studi gunung api tersier: sebaran pusat erupsi dan
Post on 29-Nov-2021
6 Views
Preview:
TRANSCRIPT
STUDI GUNUNG API TERSIER:
SEBARAN PUSAT ERUPSI DAN PETROLOGI
DI PEGUNUNGAN SELATAN YOGYAKARTA
TESIS MAGISTER
Oleh
GENDOET HARTONO
NIM: 22097009
BIDANG KHUSUS PETROLOGI
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2000
STUDI GUNUNG API TERSIER:
SEBARAN PUSAT ERUPSI DAN PETROLOGI
DI PEGUNUNGAN SELATAN
YOGYAKARTA
Penelitian ini disusun untuk memenuhi kurikulum akademik jenjang
Magister pada Program Pascasarjana Jurusan Teknik Geologi
Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral
Institut Teknologi Bandung
Oleh:
Gendoet Hartono
NIM: 22097009
Disetujui
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Ir. Y. Suyatno Yuwono Dr. Ir. Sutikno Bronto
Jurusan Teknik Geologi
Ketua Unit Implementasi
Program Magister Geologi
Dr. Ir. Yahdi Zaim
Gunung Api Tersier
iii
Ini kupersembahkan untuk:
Istriku Melania Dyah Prita
Anakku Raphael Ragan Rayputera
Gunung Api Tersier
iv
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Kasih atas
karunia yang saya dapatkan, dengan segala kemauan dan usaha yang tak mengenal
lelah serta bantuan dari berbagai pihak akhirnya tesis ini dapat terwujud. Tesis ini
didasarkan atas hasil penelitian yang dilakukan di daerah Pegunungan Selatan
mulai dari Parangtritis, Bantul hingga Gajah Mungkur, Wonogiri sejak bulan
Pebruari 1999. Semua penjelasan maupun pembahasan di dalam tesis ini
dimaksudkan untuk mengetahui dan mempelajari sebaran pusat erupsi dan
petrologi batuan gunungapi di Pegunungan Selatan, Daerah Istimewa Yogyakarta
dan Jawa Tengah.
Selanjutnya, saya mengucapkan terima kasih terutama kepada:
1. Dr. Ir. Y. Suyatno Yuwono dan Dr. Ir. Sutikno Bronto selaku pembimbing
yang telah berkenan memberikan bimbingan dan dorongan moril yang sangat
besar artinya bagi saya sehingga dapat menyelesaikan tesis ini.
2. Pimpinan Institut Teknologi Bandung, Pimpinan Program Pascasarjana
Fakultas Ilmu Kebumian & Teknologi Mineral, serta Dr. Ir. Yahdi Zaim
selaku Ketua Jurusan Teknik Geologi dan Unit Implementasi Program
Magister Geologi Institut Teknologi Bandung yang telah memberikan
kemudahan fasilitas selama studi.
3. Seluruh staf Dosen Program Magister, Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Ilmu
Kebumian dan Teknologi Mineral Institut Teknologi Bandung yang telah
mengantarkan saya mendalami ilmu geologi.
4. Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta dan Ir. Amara N., MT,
selaku Ketua Jurusan Teknik Geologi atas segala kepercayaan dan
Gunung Api Tersier
v
pengarahan yang telah diberikan kepada saya untuk melanjutkan studi strata
dua di Institut Teknologi Bandung.
5. Ir. Wartono Rahardjo, atas saran dan diskusi yang menarik di lapangan dan
Pimpinan PUSPICS Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada yang telah
memberikan fasilitas dalam menggunakan laboratorium citra sehingga
membantu kelancaran tesis ini.
6. Seluruh staf karyawan Jurusan Teknik Geologi baik di lingkungan Fakultas
Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral ITB maupun STTNAS yang telah
banyak membantu selama saya menempuh pendidikan di ITB.
7. Rekan-rekan sejawat yang tidak dapat disebutkan satu persatu dan saudara
Herman Susilo dkk., Purwanto dkk., Yuli W., dkk., yang telah memberikan
saran, diskusi dalam tesis ini, serta staf perpustakaan P3G dan Volkanologi
Bandung dalam menyediakan literatur.
8. Istri, anak dan seluruh famili yang dengan kesabaran, doa dan tak henti-
hentinya memberikan dorongan moril serta perhatian yang tulus selama saya
menempuh pendidikan strata dua ini.
Akhirnya, saya berharap agar segala kekurangan yang tampak dalam tesis
ini dapat menjadi catatan bagi yang membaca maupun peneliti-peneliti berikutnya.
Bandung, September 2000
Penulis
Gunung Api Tersier
vi
Abstract
Tertiary volcanic rocks in the Southern Mountains, Yogyakarta are distributed
from Parangtritis in the west until Wonogiri in the east and cover an area of 1,625
km2. The aim of the research is to identify volcanic bodies including their eruption
centers and petrology of the volcanic rocks. The research is based on a principal
geology of “The present is the key to the past” with study approaches from
geomorphology and petrology. In the research area there are six volcanic terrains
identified, namely “Khuluk Parangtritis”, “Khuluk Sudimoro-Mangunan”,
“Khuluk Panggung” (?), “Khuluk Wediombo”, “Bregada Baturagung-Bayat” and
“Bregada Gajah Mungkur-Wonogiri”. These volcanoes are distributed from SSW
– NNE, except for “Khuluk Wediombo” that is isolated in the south. Based on K-
Ar dating analyses the volcanic activity began in Paleocene (58,58 3,24 Ma) till
Oligo-Miocene (33,15 1,00 Ma – 24,25 0,15 Ma) on land up to shallow marine
environments, probably as island volcanoes or volcanoes in the beach.
Volcanostratigraphic units of “Khuluk Parangtritis”, “Khuluk Mangunan-
Sudimoro” and “Khuluk Panggung” are composed of calc-alkaline basalt –
andesite (53,2 – 54,7 % SiO2; 0,93 – 1,11 % K2O) while “Khuluk Wediombo”
consists of tholeiitic andesite (58,87 % SiO2; 0,61 % K2O). Volcanic rocks from
Bregada Baturagung and Bregada Gajah Mungkur are composed of Calc-Alkaline
basalt – dacite (48,16 - 67,1 % SiO2; 0,84 - 2,65 % K2O). Compositions of basalt
to andesite of lava flows and volcanic breccias were produced during construction
phases of composite volcanoes. Whereas andesite to dacite pumice-rich
volcaniclastic rocks indicate a very explosive eruption during caldera formation.
Implications from this research are to propose the application of
volcanostratigraphic units in Tertiary volcanic rocks and to support geologic
explorations of volcanogenic minerals.
Gunung Api Tersier
vii
Sari
Batuan gunung api Tersier di Pegunungan Selatan Yogyakarta mulai dari
Parangtritis di sebelah barat hingga Wonogiri di sebelah timur mencakup daerah
seluas 1625 km2. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui lokasi bekas pusat-
pusat erupsi dan sebaran fisik tubuh gunungapi Tersier itu serta petrologi batuan
gunung api yang dihasilkannya. Prinsip geologi yang digunakan adalah “The
present is the key to the past” dengan metode pendekatan melalui studi
geomorfologi dan petrologi. Di daerah penelitian terdapat enam kawasan gunung
api purba yang berdasar satuan stratigrafi gunung api dinamakan Khuluk G.
Parangtritis; Khuluk G. Mangunan-Sudimoro; Khuluk G. Panggung (?); Khuluk
G. Wediombo; Bregada G. Baturagung dan Bregada G. Gajah Mungkur. Gunung
api tersebut letaknya berderet dengan arah barat baratdaya – timur timurlaut,
kecuali Khuluk G. Wediombo yang terletak menyendiri di selatan. Berdasar
metode K-Ar diketahui kegiatan gunung api tersebut berlasung mulai Paleosen
(58,58 3,24 Ma) hingga Oligo-Miosen (33,15 1,00 Ma – 24,25 0,15 Ma)
dalam lingkungan darat hingga laut dangkal sehingga mungkin merupakan deretan
gunung api-gunung api di tepi pantai atau pulau gunung api. Khuluk dan Bregada
gunung api tersebut menghasilkan batuan berkomposisi basal (48,16-50,85 %
berat SiO2), andesit basal (55,14-56,19 % berat SiO2), andesit (57,78-61,81 %
berat SiO2) dan dasit (67,1 % berat SiO2), sebagian besar termasuk seri alkali
kapur. Hanya batuan G. Wediombo yang masuk seri toleit. Perubahan dari basal
ke dasit itu disebabkan oleh proses fraksinasi kristal dari mineral piroksin,
ampibol, plagioklas dan kuarsa. Implikasi dari penelitian ini adalah untuk
meninjau kembali tataan stratigrafi batuan gunung api Tersier dan perkembangan
hubungan tektonik dengan volkanisme serta mendukung eksplorasi geologi di
bidang sumber daya mineral volkanogenik.
Gunung Api Tersier
viii
DAFTAR ISI
Lembar judul ………………………………………………………………. i
Lembar pengesahan ……………………………………………………….. ii
Lembar persembahan ………………………………………………………. iii
Kata pengantar ……………………………………………………………… iv
Abstract ……………………………………………………………………. vi
Sari …………………………………………………………………………. vii
Daftar isi ……………………………………………………………………. viii
Daftar gambar ……………………………………………………………… xi
Daftar tabel …………………………………………………………………. xii
Daftar foto …………………………………………………………………. xiii
Daftar lampiran ……………………………………………………………. xiv
BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………… 1
1.1 Latar belakang…………………………………………………………. 1
1.2 Tujuan penelitian ……………………………………………………… 2
1.3 Permasalahan …………………………………………………………. 2
1.4 Metode pendekatan …………………………………………………… 3
1.5 Waktu penelitian ……………………………………………………… 4
1.6 Tahapan kerja …………………………………………………………. 4
1.6.1 Persiapan …………………………………………………………… 4
1.6.2 Kerja lapangan ……………………………………………………… 6
1.6.3 Analisis laboratorium ……………………………………………….. 6
1.6.4 Kerja studio …………………………………………………………. 6
1.7 Letak, luas dan kesampaian daerah …………………………………… 6
1.8 Peneliti terdahulu ……………………………………………………… 7
1.9 Rujukan prinsip-prinsip penelitian daerah gunung api ………………… 10
BAB II TATANAN GEOLOGI REGIONAL DAN VOLKANISME …. 16
2.1 Fisiografi ………………………………………………………………. 16
2.2 Stratigrafi ……………………………………………………………….. 18
2.3 Struktur geologi ………………………………………………………… 24
2.4 Volkanisme dan pembentukan batuan gunung api……………………… 25
BAB III TATANAN GEOLOGI DAERAH PENELITIAN …………… 28
Gunung Api Tersier
ix
3.1 Umum ……….…………………………………………………………. 28
3.2 Kawasan Batuan Gunung api Parangtritis …………………..………… 29
3.3 Kawasan Batuan Gunung api Mangunan-Sudimoro ………….……….. 39
3.4 Kawasan Batuan Gunung api Baturagung …………………….……….. 46
3.5 Kawasan Batuan Gunung api Panggung ……………….……..……….. 67
3.6 Kawasan Batuan Gunung api Gajah Mungkur …………………….….. 72
3.7 Kawasan Batuan Gunung api Wediombo ………………….…….…….. 82
3.8 Diskusi …………………………………………………………………. 88
BAB IV PETROLOGI …………………………………………………… 95
4.1 Prosedur Analisis …………………………………………………….. 95
4.2 Klasifikasi conto batuan ….…………………………………………… 96
4.3 Petrografi ……………………………………………………………….. 97
4.3.1 Basal …………………………………………………………………. 97
4.3.2 Andesit ………………………………………………………………. 100
4.3.2.1 Andesit piroksin …………………………………………………… 101
4.3.2.2 Andesit amfibol …………………………………………………… 103
4.3.3 Dasit ………………………………………………………………….. 105
4.3.4 Diorit …………………………………………………………………. 107
4.4 Kimia batuan ………………………………………………………….. 109
4.4.1 Himpunan batuan gunung api K-rendah ……………………………… 114
4.4.2 Himpunan batuan gunung api kapur alkali …………………………… 114
4.5 Petrogenesa ……………………………………………………………. 117
BAB V PEMBAHASAN ………………………………………………… 122
5.1 Volkanisme dan petrologi …………………………………………….. 122
5.2 Volkanisme dan tatanan
tektonika ……………………………………. 126
5.3 Kontribusi penelitian ………………………………………………….. 131
5.3.1 Kontribusi ilmiah ……………………………………………………. 131
5.3.2 Kontribusi terapan ………………………………………………….. 131
BAB VI KESIMPULAN ………………………………………………… 135
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………….. 136
Gunung Api Tersier
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Bagan alir metode penelitian ………………………………… 5
Gambar 1.2 Peta lokasi daerah penelitian ………………………………… 8
Gambar 1.3 Perkembangan bentang alam gunungapi ……………………. 14
Gambar 2.4 Peta fisiografi Jawa Timur dan Jawa Tengah ……………….. 17
Gambar 3.5 Analisis peta topografi daerah Parangtritis ………………….. 30
Gambar 3.6 Pola aliran daerah penelitian ………………………………… 31
Gambar 3.7 Kolom litologi jalur Mancingan-Parangtritis ………………. 33
Gambar 3.8 Peta anomali gaya berat Bouguer daerah Parangtritis ……… 36
Gambar 3.9 Model penyebaran gunungapi Tersier daerah penelitian ……. 38
Gambar 3.10 Analisis peta topografi daerah Mangunan ………………….. 40
Gambar 3.11 Analisis peta topografi daerah Baturagung …………………. 47
Gambar 3.12 Kolom litologi jalur Watuadeg ……………………………. 52
Gambar 3.13 Kolom litologi jalur K. Nongko …………………………… 54
Gambar 3.14 Kolom litologi jalur K. Pentung …………………………… 56
Gambar 3.15 Kolom litologi jalur K. Widoro ……………………………. 57
Gambar 3.16 Sketsa stratigrafi di K. Ngalang ……………………………. 58
Gambar 3.17 Peta anomali gaya berat Bouguer daerah Baturagung ……… 65
Gambar 3.18 Analisis peta topografi daerah Panggung …………………… 67
Gambar 3.19 Analisis peta topografi daerah Gajah Mungkur…………… 73
Gambar 3.20 Peta anomali gaya berat Bouguer daerah Gajah Mungkur …. 80
Gambar 3.21 Analisis peta topografi daerah Wediombo ………………… 83
Gambar 3.22 Peta anomali gaya berat Bouguer daerah Wediombo ………. 86
Gambar 4.23 Diagram variasi Harker ……………………………………… 113
Gambar 4.24 Perajahan batuan gunungapi daerah penelitian …………….. 115
Gambar 5.25 Model penampang skematik tektonik lempeng ……………. 128
Gambar 5.26 Penyebaran gunung api Tersier daerah penelitian …………… 130
Gunung Api Tersier
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Penentuan sumber erupsi…………………………………. 12
Tabel 2.2 Stratigrafi jalur Pegunungan Selatan bagian barat ..…………….. 19
Tabel 2.3 Kegiatan volkanisme Jaman Tersier ……………………………. 26
Tabel 3.4 Perkiraan daerah kawasan gunung api purba …………………… 88
Tabel 4.5 Kandungan mineralogi batuan gunung api daerah penelitian …… 98
Tabel 4.6 Hasil analisis kimia batuan gunung api daerah penelitian ………. 110
Tabel 4.7 Daftar batuan volkanik berdasarkan analisis kimia ……………… 116
Tabel 5.8 Identifikasi daerah penelitian yang mengandung logam ……….. 133
Gunung Api Tersier
xii
DAFTAR FOTO
Foto 3.1 Selang-seling lava andesit – breksi andesit piroklastika ………… 34
Foto 3.2 Selang-seling lava andesit – breksi andesit piroklastika ………… 34
Foto 3.3 Analisis citra landsat kawasan Mangunan ……………………… 41
Foto 3.4 Kenampakan lava andesit membreksi ……………………………. 44
Foto 3.5 Kenampakan lava andesit teroksidasi …………………………… 44
Foto 3.6 Analisis citra landsat kawasan Baturagung ……………………. 49
Foto 3.7 Perlapisan tuf lapili mengandung arang ………………………… 55
Foto 3.8 Kenampakan aliran lava yang tumpang-tindih ………………… 55
Foto 3.9 Breksi andesit piroklastika dengan bom dan blok ……………… 60
Foto 3.10 Breksi andesit epiklastika dengan fragmen koral ………………. 60
Foto 3.11 Lava andesit terbreksikan dan teralterasi ………………………. 61
Foto 3.12 Singkapan batupasir tuf dengan fragmen batuan beku ………… 61
Foto 3.13 Kenampakan batupasir tuf mengandung arang ……………….. 63
Foto 3.14 Kenampakan lava andesit dengan kekar lembar ………………. 63
Foto 3.15 Analisis citra landsat kawasan Panggung ……………………. 70
Foto 3.16 Analisis citra landsat kawasan Gajah Mungkur……………… 75
Foto 3.17 Singkapan lava andesit teralterasi, kaolin, pirit ……………….. 78
Foto 3.18 Singkapan lava andesit dengan kekar lembar …………………. 78
Foto 3.19 Singkapan breksi andesit piroklastika …………………………. 85
Foto 3.20 Singkapan kubah lava andesit G. Batur ………………………… 85
Foto 4.21 Kenampakan mikroskopis basal ………………………………. 99
Foto 4.22 Kenampakan mikroskopis andesit piroksin ……………………. 102
Foto 4.23 Kenampakan mikroskopis andesit amfibol ……………………. 104
Foto 4.24 Kenampakan mikroskopis dasit ………………………………… 106
Foto 4.25 Kenampakan mikroskopis diorit ……………………………….. 108
Gunung Api Tersier
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Peta geologi daerah penelitian ………………………… 140
Lampiran 2 Peta lokasi pengamatan ……………………………….. 141
Lampiran 3 Durasi (lama hidup) dan waktu istirahat gunung api…… 142
Lampiran 4 Hasil pentarikhan umur radiometri KAr ………………. 143
Lampiran 5 Hasil pengamatan petrografi ………………………….. 144
Lampiran 6 Hasil analisis kimia batuan …………………………… 168
Gunung Api Tersier 1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Pemikiran pertama dilatar belakangi terutama masih adanya perbedaan
pandangan antara ahli petrologi dengan ahli sedimentologi-stratigrafi. Beberapa
ahli petrologi batuan beku di Indonesia (misal: Soeria-Atmadja, dkk., 1990,
1991, 1994; Sutanto, dkk., 1994) menyatakan bahwa adanya batuan beku intrusi
di Pegunungan Selatan menunjukkan lokasi tersebut sebagai busur magma
berumur Tersier. Batuan beku intrusi tersebut mengindikasikan magma yang
membeku di dalam bumi. Para penulis tersebut tidak menyinggung hubungan
batuan intrusi dengan batuan gunungapi di sekitarnya. Sementara itu, para ahli
sedimentologi-stratigrafi (misal: Martodjojo, 1984) berpendapat bahwa batuan
gunung api Tersier di Jawa bagian selatan merupakan batuan sedimen hasil
perlakuan arus turbit. Di sini tersirat peneliti kelompok kedua menyatakan
bahwa tidak ada hubungan asal-usul antara batuan intrusi dengan batuan gunung
api Tersier.
Di daerah Pegunungan Selatan batuan beku intrusi terletak pada lokasi
yang sama atau berdekatan dengan batuan gunung api “endapan turbidit”;
bahkan dalam banyak hal “endapan turbidit” tersebut diterobos oleh batuan beku
intrusi (Rahardjo, dkk., 1977; Surono, dkk., 1992; Samodra, dkk., 1992). Selain
itu “endapan turbidit” tersusun oleh selang-seling antara aliran lava/ batuan beku
luar dan breksi gunung api yang banyak mengandung bom gunungapi serta tuf.
Batuan beku intrusi maupun batuan gunung api “endapan turbidit” di sini
mempunyai ciri-ciri petrologi terutama litologi dan mineralogi, hanya tekstur
dan struktur saja yang berbeda. Berdasarkan pendapat para ahli gunung api
(misal: MacDonald (1972); Williams & MacBirney (1976); Vessel & Davies
(1981) dan Bronto (1997)) data tersebut menunjukkan adanya hubungan yang
Gunung Api Tersier 2
erat dari kegiatan gunung api berumur Tersier. Tubuh intrusi tersebut sebagai
sisa magma gunungapi (intrusi dangkal/ subvolcanic intrusions), sedangkan
breksi, aliran lava dan tuf adalah produk kegiatan gunung api di permukaan
(extrusive products).
Sampai saat ini di daerah Pegunungan Selatan belum ada penelitian
khusus yang membahas tentang penentuan daerah bekas gunungapi Tersier,
fasies endapan gunung api dan petrogenesisnya. Oleh karena itu penulis
memberanikan diri untuk melakukan studi ini.
1.2 Tujuan penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan lokasi bekas pusat-
pusat erupsi dan sebaran fisik tubuh gunungapi Tersier, serta petrogenesis
batuan gunungapi yang dihasilkannya.
1.3 Permasalahan
Permasalahan yang akan dihadapi untuk mencapai tujuan di atas adalah
penentuan lokasi pusat erupsi dan sebaran fisik tubuh gunung api Tersier yang
jauh lebih sulit daripada gunung api Kuarter karena umurnya sudah sangat tua.
Selama itu proses geologi yang bekerja adalah (a) Erosi lanjut sehingga bentang
alam gunungapinya sudah tidak nampak jelas; (b) Di daerah kaki, dataran dan
bagian cekung yang lain sudah tertutup oleh bahan rombakan atau batuan yang
lebih muda; (c) Daerah gunung api Tersier itu sudah mengalami kegiatan
tektonik sehingga letak batuan dan strukturnya mungkin sudah tidak “insitu”
atau sesuai aslinya. Masalah kedua adalah apakah batuan yang dihasilkan oleh
masing-masing gunung api tersebut beserta batuan beku intrusi yang ada secara
magmatologi mempunyai hubungan petrogenesis.
Gunung Api Tersier 3
1.4 Metode pendekatan
Metode pendekatan yang digunakan untuk mengidentifikasi bekas
tubuh gunung api Tersier (masalah a dan b) adalah dengan analisis model
gunung api (Bronto, 1997) didukung data sekunder bawah permukaan. Sedang
masalah c didekati dengan analisis struktur geologi yang menunjukkan bahwa
kegiatan tektonika di daerah itu relatif lemah. Berhubung luasnya cakupan
penelitian tersebut di dalam tesis ini penulis lebih menekankan pada pendekatan
geomorfologis khususnya analisis peta topografi dan citra landsat. Metode
pendekatan yang lain hanya bersifat pendukung tambahan. Karena luasnya
daerah penelitian (panjang 65 km lebar 25 km) maka analisis citra landsat
(skala 1 : 250.000) untuk mengidentifikasi batas tubuh gunung api lebih
mengena daripada citra foto udara (skala 1 : 40.000).
Untuk mempelajari petrogenesis batuan gunung api maka metode
pendekatannya adalah melalui studi petrologi megaskopik, petrografi dan
analisis kimia oksida utama batuan. Untuk keperluan petrografi contoh batuan
dibuat sayatan tipis setebal 0,03 mm dan diperiksa/dideskripsi di bawah
mikroskop polarisasi yang ada di laboratorium ITB. Untuk mendapatkan data
oksida utama contoh batuan dikirimkan untuk di analisis secara kimia di
laboratorium Balai Penyelidikan dan Pengembangan Teknologi Kegunungapian
(BPPTK) Yogyakarta. Data petrologi megaskopik, petrografi dan kimia batuan
tersebut kemudian diolah secara terpadu sesuai standar penelitian petrologi
dengan menggunakan program komputer (Newpet Program) untuk mengetahui
petrogenesisnya.
Untuk lebih mencerminkan komposisi magma pembentuknya maka
contoh batuan yang diambil adalah batuan beku intrusi, batuan beku luar dan
bom atau blok gunungapi termasuk pumis berdiameter 30 cm. Contoh batuan
selain harus mewakili juga harus segar, dalam arti tidak lapuk, tidak teroksidasi
Gunung Api Tersier 4
dan tidak teralterasi. Jumlah contoh batuan yang dibuat sayatan tipis adalah 67
buah sedang untuk analisis kimia 18 buah dan satu conto batuan dilakukan
pentarikhan umur radiometri KAr.
1.5 Waktu penelitian
Waktu penelitian adalah waktu yang dibutuhkan untuk penelitian
lapangan, analisis laboratorium dan pekerjaan studio. Penelitian lapangan
dimulai sejak Pebruari 1999 hingga akhir Agustus 1999, sedangkan penelitian
laboratorium dilakukan pada pertengahan Juli 1999 hingga Oktober 1999.
Pekerjaan studio meliputi pengolahan data dan penyusunan laporan yang
dimulai dari September 1999 sampai dengan Agustus 2000. Konsultasi dengan
pembimbing dilakukan secara teratur dan berkala setiap 2 minggu sekali selama
waktu penelitian.
1.6 Tahapan kerja
Tahapan kerja penelitian (Gbr. 1.1) yang dilakukan penulis dibagi
menjadi 4 tahap adalah:
1.6.1 Persiapan
Penyiapan peta topografi sekala 1 : 50.000 lembar peta nomor 47/XLIII-
B; 47/XLII-B-D; 48/XLII-A-B-C-D; 49/XLII-A-C, peta geologi sekala
1 : 100.000 lembar Yogyakarta dan lembar Surakarta – Giritontro; peta
anomali gaya berat sekala 1 : 100.000 lembar Yogyakarta dan lembar
Surakarta – Giritontro, citra landsat sekala 1 : 250.000 (1980), proposal
dan perijinan.
Gunung Api Tersier 5
Gambar 1.1 Bagan alir metode penelitian
Studi literatur dari peneliti terdahulu dan studi pustaka yang berhubungan
dengan topik yang akan dilakukan.
Analisis/interpretasi peta topografi dan citra landsat.
Gunung Api Tersier 6
1.6.2 Kerja Lapangan
Kerja lapangan ini meliputi pengamatan bentang alam, pengamatan
singkapan stratigrafi – petrologi megaskopik, pengukuran data-data
struktur geologi, stratigrafi, pengambilan conto batuan dan gambar/foto.
Kerja lapangan menggunakan alat seperti palu geologi, kompas geologi,
Global Positioning System (GPS), kantong plastik conto batuan dan alat
tulis.
Penelitian lapangan ini menggunakan peta topografi sekala 1 : 50.000
lembar nomor 47/XLIII-B; 47/XLII-B-D; 48/XLII-A-B-C-D; 49/XLII-
A-C, peta geologi sekala 1 : 100.000 lembar Yogyakarta (Rahardjo, dkk.,
1977) dan lembar Surakarta – Giritontro (Surono, dkk., 1992) dan citra
landsat sekala 1 : 250.000.
1.6.3 Analisis Laboratorium
Analisis petrografi conto batuan untuk mengetahui tekstur, struktur,
komposisi dan nama batuan serta mineral ubahan yang terdapat di daerah
penelitian.
Analisis geokimia batuan dengan metode AAS (Atomic Absorption
Spectrophotometry), untuk mengetahui kandungan unsur oksida utama.
1.6.4 Kerja Studio
Pengolahan/evaluasi data primer dan sekunder dilakukan dengan
komputer yang menggunakan program Microsoft dan Program Newpet.
Penggambaran peta.
Penyusunan laporan.
1.7 Letak, luas dan kesampaian daerah penelitian
Daerah penelitian terletak di Pegunungan Selatan, mulai dari
Parangtritis di sebelah barat hingga Wonogiri di sebelah timur. Secara
Gunung Api Tersier 7
administrasi pemerintahan daerah penelitian termasuk Kabupaten Gunung
Kidul, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, Kabupaten Klaten dan Kabupaten
Wonogiri, Propinsi Jawa Tengah. (Gbr. 1.2).
Luas daerah penelitian adalah 1625 km2 yang tercakup dalam peta
topografi sekala 1 : 50.000 lembar nomor 47/XLIII-B; 47/XLII-B-D; 48/XLII-
A-B-C-D; 49/XLII-A-C.
Daerah penelitian dapat dicapai dari Yogyakarta, Klaten dan Surakarta
ke arah selatan dengan menggunakan sarana transportasi darat. Perjalanan dapat
ditempuh dengan kendaraan beroda dua maupun empat sampai lokasi penelitian,
selanjutnya harus dilakukan dengan jalan kaki untuk lintasan-lintasan sungai
maupun jalan setapak.
1.8 Peneliti Terdahulu
Daerah Pegunungan Selatan pernah diteliti atau menjadi bagian dari
penelitian oleh banyak ahli, antara lain:
Van Bemmelen (1949), mengelompokkan wilayah Jawa Tengah dan
Jawa Timur kedalam lima zona, dari selatan ke utara: Zona Pegunungan
Selatan, Zona Solo, Zona Kendeng, Zona Randublatung dan Zona
Rembang.
Rahardjo, dkk., (1977), menyusun Peta Geologi Lembar Yogyakarta,
Jawa, sekala 1 : 100.000.
Untung (1982), melakukan penelitian gaya berat yang menghasilkan
gejala bawah permukaan dan rekonstruksi paleogeografi Pulau Jawa.
Voskuil & van Zuidam, (1982), menerapkan pemetaan geomorfologi di
Jawa Tengah berdasarkan foto udara, terutama di daerah Parang Tritis,
Kulon Progo dan lereng barat G. Merapi.
Gunung Api Tersier 8
Gambar 1.2 Peta lokasi penelitian
Gunung Api Tersier 9
Soeroto (1986), melakukan penelitian tentang identifikasi fosil gunung
api strato bawah muka laut di sekitar daerah Parangtritis Nglanggran,
Patuk Pegunungan Selatan, Daerah Istimewa Yogyakarta.
Soeria-Atmadja, dkk., (1990; 1991; 1994), penelitian tentang kegiatan
magmatisme di Jawa, petarikan umur radiometri dan afinitas magmanya.
Marzuki & Otong (1991), menyusun Peta Anomali Bouguer Lembar
Yogyakarta, Jawa, sekala 1 : 100.000.
Surono, dkk., (1992), menyusun Peta Geologi Lembar Surakarta dan
Giritontro, Jawa, sekala 1 : 100.000.
Widiasmoro, (1994), melakukan penelitian tentang evolusi magma Kala
Oligosen daerah Prambanan-Piyungan-Patuk-Siluk-Parangtritis.
Haryono, dkk., (1995), menyusun Peta Anomali Bouguer Lembar
Surakarta dan Giritontro, Jawa, sekala 1 : 100.000.
Bahagiarti & Santoso, (1998), melakukan penelitian tentang daerah aliran
sungai bawah tanah di Gunungsewu berdasarkan peta anomali gravitasi
dan pola struktur geologi.
Bronto, dkk., (1998), membahas sebagian wilayah Pegunungan Selatan
di Kali Ngalang, Kali Putat dan Jentir sebagai batuan longsoran tubuh
gunung api Tersier.
Lokier, S.W., (1999), membahas perkembangan sedimentasi
volkaniklastik primer dan sekunder di wilayah Pegunungan Selatan.
Bronto, dkk., (1999), melakukan penelitian tentang gunung api purba di
kawasan Kali Ngalang, Gunung Kidul serta implikasinya terhadap
sumberdaya geologi.
Gunung Api Tersier 10
Amara, N., (2000), melakukan penelitian tentang stratigrafi batuan asal
gunungapi dan penentuan fasies gunung api di daerah Wonogiri, Jawa
Tengah.
1.9 Rujukan prinsip-prinsip penelitian daerah gunungapi
Rujukan prinsip-prinsip penelitian daerah gunung api Tersier adalah
mengacu pada prinsip the present is the key to the past (Hutton, 1788, vide
Geikie, 1905). Artinya perilaku/keadaan gunung api masa kini, yang antara lain
letak sumber erupsi, bentuk, struktur dan komposisi, dijadikan acuan untuk
penentuan kedudukan dan kondisi gunung api masa lalu (Bronto, 1997). Dari
pemahaman terhadap rujukan di atas penulis mencoba mengembangkan tentang
prinsip-prinsip pemetaan/penelitian di daerah yang tersusun oleh batuan gunung
api Tersier di Pegunungan Selatan.
Bahwasanya, gunung api adalah tempat atau bukaan darimana batuan
pijar dan atau gas keluar ke permukaan bumi dan bahan yang menumpuk di
sekitar bukaan tersebut membentuk bukit atau gunung (MacDonald, 1972).
Tempat atau bukaan tersebut adalah kawah atau kaldera, sedang batuan pijar dan
gas adalah magma. Volkanisme adalah proses alam yang berhubungan dengan
kegiatan kegunungapian, dimulai dari asal-usul pembentukan magma di dalam
bumi hingga kemunculannya di permukaan bumi dalam berbagai bentuk dan
kegiatannya. Batuan atau endapan gunung api adalah bahan padat berupa batuan
atau endapan yang terbentuk sebagai kegiatan gunungapi, baik secara langsung
maupun tidak langsung. Pengertian langsung atau primer adalah apabila bahan
gunung api itu berasal langsung dari magma yang keluar ke permukaan bumi
untuk kemudian mendingin dan membeku atau mengendap di tempat itu pula
(insitu). Pengertian tidak langsung atau sekunder adalah apabila bahan itu
berasal dari batuan atau fragmen batuan gunung api yang sudah ada untuk
Gunung Api Tersier 11
kemudian mengalami pengerjaan kembali, baik secara dilontarkan kembali pada
waktu letusan gunung api maupun erosi, terangkut dan terendapkan kembali
oleh tenaga air, angin dan es. Dikatakan sebagai batuan gunung api apabila
bahan gunungapi itu sudah membatu atau membentuk tubuh batuan. Sedang
dikatakan sebagai endapan gunung api jika bahan gunung api itu masih berupa
butiran lepas sampai dengan terkonsolidasi lemah atau belum membatu.
Simkin, dkk., (1981); Gill, (1981) menyatakan bahwa gunung api masa
kini di daerah tumbukan umumnya berkomposisi andesit, mempunyai bentuk
kerucut komposit atau strato, tersusun oleh perlapisan batuan beku luar,
aglomerat, breksi gunung api dan tuf, kadang-kadang diintrusi oleh batuan beku
terobosan berbentuk retas, sill, cryptodome dan leher gunung api. Batuan beku
luar itu merupakan magma yang keluar ke permukaan bumi membentuk aliran
lava atau kubah lava. Aglomerat mencerminkan sebagai batuan piroklastika
(Fisher & Schmincke, 1984; Cas & Wright, 1986), sedangkan breksi gunung api
dan tuf sebagai batuan piroklastika (primer) atau batuan sedimen epiklastika
(sekunder). Secara petrologi batuan beku, intrusi dangkal (subvolcanic
intrusions) mempunyai banyak persamaan dengan batuan beku luar dan batuan
klastika gunungapi di sekitarnya, antara lain bertekstur kaca, afanit dan
hipokristalin porfir, mengandung kaca gunungapi, serta dalam banyak hal
mempunyai afinitas dan komposisi yang sama. Dengan demikian pengertian
batuan gunung api meliputi batuan beku intrusi dangkal, batuan beku luar (aliran
lava dan kubah lava), breksi gunung api, aglomerat dan tuf.
Dalam menentukan sumber erupsi gunung api Bronto (1997)
mengusulkan penelitian terpadu berdasarkan geomorfologi, sedimentologi,
volkanologi, struktur geologi dan petrologi – geokimia. Pemerian masing-
masing seperti dalam Tabel 1.1.
Gunung Api Tersier 12
Tabel 1.1 Penentuan sumber erupsi berdasarkan beberapa disiplin
ilmu geologi (Bronto, 1997).
Pendekatan
Bahasan
Ciri - Ciri
Geomorfologi
Ben
tan
g al
am
gu
nu
ng
api
Muda
Bentuk kerucut, sudut lereng simetri, kawah/kaldera
melingkar atau berbentuk tapal kuda, aliran sungai
berpola radier menjauhi sumber erupsi.
Dewasa
Bagian atas hilang, batuan resisten menonjol pada
lereng atas (batuan intrusi), sayap-sayap masih
simetri, aliran sungai berpola radier.
Tua
Bagian sayap menonjol oleh batuan resisten (breksi
gunungapi), bagian tengah rendah (alterasi hidro-
termal), pola radier aliran sungai masih nampak.
Volkanologi
Fas
ies
Central/
Vent
Kubah lava, tubuh-tubuh intrusi dangkal, batuan
alterasi epitermal dan hidrotermal, batuan
metasedimen-metamorf, xenolit, breksi autoklastik
Proximal
Aliran lava, breksi/ aglomerat jatuhan, breksi/
aglomerat aliran, tubuh intrusi dangkal.
Medial
Breksi/aglomerat aliran piroklastika berkomposisi
batuapung dan skoria, tuf, breksi lahar.
Distal
Breksi lahar, konglomerat, batupasir, batulanau dan
batu lempung.
Geologi
Struktur
Bentuk struktur
Struktur updoming, jurus perlapisan berpola
melingkar dengan kemiringan menjauhi sumber
erupsi, kemiringan membesar mendekati sumber
erupsi, mencerminkan original dip, struktur
kawah/kaldera membuka ke satu arah (longsoran tipe
St. Helens), struktur mega slumping. Struktur rekahan
atau sesar juga berpola radier – semi radier.
Sedimentologi
Struktur Sedimen
Ukuran butir membesar, bentuk butir semakin
meruncing, tekstur permukaan butir semakin kasar
mendekati sumber, struktur penunjuk arus purba
menjauhi pusat erupsi, orientasi sumbu terpanjang
fragmen memusat ke sumber erupsi, stratifikasi
antara batuan beku luar-breksi-tuf.
Petrologi–
Geokimia
Petrogenesa
Tekstur gelasan, porfiritik hingga fanerik halus,
berstruktur vesikuler hingga masif, berbagai hasil
batuan beku basa – asam, afinitas magma toleit -
alkali kapur, fraksionasi normal, magma mixing,
kontaminasi.
Gunung Api Tersier 13
Williams & MacBirney (1976); Vessel & Davies (1981) dan
dikembangkan oleh Bronto (1997) yang membagi ke dalam 4 litofasies yaitu:
(1) vent facies/central facies, dicirikan oleh adanya asosiasi berupa: kubah lava,
tubuh-tubuh intrusi dangkal (radial dikes, dike swarms, sills, cryptodomes,
volcanic necks), bertekstur gelasan, porfiritik hingga fanerik halus,
batuan/mineral alterasi epitermal dan hidrotermal, berbagai xenolith batuan
beku dan batuan metasedimen-metamorf serta breksi autoklastika pada bagian
atas atau luar tubuh intrusi dangkal; (2) proximal facies dicirikan oleh adanya
asosiasi berupa: aliran lava, breksi/aglomerat jatuhan piroklastika dan
breksi/aglomerat aliran piroklastika. Batuan tersebut biasanya membentuk
stratifikasi sebagai ciri gunungapi strato/komposit; (3) medial facies dicirikan
oleh adanya asosiasi berupa: tuf lapili baik jatuhan maupun aliran piroklastika,
tuf dan breksi lahar sebagai endapan sekunder; (4) distal facies dicirikan oleh
adanya batuan gunung api hasil pengerjaan kembali berupa: breksi lahar,
konglomerat, batupasir, batulanau dan batulempung (Gbr. 1.3).
Studi bentang alam dipakai sebagai indikator awal pemisahan satuan-
satuan volcanic terrain dengan mempertimbangkan: kondisi morfologi (pola
kontur) menunjukkan kesamaan resistensi batuan. Pola kontur yang terisolasi
menunjukkan suatu tubuh yang lebih resisten dibanding daerah sekelilingnya
(intrusi/volcanic neck), sedang pola kontur yang menyebar ke suatu arah
menunjukkan satuan batuan dan arah akumulasi bahan gunung api. Analisis citra
landsat memberikan berbagai kenampakan seperti struktur cekungan melingkar
(circular depressions), tonjolan setempat dll. yang didasarkan pada bentuk atau
relief, rona atau warna dan lokasi atau satuan bentang alam. Pusat erupsi adalah
bagian paling tinggi dari seluruh daerah yang ditandai oleh pola kontur yang
memusat, aliran sungai berpola radier menjauhi sumber erupsi dan bentuk-
bentuk volcanic terrain yang lain.
Gunung Api Tersier 14
Gambar 1.3 Perkembangan bentang alam gunungapi mulai dari bentuk
gunungapi aktif masa kini (A), bentuk bentang alam gunungapi telah tererosi
pada tingkat dewasa (B) dan bentang alam gunungapi yang telah tererosi pada
tingkat lanjut (C). Keterangan CF = Fasies Sentral; PF = Fasies Proksi;
MF = Fasies Medial; DF = Fasies Distal. (Modifikasi dari Williams &
MacBirney, 1976).
Gunung Api Tersier 15
Satuan batuan/endapan gunung api adalah kesatuan batuan/endapan
sebagai hasil proses kegiatan gunungapi baik secara primer maupun sekunder
(Martodjojo dan Djuhaeni, 1996). Batas satuan batuan/endapan gunung api
adalah sentuhan antara dua satuan atau lebih yang berlainan, dibedakan
berdasarkan bentuk bentang alam, tingkat pelapukan batuan, ciri-ciri litologi dan
sumber erupsi. Sentuhan tersebut dapat berupa bidang horisontal, miring
maupun tegak dan perubahannya dapat tegas maupun berangsur. Satu satuan
batuan/ endapan gunungapi dapat dihasilkan oleh satu erupsi atau beberapa
erupsi.
top related