PERKEMBANGAN SEDIMENTASI FORMASI BRANI, FORMASI SAWAHLUNTO DAN FORMASI OMBILIN DITINJAU DARI PROVENANCE DAN KOMPOSISI BATUPASIR CEKUNGAN OMBILIN

PROCEEDINGS JCM MAKASSAR 2011 The 36th HAGI and 40th IAGI Annual Convention and Exhibition Makassar, 26 – 29 September 2011

PERKEMBANGAN SEDIMENTASI FORMASI BRANI, FORMASI SAWAHLUNTO DAN FORMASI OMBILIN DITINJAU DARI PROVENANCE DAN KOMPOSISI BATUPASIR CEKUNGAN OMBILIN Yulia Febri Yeni PT. Antam. Tbk Unit Geomin Jln. Pemuda, No 1, Pulogadung, Jakarta Timur E-mail: [email protected] ABSTRAK Daerah penelitian merupakan bagian dari Cekungan Ombilin yang terletak di sebelah tenggara Kota 2 Padang dengan luas wilayah penelitian 400 km . Secara stratigrafis, dari tua ke muda formasi pada daerah penelitian terdiri dari batuanPra-Tersier bagian dari Lempeng Mikro Mergui, Formasi Brani, Formasi Sangkarewang, Formasi Sawahlunto, Formasi Ombilin dan Formasi Ranau. Sampel diperoleh dari singkapan dan diwakili oleh 30 sampel sayatan tipis yang menghasilkan 19 kelas petrografi dan di dapatkan komponen-komponen kunci yang menjadi penciri dari masing masing formasi. Detritus penciri batupasir pada Formasi Brani terdiri dari plagioklas, fragmen batuan metamorf, dan fragmen batuan karbonat (marbel). Detritus penciri batupasir pada Formasi Sawahlunto terdiri dari fragmen kuarsa monokristalin dengan pemadaman bergelombang, dan fragmen rijang. Sedangkan detritus penciri batupasir pada Formasi Ombilin terdiri dari fragmen batuan sedimen (lempung glukonit), dan fragmen batuan vulkanik. Dari hasil korelasi data singkapan dengan sayatan tipis dapat diketahui lingkungan pengendapan, kondisi tektonik pada saat pengendapan, dan setelah pengendapan. Lingkungan pengendapan pada daerah penelitian, dimulai dari lingkungan darat (sungai braided), pada saat ini diendapkan fasies konglomerat polimik yang termasuk dalam Formasi Brani bagian bawah (pre-rift sediment), dan kemudian diendapkan fasies breksi yang termasuk dalam Formasi Brani bagian atas (syn-rift sediment) yang merupakan endapan kipas alluvial dikontrol oleh tektonik ekstensional. Fasies batupasir berbutir kasar merupakan bagian dari Formasi Sawahlunto yang diendapkan pada sungai meandering berasosiasi dengan daerah rawa. Fasies batupasir berbutir halus merupakan bagian dari Formasi Ombilin yang termasuk endapan distributary channel sampai dengan lagoon atau neritik yang didominasi oleh fragmen batuan vulkanik, dan fragmen batuan sedimen. Batuan sumber dari sedimen tertua diperkirakan berasal dari tinggian yang terletak pada timurlaut daerah penelitian, sedangkan batuan sedimen Tersier, batuan sumbernya berasal dari tinggian yang terletak di sebelah baratlaut dari cekungan yang diperkirakan berasal dari tinggian basement yang tersingkap pada saat tektonik regangan pada Paleosen-Eosen dan uplift karena tektonik kompresi pada Miosen-Resen. Kata Kunci: Sedimentasi, Formasi Brani, Formasi Sawahlunto, Formasi Ombilin, Provenace

PENDAHULUAN Istilah provenance digunakan oleh para ahli petrografi batuan sedimen untuk semua hal yang berkaitan dengan proses yang menghasilkan sedimen atau batuan sedimen. Komposisi fragmen dan mineral yang berada di dalam batuan dapat

diketahui asal usulnya melalui pengamatan mikroskopois maupun analisa butiran mineral. Analisa petrogarfi digunakan untuk mempelajari tekstur serta mineralogi batuan secara detail, yang meliputi indeks mineral, perubahan tekstur, perubahan kumpulan mineral primer dan sekunder, dengan demikan batuan dapat


ditentukan jenisnya berdasarkan klasifikasi yang dipilih, dan proses-proses sekunder lainnya yang terdapat dalam batuan. Studi tentang hubungan komposisi penyusun batuan dengan genesanya telah banyak dilakukan, salah satu yang dikemukakan adalah keterkaitan komposisi sedimen klastik dengan kedudukan tektonik. M. S. Shvetsov (1920), mengatakan bahwa batupasir yang banyak mengandung mineral kuarsa (pure quartz) merupakan karakter dari daerah yang stabil atau kraton sedangkan batupasir di daerah orogen (tektonik aktiv) mineraloginya lebih komplek. Tektonik yang sangat aktif akan menghasilkan sedimen yang belum matang (immature stage), tektonik yang lebih stabil akan menghasilkan sedimen yang matang (mature stage), tektonik yang relatif stabil dalam jangka waktu yang lama akan menghasilkan sedimen yang sangat matang (supermature stage). TATANAN TEKTONIK Secara geografis Cekungan Ombilin merupakan tipe intermontane basin, yang terletak di Sumatera Barat (gambar 1). Berdasarkan genesis atau pembentukannya Cekungan Ombilin merupakan pull apart basin. Graben ini memanjang dari bagian Selatan Solok hingga arah Baratlaut yang melalui Payakumbuh dengan panjang sekitar ±120 km. Pada bagian Selatan dari cekungan ini, graben ditutupi oleh batun vulkanik Kuarter hingga Recent dari gunungapi Malintang, Merapi, Maninjau, dan Singgalang. Walaupun secara ukuran cekungan ini tidak besar, namun ketebalan sedimen Tersier mencapai hingga 4.600 m yang berkisar antara umur Eosen hingga Miosen Tengah Awal (Koning,1985). Cekungan Ombilin memiliki sejarah tektonik yang kompleks dari reverse, wrench, hingga extensional. Konfigurasi dari cekungan dan jumlah sedimen pada cekungan ini dipengaruhi oleh kompresi dari arah Utara-Selatan yang membentuk dog leg graben atau tipe cekungan pull apart. Kompresi disebabkan oleh subduksi dari Lempeng India-Australia terhadap Craton Sunda (Lempeng Eurasia), subduksi terjadi pada Awal Eosen Tengah (Dally,1990) dan menghasilkan regime tektonik tarikan (ekstensional) yang membentuk sejumlah graben

pada tatanan tektonik ekstensional belakang busur. Struktur utama pada Cekungan Ombilin memiliki arah Utara – Selatan dan Baratlaut - Tenggara. Patahan dengan arah Baratlaut – Tenggara sejajar dengan arah patahan mendatar Sumatera (Sumatera Fault Zone), dimana pada bagian Utara dan Selatan cekungan dibatasi oleh patahan Sitangkai dan patahan Silungkang (gambar 2). PENGELOMPOKAN FASIES BATUAN SEDIMEN PADA DAERAH PENELITIAN Cekungan Ombilin, terbentuk pada fase tektonik regangan pada umur Paleosen-Eosen. Berdasarkan deskripsi batuan dilapangan dari tiga Formasi yang berbeda yaitu Formasi Brani, Formasi Sawahlunto dan Formasi Ombilin, didapat empat fasies utama: 1. Fasies Konglomerat Polimik 2. Fasies Breksi Polimik 3. Fasies Batupasir Berbutir Kasar 4. Fasies Batupasir Berbuitr Halus Fasies Konglomerat Polimik Secara megaskopis batuan sedimen ini memiliki warna segar merah dan warna lapuk merah kehitaman, masif, keras, karbonatan. Batupasir dengan bentuk butir menyudut tanggungmembundar, kemas terbuka. Pada bagian bawah lapisan terdapat bidang erosi. Komponen dari konglomerat berupa kuarsa, rijang, dan batugamping, dengan bentuk butir membundar tanggung-membundar, ukuran komponen berkisar 0,5cm-10cm, grain supported. Ketebalan konglomerat mencapai ±560 m. Batuan sedimen ini terletak pada baratdaya daerah penelitian yaitu di Desa Talago Gunuang dan sekitarnya. Batuan sedimen ini diperkirakan diendapkan dalam keadaan tektonik yang relative stabil ditunjukan dengan bentuk butir yang relative membundar diperkirakan merupakan endapan darat (sungai braided) yang menghasilkan batuan sedimen dengan pemilahan yang cukup baik (gambar 3). Terdapat imbrikasi yang menunjukan arah timur laut - barat daya dan diperkirakan sumber sedimen berasal dari timur laut daerah penelitian dan arah strike yang juga


relative timurlaut-baratdaya berlawanan dengan arah strike batuan sedimen lain yang terdapat pada daerah penelitian yang relative baratlaut-tenggara. Fasies Breksi Polimik Secara megaskopis singkapan batuan pada daerah penelitian memiliki warna segar coklat, warna lapuk coklat kehitaman, masif dengan kekerasan medium hard. Komponen terdiri dari fragmen batuan beku dan fragmen batuan sedimen seperti fragmen batulempung , fragmen batupasir dan fragmen breksi. Bentuk butir menyudut-menyudut tanggung dengan ukuran butir 1 cm – 40 cm (Gambar 4). Diperkirakan fasies ini diendapkan dalam sistem pengendapan yang cepat dan transportasi yang tidak terlalu jauh dari sumber sedimen dapat dilihat dari bentuk butir yang menyudut dan ukuran komponen yang mencapai ukuran berangkal dengan pemilahan buruk. Pada aderah Kolok ditemukan singkapan dengan ketebalan 5 m-25 m. Fasies Batupasir Berbutir Kasar Fasies ini terdiri dari batupasir dan konglomerat (gambar 5). Secara megaskopis batupasir pada daerah penelitian memiliki warna segar kuningorange dan warna lapuk kuning kehitaman orange kehitaman. Singkapan batupasir umumnya dengan ukuran butir pasir sangat halus-pasir sangat kasar, bentuk butir menyudut tanggungmembundar, terpilah buruk, tidak karbonatan didominasi oleh lapisan batupasir masif, terpilah buruk, dengan bagian bawah lapisan merupakan bidang erosi, berasosiasi dengan adanya struktur sedimen lapisan bersusun (gradded bedding) dan lapisan silang-siur (planar dan trough cross bedding). Karakteristik ini menunjukkan bahwa batuan ini terendapkan sebagai endapan saluran. Dijumpainya batulanau dengan struktur sedimen laminasi halus menunjukkan bahwa batuan ini terendapkan di dataran banjir (flood plain); sedangkan dijumpainya material tumbuhan dan lapisan batubara menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan batuan ini berhubungan dengan lingkungan rawa (peat swamp lingkungan back mangrove sampai darat). Dengan demikian, bagian bawah Formasi Sawahlunto terendapkan sebagai endapan sungai yang berasosiasi dengan daerah dataran banjir dan daerah rawa atau dalam

sistem sungai berkelok (meandering river system). Komponen konglomerat pada fasies batupasir berbutir kasar merupakan kuarsa dengan bentuk butir membundar tanggung-membundar, matrik merupakan batupasir. Pada satsiun 21 ditemukan singkapan batupasir dengan kontak berupa kontak stratigrafi yang menjemari dengan konglomerat. Fasies Batupasir Berbutir Halus Fasies batupasir berbutir halus terdiri dari batupasir, batulanau, batulempung dan konglomerat.Secara megaskopis batuan sedimen memiliki warna segar abu-abu-kuning dan warna lapuk abu-abu kecoklatan-kuning kecoklatan, berlapis baik, ukuran butir berkisar dari pasir sedang-pasir sangat halus, dengan pemilahan sedang, terdapat struktur sedimen paralellaminasi, crosslaminasi, nodule dengan sisipan tipis batubara dan lensa batubara, pada bagian bawah terdapat bidang erosi (gambar 6). Konglomerat pada fasies ini didominasi oleh matrik (matrik supported), terdapat fosil kayu, komponen terdiri dari batuan sedimen (fragmen batulempung dan frgamen batupasir) dan batuan beku. Diperkirakan batuan pada fasies batupasir berbutir halus diendapkan pada lingkungan limpah banjir - daerah pasang surut karena juga ditemukan fosil moluska dan fosil foraminifera plangtonik dan bentonik. PETROLOGI DAN KOMPOSISI UMUM BATUPASIR Tiga puluh sayatan tipis digunakan untuk analisis provenance pada daerah penelitian pada tiga formasi yaitu Formasi Brani, Formasi Sawahlunto dan Formasi Ombilin di Kota Sawahlunto dan Kabupaten Sijunjung (Gambar 7). Batupasir di daerah penelitian secara umum dapat dikelompokan menjadi dua yaitu arenite dan graywacke. Komponen didominasi oleh fragmen lithic terutama fragmen batuan metamorf dan rijang. Pada umumnya butiran dalam keadaan saling kontak. Sifat kontak yang ditemui adalah kontak yang disebabkan oleh diagenesa dan kontak karena kompaksi lanjut seperti long contact, concave-convex contact dan suture contact .


Bentuk butir memperlihatkan variasi dari menyudut-membundar, bentuk butir menyudut terutama pada kuarsa lebih disebabkan karena terjadi korosi ataupun overgrowth pada outline batas kristal. Feldspar sangat jarang ditemukan terutama pada sedimen-sedimen yang berumur lebih tua. Bentuk butir feldspar menyudutmembundar tanggung. Fragmen batuan umumnya memperlihatkan bentuk dan sifat yang lebih baik dari pada kuarsa, seperti fragmen rijang, fragmen batuan sedimen dan fragmen batuan metamorf. Sebagai gambaran dapat diuraikan secara deskriptif bahwa unsur-unsur yang terdapat pada batupasir di daerah penelitian terdiri dari: A. Komponen 1. Kuarsa monokristalin (Qm), pada umumnya dengan pemadaman bergelombang (undulose extinction) yang memperlihatkan deformation lamellae dan dalam persentase yang lebih kecil juga terdapat kuarsa monokristalin dengan pemadaman tidak bergelombang (nonundulose extinction). 2. Kuarsa polikristalin (Qp), didominasi oleh kuarsa polkristalin yang terdiri dari 2-3 kristal dan juga terdapat kuarsa polikristalin yang terdiri dari > 3 kristal. 3. Feldspar (P dan K-f), dengan kembar albit, albit kalsbad, zoning dan kembar mikroline, dan ada juga yang mulai terubah menjadi serisit. 4. Fragmen batuan sedimen (Ls), terdiri dari fragmen batuan sedimen berbutir halus yang teridiri dari fragmen batu lempung dan fragmen batupasir halus. Pada daerah penelitian ditemukan lempung glukonit dengan bentuk butir membundar warna kuning kehijauan. 5. Fragmen batuan metamorf (Lm) atau metasedimen terdiri dari kuarsa-mika tektonik, fragmen bertekstur hornfels, kuarsa polkritalin dengan pengarahan pada subkristal yang cukup ekstrim seperti sekis dan gneiss, pada umumnya dalam satu butiran jumlah subkristalnya > 4 unit. 6. Fragmen batuan vulkanik (Lv), fenokrisnya umumnya terdiri dari plagioklas dengan massa dasar berupa mikrolite plagioklas dan gelas dalam persentase yang lebih kecil. 7. Detritus mika dan mineral berat, seperti muskovit, biotit, zircon.

8. Fragmen-fragmen batuan yang sulit dikenali sifat teksturalnya karena telah mengalami replacement atau tertekuk dan hancur karena tergencet oleh butiran yang lebih tegar atau biasa dikenal sebagi pseudomatrik (matrik semu). B. Matrik Matrik terdapat dalam jumlah yang tidak terlalu besar, melainkan hanya terkonsentrasi pada bagian-bagian tertentu dari luasan sayatan tipis beberapa sampel walaupun ada beberapa sayatan dengan persentase matrik yang cukup besar. Matrik yang dijumpai berupa epimatrik, orthomatrik dan protomatrik sedangkan fragmen lithic yang termasuk kedalam pseudomatrik tidak dianggap sebagai matrik karena merupakan komponen dari batuan. Komposisi matrik pada umumnya terdiri dari oksida besi, mineral lempung yang terkristalisasi, serisit dan mineral karbonat yang mengisi rongga antar butir pada batuan. Semen-semen yang dijumpai merupakan semen filosilikat, oksida besi dan juga karbonat. Batupasir pada daerah penelitian berdasarkan klasifikasi Pettijhon (1975) dikelompokan menjadi 4, yaitu lithic arenite, lithic graywacke, subarkose, felspahatic wacke, didominasi oleh lithic arenite dengan komponen berupa fragmen batuan metamorf, rijang, fragmen batuan sedimen dan fragmen batuan vulkanik dapat dilihat pada tabel 1dan gambar 8. DIAGENESA BATUPASIR Berdasarkan data dari 30 sayatan tipis batupasir dari tiga formasi yaitu Formasi Brani, Formasi Sawahlunto dan Formasi Ombilin pada daerah penelitian, terdapat beberapa gejala yang penting yang dapat digunakan untuk mengetahui proses diagenesa. Diagenesa menyebabkan detritus yang lepas menjadi terlitifikasi oleh proses fisika, kimia dan biologi dan diagenesa yang terjadi setelah sedimen menjadi batuan mengubah tekstur dan mineralogi dari batuan. Diagenesa Batupasir Formasi Brani Pada batupasir Formasi Brani terdapat beberapa tipe diagenesa yang mempengaruhui pembentukannya dapat dilihat pada gambar 9, yaitu:


a) Kompaksi dan diikuti oleh proses disolusi (pelarutan), ditunjukan dengan adanya korosi pada pada butiran kuarsa dan fragmen batuan lain seperti pada fragmen batuan metamorf dan fragmen fragmen batuan karbonat. b) Sementasi dan rekristalisasi pada batuan. Semen yang terdapat pada sayatan batupasir terdiri dari kalsit, dan oksida besi sedangkan rekistalisasi menyebabkan butiran kuarsa mengalami overgrowth dan terjadinya rekristalisasi pada matrik terutama pada matrik breksi stasiun 35. c) Replacement, butiran umumnya digantikan oleh oksida besi. d) Deformasi butiran, gejala deformasi terutama disebabkan oleh kompresi yang terjadi pada batuan dapat dilihat dengan ditemukan kuarsa dengan pemadaman bergelombang, gejala fracturing pada butir terutama pada kuarsa. Diagenesa Batupasir Formasi Sawahlunto Pada batupasir Formasi Sawahlunto terdapat beberapa tipe diagenesa yang mempengaruhui pembentukannya dapat dilihat pada gambar 10 yaitu: a) Kompaksi dan diikuti oleh proses disolusi (pelarutan), ditunjukan dengan adanya korosi pada pada butiran kuarsa dan fragmen batuan lain seperti pada fragmen batuan metamorf dan fragmen batuan vulkanik. Gejala disolusi diperkirakan terjadi bersamaan dengan proses kompaksi atau pada tahap eogenesis dapat dilihat dari pola disolusi yang terjadi pada outline butir mengikuti pengarahan dari butir. b) Sementasi dan rekristalisasi pada batuan. Semen yang terdapat pada sayatan batu pasir terdiri dari kalsit, silica, dan oksida besi. Rekristalisasi dapat dilihat dengan pada outline butiran kuarsa yang mengalami secondary growth dan rekristalisasi pada matrik membentuk epimatrik. c) Replacement, sampel batupasir Formasi Sawahlunto pada umumnya di replace (digantikan) oleh oksida besi dan juga klorit. d) Deformasi batuan, dapat dilihat dengan ditemukannya kuarsa dengan pemadaman bergelombang, pengarahan pada butiran (terutama oleh mineral mika), penekukan pada butiran bahkan sampai terpatahkan dan banyaknya dijumpai pseudomatrik pada luasan sayatan, gejala fracturing pada butir

terutama pada kuarsa yang diisi oleh mineral karbonat (kalsite) yang merupakan tahap akhir atau telogenesis dari diagenesis Formasi Sawahlunto. Diagenesa Batupasir Formasi Ombilin Pada batupasir Formasi Ombilin terdapat beberapa tipe diagenesa yang mempengaruhui pembentukannya dapat dilihat pada gambar 11, yaitu: a) Kompaksi dan diikuti oleh proses disolusi (pelarutan), ditunjukan dengan adanya korosi pada butiran kuarsa dan fragmen batuan lain seperti pada fragmen batuan metamorf dan fragmen batuan vulkanik. Gejala disolusi diperkirakan terjadi bersamaan dengan proses kompaksi atau pada tahap eogenesis dapat dilihat dari pola disolusi yang terjadi pada outline butir mengikuti pengarahan dari butir. b) Sementasi dan rekristalisasi pada batuan. Semen yang terdapat pada sayatan batupasir terdiri dari kalsit, silica, dan oksida besi. c) Rekristalisasi dapat dilihat dengan pada outline butiran kuarsa yang mengalami secondary growth dan rekristalaisi pada matrik menyebabkan terbentuknya epimatrik. d) Replacement, sampel batupasir Formasi Ombilin pada umumnyabutirannya di replace (digantikan) oleh oksida besi dan klorite terutama pada fragmen batuan berbuitr halus. e) Deformasi batuan dapat dilihat pada butiran yang mengalami penekukan bahkan sampai terpatahkan dan banyaknya dijumpai pseudomatrik pada luasan sayatan, gejala fracturing pada fragmen plagioklas. Disebabkan oleh kompresi pada batuan yang karena aktifitas tektonik yang terjadi setelah batuan diendapkan. ANALISA MODAL BATUPASIR Analisa modal dilakukan untuk mengetahui tipe butiran dominan atau komponen-komponen kunci penyusun batupasir pada masing-masing Formasi yang terdapat di daerah penelitian, sehingga dapat diketahui batuan sumber dari masing-masing Formasi. Kelas-kelas petrografis yang digunakan mengacu pada presentase dari butiran yang terdapat pada sayatan batupasir, matrik dari breksi dan matrik dari konglomerat (tabel 2)


Analisa Modal Batupasir Formasi Brani 1. Analisa modal matrik breksi Formasi Brani Butiran didominasi oleh oleh fragment plagioklas, dengan jenis asam, diperkirakan batuan sumber berasal dari granit yang berasal dari tinggian (batuan basement) yang terdapat di sekitar cekungan. Berdasarkan data korelasi petrografi (dengan membandingkan jenis plagioklas pada pada sayatan 35 dengan sayatan batuan beku asam pada daerah penelitian), jenis plagioklas pada sayatan 35 sama dengan plagioklas yang terdapat pada granit yang merupakan basement dari cekungan, yaitu plagioklas dengan jenis asam. 2. Analisa modal matrik Konglomerat dan batupasir Formasi Brani Tipe atau jenis butir dari matrik konglomerat pada sayatan 63 MK didominasi oleh fragmen karbonat (marbel), fragmen batuan metamorf, kuarsa monokristalin dengan pemadaman bergelombang. Plagioklas hadir dalam persentase yang sangat sedikit 0,5%. Diperkirakan batuan sumber (Sourced Rock) dari batuan adalah batuan karbonat (marbel), batuan metamorf derajat rendah-batuan metamorf derjat tinggi. Grain types batupasir pada sayatan 63 (bpsr), 65, 67 didominasi oleh fragmen batuan metamorf, kuarsa monokristalin dengan pemadaman bergelombang, fragmen rijang dan fragmen batuan karbonat (marmer), dimana plagioklas sangat sedikit dijumpai pada sayatan batuan. Diperkirakan batuan sumber (Sourced Rock) dari batuan adalah batuan beku asam seperti granit, batuan metamorf derajat rendah-metamorf derajat tinggi.

yang dapat dijadikan sebagai pemciri khusus ( komponen-komponen kunci) penyusun batupasir pada Formasi ini terdiri dari plagioklas, fragmen batuan metamorf, fragmen batuan karbonat (marbel). Analisa Modal Formasi Sawahlunto Tipe atau jenis butir dari batupasir yang terdapat pada Formasi Sawahlunto didominasi oleh fragmen batuan metamorf, fragmen rijang dan fragmen kuarsa mokristalin dengan pemadan bergelombang. Dapat disimpulkan berdasarkan analisis modal dan dominasi dari tiap-tiap kelas petrografi pada Formasi Sawahlunto, kelas-kelas petrografi atau butiran yang dapat dijadikan sebagai penciri khusus ( komponen-komponen kunci) penyusun batupasir pada Formasi ini terdiri dari kuarsa monokristalin dengan pemadaman bergelombang dan fragmen rijang, walaupun pada sayatan batupasir yang lebih muda jumlah fragmen batuan vulkanik semakin meningkat seperti ditemukan pada sayatan batuan pada stasiun tujuh (7) dengan persentase fragment vulkanik mencapai 63,23% ,diperkirakan pada akhir pengendapan Formasi Sawahlunto aktivitas vulkanik terjadi dan menghasilkan material vulkanik sebagai sumber sedimen. Analisa Modal Batupasir Formasi Ombilin

Singkapan batuan merupakan perselingan konglomerat dengan batupasir, dengan bentuk komponen konglomerat agak membundar-sangat membundar, dengan bentuk komponen yang membundar diperkirakan batuan telah tertranspor sangat jauh dari batuan sumber, sumber sedimen tidak berasal dari tinggian (basement) dari cekungan.

Tipe atau jenis butir dari batupasir pada Formasi Ombilin didominasi oleh fragmen batuan vulkanik, dan juga fragmen batuan sediment (lempung glukonit) dan kemunculan plagioklas dengan bentuk butir menyudut tanggungmembundar tanggung. Fragmen vulkanik yang dijumpai banyak mengandung mikrolite plagioklas, diperkirakan berasal dari batuan vulkanik asam. Dengan mulai banyaknya dijumpai fragmen batuan vulkanik diperkirakan selama batuan terendapkan juga berlangsung aktivitas vulkanik yang menghasilkan material vulkanik yang kemudian tererosi, tertransportasi dan terendapkan sebagai batuan sumber dari batupasir Formasi Ombilin.

Dapat disimpulkan berdasarkan analisis modal dan dominasi dari tiap-tiap kelas petrografi pada Formasi Brani, kelas-kelas petrografi atau buitran

Dapat disimpulkan berdasarkan analisis modal dan dominasi dari tiap-tiap kelas petrografi pada Formasi Sawahlunto, kelas-kelas petrografi atau


butiran yang dapat dijadikan sebagai penciri khusus ( komponen-komponen kunci) penyusun batupasir pada Formasi ini terdiri dari fragmen batuan sedimen (lempung glukonit) dan fragmen batuan vulkanik. ANALISA TEKSTUR FRAGMEN KUARSA Secara umum batuan sumber daerah penelitian berasal dari batuan metamorf, batuan vulkanik, rijang, batuan sedimen sedangkan untuk mengetahui batuan sumber dari fragmen kuarsa harus dilakukan penelitian lebih lanjut, yaitu dengan menganalisa tekstur dari kuarsa pada sayatan tipis. Kuarsa adalah salah satu fragmen yang terdapat pada semua sayatan tipis. Fragmen kuarsa terdiri dari kuarsa monokristalin, kuarsa polilkristalin ataupun fragmen batuan metamorf ataupun rijang yang dapat dikelompokan kedalam fragmen kuarsa polikristalin. Pengamatan petrografis memperlihatkan bahwa fragmen kuarsa pada setiap formasi memiliki variasi internal tekstur dan perbedaan sifat optik (tabel 3). Pada tabel 3 dapat dilihat terdapat dua jenis kuarsa yaitu kuarsa monokristalin dan juga kuarsa polikristalin. Kuarsa monokristalin, pada umumnya dengan pemadaman bergelombang (undulose extinction) dengan deformation lamellae merefleksikan proses deformasi yang pernah terjadi pada batuan dan kuarsa polikristalin yang terdiri dari 2-3 krital dan > 3 kristal dengan intracrytal boundary poligon.

weakly undulose sampai dengan strong undulose extinction menunjukan deformation lamellae, biasanya terdapat mikrofracture dengan orientasi tertentu, terdapat pada sayatan tipis stasiun X14, X1, 73, 67, 65, 63, 9, 8, 52, 28, 26, 18 dan 16. 3. Low grade metamorf quartz dan high grade metamorf quartz, kenampakan di bawah mikroskop pada umunya polikristalin, > 4 unit kristal , weakly undulose sampai dengan strong undulose extinction dan outline tiap unit kristal menunjukan suture contact, terdapat hampir pada semua sayatan kecuali sayatan stasiun X1 dan X13. 4. Kuarsa mikrokristalin, berupa fragmen rijang terdapat hampir pada semua sayatan kecuali sayatan stasiun X1 dan X13. HUBUNGAN TEXTURAL MATURITY DENGAN LINGKUNGAN PENGENDAPAN Textural Maturity sangat penting untuk mengetahui lingkungan di saat batuan sedimen diendapkan, karena dapat memberikan skala deskriptif yang mengidentifikasikan tingkat selektifitas atau keefektifan dari lingkungan dalam penyaringan, pemilahan dari bentuk butir batuan sedimen (Robert. L Folk, 1980, Petrology of Sedimentary Rock). Berdasarkan data dari 30 stasiun penelitian yang berasal dari tiga formasi yang berbeda didapat perbedaan tingkat kematangan. Formasi Brani

Berdasarkan karakteristik dan kenampakan petrografis pada setiap butiran kuarsa pada 30 sayatan tipis, batuan sumber dari kuarsa pada daerah penelitian dapat dibedakan menjadi empat (Tabel 4) berdasarkan Matthias Bernet dan Kari Bassett (2005), yaitu; 1. Plutonic quartz, dengan kenampakan di bawah mikroskop monokristalin dan polikristalin, pemadaman tidak bergelombang, ciri khusus terdapat fluid inclusion dan mineral inclusion, terdapat pada sayatan tipis stasiun 7,16, 17, 18, 21, 26, 28, 31, 52, 8, 9, 51, 56, 63, 65, 67, 73, 75, X1, X13, X14, dan X15. 2. Brittle deformed quartz dan ductile deformed quartz, dengan kenampakan di bawah mikroskop monokristalin dan polikristalin,

Formasi Brani pada daerah penelitian dapat dibagi menjadi dua, yaitu Formasi Brani yang termasuk kedalam fasies konglomerat polimik dan fasies breksi polimik. Tekstural Maturity pada Fasies Konglomerat Polimik Persentase matrik berkisar antara 1,6% - 18%, yang terdiri dari oksida besi dan mineral karbonat dengan bentuk butir menyudut-membundar didominasi oleh butiran dengan bentuk membundar sedangkan bentuk butir menyudut diperkirakan karena terjadinya overgrowth dan korosi pada outline butiran dan juga gaya kompresi yang terjadi setelah batuan diendapkan menyebabkan butiran banyak yang tertekuk dan


sebagian ada yang hancur. Oksida besi merupakan matrik yang terbentuk setelah sedimen diendapkan (post depositional). Butiran didominasi oleh fragmen batuan metamorf dan fragmen rijang dan tidak dijumapai mineral lempung baik sebagai matrik ataupun sebagai komponen. Berdasarkan data di atas dapat disimpulkan bahwa batupasir pada Stasiun 63, stasiun 65 dan stasiun 67 dapat dikelompokan pada mature stage, dengan tingkat pengikisan dan pemilahan yang tinggi, dimana energi secara terus menerus diberikan pada butiran, dengan aktivitas tektonik yang relative stabil dan diperkirakan batuan diendapkan pada lingkungan darat (fluvial). Tekstural Maturity pada Fasies Breksi Polimik Persentase matrik mencapai 16%, bentuk butir menyudut-menyudut tanggung dengan pemilahan yang buruk. Matrik terdiri atas mineral lempung, oksida besi, mineral karbonat yang didominasi oleh mineral lempung. Butiran didominasi oleh plagioklas dengan bentuk butir menyudutmenyudut tanggung. Berdasarkan data di atas dapat disimpulkan bahwa batuan dapat dikelompokan ke dalam immature stage. Bentuk butir menyudut menunjukan pengendapan yang cepat dan jarak yang dekat biasanya dikontrol oleh tektonik yang sangat aktif. Plagioklas yang melimpah merupakan indikasi batuan diendapkan pada iklim basah dengan topografi kasar (tidak rata). Berdasarkan cirri-ciri di atas diinterpretasikan breksi (sayatan stasiun35) menunjukan lingkungan pengendapan darat (endapan kipas alluvial). Formasi Sawahlunto Tekstural Maturity pada Fasies Batupasir Berbutir Kasar Persentase matrik berkisar dari 0,2%-24,25%, terdiri dari mineral lempung, oksida besi, dan serisit. Mineral lempung hadir dalam persentase yang lebih sedikit. Bentuk butir menyudutmembundar, didominasi bentuk butir menyudut. Sayatan didominasi oleh kuarsa, fragmen batuan metamorf, rijang, dan pada beberapa sayatan terdapat fragmen batuan sedimen. Berdasarkan data di atas dapat disimpulkan bahwa batuan dikelompokan kedalam sub-mature stage.

Plagioklas hadir dalam persentase yang lebih sedikit berkisar dari 0,1% - 8%, dengan bentuk butir menyudut-menyudut tanggung. Persentase plagioklas yang sedikit dan bentuk butir yang lebih menyudut menunjukan topografi rendah dan iklim basah pada saat batuan diendapkan. Diperkirakan batuan diendapkan pada lingkungan darat (sungai meandering). Formasi Ombilin Tekstural Maturity pada Fasies Batupasir Berbutir Halus Persentase matrik berkisar dari 3 %- 24%, didominasi oleh mineral lempung. Bentuk butir menyudut-membundar dengan pemilahan baikburuk. Komponen didominasi oleh fragmen batuan sedimen berbutir halus dan fragmen batuan vulkanik. Berdasarkan data di atas dapat disimpulkan batuan dapat dikelompokan pada immature stage. Plagioklas hadir dalam kisaran 1% - 10%, dengan bentuk butir menyudutmembundar tanggung, topografi rendah pada saat pengendapan. Pada beberapa sayatan dijumpai lempung glukonit dan karbon mengidentifikasikan batuan diendapkan pada lingkungan lagoon atau neritik yang masih berhubungan dengan daerah air payau (rawa). HUBUNGAN KOMPOSISI BATUPASIR DENGAN TINGKAT MATURITY Selain dari tekstur, komposisi dari batupasir juga dapat digunakan untuk mengetahui tingkat maturity dari batupasir. Semakin banyak jumlah kuarsa yang ditemukan pada luasan sayatan tipis maka batuan bisa dianggap semakin mature, semakin sedikit persentase kuarsa yang ditemukan maka batuan dianggap immature. Prinsip dasarnya adalah mineral-mineral lunak (tidak stabil) akan cepat tererosi dibandingkan mineral keras (stabil) atau bentuk butir dari mineral tidak stabil akan lebih membundar jika dibandingkan mineral yang stabil dan pada akhirnya mineral yang tidak stabil akan berubah menjadi lanau atau lempung dan menyisakan mineral-mineral yang lebih stabil seperti kuarsa (Robert. L Folk, 1980, Petrology of Sedimentary Rock). Pada tiga puluh sampel sayatan tipis, dapat diketahui tingkat maturity dari batupasir dari yang


paling mature sampai dengan immature(gambar 12),: 1. Mature: Formasi Sawahlunto, karena persentase mineral stabilnya (Kuarsa) lebih banyak dibandingkan Formasi Brani dan Formasi Ombilin. Mengidentifikasikan pengendapan dengan tingkat pengikisan (abrasi) yang tinggi dan tingkat pemilahan yang tinggi, dimana energi secara terus menerus diberikan pada butiran. 2. Submature: Formasi Brani karena persentase Fragmen Metamorf lebih banyak dibanding kuarsa. 3. Immature: Formasi Ombilin, karena batuan lebih didominasi oleh Fragmen batuan sedimen dan fragmen batuan vulkanik (fragmen batuan sedimen dan fragmen batuan vulkanik tergolong dalam kelompok mineralmineral tidak stabil), dimana arus sangat lemah tetapi pengendapan sangat cepat karena banyaknya suplay sedimen sehingga sedimen tidak sempat masuk ke energi mekanik lainnya setelah pengendapan (tidak sempat tertransportasi jauh).

derajat rendah, rijang, batuan sedimen dan juga batuan vulkanik. Lingkungan pengendapan dimulai dari lingkungan darat (sungai braided) pada saat ini diendapkan fasies konglomerat polimik, kemudian diendapkan fasies breksi yang merupakan endapan kipas alluvial dikontrol oleh tektonik yang sangat aktif. Fasies batupasir berbutir kasar yang merupakan bagian dari Formasi Sawahlunto diendapkan pada sungai meandering berasosiasi dengan daerah rawa. Fasies batupasir berbutir halus merupakan bagian dari Formasi Ombilin merupakan endapan distributary channel sampai dengan lagoon atau neritik didominasi oleh fragmen batuan vulkanik dan fragmen batuan sedimen. Batuan sumber dari sedimen tertua diperkirakan berasal dari tinggian yang terletak pada timurlaut daerah penelitian, sedangkan batuan sedimen tersier, batuan sumbernya berasal dari tinggian yang terletak sebelah baratlaut dari cekungan diperkirakan berasal dari tinggian basement yang tersingkap pada saat tektonik regangan pada Paleocen-Eocen dan uplift karena tektonik kompresi pada MiosenRecent. UCAPAN TERIMAKASIH

KESIMPULAN Batupasir pada daerah penelitian dapat dibagi menjadi lithic arenite, lithic graywacke, subarkose, felspahatic wacke, didominasi oleh lithic arenite dengan komponen berupa fragmen batuan metamorf, rijang, fragmen batuan sedimen dan fragmen batuan vulkanik. Detritus yang dapat dijadikan sebagai penciri atau komponenkomponen kunci penyusun batupasir pada Formasi Brani terdiri dari plagioklas, fragmen batuan metamorf dan fragmen batuan karbonat (marbel). Detritus yang dapat dijadikan sebagai penciri atau komponen-komponen kunci penyusun batupasir pada Formasi Sawahlunto terdiri dari fragmen kuarsa monokristalin dengan pemadaman bergelombang dan fragmen rijang. Detritus yang dapat dijadikan sebagai penciri atau komponenkomponen kunci penyusun batupasir pada Formasi Ombilin terdiri dari fragmen batuan sedimen (lempung glukonit) dan fragmen batuan vulkanik. Batuan sumber (provenance) dari daerah penelitian terdiri dari batuan beku plutonik, batuan metamorf derajat tinggi, batuan metamorf

Hormat dan terimakasih Penulis sampaikan kepada Bapak Billy Gumelar Adhiperdana, ST., MT dan Bapak Ir. Iyan Haryanto, MT sebagai pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan ilmu, nasehat dan arahan. Tidak lupa terimaksih penulis sampaikan kepada Pemda Kota Sawahlunto dan Kabupaten Sijunjung dan masyarakat yang telah banyak membantu penulis selama penelitian di lapangan. DAFTAR PUSTAKA Adams A. E, W. S. Mackenzie, C. Guilford, 1984, Atlas of Sedimentary Rocks Under Microscope, Logram Group UK Ltd. Adhiperdana, Billy G.,Wisyanto, 1997. Outline Petrologi dan Diagenesa Batupasir, Jurusan Teknik Geologi, Program Pasca Sarjana ITB, Bandung. Tidak diterbitkan. Adhiperdana Billy G., 1999. Perkembangan Petrofasies dan Provenance Batupasir Formasi Bayah Jawa Barat Ditinjau dari Studi Petrofasies, ITB, Bandung. Tidak diterbitkan.


Bernet, Matthias, Kari Basset, 2005. Provenance Analysis By Single-Quartz-Grain Sem-Cl/Optical Microscopy. Journal of Sedimentary Research, vol. 75, no. 3, may, p. 492–500.

Nicols, Gary, 1991. Sedimentology and Stratigraphy: Department of Geology, Royal Holloway, university of London, Black Science Ltd, h4-6.

Boggs, S. J.R, 1992, Petrology of Sedimentary Rock, University of Oregon, USA.

Pettijohn, F. J., P.E. Potter, R. Siever, 1986, Sand and Sandstone, Second Edition, Springer-Verlag New York Inc.

Cameron, N.R., Pulunggono, A., 1984, Sumatran Microplate, Their Characteristics and Their Role in the Evolution of the Central and South Sumatra Basin, Proceeding Indonesian Petroleum

Prasetyadi, C. 2008. Provenan Batupasir Eosen Jawa Bagian Timur, Prosiding Ilmiah Tahunan IAGI ke-37, Bandung.

th

Association, 13 , Jakarta, p121-143. Datta, Basudeb, 2005. Provenance, Tectonics and Palaeoclimate of Proterozoic Chandarpur Sandstones, Chattisgarh Basin: A Petrographic View, J. Earth Syst. Sci. 114, No. 3, West Benggala India, pp. 227–245. Fletcher, Greg dan Yarmanto , 2003. Ombilin Basin Field Guid: Indonesian Petroleum Association Post Convention Field Trip October 15-1 7, 1993. IPA. Folk, R. L. 1980. Petrology of Sedimentary Rocks. Hemphill Publishing Company. Austin, Texas 78703, 81 – 85 Afarzadeh, Mahdi., Mahboobeh Hosseini-Barzi, 2008. Petrography and Geochemistry of Ahwaz Sandstone Member of Asmari Formation, Zagros, Iran: Implications on Provenance and Tectonic Setting. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, v. 25, núm. 2, , p. 247-260. Loren A. Raymond, 1943, The Study of Igneous Sedimentary & Metamorphic Rock, second edition, Appalachian State University, USA. Koesoemadinata, R.P & Matasak, T., 1981, Stratigraphy and Sedimentation, Ombilin Basin, th

Central Sumatra, Proceedings of the 10 Annual Conference, Indonesia Petroleum Association, Jakarta, h217-249 Koning,T.,1985, Petroleum Geology of the Ombilin Intermontane Basin, West Sumatra , Proceedings Indonesian Petroleum Association Fourteenth Annual Convention.

Situmorang, B., dkk., 1991, Structural Development of the Ombilin Basin West Sumatra, Proceeding Indonesian Petroleum Association th

20 , h1-15 Yuningsih, Euis Tintin. Studi Provenance Batupasir Formasi – Formasi di Cekungan Ombilin, Sumatra Barat. Staf Pengajar Jurusan Geologi, FMIPA, Universitas Padjadjaran


.

Tabel 1. Persentase butiran dan matrik berdasarkan analisa sayatan tipis


Tabel 2. Analisa Modal (persentase) butiran batupasir, matrik breksi dan matrik konglomerat daerah Kota sawahlunto dan Kabupaten Sijunjung


Tabel 4.3 Persentase kuarsa monokristalin dan kuarsa polikristalin


Tabel 4. Pengelompokan Kuarsa Berdasarkan Karakteristik dan Kenampakan di Bawah Mikroskop (Matthias Bernet dan Kari Bassett, Journal of Sedimentary Reseach, vol 75, no.3, May, 2005)


Gambar 1. Lokasi Penelitian (Sumber: R. P. Koesumadinata & Th. Matasak, 1981)

Gambar 2. Peta Struktur Cekungan Ombilin (Sumber: Bona Situmorang, dkk, 1991)


Gambar 3. Kontak konglomerat dengan batupasir dan imbrikasi pada komponen konglomerat

Gambar 4. Singkapan breksi Polimik


Gambar 5. Singkapan batupasir yang menjemari dengan konglomerat

Gambar 6. Singkapan batupasir dengan lapisan tipis batubara


Gambar 7. Peta Lokasi Pengambilan Sampel Batupasir Kota Sawahlunto dan Kabupaten Sijunjung


Gambar 8. Klasifikasi batupasir pada daerah penelitian berdasarkan klasifikasi Pettijhon (1975)

Gambar 9. Sayatan st.65 menunjukan kontak antar butir berupa suture contact (E-3), point contact (A-3), long contact (B-1) dan concave-convex contact (C-3). Terjadi gejala fracturing pada komponen terutama kuarsa (B-3,4) dan tekstur corroded pada outline batas kristal beberapa mineral. Terdapat pseudomatrik (C-3,D-2) karena adanya komponen yang tertekuk dan hancur karena tertekan oleh komponen yang lebih tegar. Mineral mika (B-1) menunjukan adanya pengarahan karena kompresi pada batuan.


Gambar 10.Sayatan st.X1 menunjukan kontak antar butir berupa suture contact (B,C-1,2)dan concaveconvex contact. Sayatan batuan didominasi oleh kuarsa monokristalin dan kuarsa polikristalin.Terjadi gejala fracturing pada kuarsa dan diisi oleh mineral karbonat (sebagai matrik dan semen) dan juga terdapat biotit (A,B,C-3) yang tertekuk dan terpatahkan, menunjukan batuan pernah mengalami gaya kompresi.

Gambar 11. Sayatan St.X12 menunjkan kontak antar butir terdiri dari suture contact (C-3), long contact (A-2), point contact (D-1) dan concave-convex contact (B-2). Pada umumnya outline batas kristal menunukan tekstur corroded. Rongga antar butir diisi oleh oksida besi, sayatan batuan didominasi oleh fragmen lithic, yang sebagian sudah hancur membentuk pseudomatrik.


Gambar 12. Hubungan komposisi batupasir dengan tingat maturity

PERKEMBANGAN SEDIMENTASI FORMASI BRANI, FORMASI SAWAHLUNTO DAN FORMASI OMBILIN DITINJAU DARI PROVENANCE DAN KOMPOSISI BATUPASIR CEKUNGAN OMBILIN

Recommend Documents