PENGARUH STRUKTUR GEOLOGI TERHADAP MUNCULNYA REMBESAN MINYAK DAN GAS DI DAERAH BOTO, KECAMATAN BANCAK, KABUPATEN SEMARANG, PROVINSI JAWA TENGAH

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

PENGARUH STRUKTUR GEOLOGI TERHADAP MUNCULNYA REMBESAN MINYAK DAN GAS DI DAERAH BOTO, KECAMATAN BANCAK, KABUPATEN SEMARANG, PROVINSI JAWA TENGAH P.A. Pameco*, D.H. Amijaya Jurusan Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 55283 *corresponding author : [email protected]

ABSTRAK Rembesan minyak dan gas diketahui muncul di Daerah Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah. Pada daerah ini dijumpai tiga titik rembesan gas dan satu titik rembesan minyak bumi. Daerah penelitian termasuk ke dalam Formasi Kerek dan Batuan Gunungapi Tak Terpisahkan. Daerah penelitian berada pada Zona Kendeng yaitu tinggian yang terbentuk oleh sabuk lipatan dan sesar anjak. Munculnya rembesan minyak dan gas memberikan tanda bahwa terdapat sistem petroleum yang aktif di daerah ini. Penelitian terhadap struktur geologi dilakukan guna mengetahui penyebab munculnya rembesan minyak dan gas serta kaitannya terhadap proses migrasi hidrokarbon. Berdasarkan pemetaan geologi permukaan, dijumpai beberapa struktur geologi. Struktur tersebut meliputi antiklin Bancak serta dua sesar yaitu sesar geser Galeh dan sesar geser Bantal. Antiklin Bancak terbagi menjadi beberapa blok-blok akibat sesar geser mengiri Galeh dan Bantal. Struktur tersebut dipengaruhi oleh gaya tektonik berarah utara-selatan yang diketahui dari hasil analisa kekar. Keempat titik rembesan minyak dan gas berada di sayap utara Antiklin Bancak. Kemunculan rembesan berupa gas di lokasi 1 (Dusun Gunung) dan di lokasi 2 dan 3 (Dusun Galeh) dipengaruhi oleh sesar geser mengiri Galeh. Kemunculan rembesan berupa minyak di lokasi 4 (Dusun Bantal) dipengaruhi oleh sesar geser mengiri Bantal. Struktur antiklin dengan litologi lempung menjadi jebakan bagi hidrokarbon, namun kehadiran sesar geser mengakibatkan hidrokarbon merembes ke permukaan. Struktur sesar geser yang memotong antiklin menjadi jalan bagi hidrokarbon untuk bermigrasi ke permukaan. sistem petroleum yang bekerja di daerah tersebut. Penelitian terhadap struktur geologi dilakukan guna mengetahui penyebab munculnya rembesan minyak dan gas serta kaitannya terhadap sistem petroleum.

I. PENDAHULUAN Rembesan minyak dan gas bumi banyak dijumpai di Pulau Jawa. Beberapa daerah yang diketahui terdapat rembesan minyak dan gas bumi yaitu Kedungjati (Hidayat dan Fatimah, 2007), Daerah Serayu Utara (Karangkobar, Kaliwaru, sekitar G. Ungaran) dan, Daerah Serayu Selatan/Banyumas (Cipari, Majenang, dan Bumiayu) (Satyana, 2007). Rembesan minyak dan gas diketahui muncul di Daerah Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah (Amijaya dan Winardi, 2006). Lokasi tersebut menjadi lokasi penelitian yang dapat dilihat pada Gambar 1. Pada daerah ini dijumpai tiga titik rembesan gas dan satu titik rembesan minyak bumi. Daerah ini berada pada Zona Kendeng yaitu tinggian yang terbentuk oleh sabuk lipatan dan sesar anjak. Keterdapatan rembesan minyak dan gas memberikan indikasi terdapat

II. KONDISI GEOLOGI REGIONAL Berdasarkan perbedaan fisiografi Pulau Jawa, Daerah penelitian berada pada Zona Kendeng yaitu tinggian yang terbentuk oleh sabuk lipatan dan sesar anjak (Van Bemmelen, 1949). Tinggian Kendeng atau Antiklinorium Kendeng merupakan kemenerusan dari Zona Serayu Utara. Bagian timur daerah penelitian dibatasi oleh Zona Kendeng bagian tengah, bagian selatan dibatasi oleh dataran rendah Zona Solo dan bagian barat dibatasi oleh Pegunungan Serayu Utara. Pengangkat pertama dari antiklinorium Kendeng yang merupakan fase tektonik utama 562

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA terjadi pada Pliosen Akhir. Gerakan epirogenik yang terbentuk oleh pengangkatan tersebut berlanjut hingga Kuarter. Sedangkan fase orogenesis dari Zona Kendeng sangat berhubungan dengan periode aktivitas vulkanik. Perlipatan dan patahan disebabkan oleh kompresi ke arah utara yang berasal dari pengangkatan punggung belakang Pulau Jawa yang berlangsung selama Plio-Pleistosen (De Genevraye dan Samuel, 1972).

struktur, baik dari data kelurusan, data pengukuran langsung di lapangan, serta struktur-struktur regional di sekitar daerah penelitian. Lokasi rembesan gas dan minyak diplot guna mengetahui ada tidaknya kaitan antara struktur pada daerah penelitian terhadap munculnya rembesan minyak dan gas tersebut.

Daerah penelitian termasuk ke dalam Formasi Kerek dan Batuan Gunungapi Tak Terpisahkan (Lihat Gambar 2). Formasi Kerek bagian bawah dicirikan sedimen bertipe flysch. Sedimen tersebut berlapis sangat baik yang terdiri dari perselingan batulanau, batulempung, batupasir gampingan dan batugamping pasiran. Pada batuan tersebut dijumpai kandungan bahan gunungapi. Pada bagian atas, Formasi Kerek terdiri dari napal sisipan batupasir tufan-gampingan, batulanau tufan dan batupasir kerikilan dan juga mengandung bahan gunungapi yang sangat banyak. Umur dari formasi ini diperkirakan Miosen Tengah. Endapan Gunungapi Tak Terpisahkan terdiri dari breksi gunungapi, lava, tuf dan breksi lahar yang merupakan produk dari tiga gunungapi yaitu G. Merbabu (Qvm), G. Ungaran (Qvu), G. Lawu (Qvl), dan tak terpisahkan antara satu dengan yang lain (undifferentiated volcanic rocks) (Sukardi dan Budhitrisna, 1992).

Pola Kelurusan Daerah Penelitian

IV. STRUKTUR GEOLOGI Dari penarikan kelurusan sungai dan lembah melalui citra DEM dan peta topografi daerah penelitian, maka didapatkan dua arah umum pola kelurusan yaitu (Lihat Gambar 3) : a. Arah timurlaut-baratdaya (NE-SW) yang diinterpretasikan sebagai arah umum dari sesar geser. Kelurusan ini searah dengan sesar geser mengiri regional yang terdapat pada utara daerah penelitian. b. Arah utara-selatan (N-S). Belum diketahui pasti tipe struktur pembentuk kelurusan ini. Diperkirakan kelurusan tersebut merupakan fracture sebagai respon terhadap sesar geser mingiri regional di utara daerah penelitian. Struktur Antiklin Struktur lipatan berupa antiklin dapat dijumpai pada daerah penelitian. Penamaan lipatan pada daerah penelitian didasarkan pada letak administratif dari sumbu lipatan tersebut. Antiklin Bancak

III. METODE PENELITIAN

Antiklin Bancak berada di bagian tengah daerah penelitian melipat batuan dari Satuan Batulempung Karbonatan Sisipan Batupasir Tufan (Lihat Gambar 4 dan Gambar 5). Satuan tersebut tampak mengalami dragging (Lihat Gambar 8.a) akibat terpotong oleh dua patahan yaitu Patahan Galeh di barat dan Patahan Bantal di timur daerah penelitian. Sumbu Antiklin Bancak memanjang berarah barat-timur sepanjang ± 5 km dengan puncak antiklin yang telah tererosi. Sayap-sayap antiklin memiliki kedudukan yang bervariasi dengan kemiringan antara 60o-85o (Lihat

Analisis struktur geologi pada daerah penelitian dilakukan melalui tiga tahap penelitian. Tahap pertama merupakan pendekatan tidak langsung, yaitu mengamati gejala struktur di daerah penelitian dengan menarik kelurusan pada peta topografi dan citra DEM. Tahap kedua merupakan pengamatan secara langsung di lapangan yaitu dengan melakukan pemetaan geologi yang meliputi pengambilan data struktur berupa lipatan, bidang sesar, kekar dan orientasi zona hancuran. Tahap yang ketiga adalah melakukan analisa lanjut terhadap data-data 563

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA Gambar 8.b). Dari pengolahan data kedudukan lapisan, didapatkan bidang sumbu dengan kedudukan N 90°E /80° dan sumbu lipatan 20°, N 95°E (Lihat Gambar 6.a). Berdasarkan klasifikasi Rickard (1971) dalam Sudarno dkk. (2008), lipatan ini dapat diklasifikasikan sebagai upright fold. Rembesan gas di Dusun Gunung (Lihat Gambar 8.c), Dusun Galeh dan rembesan minyak di Dusun Bantal berada pada sayap utara Antiklin Bancak ini.

menyebabkan blok patahan bagian timur relatif bergerak ke utara sama halnya dengan Patahan Galeh. Pada zona patahan ini, dijumpai hancuran batuan dan dragging effect (Lihat Gambar 8.a) yang cukup jelas. Bidang sesar sulit untuk ditemukan karena patahan ini membentuk zona hancuran. Kedudukan patahan diambil dari arah orientasi hancuran (Lihat Gambar 8.e), kekar dan kedudukan struktur-struktur minor. Berdasarkan pengolahan data lapangan tersebut, maka didapatkan kedudukan umum dari Patahan Galeh yaitu N 45°E / 85°NE. Proyeksi stereografis bidang sesar terdapat pada Gambar 6.c. Analisa kekar gerus di sekitar Patahan Bantal mengahasilkan arah gaya pembentuk struktur relatif utara-selatan (Lihat Gambar 7.b). Rembesan minyak bumi pada tebing sungai di Dusun Bantal berada pada zona Patahan Bantal ini.

Struktur Patahan Struktur patahan di daerah penelitian dapat diketahui dari adanya sesar minor, kekar gerus (shear fracture), keberadaan zona hancuran dan kedudukan lapisan batuan yang tidak beraturan. Pada daerah penelitian dijumpai dua struktur patahan yang cukup besar. Struktur patahan berupa sesar geser memiliki pola arah timurlaut-baratdaya (NE-SW). a. Patahan Galeh

V. DISKUSI

Patahan Galeh merupakan patahan geser kiri (sinistral fault) yang berada di bagian barat daerah penelitian. Patahan ini berarah timurlaut-baratdaya. Akibat Sesar Geser Mengiri Galeh, terbentuk blok-blok patahan di mana bagian barat relatif bergerak ke selatan. Sesar ini merupakan kemenerusan Sesar Geser Mengiri Kedungtumang di utara daerah penelitian yang diketahui dari peta geologi regional. Kedudukan patahan diambil dari arah orientasi struktur-struktur minor di sekitar zona patahan (Lihat Gambar 8.d). Kedudukan umum dari Patahan Galeh adalah N 35°E / 85°NE. Proyeksi stereografis bidang sesar terdapat pada Gambar 6.b. Analisa kekar gerus di sekitar Patahan Galeh menghasilkan arah gaya pembentuk struktur relatif utara-selatan (Lihat Gambar 7.a). Rembesan gas pada Dusun Gunung Kendil dan Dusun Galeh berada pada jalur patahan ini.

Kehadiran rembesan minyak dan gas menjadi bukti keterdapatan sistem petroleum yang bekerja di daerah penelitian. Struktur geologi yang teridentifikasi sangat berperan dalam sistem petroleum tersebut. Antiklin Bancak bertindak sebagai trap bagi hidrokarbon yang bermigrasi. Sedangkan litologi berupa Batulempung Karbonatan Sisipan Batupasir Tufan dari Formasi Kerek bertindak sebagai seal yang dapat membentuk akumulasi di bawah permukaan. Namun kehadiran Sesar Geser Galeh dan Bantal mengakibatkan hidrokarbon bermigrasi ke permukaan. Dua sesar paralel yaitu Sesar Geser Galeh dan Sesar Geser Bantal bertindak melepaskan hidrokarbon. Dua sesar geser tersebut membentuk banyak celah dan zona hancuran di sepanjang sesarnya. Hal tersebut dapat terlihat pada kondisi lapangan yang banyak dijumpai breksiasi (Lihat Gambar 8.e). Penyebab sesar geser bertindak melepaskan hidrokarbon juga dipengaruhi oleh sesar geser regional di utara daerah penelitian (Lihat Gambar 2). Diinterpretasikan bahwa daerah penelitian merupakan akhir dari sesar geser

b. Patahan Bantal Patahan Bantal merupakan patahan geser kiri (sinistral fault) yang berada di bagian timur daerah penelitian. Patahan ini berarah relatif timurlaut-baratdaya. Patahan Bantal 564

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA regional sehingga ada gaya ekstensi yang bekerja. Pengamatan lapangan maupun pengamatan citra menunjukkan bahwa terdapat banyak fracture sebagai bukti adanya pengaruh struktur yang kuat di daerah penelitian.

VI. KESIMPULAN Struktur geologi berpengaruh terhadap merembesnya hidrokarbon ke permukaan. Struktur antiklin dengan litologi lempung menjadi jebakan bagi hidrokarbon, namun kehadiran sesar geser mengakibatkan hidrokarbon merembes ke permukaan. Struktur sesar geser memotong antiklin sehingga menjadi jalan bagi hidrokarbon untuk bermigrasi ke permukaan.

Merembesnya hidrokarbon ke permukaan juga dipengaruhi oleh rekahan-rekahan atau kekar tarik sejajar sumbu lipatan yang terbentuk sebagai respon batuan karena mengalami perlipatan kuat (Lihat Gambar 8.f).

DAFTAR PUSTAKA Amijaya, D. H. dan Winardi, S., 2006. Geokimia Rembesan Air Formasi dan Gas Alam Di Desa Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten Semarang. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 28p. de Genevraye, P. and Samuel, L., 1972. Geology of The Kendeng Zone (Central & East Java), Proceedings Indonesian Petroleum Association First Annual Convention p. 17-30. Hidayat, R. dan Fatimah., 2007. Inventarisasi Kandungan Minyak Dalam Batuan Daerah Kedungjati, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah. Proceeding Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Dan Non Lapangan Tahun 2007, Pusat Sumber Daya Geologi. 13p. Satyana, A.H., 2007. Central Java, Indonesia-A “Terra Incognita” In Petroleum Exploration : New Considerations On The Tectonic Evolution And Petroleum Implications. Proceedings, Indonesia Petroleum Association, 31th Annual Convention and Exhibition. 22p. Sudarno, I., Pramumijoyo, S., Husein, S., dan Marliyani, G.I., 2008. Panduan Praktikum Geologi Struktur. Laboratorium Geologi Dinamika Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 109p. Sukardi dan Budhitrisna, T., 1992. Peta Geologi Lembar Salatiga, Jawa. skala 1:100.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. 1 lembar. Van Bemmelen, R. W., 1949. The Geology of Indonesia, vol. I A, General Geology of Indonesia and Adjacent Archipelagoes, Special Edition of The Bureau of Mines In Indonesia. Department of Transport, Energy and Mining, Batavia. 732p.

565

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

GAMBAR

Gambar 1. Lokasi daerah penelitian yang ditunjukkan oleh kotak merah.

Gambar 2. Peta geologi regional Lembar Salatiga. Daerah penelitian tersusun atas Formasi Kerek dan Batuan Gunungapi Tak Terpisahkan (Sukardi dan Budhitrisna, 1992).

566

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

Gambar 3. Analisa kelurusan daerah penelitian melalui citra Digital Elevation Model dan peta topografi.

Gambar 4. Peta Geologi daerah penelitian. Dijumpai struktur antiklin yang terpotong oleh dua struktur sesar.

567

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

Gambar 5. Profil geologi daerah penelitian.

Gambar 6. Proyeksi stereografis (a) penentuan sumbu dan bidang sumbu lipatan antiklin Bancak (b) bidang sesar geser Galeh dan (c) bidang sesar geser Bantal.

568

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA Gambar 7. Analisa kekar (a) pada STA 2 yang berdekatan dengan sesar geser Galeh (b) pada STA 4 yang berdekatan dengan sesar geser Bantal.

Gambar 8. Dokumentasi lapangan. (a) dragging effect di sekitar Patahan Bantal, (b) sayap-sayap antiklin yang memiliki kemiringan lapisan 60o-85o, (c) kenampakan rembesan gas yang terbakar di Dusun Gunung Kendil, (d) struktur minor berupa sesar geser mengiri yang membentuk hancuran di sekitar bidang patahan, (e) zona hancuran yang mengindikasikan terdapat Patahan Bantal, (f) rekahan-rekahan/ kekar searah jurus perlapisan yang terbentuk sebagai respon batuan karena terlipat kuat. 569