analisis geomekanika formasi halang daerah fileperulangan batupasir tufan dan batulempung anggota...

Click here to load reader

Post on 15-Jun-2019

227 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-7Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, 30 31 Oktober 2014

89

P1P-01

ANALISIS GEOMEKANIKA FORMASI HALANG DAERAHTINATAH, WONOKROMO, KABUPATEN KEBUMEN

Eko Puswanto1*, Sueno Winduhutomo1, Puguh Dwi Raharjo1

1UPT BIKK Karangsambung LIPI Jl. Karangsambung Km 19, Karangsambung, Kebumen.*Email: [email protected]

Diterima 9 September 2014

Abstrak

Batuan sedimen Formasi Halang memiliki pelamparan yang cukup luas di Kabupaten Kebumen.Secara umum, satuan batuan anggota Formasi Halang di lokasi penelitian di dominasi olehperselingan batupasir tufan dan batulempung. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kontrolintensitas geologi struktur terhadap RQD (rock quality desain) dan penilaian massa batuan atauRMR (rock mass rating). Hasil analisis geomekanik Formasi Halang, khususnya di daerah TinatahDesa Wonokromo Kecamatan Alian memberikan nilai RQD dan RMR terendah, yaitu 8 dan 32.Kelas pembobotan dideskripsikan sebagai kelas IV atau jelek. Hal ini mengindikasi bahwa potensigerakan massa yang telah terjadi di daerah penelitian berhubungan dengan hasil analisisgeomekanika yang kurang baik.

Kata Kunci: Geomekanika, Geologi Struktur

Pendahuluan

Proses geodinamik gerakan tanah telah menimbulkan kerugian sosial ekonomi yang nyatadi daerah Tinatah, Desa Wonokromo, Kecamatan Alian, Kabupaten Kebumen. Prosesgeodinamik di daerah ini telah menimbulkan bencana geologi berupa gangguan kestabilanpada lereng sehingga memicu terjadinya perpindahan massa tanah dan atau batuan.

Potensi gerakan tanah dipicu oleh banyak faktor yang kompleks dan saling berinteraksi,meliputi kondisi bawah permukaan tanah/batuan dan faktor pemicu dinamis (Liao et al.,2010). Parameter yang berkaitan dengan kondisi bawah permukaan tanah/batuan meliputistratigrafi dan penyusun formasi batuannya, intensitas struktur geologi, dan kondisimorfologi (Karnawati, 2007). Salah satu faktor pemicu dinamis yang mengkontrolterjadinya gangguan kestabilan lereng adalah intensitas hujan yang tinggi, terutama diIndonesia (Tohari, 2013; Liao et al., 2010). Selama periode hujan, respon hidrologi hujanmenghasilkan tekanan air-pori yang mampu mereaktifasi gerakan tanah (Tohari, 2013).

Klasifikasi massa batuan merupakan salah satu parameter yang penting di dalamgeomekanika batuan. Beberapa klasifikasi massa batuan telah diusulkan, Osada et al., 2005mengenalkan JGS-system, sebelumnya dikenalkan Q-system oleh Barton et al., 1974, danRMR (Bieniawski, 1976). Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh geomekanikabatuan terhadap potensi gerakan massa di daerah Tinatah, Desa Wonokromo, KecamatanAlian, Kabupaten Kebumen, pada koordinat UTM 49M -0360540 mE, 9157287 mS,sebagaimana tampak pada Gambar 1. Penghitungan intensitas struktur geologi akanmemberikan implikasi terhadap analisis geomekanika batuan, baik penilaian kualitasbatuan (Rock Quality Designation, RQD) maupun massa batuan (Rock Mass Rating,RMR).

Berdasarkan peta geologi daerah Tinatah, Desa Wonokromo didominasi olehperulangan batupasir tufan dan batulempung anggota Formasi Halang.

PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-7Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, 30 31 Oktober 2014

90

Metodologi

Klasifikasi massa batuan merupakan salah satu parameter yang penting di dalam mekanikabatuan. Beberapa klasifikasi massa batuan telah diusulkan, Osada et al., 2005 mengenalkanJGS-system, sebelumnya dikenalkan Q-system oleh Barton et al., 1974, dan RMR(Bieniawski, 1976). JGS-system mengklasifikasikan massa batuan melalui 3 tahapan,tahapan pertama memisahkan batuan keras (hard rock, dengan notifikasi H) dan batuanlunak (soft rock, notifikasi S) berdasarkan hasil analisa kekuatan uniaxial compressive.Tahapan kedua melihat struktur internal batuan. Tahapan ketiga JGS-system memberikanpenilaian yang hampir sama dengan RMR (Bieniawski, 1976), menilai lebih detil faktordiskontinuitas batuan yang dikontrol oleh intensitas struktur geologi yang berkembang disuatu daerah yang berpengaruh terhadap penghitungan kualitas batuan.

Intensitas struktur geologi yang berkembang di suatu daerah, baik berupa kekarmaupun sesar merupakan gejala frakturasi pada batuan. Gejala frakturasi ini umumnyamengindikasikan deformasi tektonik akibat adanya kontrol tegasan (stress) yang mengikutihukum kekandasan batuan (Abdullah dkk., 2003). Frakturasi pada batuan dapat berupakekar dan sesar, yang keduanya dibedakan dari ada dan tidaknya pergeseran. Strukturrekahan pada batuan yang memperlihatkan gejala pergeseran dikenal sebagai sesar.Analisis struktur geologi merupakan parameter penting dalam penghitungan kualitasbatuan (RQD). Nilai RQD merupakan salah satu faktor untuk mengetahui kekuatan massabatuan (RMR), selain parameter kekuatan batuan, spasi rekahan, kondisi rekahan, dankondisi air tanah (Zakaria, 2006). Nilai RQD diperoleh dengan menghitung kerapatankekar pada batuan yang diukur kemiringan dan arah orientasinya di lapangan danselanjutnya dihitung dengan rumus Hudson, 1979 di dalam Djakamihardja & Soebowo,1996.

RQD = 100 (0.1 + 1)e-0.1

= rasio antara jumlah kekar dengan spasi kekar (kekar/meter)Nilai RQD berbanding terbalik dengan intensitas kerapatan kekar, dimana nilai RQD akansemakin kecil jika frekuensi retakan semakin banyak.

Hasil Penelitian dan Pembahasan

Geologi Daerah Penelitian

Daerah penelitian secara fisiografi merupakan bagian dari rangkaian Pegunungan SerayuSelatan. Rangkaian Pegunungan Serayu Selatan di kawasan Kabupaten Kebumen tersusunoleh batuan-batuan Paleogen atau dikenal sebagai Kompleks Melange Luk Ulo. Himpunanbatuan melange tektonik komplek akresi tersebut secara tidak langsung berhubungandengan aktivitas magmatisme, mulai dari busur magmatisme Kapur Akhir dihasilkan olehjalur subduksi Kapur Akhir Paleosen dan busur magmatisme Oligosen dihasilkan olehjalur subduksi Oligosen (Prasetyadi, 2008). Perubahan konfigurasi tektonik regionaltersebut mempengaruhi perkembangan dan intensitas aktivitas vulkanisme. Aktivitasvulkanisme Serayu Selatan yang sempat berkurang intensitasnya pada Miosen Tengah,kembali aktif bersamaan dengan munculnya vulkanisme Serayu Utara dikontrol olehberkembangan busur vulkanik ganda (double-arc) di Jawa Tengah menghasilkan batupasirtufan Formasi Halang pada Miosen Akhir (Husein dkk., 2013). Formasi Halang di daerahTinatah, Desa Wonokromo didominasi oleh material vulkaniklastik berupa perulangan

PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-7Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, 30 31 Oktober 2014

91

batupasir tufan dan batulempung yang mengindikasikan endapan turbidit. Endapan turbiditFormasi Halang memiliki penyebaran yang luas dimulai dari daerah Kebumen ke arahbarat laut hingga Kuningan dan di bagian utara tersebar diantara Bobotsari dan Pemalang(Praptisih dan Kamtono, 2011). Formasi ini diinterpretasikan sebagai endapan turbidityang diendapkan dalam sistem submarine fan. Formasi ini ditafsirkan berumur MiosenAtas hingga Pliosen Bawah, diendapkan secara selaras di atas Formasi Penosogan.

Geologi Struktur

Berdasarkan struktur geologi regional, daerah penelitian dipengaruhi oleh tenagaendogenik yang mengompresi dan meregangkan. Tektonik kompresi di daerah penelitiandiindikasikan dengan berkembangnya struktur antiklin eragumiwang. Perulangan batupasirtufan dan batulempung Formasi Halang di daerah penelitian relatif berada di sayap selatanstruktur antiklin eragumiwang dengan kemiringan bidang perlapisan ke arah tenggara N29o E/78o (Gambar 2.a). Struktur geologi ini berasosiasi dengan lipatan minor dan beberapasesar geser minor yang hanya berkembang setempat, tidak memotong seluruh perlapisanbatuan yang ada. (Gambar 2.b). Struktur geologi yang berkembang di daerah Tinatah inimengkontrol pembentukan diskontinuitas batuan berupa kekar yang intensif maupun arahjurus dan kemiringan bidang perlapisan yang acak; mulai dari kemiringan bidangperlapisan dengan dip 10o-25o hingga >70o. Beberapa sesar geser minor yang memotongperulangan batupasir tufan dan batulempung memiliki kedudukan bidang sesar geser N297o E/79o, pitch 8o, N 294o E/74o, pitch 10o dan N 275o E/80o, pitch 10o dengan pola shearzone di sekitar bidang sesar berarah N 285o E/80o. Kekar yang berkembang berupa kekargerus dan kekar tarik. Hasil analisa kekar gerus yang berkembang di lapanganmenunjukkan arah kedudukan tegasan utamanya 1 = 04

o/N 256o E; 2 = 58o/N 352o E; 3

= 30o/N 161o E (Gambar 3). Tegasan utama 1 = 04o/N 256o relatif berarah baratdaya

pararel dengan permukaan bumi mengkontrol pembentukan sesar geser minor (shearfracture mode II) di daerah Tinatah, menghasilkan sesar geser sinistral. Sesar geser minoryang berkembang di selatan daerah penelitian memiliki kedudukan bidang sesar gesermenganan N 40o E/71o, pitch 8o dan N 28o E/65o, pitch 10o; hampir searah dengankedudukan bidang perlapisan batupasir tufan N 22o E/72o, berstruktur convolute laminasi.

Kajian Geomekanik

Kajian mekanika batuan di daerah Tinatah, Desa Wonokromo dilakukan untuk mengetahuikekuatan massa batuan (RMR, rock mass rating). Salah satu parameter di dalam tabelpenilaian RMR (Bieniawski, 1976) adalah penilaian kualitas batuan atau RQD. Nilai RQDdiperoleh dengan menghitung kerapatan kekar pada batuan yang diukur kemiringan danarah orientasinya di lapangan dan selanjutnya dihitung dengan rumus Hudson, 1979 didalam Djakamihardja & Soebowo, 1996. Nilai RQD berbanding terbalik dengan intensitaskerapatan kekar, dimana nilai RQD akan semakin kecil jika frekuensi retakan semakinbanyak. Hasil penghitungan nilai RQD sebagaimana ditunjukan dalam Tabel 1, yangdiukur sepanjang 6 meter di lokasi penelitian. Nilai RQD terendah 40,6 % banyakberkembang pada lapisan batulempung yang terkekarkan intensif dan menye