BIOSTRATIGRAFI DAN STUDI LINGKUNGAN PENGENDAPAN FORMASI NGRAYONG DI DAERAH CEPU
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh
IMAN FIRMAN SJAMSUDDIN NIM : 22005301 Program Studi Magister Teknik Geologi Opsi Geologi Migas
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
BIOSTRATIGRAFI DAN STUDI LINGKUNGAN PENGENDAPAN FORMASI NGRAYONG DI DAERAH CEPU
Oleh
IMAN FIRMAN SJAMSUDDIN NIM : 22005301 Program Studi Magister Teknik Geologi Opsi Geologi Migas Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Dosen Pembimbing Tanggal .......................................
____________________ (Dr. Ir. Djuhaeni)
ﺲ ِ ل وَاﻷﻧ ُﻔ ِ ﻷ َﻣﻮَا َ ﻦا َ ﻲ ٍء ﱢﻣ ْ ﺸ َ ﻦ َوَﻟ َﻨ ْﺒُﻠ َﻮ ﱠﻧ ُﻜ ْﻢ ِﺑ َ ﺺ ﱢﻣ ٍ ع َو َﻧ ْﻘ ِ ف وَا ْﻟﺠُﻮ ْ ا ْﻟﺨَﻮ ﻦ َ ﺸ ِﺮ اﻟﺼﱠﺎ ِﺑﺮِﻳ ت َو َﺑ ﱢ ِ وَاﻟ ﱠﺜ َﻤﺮَا “Dan sungguh akan Kami berikan cobaan kepadamu, dengan sedikit ketakutan, kelaparan, kekurangan harta, jiwa dan buah-buahan. Dan berikanlah berita gembira kepada orang-orang yang sabar.” (Al-Baqarah : 155)
”Dipersembahkan kepada kedua orangtuaku yang selalu mendukung sepenuh hati, ibu dan bapak”
ABSTRAK
Lingkungan tempat diendapkannya Formasi Ngrayong sampai saat ini masih diperdebatkan. Penelitian mengenai lingkungan pengendapan Formasi Ngrayong dengan menggunakan data yang komprehensif, antara lain biostratigrafi dan log kawat, akan memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai batas interval, umur serta lingkungan pengendapan dari Formasi Ngrayong, khususnya di daerah Cepu. Data yang digunakan pada studi ini terdiri dari data deskripsi lumpur pemboran pada 6 sumur, data biostratigrafi dan data seismik. Metode yang dipergunakan pada studi ini adalah dimulai dengan melakukan analisis biostratigrafi dan batimetri. Analisis biostratigrafi dilakukan dengan cara menentukan kemunculan awal atau akhir dari suatu fosil foraminifera planktonik, yang dapat dipakai untuk biomarker dalam korelasi sumur satu dengan sumur lainnya. Selain itu dilakukan pula pengelompokan fasies-fasies yang terdapat pada Formasi Ngrayong, penentuan umur dan lingkungan pengendapannya. Berdasarkan analisis pada sumur Cepu-1, Cepu-5 dan Cepu-6, terdapat lima zona foraminifera planktonik, yaitu Zona Orbulina universa – Globorotalia peripheroacuta, Zona Globorotalia peripheroacuta – Globorotalia praefohsi, Zona Globorotalia praefohsi – Globorotalia fohsi, Zona Globorotalia fohsi – Sphaeroidinellopsis subdehiscens dan Zona Sphaeroidinellopsis subdehiscens – Globigerina nepenthes. Formasi Ngrayong di daerah Cepu diendapkan pada umur Miosen Tengah atau berada pada zona kisaran N9 – N12 (Blow, 1979). Berdasarkan analisis biostratigrafi yang dilakukan pada sumur Cepu-1, Cepu-5 dan Cepu-6, dapat ditentukan tiga biomarker, yaitu kemunculan awal fosil Sphaeroidinellopsis subdehiscens, kemunculan awal fosil Globorotalia cultrata dan kemunculan awal fosil Sphaeroidinellopsis semminulina kochi. Formasi Ngrayong di daerah Cepu dibatasi oleh batugamping Formasi Bulu pada bagian atas dan batugamping Formasi Tawun pada bagian bawah, serta terdiri dari tiga kelompok fasies, yaitu fasies batupasir, batugamping dan serpih. Formasi Ngrayong pada daerah Cepu diendapkan pada lingkungan paparan. Pengendapan Formasi Ngrayong ditafsirkan berhenti pada lingkungan paparan 100 – 200 m atau zona neritik luar, setelah itu berkembang endapan batulanau dan serpih Formasi Tawun hingga lingkungan bathyal. Rasio batupasir – serpih dari Formasi Ngrayong di daerah Cepu relatif semakin menurun ke arah selatan seiring dengan perubahan zona batimetri ke arah yang lebih dalam. Dominasi fosil laut dangkal terhadap fosil laut dalam pada sumur Cepu-1 mengindikasikan bahwa telah terjadi proses badai pada pengendapan Formasi Ngrayong di daerah Cepu. Sedangkan pada sumur Cepu-5 dan Cepu-6, dimana secara biostratigrafi setara dengan Formasi Ngrayong di sumur Cepu-1 (N9 – N12), dominasi fosil-fosil laut dalam terhadap fosil-fosil laut dangkal mengindikasikan telah terjadi proses turbidit pada saat pengendapan Formasi Tawun di daerah Cepu.
i
ABSTRACT
Depositional environment of Ngrayong Formation is still debatable. Research about depositional environment of Ngrayong Formation with comprehensive data, such as biostratigraphic and wireline log, will give a better understanding about interval, age and depositional environment of Ngrayong Formation, especially at Cepu area. Data, which used in this research, are description of cutting from 6 wells, biostratigraphic and seismic. The method is started by analyzing biostratigraphic and bathymetri. Biostratigraphic analyzing is looking for first and last appearance of foraminifera planktonic fossil, which can used for biomarker in well correlation. Fasies, age and depositional environment analysis of Ngrayong Formation is also doing. Based on analysis in Cepu-1, Cepu-5 and Cepu-6 wells, there are five planktonic foraminifera zone, they are Orbulina universa – Globorotalia peripheroacuta zone, Globorotalia peripheroacuta – Globorotalia praefohsi zone, Globorotalia praefohsi – Globorotalia fohsi zone, Globorotalia fohsi – Sphaeroidinellopsis subdehiscens zone and Sphaeroidinellopsis subdehiscens – Globigerina nepenthes zone. Ngrayong Formation, at Cepu area, is deposited in Middle Miocene or placed into N9 – N12 (Blow, 1979). Based on biostratigraphic analysis in Cepu-1, Cepu-5 and Cepu-6 wells, three biomarker are identified, they are first appearance of Sphaeroidinellopsis subdehiscens, first appearance of Globorotalia cultrata and first appearance of Sphaeroidinellopsis semminulina kochi. Ngrayong Formation at Cepu has contact with Bulu Formation limestone at upper and Tawun Formation limestone at lower. It consist three facies, they are sandstone, limestone and shale. Ngrayong Formation at Cepu is deposited in shelf environment. Depositional of Ngrayong Formation is stopped at 100 – 200 meter water depth or outer neritic zone, after that, siltstone and shale of Tawun Formation is deposited until bathyal environment. Sand shale ratio of Ngrayong Formation at Cepu area, relatively decrease to southward, refer to bathymetry changing to deeper. Dominating of shallow marine to deep marine fossil at Cepu-1 well, indicating storm process in Ngrayong Formation depositional at Cepu area. While at Cepu-5 and Cepu-6 wells, which biostratigraphically has same age with Ngrayong Formation at Cepu-1 (N9 – N12), dominating of deep marine to shallow marine fossil, indicating turbidite process in Tawun Formation depositional at Cepu area.
ii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di perpustakaan Institut Teknologi Bandung dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti peraturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizing pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizing Dekan Sekolah Pasca Sarjana, Institut Teknologi Bandung.
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur yang tak terhingga penulis haturkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Biostratigrafi dan Studi Lingkungan Lingkungan Pengendapan Formasi Ngrayong di daerah Cepu”. Tak lupa secara khusus penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua dan adik yang telah memberikan doa dan dorongan semangatnya, semoga Allah SWT selalu memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya kepada mereka semua. Pada kesempatan ini pula, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini, yaitu : 1.
Dr. Ir. Djuhaeni, selaku pembimbing yang telah memberikan waktu, tenaga dan pikirannya dalam membimbing penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik.
2.
Bapak Eddy Purnomo, Bapak Bambang Haryanto dan Bapak Heri Sutanto yang telah memberikan izin penggunaan data Pertamina EP untuk penelitian tesis ini, serta bimbingan dan dorongan semangatnya sehingga tesis ini terselesaikan dengan baik.
3.
Saudara Suprayitno Adhi Nugroho, Endi Nurjadi, Neni Herawati, Puji Kosoemadewi dan rekan-rekan lainnya di Divisi Eksplorasi Pertamina EP yang telah memberikan bantuan teknis dan non-teknis dalam menyelesaikan tesis ini.
4.
Rekan-rekan S2 Geologi ITB angkatan 2005 atas sarannya selama penulis menyelesaikan tesis ini.
5.
Rekan-rekan Puriska Unpad atas bantuan teknis dan dorongan semangatnya selama penulis menyelesaikan tesis ini.
6.
Saudari Dian Sukmasari yang telah memberikan waktu, bantuan teknis, dorongan semangat dan doanya selama penulis dalam menyelesaikan tesis ini.
7.
Kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
iv
Penulis berharap semoga laporan tesis ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi semua pihak. Penulis sadar masih banyak kekurangan dalam penulisan tesis ini, oleh karena itu saran serta kritik sangat penulis harapkan.
Bandung, April 2008
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman ABSTRAK………………………………………………………………..................... ii ABSTRACT……………………………………………………….………….............. iii PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS…………………...............................................
iii
KATA PENGANTAR………………………………………………………...............
iv
DAFTAR ISI………………………………………………………………….............
vi
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………......... viii DAFTAR TABEL………………………………………………………….................. ix DARTAR LAMPIRAN.................................................................................................
x
BAB I
1
PENDAHULUAN…………………………………………………...........
1. 1 Subjek dan Objek Penelitian ………...……………………................ 1 1. 2 Latar Belakang Permasalahan …………....…………………............. 2 1. 3 Masalah Penelitian ……………………….…………………............. 2 1. 4 Ruang Lingkup dan Sasaran Penelitian ….......…....………...............
3
1. 5 Hipotesa Kerja dan Asumsi …………………………..……..............
3
1. 6 Jenis dan Pemerolehan Data ………………………..……….............
4
1. 7 Metode Penelitian ………………………………................................ 5 1. 8 Sumbangan Terhadap Ilmu Pengetahuan ……………….................... 7 BAB II
GEOLOGI REGIONAL……………………………………….................
8
2. 1 Cekungan Jawa Timur Utara ……………………………................... 8 2. 2 Kerangka Tektonik Cekungan Jawa Timur Utara ……....................... 8 2. 3 Stratigrafi ……………………………………..................................... 10 3. 1. 1 Formasi Kujung …………………………....................................... 11 3. 1. 2 Formasi Prupuh …………………………....................................... 11 3. 1. 3 Formasi Tuban …………………………......................................... 12 3. 1. 4 Formasi Tawun …………………………........................................ 13 3. 1. 5 Formasi Ngrayong …………………………................................... 13 3. 1. 6 Formasi Bulu …………………………............................................ 14 3. 1. 7 Formasi Wonocolo …………………………................................... 15 3. 1. 8 Formasi Ledok …………………………......................................... 15
vi
3. 1. 9 Formasi Mundu …………………………........................................ 16 3. 1.10 Formasi Lidah …………………………......................................... 16 BAB III
STUDI FORMASI NGRAYONG………….…………………….............. 19 3. 1 Biostratigrafi …………………………………………….................... 19 3. 1. 1 Zona Foraminifera Planktonik …………………………................ 21 3. 1. 2 Biomarker dan Biostratigrafi Formasi Ngrayong ……...................
24
3. 2 Litostratigrafi …………………………………................................... 30 3. 2. 1 Fasies Formasi Ngrayong …………………………….................... 31 3. 2. 2 Distribusi Penyebaran Formasi Ngrayong ……………................... 33 3. 3 Batimetri dan Lingkungan Pengendapan …………………................. 37 BAB IV
KESIMPULAN…….………………………………………..……………
47
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………..….............. 49
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. 1
Peta lokasi daerah penelitian (Ardhana, 1993)....................................
1
Gambar 1. 2
Peta posisi sumur dan lintasan seismik...............................................
4
Gambar 1. 3 Diagram alir penelitian………………………………………………
6
Gambar 2. 1 Fisiografi Cekungan Jawa Timur Utara, daerah penelitian masuk ke dalam Zona Rembang (Ponto, et al., 1995)......................................... Gambar 2. 2
Konfigurasi batuan dasar, daerah penelitian masuk ke dalam Kening Trough (Ardhana, 1993)......................................................................
Gambar 2. 3
Gambar 3. 4
26
Analisis biostratigrafi dan batimetri pada sumur Cepu-5 (Lemigas, 2003), penyederhanaan dari lampiran B.............................................
Gambar 3. 3
18
Analisis biostratigrafi dan batimetri pada sumur Cepu-1 (Lemigas, 1990), penyederhanaan dari lampiran A.............................................
Gambar 3. 2
10
Kolom Stratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara (Pringgoprawiro, 1983)...................................................................................................
Gambar 3. 1
9
27
Analisis biostratigrafi dan batimetri pada sumur Cepu-6 (Lemigas, 2000), penyederhanaan dari lampiran A.............................................
28
Korelasi biostratigrafi sumur Cepu-1, Cepu-5 dan Cepu-6................
29
Gambar 3. 5 Peta dasar daerah penelitian, menampilkan posisi sumur dan lintasan seismik................................................................................................. Gambar 3. 6
Korelasi litologi berarah utara – selatan pada sumur Cepu-1, Cepu-2, Cepu-3 dan Cepu-6.............................................................................
Gambar 3. 7
31
35
Korelasi litologi berarah barat - timur pada sumur Cepu-5, Cepu-4, Cepu-2 dan Cepu-3.............................................................................
36
Gambar 3. 8 Pola-pola sesar di daerah penelitian, dengan dilewati lintasan penampang seismik (Pertamina, 2007)……………………………... Gambar 3. 9
37
Pembagian zona batimetri beserta kedalamannya, modifikasi Tipsword (1996) dan Ingle (1980)…………………………………..
38
Gambar 3.10 Korelasi batimetri sumur Cepu-1, Cepu-5 dan Cepu-6……………..
40
Gambar 3.11 Overlay nilai rasio batupasir – serpih dalam persen dengan lingkungan batimetri pada Formasi Ngrayong di daerah Cepu…......
viii
42
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3. 1 Pengelompokan zona kisaran umur beserta foraminifera planktonik penunjuknya ( Blow, 1979 dalam Van Gorsel 1988)................................
20
Tabel 3. 2 Konversi waktu ke kedalaman marker pada tiap-tiap sumur....................
25
Tabel 3. 3 Perbandingan fosil-fosil penunjuk neritik pinggir dengan fosil-fosil penunjuk neritik luar pada interval zona batimetri neritik pinggir di sumur Cepu-1…………………………………………………………...
43
Tabel 3. 4 Perbandingan fosil-fosil penunjuk bathyal atas dengan fosil-fosil penunjuk litoral pada interval zona batimetri neritik pinggir di sumur Cepu-5…………………………………………………………………..
45
Tabel 3. 5 Perbandingan fosil-fosil penunjuk bathyal atas dengan fosil-fosil penunjuk litoral pada interval zona batimetri neritik pinggir di sumur Cepu-6…………………………………………………………………..
ix
46
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A : Grafik distribusi foraminifera sumur Cepu-1 Lampiran B : Grafik distribusi foraminifera sumur Cepu-5 Lampiran C : Grafik distribusi foraminifera sumur Cepu-6 Lampiran D : Penampang seismik berarah utara - selatan Lampiran E : Penampang seismik berarah barat - timur Lampiran 1 : Kolom stratigrafi sumur CEPU-1 Lampiran 2 : Kolom stratigrafi sumur CEPU-2 Lampiran 3 : Kolom stratigrafi sumur CEPU-3 Lampiran 4 : Kolom stratigrafi sumur CEPU-4 Lampiran 5 : Kolom stratigrafi sumur CEPU-5 Lampiran 6 : Kolom stratigrafi sumur CEPU-6 Lampiran 7 : Deskripsi sampel batuan inti pada sumur Cepu-2 Lampiran 8 : Analisis Petrografik kedalaman 662,3 m sumur Cepu-3 Lampiran 9 : Analisis Petrografik kedalaman 666,6 m sumur Cepu-3 Lampiran 10 : Analisis Petrografik kedalaman 667,6 m sumur Cepu-3 Lampiran 11 : Analisis Petrografik kedalaman 668,0 m sumur Cepu-3 Lampiran 12 : Analisis Petrografik kedalaman 724,0 m sumur Cepu-3 Lampiran 13 : Analisis Petrografik kedalaman 724,3 m sumur Cepu-3 Lampiran 14 : Analisis Petrografik kedalaman 724,6 m sumur Cepu-3 Lampiran 15 : Analisis Petrografik kedalaman 725,0 m sumur Cepu-3 Lampiran 16 : Analisis Petrografik kedalaman 725,3 m sumur Cepu-3 Lampiran 17 : Analisis Petrografik kedalaman 725,6 m sumur Cepu-3
x
