MODEL PETROGENESA PULAU BALI DARI ANALISIS DATA GEOKIMIA
Lindawati Sumpena* Institut Teknologi Teknologi Bandung, Jl. Ganesha 10, Bandung, Jawa Barat ABSTRAK
Analisis geokimia dari unsur utama dan unsur eak dilakukan di !ormasi "lakan untuk mengetahui tatanan tektonik #ulau Bali. Analisis dilakukan menggunakan data primer dan data sekunder $ang diam%il dari paper &heller '1()+. ata terse%ut kemudian diplot menggunakan diagram Le Bas, #e--erillo Ta$lor, i$ashiro, Spider diagram, ds% untuk mengetahui tatanan tektonikn$a. Berdasarkan analisis petrogenesis dari data geokimia, sa$a %erpendapat %ahwa #ulau Bali Bal i merupakan island island arc. arc. !ormasi "lakan memiliki seri magma toleitik hingga kalk/alkali dengan penga$aan $ang %erasal dari sediment wedge $ang turut mengalami partial mengalami partial melting. ata kun-i Analisis geokimia, !ormasi "lakan, Island/arABSTRACT
Geo-hemi-al anal$sis using maor and tra-e element done in "lakan !ormation to understand understand Bali te-tonite-toni- setting. setting. #rimar$ and se-ondar$ data 2rom &heller '1()+ used and plotted in Le Bas diagram, #e--erilo Ta$lor Ta$lor diagram, i$ashiro diagram, Spider iagram, et-. A--ording geo-hemi-al petrogenesis anal$sis, it -an %e -on-luded that Bali is an island ar-. ar-. "lak "lakan an !orm !ormati ation on has has two two magm magmaa thol tholei eititi- and and -al-/a -al-/alk lkali aline ne magm magmaa series series.. enri-hment pro%a%l$ generated %$ sla% and sedimentar$ wedge partial melting. e$wordsGeo-hemi-al anal$sis, "lakan !ormation, Island/arI.
PENDAHULUAN
#ulau Bali %erada pada )03450 6 ) 07045)44 LS dan 115 087450 6 117 05845044 BT, di se%elah timur #ulau Jawa. Searah tektonik dari #ulau Bali dapat dianalisis dari sampel %asalt dari #ulau Bali %agian tenggara tepatn$a !ormasi "lakan. !ormasi "lakan dipilih karena memiliki umur tertua $aitu iosen Awal. ari data prosentase %erat oksida dan umlah unsur eak dalam ppm dapat diketahu in2ormasi $ang diperlukan dalam analisis tingkat keenuhan silika pada magma, deret magma, lingkungan tektonik, dan proses 2raksionasi kristalisasi. Sampel diam%il dari !ormasi "lakan serta data sekunder dari paper &heller '1()+. Se-ara umum, umum, analisi analisiss geokim geokimia ia %erdasa %erdasarka rkan n 9I#& 9I#& :orm :orm menun menunukk ukkan an %ahwa %ahwa terdap terdapat at dua kelompok sampel %atuan $ang di%agi %erdasarkan kemun-ulan mineral :e2elin dan ;ipersten
Fm. Ulakan
Gambar 1. II
#eta Geologi #ulau Bali. !ormasi "lakan ditunukkan dengan tanda panah
METODE PENELITIAN
etode penelitian %erupa studi literatur dari Sampel !m. "lakan '&heller, 1()+ serta %e%erapa sampel lain. ata kemudian diolah menggunakan software Ms. Excel, program 9I#& :orm, #rogram Plotting iagram A!. iagram $ang telah diplot digunakan untuk analisis petrogenesa dari #ulau Bali.
III.
DATA GEOKIMIA SAMPEL
Tabel 1.
ata "nsur "tama Sampel !m. "lakan dari &heller '1()+ dan data lain
Tabel 2.
ata "nsur Jeak Sampel !m. "lakan dari &heller '1()+ dan data lain
andungan g< $ang tinggi '=>+ $ang mengindikasi %ahwa magma $ang ada pada !ormasi "lakan memiliki komposisi $ang dekat dengan magma primiti2. #ada %e%erapa sampel, umlah total presentasi %erat seperti AB/7 dan L?B"/8 $ang memiliki nilai total = 100>. ;al ini mengindikasi adan$a pelapukan atau peru%ahan mineral $ang di dukung dari nilai L
PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA
5.1
ineral :ormati2 dari #rogram CIPW Norm
Tabel 3.
ata ineral :ormati2
ari data 9I#& :orm, diperoleh pengelompokkan dua mineral dari sampel !ormasi "lakan $aitu kelompok sampel dengan mineral normati2 ;ipersten 'magma enuh silika+ dan kelompok sampel dengan mineral normati2 :e2elin 'magma tidak enuh silika+ $ang mun-ul saling %erke%alikan. elompok normati2 :e2elin adalah sampel 518, 513, 515, 517, 51, 580, 581, 588, 587, 58, 13/03, AB/7, BI/3, G/5, dan ABA; 1. Sedangkan sampel kelompok hipersten antara lain sampel 51(, 587, L?B"/1, L?B"/1, L?B"/8 'olinson, 1((3+. 5.8
;asil #lot iagram 8< Cs Si<8 'iagram #e--erillo Ta$lor+
iagram ini digunakan unuk mengetahui a2initas dan deret dari magma pem%entuk %atuan sampel.
Gambar 2.
iagram 8< Cs Si<8
ari diagram 8< Cs Si<8 diperoleh rentang sampel $ang -ukup %esar dari Seri alk/alkali hingga Seri Alkali. #ada seri alkalin %an$ak terdapat sampel normati2 ne2elin. elompok seri alkali %an$ak memiliki kandungan . ;al ini %erlawanan dengan hasil 9I#& :orm $ang menunukkan tidak adan$a mineral dengan kandungan $ang tinggi. Terdapat indikasi penga$aan pada sampel !m. "lakan.
5.3
;asil #lot iagram TAS ':a8< D 8< Cs Si<8+ SiO2 v K2O
Gambar 3.
iagram :a 8
iagram Le Bas digunakan untuk mengidenti2ikasi %atuan dengan penamaan kandungan unsur kimia. Se-ara umum, diagram Le Bas 'antara Si<8 @s :a8
;asil #lot iagram A!
Gambar !.
iagram A!
Berdasarkan hasil pengeplotan pada iagram A!, terlihat %ahwa hampir seluruh sampel !m. "lakan %erada pada Eona toleit. ;an$a satu sampel saa $ang %erada di Eona kalk/alkali.
5.7
;asil #lot iagram !e
Gambar ".
iagram i$ashiro '1(5+
#lot !e
5.
iagram ;arker
Gambar #untuk . iagram ;arker Si< unsur%erasal utama lain iagram ;arker digunakan mengetahui apakah %atuan dari magma $ang -o/ 8 terhadap genetik. 9iri dari magma $ang -o/genetik $aitu trendline $ang mem%entuk garis linear. Se-ara umum, plot Si<8 terhadap g<, 9a<, dan !e< memiliki gradien negati2 $ang menandakan teradin$a 2raksionasi kristal mem%entuk mineral/mineral $ang le%ih %erat. Sedangkan pada plot Si<8 terhadap Al8<3 dan :a 8< mengalami kenaikan. ;al ini menunukkan %ahwa pem%entukan mineral/mineral $ang le%ih asam teradi dan semakin %ertam%ah seiring di2erensiasi magma.
Terlihat pola dari magma $ang terpisah mem%entuk dua trenline $ang saling %erdampingan dari sampel %asalt pada plot Si<8 terhadap Al 8<3, !e<, dan # 8<7. Seri magma linier pertama terdiri dari B1/3, G5, /13, ABA;, dan L?B" 8 $ang -o/genetik sedangkan sementara seri magma linier kedua terdiri dari L?B" 1, L?B" 1 dan AB 7.
5.
#lot "nsur Jeak Sampel
Tabel !.
5..1 Plotting terhadap antel #rimiti2
:ilai normalisasi sampel terhadap mantel primiti2
Gambar #.
iagram normalisasi terhadap mantel primiti2. Mar#er %erwarna %iru menunukkan :e/ norm &heller '1()+, warna kuning ;$/norm &heller '1()+, warna a%u/a%u :e/norm %asalt, dan warna hiau ;$/norm %asalt
Gambar $.
iagram normalisasi %asalt terhadap mantel primiti2
ari spider diagram normalisasi terhadap mantel primiti2, terlihat adan$a kemiripan pola antara spider diagram sampel dan spider diagram %asalt toleit Sout Sandwic !island arc". Terdapat kenaikan pada Ba, spi#e $ang taam dari :%, kenaikan Sr, dan penurunan pada Ti. Tren menurun kearah unsur inkompati%el. Spi#e $ang taam dari :% merupakan -iri khas dari magmatisme $ang %erkaitan dengan alur su%duksi '&ilson, 1()(+.
5..8 Plotting terhadap ondrit
Tabel ".
:ilai normalisasi sampel terhadap kondrit
Gambar %.
Gambar &.
iagram normalisasi semua sampel terhadap kondrit. i %agian kanan terdapat spider diagram island arc
iagram normalisasi sampel %asalt terhadap kondrit. i %agian kanan terdapat spider diagram island arc
ari spider diagram normalisasi terhadap kondrit, diketahui sampel !m."lakan memiliki kemiripan dengan tren spider diagram dari magma toleitik. :ilai paling tinggi dari hasil plot $aitu 80. ollinson '1()(+ men$atakan adan$a ligt $EE-depleted menadi -iri khas dari %asalt toleit island arc. ;al ini uga turut mem%edakan sampel dari %asalt kalk/alkali $ang mengalami pengka$aan ligt-$EE '&ilson, 1()(+
5..3 Plotting terhadap <B
Tabel #.
:ilai normalisasi sampel terhadap <B
Gambar 1(.
iagram normalisasi sampel %asalt terhadap <B. i %agian kanan terdapat spider diagram island arc
Gambar 11.
iagram normalisasi sampel %asalt terhadap <B. i %agian kanan terdapat spider diagram island arc
Berdasarkan plot spider diagram $ang di%andingkan dengan spider diagram oceanic island arc '&ilson, 1()(+, diketahui %ahwa sampel !m. "lakan memiliki kemiripan dengan oceanic island calc-al#aline basalt dikarenakan adan$a penga$aan pada unsur ligt-$EE, penurunan ke arah ea%&-$EE, penurunan dari unsur % ke Th, spi#e pada :%, serta penurunan pada unsur Ti. :amun, pada %agian $ang le%ih kanan, pola -enderung mirip dengan oceanic island toleitiic basalt terlihat pada pola dan % $ang -enderung mendatar di%awah 1. '.
MODEL PETROGENESIS PULAU BALI
Island arc ter%entuk dari su%duksi antar lempeng samudera. 9iri lain $ang mun-ul $aitu adan$a pem%entukan rantai kepulauan, diapit oleh %atas -ekungan $ang ter%entuk dari pemekaran lantai samudera di %agian %elakang. Sedangkan di %agian depan, ter%entuk fore arc $ang di%entuk oleh kerak samudera dan mem%entuk prisma akresi.
Pulau Bali
Kerak samudera
Gambar 12.
Skema tektonik #ulau Bali $ang digam%arkan se%agai island arc.
Su%duksi dari lempeng samudera ini mem%uatn$a mengalami peningkatan suhu dan tekanan $ang %esar $ang mengeluarkan unsur/unsur Colatil ke mantel serta mem%entuk %atuan metamor2. ehadiran dari air memi-u teradin$a partial melting dari mantel atas %agian atas menadi magma. agma inilah $ang menadi sum%er magmatisme dari #ulau Bali. ata geokimia %asalt dari !m."lakan menunukkan %ahwa #ulau Bali merupakan Island 'rc. :amun, terdapat hal $ang menarik $aitu pengka$aan unsur $ang terlihat pada iagram #e--erillo Ta$lor . #engka$aan unsur ini umumn$a ditemui pada %atuan %eku $ang le%ih asam atau %atuan sedimen. Sa$a menginterpretasikan adan$a sedimen wedge $ang ikut terle%urkan %ersama %agian mantel dari litos2er $ang di%uktikan pula oleh kandungan Ba $ang tinggi '&ilson, 1()(+. agma #ulau Bali ini uga mengalami eColusi dari enis magma kalk/alkalin menadi toleitik seiring penam%ahan arak dari Eona su%duksi.
Gambar 13.
'I.
?Colusi magma menauhi daerah penunaman
SIMPULAN
#ulau Bali memiliki tatanan tektonik island arc $ang dapat di%uktikan melalui analisis geokimia dari sampel %asalt !m."lakan. Sampel !m."lakan ini memiliki dua kelompok mineral normati2 $aitu kelompok normati2 ne2elin dan kelompok normati2 hipersten. ari hasil plot mineral utama dan unsur eak, dapat disimpulkan %ahwa magma mengalami eColusi dari toleitik di dekat
daerah penunaman menuu kalk/alkali. #enga$aan unsur dari magma ini kemungkinan %erasal dari sediment wedge $ang ikut mengalami partial melting . 'II. UCAPAN TERIMAKASIH
"-apan terima kasih $ang se%esar/%esarn$a penulis sampaikan kepada r. I.G.B ?dd$ Su-ipta dosen mata kuliah #etrogenesis 'GL 3055 +, #usat Sum%er a$a Geologi $ang mengeluarkan hasil analisis geokimia sampel penelitian, dan rekan/rekan dari #rogram Studi Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung $ang telah %ersedia meluangkan waktu untuk %erdiskusi mengenai materi $ang %erkaitan. 'III. DA)TAR PUSTAKA
ollinson, ;ugh ., 1((3. "sing Geo-hemi-al ata ?Caluation, #resentation, Interpretation. ?sseH Longman Group. &ilson, 1()(. Igneous #etrogenesis, A Glo%al Te-toni- Approa-h. ordre-ht www.springer.-om
