebut
(kecuali
intrusi)
merupakan suatu blok batuan yang satu sama lainnya saling terpisah yang tertanam dalam masa dasar lempung bersisik (Scally
clay).
Morfologi
perbukitan
dimana
batuan
penyusunnya terdiri atas batuan sedimen Tersier dan batuan volkanik Kuarter nampak bahwa puncak perbukitannya menerus dan relatif teratur sesuai dengan sumbu lipatannya. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan bentuk perbukitan antara batuan melange dengan batuan sedimen Tersier/volkanik.
2.2. Stratigrafi
Seperti yang telah dibahas sebelumnya bahwa batuan tertua yang tersingkap di daerah Karangsambung adalah batuan melange yang berumur Kapur hingga paleosen. Berdasarkan sejarah pembentukannya melange tektonik akan terbentuk lebih dahulu dibandingkan dengan melange sedimenter (olistostrom), dengan demikian batuan tertua yang tersingkap di daerah Karangsambung adalah melange tektonik (Asikin, 1974). Melange tektonik atau melange Luk Ulo didefinisikan oleh Asikin (1974), sebagai percampuran tektonik dari batuan yang mempunyai lingkungan berbeda, sebagai hasil dari proses subduksi antara Lempeng Indo-Australia yang menunjam di bawah Lempeng Benua Asia Tenggara, yang terjadi pada Kala Kapur Atas-Paleosen. Melange tektonik ini litologinya terdiri atas batuan metamorf, batuan basa dan ultra basa, batuan sedimen laut dalam ( sedimen pelagic) yang seluruhnya mengambang di dalam masa dasar lempung hitam yang tergerus (Scally clay). Selanjutnya penulis ini membagi kompleks melange menjadi dua satuan berdasarkan sifat dominansi fragmenya, yaitu Satuan Seboro dan Satuan Jatisamit. Kedua satuan tersebut mempunyai karakteristik yang sama yaitu masa dasarnya merupakan lempung hitam yang tergerus (Scally clay). Bongkah yang berada di dalam masa dasar berupa boudin dan pada bidang permukaan tubuh bongkahnya juga tergerus. Beberapa macam dan sifat fisik komponen melange
tektonik ini, antara lain batuan metamorf, batuan sedimen dan batuan beku. Masing-masing jenis batuan tersebut dijelaskan sebagai berikut :
a. Batuan metamorf, terdiri atas filit, sekis, marmer. •
Filit
merupakan
batulempung
yang
telah
mengalami metamorfisma tingkat rendah. Kenampakan di lapangan berwarna abu-abu kehitaman, lunak, mengalami deformasi
yang
cukup
kuat
yang
dicirikan
oleh
pembentukan lipatan-lipatan kecil (micro fold ). Singkapan yang baik dijumpai di sisi tebing Sungai Luk Ulo di sebelah utara singkapan lava bantal. •
Sekis merupakan kelanjutan proses metamorfisma
filit. Kenampakan di lapangan menunjukan sifat berlapis, dibeberapa tempat mengandung garnet. Berdasarkan hasil penanggalan radioaktif K-Ar terhadap mineral Mika, diketahui batuan ini mengalami metamorfisma pada 117 juta tahun yang lalu atau setara dengan
Jaman Kapur
hingga Awal Tersier (Ketner dkk, 1976). •
Marmer merupakan ubahan dari batugamping
yang telah mengalami metamorfisma regional. Singkapan yang baik dijumpai di sekitar Desa… yang merupakan lokasi bekas penambangan. Sifat fisik batuannya antara lain berwarna putih (dominan) dan abu-abu kemerahan yang mencerminkan adanya proses oksidasi, di beberapa tempat masih menampakan adanya bidang perlapisan,
disusun
oleh
mineral
kalsit
yang
sebagian
sudah
mengkristal. Adanya bidang lapisan pada tubuh batuan ii menunjukan bahwa asal mula batuannya berasal dari batugamping klastik. Tubuh batuan ini dipotong oleh sejumlah sesar baik minor maupun major, hal ini dicerminkan dengan banyaknya bidang-bidang sesar dengan berbagai macam arah jurus serta berbagai macam sifat
pergerakannya
(Dijelaskan
lebih
lanjut
pada
pembahasan struktur).
b. Batuan sedimen, terdiri atas sedimen laut dalam, sedimen laut dangkal dan sedimen darat. •
Sedimen laut dalam (Sedimen Pelagik), terdiri
atas lempung merah dan batugamping merah. Sedimen laut dalam ini terbentuk dibawah CCD, artinya sedimen diendapkan di bawah kedalaman 3000 meter dari permukaan air laut. Pada kondisi ini bahan kimia yang mengandung kalsit akan larut sehingga tidak mungkin batuannya bersifat karbonatan. Seluruh endapan sedimen yang terbentuk di dalam kondisi ini bersifat silikaan. Lokasi yang baik dari singkapan batugamping merah dan lempung merah ini dijumpai di daerah Watukelir, lereng bukit Jatisangit dan di dasar sungai Luk Ulo. Berdasarkan pengamatan batuan di beberapa lokasi tersebut diketahui bahwa kedua jenis batuan tersebut telah mengalami
tektonik kompresi yang cukup kuat, hal ini dicerminkan dengan banyaknya bidang gerus (cermin sesar) yang memotong bidang lapisan disamping adanya cermin sesar pada batas antara bidang lapisan batuannya. Karakteristik litologi batugamping merah dan batulempung merah, yaitu :
-
Batugamping
merah
seluruhnya
dibentuk
oleh
cangkang radiolaria, bersifat silikaan, keras dan berlapis tipis.
-
Lempung merah seluruhnya bersifat silikaan, berlapis tipis, keras.
•
Sedimen laut dangkal, ditemukan di dalam kelompok
batuan ini adalah batugamping terumbu (Sunarti, 1973, di dalam Handoyo 1996). Berdasarkan lokasi typenya, batugamping
ini
dinamakan
sebagai
Batugamping
Jatibungkus (Asikin, 1974). Batugamping Jatibungkus terdiri atas batugamping terumbu (dominan), batugamping foram, batugamping klastik, batugamping talus dengan fragmen konglomeratan, kuarsa, rijang dan fragmen batuan (Sunarti, 1973, dalam Handoyo 1996). Berdasarkan kandungan fosilnya batuan ini berumur Eosen BawahTengah (Sunarti, 1973, dalam Handoyo 1996).
•
Sedimen
Darat,
merupakan
endapan
sungai
yang
didominasi oleh konglomerat polimik dengan masa dasar batupasir berselingan dengan batupasir, batulanau dan serpih. Singakapan kolonglomerat antara lain dijumpai di Bukit Pesanggrahan, bibir sungai Loh Ulo depan Kampus LIPI dan dibeberapa tempat lainnya ke arah hulu sungai Loh Ulo. Konglomerat terdiri atas berbagai macam batuan, diantaranya adalah rijang, kuarsa, basalt, sekis, batuan silika lainnya, dan dibeberapa tempat dijumpai fosil kayu dan batubara. Lapisan batupasir, dijumpai sebagai sisipan dicirikan oleh butiran yang kasar hingga halus; struktur sedimen berupa laminasi sejajar,
silang siur planar,
gelembur gelombang, sole mark, dan jejak binatang. Serpih yang juga dijumpai sebagai sisipan mempunyai karakteristik berupa non karbonatan, mengandung butiran karbon dan dijumpai bioturbasi.
c. Batuan beku bersifat basaltis atau lebih dikenal sebagai ofiolit (Ophiolites). Batuannya terdiri atas basalt, peridotit, serpentinit gabro dan diabas. •
Basalt,
merupakan
batuan
beku
basa
yang
umumnya memperlihatkan struktur bantal ( Pillow lava). Sifat fisik batuannya antara lain : berwarna hitam, keras, tekstur
afanitik,
secara
umum
tubuh
batuan
ini
memperlihatkan struktur bantal dan dibeberapa tempat tubuh batuannya sudah terkoyak yang dicerminkan dengan adanya breksi sesar. Singkapan yang baik dijumpai di dinding sungai (Daerah Watukelir). •
Peridotit merupakan batuan beku ultra basa.
•
Serpentinit, merupakan hasil ubahan dari peridotit,
pada sayatan tipis namapk adanya bentuk pseudomorph piroksen dan olivin. •
Gabro merupakan batuan beku berkomposisi basa.
Batuan Pra-Tersier terdiri atas batuan beku basalt (ofiolit) yang pembentukannya berasal dari zona punggungan tengah samudra (Mid Oceanic Ridge), batuannya terdiri atas lava bantal, diabas, sekis. Batuan asal laut dangkal terdiri atas batugamping fusulina dan batugamping yang telah mengalami metamorfisma (marmer); batuan asal daratan terdiri atas konglomerat (hasil sedimentasi fluviatil). Batuan Tersier yang menutupi secara tidak selaras batuan berumur Pra-tersier, terdiri atas Formasi Totogan, Formasi Waturanda dan Formasi Halang. Batuan Kuarter terdiri atas endapan volkanik dan aluvium.
