BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

3.1 Geomorfologi Pengamatan geomorfologi di daerah penelitian dilakukan dengan dua tahap,

yaitu dengan pengamatan menggunakan SRTM dan juga peta kontur yang dibuat

dari SRTM tersebut. Tahapan selanjutnya adalah dengan observasi ke lapangan dan

melihat langsung kondisi geomorfologi pada daerah penelitian.

3.1.1 Geomorfologi Daerah penelitian Geomorfologi daerah penelitian yang teridentifikasi oleh penulis telah

mencapai tahapan geomorfik dewasa, ditandai dengan adanya proses karstifikasi

pada batugamping, dan ditemukannya aliran sungai bawah tanah di beberapa tempat

pada daerah penelitian, bentuk lembah sungai yang menyerupai bentukan huruf “U”

juga menjadi bukti bahwa tahapan geomorfik pada daerah ini telah mencapai tahap

dewasa.

3.1.2 Pola Kelurusan Pengamatan pola kelurusan pada daerah penelitian ini dilakukan dengan

menggunakan pengamatan tidak langsung, yaitu dengan menggunakan peta topografi

dan SRTM (Gambar 3.1). Kelurusan yang teramati didominasi oleh arah Barat Laut-

Tenggara.

Gambar 3.1 SRTM dan Diagram Roset daerah penelitian.

Setelah dilakukan pengamatan dengan SRTM tersebut, observasi di lapangan

membuktikan bahwa kelurusan yang terdapat pada SRTM tersebut beberapa

N

E

S

W

696000 m

701000 m

106000 m

101000 m

diantaranya berupa gawir terjal dan juga breksiasi yang di interpretasi bisa menjadi

salah satu data pendukung untuk menarik sesar pada daerah penelitian.

3.1.3 Satuan Geomorfologi Secara regional daerah penelitian umumnya berupa suatu kompleks karbonat,

yang membentuk suatu tinggian akibat litologi yang resisten terhadap pelapukan

yaitu batugamping yang telah mengalami proses karstifikasi.

Gambar 3.2 SRTM regional daerah penelitian.

Dari hasil analisis data SRTM dan dari hasil observasi lapangan, menurut

klasifikasi Lobeck (1939), satuan geomorfologi daerah penelitian dibagi menjadi 3

satuan geomorfologi, yaitu : Satuan Perbukitan Karst Gunung Mangkalihat, Satuan

Datarat Tinggi Karst Mangkalihat dan Lembah Homoklin (Lampiran E-2).

3.1.3.1 Satuan Perbukitan Karst Gunung Mangkalihat Satuan Perbukitan Karst ini menempati ±25% dari luar daerah penelitian yang

berada pada Barat Laut daerah penelitian. Satuan ini memiliki ketinggian maksimum

460 mdpl (Gambar 3.3). Satuan ini tersusun oleh litologi batugamping terumbu yang

telah mengalami proses karstifikasi yang intensif. Proses karstifikasi ini ditandai

dengan adanya bentukan lubang hasil pelarutan pada daerah tersebut (Gambar 3.4).

Pada satuan ini dilewati sesar naik dan sesar mendatar.

Daerah Penelitian

100000 m

130000 m

710000 m 680000 m

Gambar 3.3 Foto morfologi Gunung Mangkalihat yang diambil mengarah ke Barat

Laut.

Gambar 3.4 Foto singkapan yang memperlihatkan hasil pelarutan yang intensif

berupa lubang-lubang hasil pelarutan.

3.1.3.2 Satuan Dataran Tinggi Karst Satuan ini meliputi ± 45% dari luas daerah penelitian dan tersebar dari Timur

Laut-Barat Daya daerah penelitian. Elevasi pada satuan ini relatif datar dan tidak ada

perbedaan ketinggian yang mencolok. Satuan ini tersusun oleh litologi batugamping

kalkarenit dan napal. Satuan geomorfologi ini dilewati oleh struktur sesar mendatar.

proses karstifikasi pada satuan geomorfologi ini ditandai dengan adanya pelarutan

intensif yang membentuk aliran sungai bawah tanah (Gambar 3.5).

Gambar 3.5 Foto morfologi yang relatif datar dan luas (kiri) dan bentukan sungai

bawah tanah (kanan) pada daerah penelitian.

3.1.3.3 Satuan Lembah Homoklin Satuan ini meliputi ±30% daerah penelitian, ditandai dengan morfologi

depresi sehingga membentuk lembahan dan memiliki arah umum kedudukan litologi

yang sama. Pada satuan ini terdapat sungai-sungai yang memiliki bentuk lembah

menyerupai huruf “U” (Gambar 3.7) yang menjadi bukti pendukung bahwa pada

daerah ini telah terjadi tahapan geomorfik dewasa.

Gambar 3.6 Foto morfologi lembah, foto diambil mengarah ke tenggara.

Gambar 3.7 Foto bentukan lembah sungai yang menyerupai bentukan huruf

“U”.

3.1.4 Pola Aliran Sungai Pola aliran sungai yang terdapat pada daerah penelitian memiliki pola aliran

dendritik (Gambar 3.8). pola ini terlihat dari bentukan percabangannya yang tidak

teratur dengan sudut beragam karena dikontrol oleh morfologi yang tidak memiliki

perbedaan ketinggian yang besar dan litologi yang seragam. Pada daerah penelitian

juga ditemui pola aliran sungai paralel pada sungai-sungai yang menuju hilir.

Pada sungai ini memiliki tipe genetik sungai konsekuen. Sungai ini mengalir

mengikuti arah dari kemiringan lapisan.

Gambar 3.8 Peta pola dan genetik aliran sungai (biru) pada daerah penelitian,

paralel (dilingkari hijau) dan dendritik (dilingkari merah).

697000 m 707000 m

99000 m

108000 m

3.2 Stratigrafi Daerah Penelitian

Gambar 3.9 Profil umum stratigrafi daerah penelitian.

Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, maka pada daerah penelitian

dibedakan menjadi 3 satuan batuan tidak resmi, dengan urutan dari tua ke muda

adalah Satuan Batugamping Terumbu, Satuan Batugamping Kalkarenit, Satuan

Napal. Endapan aluvial tidak terpetakan pada daerah penelitian (Gambar 3.9).

3.2.1 Satuan Batugamping Terumbu

3.2.1.1 Penyebaran dan Ketebalan Satuan ini menempati sekitar ±25% dari luas daerah penelitian dan tersebar

pada bagian Barat Laut daerah penelitian. Pada peta geologi (lampiran E-3) satuan

ini ditandai dengan warna biru tua. Pada daerah penelitian satuan ini terletak pada

daerah Gunung Mangkalihat yang pada geomorfologi juga disebut sebagai satuan

Perbukitan Karst. Singkapan pada daerah ini umumnya buruk karena telah

mengalami pelapukan yang intensif dan hanya sedikit ditemukan kedudukan lapisan

yang relatif berarah timur laut-barat daya dengan arah kemiringan ke barat laut.

Satuan ini memiliki 3 fasies yang terdiri dari wackestone, packstone, dan grainstone.

Ketebalan dari satuan ini ±750 m.

3.2.1.2 Ciri Litologi Satuan batugamping terumbu ini terdiri dari 3 jenis batuan yang terdiri dari

wackestone, packstone, dan grainstone, dengan ciri batuan ini berwarna putih

kekuningan dan keabuan, tekstur bioklastik, kondisi segar, kompak, semen

karbonatan, ukuran butir pasir halus - granule, terdapat foraminifera besar sebagai

butiran (Gambar 3.10). Batugamping ini memiliki asosiasi dengan terumbu dengan

dicirikan hadirnya butiran alga dan foraminifera serta bentuk butir yang relatif masih

utuh dan sempurna, terdapat pula sedikit koral. Litologi yang terdapat di daerah

penelitian sangat dan kompak, serta keras sekali, sebagai salah satu bukti yang

menguatkan bahwa batugamping ini termasuk batugamping terumbu. Morfologi

yang ada juga menandakan bahwa adanya sifat tumbuh bersama yaitu dengan adanya

sebuah pegunungan besar yang terdiri dari batugamping tersebut sebagai salah satu

yang menguatkan bahwa batugamping ini berasosiasi dengan batugamping terumbu,

meski jarang ditemukan fasies-fasies yang terdiri dari koral-koral besar.

Gambar 3.10 Foto singkapan GBS

berlapis yang diidentifikasi sebagai bukti tumbuh bersamanya batgamping tersebut,

dan batugamping packstone (kanan) berwarna putih kekuningan.

Gambar 3.11 Sayatan tipis batugamping dari satuan batugamping

Memperlihatkan butiran foraminifera besar

Foto singkapan GBS-2 (kiri) morfologinya berupa pegunungan tidak

berlapis yang diidentifikasi sebagai bukti tumbuh bersamanya batgamping tersebut,

dan batugamping packstone (kanan) berwarna putih kekuningan.

Sayatan tipis batugamping dari satuan batugamping

Memperlihatkan butiran foraminifera besar dan alga (GBS

morfologinya berupa pegunungan tidak

berlapis yang diidentifikasi sebagai bukti tumbuh bersamanya batgamping tersebut,

dan batugamping packstone (kanan) berwarna putih kekuningan.

Sayatan tipis batugamping dari satuan batugamping terumbu.

(GBS-3).

3.2.1.3 Umur dan Lingkungan Pengendapan Berdasarkan analisis fosil dengan menggunakan formanifera besar (lampiran

A) dapat diketahui bahwa sayatan ini memiliki umur Oligosen Akhir dan dengan

memperhatikan kelimpahan fosil serta jenis fosil yang ada juga dengan fasies

batugamping yang terdapat pada satuan ini maka dapat diketahui bahwa

batugamping ini terendapkan pada lingkungan Neritik dalam atau tepi.

3.2.1.4 Kedudukan dan Kesebandingan Stratigrafi Pada satuan ini tidak ditemukan secara pasti kontak dengan batuan diatasnya

maupun dibawahnya pada daerah penelitian, namum dengan ciri litologi dan analisis

umur, maka satuan Batugamping Terumbu ini disetarakan dengan Formasi Lembak

(Djamal, dkk, 1995).

3.2.2 Satuan Batugamping Kalkarenit

3.2.2.1 Penyebaran dan Ketebalan Satuan batugamping kalkarenit ini menyebar luas pada timur laut-barat daya

daerah penelitian dan menempati ±50% dari luas daerah penelitian. Pada peta

geologi (lampiran E-3) satuan ini ditandai dengan warna biru muda. Satuan ini pada

daerah penelitian terdapat pada daerah dataran yang besar dan luas di tenggara dari

Gunung Mangkalihat. Pada satuan ini jarang ditemukan singkapan yang baik dan

kedudukan karena morfologi yang datar dan tingkat pelapukan yang sangat tinggi.

Kedudukan batuan satuan ini umunya relatif timur laut – barat daya dengan

kemiringan ke tenggara. Pada satuan ini dipotong oleh 2 sesar besar. Ketebalan dari

satuan ini ±1750 m.

3.2.2.2 Ciri Litologi Satuan ini terdiri dari dominasi batugamping kalkarenit dengan dibeberapa

tempat ditemukan perselingannya dengan napal. Satuan ini bertekstur bioklastik

dengan litologi batugamping yang ukuran butirnya pasir, dibeberapa tempat

ditemukan perselingan dengan batu napal yang di interpretasi sebagai bukti

hubungan menjari. Satuan batugamping kalkarenit, tekstur bioklastik, berwarna abu-

kecoklatan, kompak, ukuran butir pasir halus-sedang, menyudut tanggung-

membundar, porositas baik, butirannya terdiri dari mineral karbonat dan rombakan-

rombakan foraminifera (Gambar 3.12).

Gambar 3.12 Singkapan dari satuan batugamping

batugamping kalkarenit

Gambar 3.13 Sayatan tipis batugamping d

1), memperlihatkan butiran pecahan rombakan foraminifera kecil

karbonat

3.2.2.3 Umur dan Lingkungan PengendapanBerdasarkan analisis fosil dengan menggunakan formanifera (lampiran A)

dapat diketahui satuan i

Sunders (1985). Kemudian Ditemukannya foraminifera bentonik

Singkapan dari satuan batugamping kalkarenit (kiri) dan Litologi dari

batugamping kalkarenit SAN-2 (kanan) yang termasuk dalam satuan batugamping

kalkarenit.

Sayatan tipis batugamping dari satuan Batugamping

emperlihatkan butiran pecahan rombakan foraminifera kecil

karbonat (E-1), pada sayatan ini terlihat tekstur klastik

Umur dan Lingkungan Pengendapan Berdasarkan analisis fosil dengan menggunakan formanifera (lampiran A)

dapat diketahui satuan ini berumur Pliosen Awal (N18-N19) berdasarkan Bolli dan

. Kemudian Ditemukannya foraminifera bentonik

(kiri) dan Litologi dari

yang termasuk dalam satuan batugamping

ari satuan Batugamping Kalkarenit (SAN-

emperlihatkan butiran pecahan rombakan foraminifera kecil (C-7) dan mineral

, pada sayatan ini terlihat tekstur klastik.

Berdasarkan analisis fosil dengan menggunakan formanifera (lampiran A)

berdasarkan Bolli dan

. Kemudian Ditemukannya foraminifera bentonik Uvigerina

Schwagerii dan Nodosaria sp, diperkirakan lingkungan pengendapannya aalah

Neritik Tengah (Bandy, 1967 dalam Pringgoprawiro dan Kapid, 2000).

Satuan ini diendapkan dengan mekanisme pengendapan sedimen klastik yang

memerlukan arus untuk membawa material-material sedimen lalu diendapkan

dengan struktur sedimen berlapis sejajar.

3.2.2.4 Kedudukan dan Kesebandingan Stratigrafi Satuan ini diendapkan secara tidak selaras di atas satuan batugamping

terumbu. Pada peta geologi (lampiran-E) satuan ini dibatasi dengan sesar naik dan

memiliki hubungan menjemari akibat adanya perubahan fasies dengan satuan napal.

Berdasarkan ciri litologi dan umur yang ditarik dari fosil maka satuan ini

dapat disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk, 1995).

3.2.3 Satuan Napal

3.2.3.1 Penyebaran dan Ketebalan Satuan ini menyebar di sebelah timur daerah penelitian dan menempati

sekitar 25% dari luas daerah penelitian. Pada peta geologi (lampiran E-3) satuan ini

ditandai dengan warna hijau. Singkapan-singkapan satuan ini banyak ditemui di

lembah-lembah dan di sekitar sungai. Sedikit ditemukannya kedudukan pada satuan

ini namun umumnya berarah seperti satuan batugamping kalkarenit yaitu timur laut-

barat daya dengan kemiringan ke tenggara, berdasarkan penampang pada lapiran E-3

ketebalan satuan ini diperkirakan mencapai ±1100 m.

3.2.3.2 Ciri Litologi Satuan ini terdiri dari litologi napal dan dibeberapa tempat ditemukan adanya

perselingan satuan napal dengan satuan batugamping kalkarenit. Berdasarkan analisis

kalsimetri (Lampiran C) didapat kandungan karbonatnya beriksar antara 29%-70%

sehingga satuan ini diberi nama Satuan Napal.

Ciri litologi ini adalah memiliki warna abu-abu terang pada kondisi segar dan

agak putih pada kondisi lapuk, dan ukuran butir lempung-lanau. Pada satuan batuan

ini melimpah foraminifera (Gambar 3.14).

Gambar 3.14 Foto s

KMB-4 (kiri) dan foto litologi napal

Gambar 3.15 Sayatan tipis

Foto singkapan napal yang ada pada daerah penelitian pada lokasi

4 (kiri) dan foto litologi napal (kanan) terlihat warna abu

kandungan fosil.

Sayatan tipis napal (KMB-6) dengan tekstur klastik dan butiran terdiri

dari foraminifera.

ingkapan napal yang ada pada daerah penelitian pada lokasi

terlihat warna abu-abu dan banyak

dengan tekstur klastik dan butiran terdiri

3.2.3.3 Umur dan Lingkungan Pengendapan Dari analisis mikropaleontologi didapatkan beberapa fosil seperti pada

lampiran-A. Dari data fosil tersebut maka diketahui bahwa umur satuan ini adalah

Pliosen Awal (N18-N19) berdasarkan Bolli dan Saunders (1985). Sedangkan

lingkungan pengendapannya adalah Neritik Luar-Batial Atas.

3.2.3.4 Kedudukan dan Kesebandingan Stratigrafi

Satuan ini diendapkan secara tidak selaras di atas satuan batugamping

terumbu. Satuan ini memiliki hubungan menjemari dengan satuan batugamping

kalkarenit akibat adanya perubahan fasies pengendapan.

Berdasarkan ciri litologinya dan analisis umurnya maka satuan ini dapat

disetarakan dengan Formasi Golok (Djamal dkk, 1995)

3.2.4 Endapan Aluvial

3.2.4.1 Penyebaran dan Ketebalan

Endapan aluvial terdapat pada daerah penelitian, namun tidak terpetakan pada

peta skala 1 : 12.500.

3.2.4.2 Ciri Litologi

Endapan aluvial ini terdiri dari material lepas batugamping kalkarenit dan

terumbu. Material tersebut berukuran pasir halus hingga bongkah, dengan

kebundaran berkisar antara menyudut hingga membundar. Material tersebut

merupakan hasil erosi dari satuan batuan yang lebih tua (Gambar 3.16).

Gambar 3.16 Foto Endapan Aluvial yang terdapat pada daerah penelitian

(Sungai Kembalun).

3.2.3.3 Umur dan Lingkungan Pengendapan Satuan ini berumur resen hingga sekarang karena proses pembentukannya

masih berlangsung hingga saat ini dan diendapkan di lingkungan darat.

3.2.4.4 Kedudukan dan Kesebandingan Stratigrafi Satuan ini diendapkan secara tidak selaras dengan satuan batuan yang lebih

tua.

3.3 Struktur Geologi Struktur geologi pada daerah penelitian terdiri sesar-sesar. Sesar yang

terdapat pada daerah penelitian adalah berupa sesar naik dan mendatar. sesar-sesar

yang terdapat di daerah penelitian ditentukan berdasarkan analisis SRTM, pola-pola

kelurusan, dan juga data di lapangan berupa breksiasi, shear fracture, dan juga urut-

urutan batuan yang tidak wajar. Deformasi yang terjadi di daerah penelitian

diperkirakan terjadi pada Kala Plio-Pleistosen yang menyebabkan terbentuknya

Sesar Naik Gunung Mangkalihat, Sesar Mendatar Gunung Mangkalihat dan Sesar

Mendatar KM 31.

3.3.1 Jurus dan Kemiringan Lapisan Kedudukan dari batuan yang ada pada daerah penelitian umumnya berarah

timur laut-barat daya.

3.2.4.1 Sesar Sesar merupakan bidang rekahan diskontinuitas yang memiliki pergerakan

paralel dengan bidang sesar itu sendiri (Davis dan Reynold, 1996). Sesar merupakan

struktur geologi yang terbentuk adanya deformasi bersifat brittle.

Pada daerah penelitian terdapat 3 sesar, sesar tersebut antara lain:

• Sesar Naik Gunung Mangkalihat

Sesar ini dapat diamati dengan pengamatan dengan SRTM dan pola

kelurusan ditambah pengamatan dengan peta kontur. Sesar ini juga diperkuat

dengan adanya lapisan yang lebih tua berada diatas lapisan yang lebih muda,

dalam hal ini satuan batugamping terumbu dan batugamping kalkarenit, sesar

ini jg menjadi batas satuan dari kedua satuan tersebut. Kemiringan sesar ini

diperkiran sebesar 370. Sesar ini terbentuk dengan tegasan utama berarah

barat laut-tenggara.

• Sesar Mendatar Gunung Mangkalihat

Sesar Mendatar Gunung Mangkalihat terletak pada Gunung

Mangkalihat yang bisa diinterpretasi dari adanya kelurusan pada SRTM dan

hasil pengamatan data lapangan yang memperlihatkan penyebaran litologi

yang tidak wajar. Sesar ini juga ditandai dengan ditemukannya breksiasi pada

daerah penelitian dengan arah N3050E (Gambar 3.17), bidang sesar ini

memiliki kemiringan sebesar 530 dan pitch sebesar 30. Dan disimpulkan dari

analisis kinematika pergerakan sesar ini merupakan sesar menganan naik.

Pada daerah penelitian juga ditemukan beberapa kekar gerus yang kemudian

digunakan untuk analisis kinematika menggunakan stereonet.

Gambar 3.17 Foto breksiasi pada Gunung Mangkalihat yang menjadi bukti

adanya sesar pada daerah ini.

• Sesar Mendatar KM-31

Sesar mendatar yang berada di KM-31 merupakan sesar mendatar yang

berada di tenggara daerah penelitian. Sesar ini ditandai dengan adanya

breksiasi (Gambar 3.18) pada beberapa tempat dan kekar gerus sehingga

dapat dianalisis kinematikanya dengan stereonet. Sesar ini juga diidentifikasi

dengan adanya penyebaran singkapan atau litologi yang tidak wajar. Sesar ini

memiliki trend N740 dengan kemiringan bidang sesar 620 dan pitch 300.

Dengan menggunakan analisis stereonet diketahui bahwa sesar ini merupakan

sesar menganan naik.

Gambar 3.18 Foto breksiasi pada sungai yang berada KM-31 yang memiliki

trend N740.

3.3.2 Mekanisme Pembentukan Struktur Di Daerah Penelitian Daerah penelitian berada diantara dua sesar mendatar yang besar, yaitu Sesar

Mangkalihat dan Sesar Mangkalihat (Satyana, dkk, 1999). akibat adanya dua sesar

tersebut yang memiliki jenis pergerakan sama maka daerah ini menjadi zona

transpresi (Gambar 3.19).

Gambar 3.19 Mekanisme pembentukan struktur dengan konsep simple shear

(modifikasi Park, 1989 dalam Sapiie dan Harsolumakso, 2008)

Sesar Mangkalihat

Sesar Sangkulirang

Pada daerah penelitian struktur sesar terbentuk pada Kala Plio-Pleistosen

kareana adanya pergerakan 2 sesar besar yang mengapit daerah penelitian.

deformasinya menghasilkan tegasan utana barat laut-tengara sehingga menyebabkan

terbentuknya Sesar Naik Gunung Mangkalihat, dan menghasilkan Sesar Mendatar

Gunung Mangkalihat dan Sesar Mendatar KM-31.