INTERPRETASI ARSITEKTUR SIKUEN ENDAPAN LAKUSTRIN BROWN SHALE (KELOMPOK PEMATANG) BERDASARKAN ANALISIS TAFONOMI MOLUSKA DI DAERAH KILIRANJAO, SUMATERA BARAT
TUGAS AKHIR disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
disusun oleh : ALEXANDER KHARISMA ADITYA PRADANA NIM:12003047
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
LEMBAR PENGESAHAN
INTERPRETASI ARSITEKTUR SIKUEN ENDAPAN LAKUSTRIN BROWN SHALE (KELOMPOK PEMATANG) BERDASARKAN ANALISIS TAFONOMI MOLUSKA DI DAERAH KILIRANJAO, SUMATERA BARAT
disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
Alexander Kharisma Aditya Pradana NIM 12003047
Pembimbing I
Pembimbing II
Pembimbing III
Dr. Ir. Yan Rizal, Dipl. Geol. NIP.131699276
Dr. Aswan, S.T., M.T. NIP. 132137923
Ir. Parvita H. Siregar, M.Sc.
i
SARI
Endapan lakustrin tersingkap dengan baik di Kiliranjao (Tiang Satu), Sumatera Barat. Endapan ini dimasukan ke dalam Kelompok Pematang, Cekungan Sumatera Tengah. Aktifitas penambangan yang menyebabkan hilangnya singkapan – singkapan menjadi alasan penulis untuk mencatat dan mengabadikan data – data singkapan. Penulis secara khusus meneliti lapisan moluska, Brown Shale (Kelompok Pematang). Stratigrafi daerah penelitian dikelompokkan menjadi enam (6) satuan berdasarkan satuan litostratigrafi tidak resmi dari urutan tua ke muda, antara lain: Satuan Tanah Purba, Satuan Batupasir Breksian, Satuan Batulempung, Satuan Batugamping, Satuan Batubara, Satuan Batulanau – Serpih. Moluska di daerah penelitian didominasi oleh kelas Gastropoda. Kumpulan fosil ditemukan dalam kondisi pecah – pecah dan ada pula yang dalam kondisi utuh. Empat tipe konsentrasi cangkang dapat dibedakan melalui ciri - ciri taphonomi. Empat tipe ini ditemukan di lokasi penelitian di dalam sikuen pengendapan; sebagai Early TST (Transgressive System Tract), Late TST (Transgressive System Tract), Early HST (Highstand Sytems Tract) dan Late HST (Highstand Sytems Tract). Pada penelitian ini teridentifikasi lima puluh delapan (58) siklus pengendapan yang terutama didasarkan atas analisis tafonomi fosil moluska. Siklus pada penelitian ini dimasukan ke dalam sikuen orde ke – 6, dimana sikuen ini muncul dengan siklus dibawah 20.000 tahun; dikenal juga sebagai bedset. Oleh karena kemunculannya yang dibawah 20.000 tahun maka siklus ini menyerupai Siklus Milankovitch yang dipakai untuk menjelaskan perubahan iklim pada Zaman Kuarter dan dianalogikan menyerupai bagian siklus ketiga dari Siklus Milankovitch akibat presesi bumi.
ii
”Kita tahu sekarang, bahwa Allah turut bekerja dalam segala sesuatu untuk mendatangkan kebaikan bagi mereka yang mengasihi Dia, yaitu bagi mereka yang terpanggil sesuai dengan rencana Allah” (Roma 8:28)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan kasih karuniaNya, sehingga penulis berhasil menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk melengkapi persyaratan kelulusan sarjana Strata I pada Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Adapun judul skripsi ini adalah : “Interpretasi Arsitektur Sikuen Endapan Lakustrin Brown Shale (Kelompok Pematang) Berdasarkan Analisis Tafonomi Moluska Di Daerah Kiliranjao, Sumatra Barat“ Penulis menyadari sepenuhnya penulisan makalah ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan pengetahuan, wawasan, dan pengalaman penulis. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang membangun, sangat penulis harapkan bagi kemajuan penulis di masa yang akan datang. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang telah membantu, mendukung dan mendorong penulis baik secara langsung maupun tidak langsung kepada: 1. Papa, Mama, Putri, Dandy dan Kak Jane yang selalu memberikan dukungan moril, semangat, kasih sayang yang besar sekali pengaruhnya dan doa yang tak putus – putus kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, 2. Eyang Kakung dan Eyang Uti di surga yang sudah memberikan dorongan, semangat dan membulatkan tekad penulis untuk kuliah di ITB (Institut Teknologi Bandung), 3. Bapak Dr. Ir. Yan Rizal, Dipl. Geologi, selaku dosen pembimbing utama penulis, atas bimbingan, diskusi mengenai sedimentasi daerah penelitian serta dorongan dan semangat agar penulis cepat menyelesaikan tugas akhir ini, 4. Bapak Dr. Aswan S.T., M.T., selaku dosen pembimbing kedua penulis, atas bimbingan, diskusi dan pustaka mengenai moluska, sikuen stratigrafi dan sedimentasi lakustrin serta dorongan
dan semangat agar penulis cepat
menyelesaikan tugas akhir ini,
iii
5. Ibu Ir. Parvita Siregar, M.Sc., selaku dosen pembimbing ketiga penulis, atas masukan - masukan, serta dorongan
dan semangat agar penulis cepat
menyelesaikan tugas akhir ini, 6. Bapak Dr. Ir. Antonius Tjipto Rahardjo, atas semangat, cerita – cerita, kuliah mikropaleontologi lanjut dan palinologi, makan - makan dan izin kepada penulis sehingga dapat menggunakan laboratorium palinologi, 7. Ibu Ir. Niniek Rina Herdianita, M.Sc., selaku dosen penguji kolokium penulis serta diskusi mengenai analisis XRD (X – Ray Diffraction), 8. Bapak Dr. Ir. Bambang Priadi, selaku dosen penguji kolokium penulis, 9. Bapak Dr. Ir. Eddy A. Subroto, selaku ketua sidang ujian sarjana penulis, 10. Bapak Ir. Kristian N. Tabri, M.T. dan Dr. Ir Rubiyanto Kapid selaku dosen penguji sidang ujian sarjana penulis, 11. Bapak Ir. Benyamin Sapiie, Ph.D., atas bantuannya kepada penulis sehingga dapat mengikuti proyek Ombilin IPA (Indonesian Petroleum Association), 12. Bapak Ir. Lambok Hutasoit, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung, 13. Bapak Dr. Ir. Dardji Noeradi, selaku Ketua Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung, 14. Bapak Dr. Ir. Budi Brahmantyo, M.Sc., selaku dosen wali penulis, 15. Chris Atkinson, selaku ketua proyek Ombilin IPA (Indonesian Petroleum Association), 16. Gerrard P. D. Aubry, terimakasih atas kebaikannya memberikan bantuan akomodasi, fasilitas dan informasi selama di Kiliran Jao, 17. Bang Asep, Kak Nita, Bang Boyon dan Bang Doni, terimakasih atas bantuannya selama di Kiliran Jao, 18. Seluruh staf proyek Ombilin IPA (Indonesian Petroleum Association), 19. Seluruh staf pengajar Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung, 20. Ibu Tuti, penjaga Perpustakaan Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung, 21. Kang Ivan, atas bantuan – bantuannya di laboratorium sedimentologi dan stratigrafi,
iv
22. Mbak Diah, atas bantuannya mendaftar AI3 di kampus sehingga membantu penulis mencari bahan – bahan di internet, 23. Teman–teman di Himpunan Mahasiswa Teknik Geologi “GEA” ITB, khususnya angkatan 2003: Rico, Garing, Andi, Difa (untuk bantuan bahan – bahan tugas akhir), Gogon, Rama, Maro (teman lab), Daniella, Bonek (untuk batuan ngeprintnya), Tedi, Tri J, Pipin, Anne, Asep Tuir, Kenri, DZH, Agus, Candra, Yuna, Endi, Drogba, Franky (“mantan” teman lapangan), Acay, Haecool, Gummy, Adit Tulang, Baim Bibir (“mantan” teman lapangan), Idham, Putra, Uul, Yossy, Kumis, Rony (untuk bantuan bahan – bahan tugas akhir), Wiwid, Raden, Gapuak, Wawan, Dodo, BaEr, Kirun, Yoga, Alvey, Uchan, Awan, terutama untuk tim karaoke dan tim Trooperpool FC., atas semangat, diskusi dan motivasi yang diberikan kepada penulis, 24. Penghuni laboratorium palinologi (Mas Dedi dan Mas Irwan), 25. Teman – teman SMU Pangudi Luhur 2002 (Bogay, Dapot, René, Codet, Docin, Vegie, dll) 26. Tim les spanyol CLC (Yoke, Mba Ai, dll), 27. Keluarga Besar Wiratno Suryo (Pakde Tato, Bude Nana, Mas Yudhi, Mba Sari, Disa, Dimas; Pakde Leo, Bude Adhe, Mba Pu’, Mba Cipe, Gendon, Gendis; Om Dion, Bude Emi, Prisi; Tante Wenny; Om Seno, Tante Rini, Bintang, Bindra, Bika di NZ; Om Wiarso, Tante Dini, Aryo, Arka, Artez) dan Keluarga Besar Kotambunan – Wagey (Om Richard, Tante Liesye, Amanda di US; Om Yusuf, Tante Lili, Francy, Genny; Kak Wanda, Marco di UK; Om Arthur; Kak Edwin; Tante Sisca) atas dukungan dan doa – doanya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, 28. Pendeta – pendeta Yeshudas Ministry, BleACh-ers, Y2C crews, PD Ribka, Keluarga Lingkungan Philipus dan Legioe Maria SPPA Katedral Bandung atas doa – doanya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, 29. Teman-teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan dorongan dan bantuan berupa sumbangan pikiran dan dorongan moril.
v
Semoga Tuhan melimpahkan rahmatNya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan makalah ini. Akhir kata, penulis berharap semoga makalah ini dapat berguna bagi pihak yang memerlukan.
Bandung, Mei 2008
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman LEMBAR PENGESAHAN.......................................................................................…
i
SARI...........................................................................................................................…
ii
KATA PENGANTAR.............................................................................................…..
iii
DAFTAR ISI.........................................................................................................……
vii
DAFTAR GAMBAR................................................................................................….
x
DAFTAR FOTO.......................................................................................................….
ix
DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................….. xiii
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang......................................................................................................…
1
I.2 Maksud dan Tujuan Penelitian............................................................................…
2
I.2.1 Maksud Penelitian..........................................................................................
2
I.2.2 Tujuan Penelitian............................................................................................
2
I.3 Lokasi Penelitian dan Kesampaian Daerah…......………………..........................
2
I.3.1 Lokasi Penelitian............................................................................................
2
I.3.2 Kesampaian Daerah.......................................................................................
4
I.4 Batasan Masalah…………….................………......................................................
4
I.5 Metode dan Tahapan Penelitian……………...………………...............................
5
I.5.1 Tahap Persiapan......................………………................................................
7
I.5.1.1 Pembuatan Proposal..............................................…...………..
7
I.1.5.1.2 Survey Awal .....................................................…...………..
7
I.1.5.1.3 Perencanaan Penelitian.......................................…...……….
7
I.1.5.1.4 Perencanaan Penelitian..............................................……….
7
I.5.2 Tahap Penelitian Lapangan...............................................................……….
7
I.5.3 Tahap Pengujian Laboratorium.........................................................……….
8
I.5.4 Tahap Penulisan Laporan dan Pengolahan Data............................……….
8
I.6 Peneliti Terdahulu…………….……………........…………………..........……….
9
BAB II TATANAN GEOLOGI REGIONAL II.1 Fisiografi Regional ………………………………………………………………
10
vii
II.2 Stratigrafi Regional ...............................................................................................
12
II.2.1 Batuan Dasar............................................................................................….
13
II.2.2 Kelompok Pematang..................................................…..........................….
13
II.2.3 Kelompok Sihapas..................................................….............................….
15
II.2.4 Formasi Telisa.........................................…............................................….
16
II.2.5 Formasi Petani............................................…........................................…..
16
II.2.4 Formasi Minas/Aluvium..................................…..................................…..
16
II.3 Struktur Geologi Regional….................................................................................
16
BAB III TATANAN GEOLOGI DAERAH PENELITIAN III.1 Morfologi Daerah Penelitian .........…..........................................................……
21
III.2 Stratigrafi Daerah Penelitian................................................................................
23
III.2.1 Satuan Tanah Purba ...............................................................................
24
III.2.1.1 Penyebaran dan Ketebalan .....................................................
24
III.2.1.2 Ciri Litologi ...........................................................................
25
III.2.1.3 Hubungan Stratigrafi .............................................................
25
III.2.2 Satuan Batupasir Breksian .....................................................................
25
III.2.2.1 Penyebaran dan Ketebalan .....................................................
25
III.2.2.2 Ciri Litologi ............................................................................
26
III.2.2.3 Hubungan Stratigrafi ..............................................................
26
III.2.3. Satuan Batulempung ..............................................................................
26
III.2.3.1 Penyebaran dan Ketebalan .....................................................
26
III.2.3.2 Ciri Litologi ............................................................................
27
III.2.3.3 Hubungan Stratigrafi ..............................................................
28
III.2.4. Satuan Batugamping ..............................................................................
28
III.2.4.1 Penyebaran dan Ketebalan .....................................................
28
III.2.4.2 Ciri Litologi ............................................................................
28
III.2.4.3 Hubungan Stratigrafi ...............................................................
29
III.2.5. Satuan Batubara ......................................................................................
29
III.2.5.1 Penyebaran dan Ketebalan .....................................................
29
III.2.5.2 Ciri Litologi ............................................................................
29
III.2.5.3 Hubungan Stratigrafi ..............................................................
30
III.2.6. Satuan Batulanau - Serpih .....................................................................
30
III.2.6.1 Penyebaran dan Ketebalan .....................................................
30
viii
III.2.6.2 Ciri Litologi ...........................................................................
30
III.2.6.3 Hubungan Stratigrafi .............................................................
33
III.3 Struktur Geologi Daerah Penelitian ....................................................................
36
BAB IV INTERPRETASI ARSITEKTUR SIKUEN ENDAPAN LAKUSTRIN BROWN SHALE (KELOMPOK PEMATANG) BERDASARKAN ANALISIS TAPHONOMI MOLUSKA IV.1 Analisis Taphonomi ............................................................................................
38
IV.1.1 Moluska ..............................................................................................…
38
IV.1.2 Moluska Daerah Penelitian.....................................................................
41
IV.1.3.1 Paludina sp. /Viviparus sp............................................... ..….
41
IV.1.3.2 Brotia sp.............................................................................….
43
IV.1.3.2 Thiara sp...........................................................................…..
45
IV.2 Stratigrafi Sikuen............................................................................................... .
48
IV.3 Unit Stratigrafi Sikuen Berdasarkan Ciri Taphonomi..........................................
51
IV.3.1 TST (Transgressive System Tract)..........................................................
51
IV.3.2 HST (Highstand System Tract).........................................................…..
58
IV.4 Diskusi.................................................................................................................
62
BAB V SEJARAH GEOLOGI ...............................................................................
67
BAB VI KESIMPULAN ...........................................................................................
69
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.1 Peta Indeks...............................................................................................
2
Gambar 1.2 Daerah Penelitian ...................................................................................
3
Gambar 1.3 Diagram Alir Metode Penelitian..........................................................
6
Gambar 2.1 Peta barat laut Paparan Sunda yang menunjukkan cekungan Tersier dari Sumatera dan Jawa (modifikasi dari Heidrick dan Aulia,1993)....…
11
Gambar 2.2 Kolom Stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah (Eubank dan Makki, 1981 dalam Heidrick dan Aulia,1993)..........................................................
12
Gambar 2.3 Tektono-stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah (Heidrick dan Aulia, 1993) 19 Gambar 3.1 Sketsa zonasi pelapukan tanah purba di daerah penelitian....................
25
Gambar 4.1 Eustasy dan System Track (modifikasi dari Posamentier dan Vail, 1988)
50
Gambar 4.2 Siklus Milankovitch
(http://deschutes.gso.uri.edu/~rutherfo/
milankovitch.html, 1997).. ...................................................................
64
Gambar 4.3 Siklus Milankovitch 23.000 (http://www.homepage.montana.edu/
~geol445/hyperglac/time1/milankov.htm,1999)............................… Gambar 5.1 Skema Sejarah Geologi di Daerah Penelitian .........................................
65 68
x
DAFTAR FOTO
Halaman Foto 3.1 Perbukitan di daerah penelitian................................................................
22
Foto 3.2 Lembah dan danau di daerah penelitian........................................................
23
Foto 3.3 Lokasi Pengukuran Penampang Stratigrafi (PPS) ........................................
24
Foto 3.4 Lokasi PPS Barat...........................................................................................
24
Foto 3.5 Lokasi PPS Timur bagian atas......................................................................
24
Foto 3.6 Lokasi PPS Timur bagian bawah..................................................................
24
Foto 3.7 Satuan Batupasir Breksian dengan fragmen: batugamping, kuarsa, batuan
metamorf berukuran 0,1 – 3 sentimeter yang menyudut tanggung.....
26
Foto 3.8 Satuan Batulempung yang terdapat lensa batugamping dan lapisan
lignite............................................................................................................
27
Foto 3. 9 Satuan Batugamping di bagian baratdaya tambang..................................
28
Foto 3.10 Satuan Batubara di bagian timur tambang...............................................
29
Foto 3.11 Fosil cetakan daun yang masih memperlihatkan bekas tulang daun....
30
Foto 3.12 Sisipan perselingan batulempung dan serpih yang tidak terdapat fosil gastropoda di bagian timur tambang............................................................
31
Foto 3.13 Sisipan perselingan batulempung dan serpih yang kaya akan fosil gastropoda....................................................................................................
32
Foto 3.14 Batas Satuan Batulanau – Serpih dengan Satuan Batubara.......................
34
Foto 3.15 Batas berangsur Serpih dan Batulanau.......................................................
35
Foto 3.16 Drag fold di pit E tambang.........................................................................
36
Foto 3.17 Lapisan tegak di pit E tambang...................................................................
37
Foto 4.1 Fosil Paludina sp./ Vivipaus sp.....................................................................
41
Foto 4.2 Fosil Paludina sp./ Viviparus sp. pada sedimen lapisan serpih di siklus ke-3 bagian barat tambang.....................................................................................
42
Foto 4.3 Fosil Brotia sp................................................................................................
43
Foto 4.4 Fosil Brotia sp. dengan posisi paralel – horizontal pada sedimen lapisan Serpih di siklus ke-8 di bagian timur tambang...............................................
44
Foto 4.5 Fosil Brotia sp. dalam keadaan pecah – pecah dengan posisi horizontal pada sedimen lapisan serpih di siklus ke-17 di bagian barat tambang.....................
45
xi
Foto 4.6 Fosil Thiara sp. posisi hidup (life position) pada sedimen lapisan serpih di siklus ke-13 di bagian timur tambang............................................................
46
Foto 4.7 Fosil Thiara sp. posisi hidup (life position) pada sedimen lapisan serpih di siklus ke-6 bagian barat tambang….....................................................
47
Foto 4.8 Contoh Early TST pada siklus ke 11, 12 dan 13 di bagian timur tambang........................................................................................................
53
Foto 4.9 Contoh Early TST pada siklus ke 11, 12 dan 13 di bagian barat tambang........................................................................................................
54
Foto 4.10 Contoh Late TST pada siklus ke 7 dan 8 di bagian timur tambang............
56
Foto 4.11 Contoh Late TST pada siklus ke 10 dan 11 di bagian barat tambang.........
57
Foto 4.12 Contoh Early HST pada siklus 22 di bagian timur tambang.......................
59
Foto 4.13 Contoh Early HST pada siklus ke-3 di bagian barat barat..........................
60
Foto 4.14 Contoh Late HST pada siklus 58 di bagian timur tambang.........................
61
Foto 4.15 Contoh Late HST pada siklus 17 di bagian barat tambang.........................
62
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
:
Analisis Petrografi
Lampiran B
:
Analisis XRD (X-Ray Diffraction)
Lampiran C
:
Analisis Granulometri
Lampiran D
:
Korelasi Penampang Stratigrafi
Lampiran E
:
Pengukuran Penampang Stratigrafi (dalam kantong)
Lampiran F
:
Interpretasi Stratigrafi Sikuen (dalam kantong)
xiii