PETROGENESIS DAN SIFAT KETEKNIKAN MARMER JOKOTUO

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

PETROGENESIS DAN SIFAT KETEKNIKAN MARMER JOKOTUO Arsyi Hadyan*, Nugroho Imam Setiawan, Wawan Budianta, Muhammad Faqih Alfyan Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl.Grafika No.2 Bulaksumur, Yogyakarta,Indonesia, Tel. 0274-513668, *corresponding author: [email protected]

ABSTRAK Bayat merupakan salah satu daerah yang menarik sebagai obyek penelitian geologi karena pada daerah ini banyak terdapat singkapan yang terdiri dari berbagai jenis batuan dengan rentang umur yang berbeda. Salah satu jenis batuan metamorf yang dapat dijumpai di Bayat adalah marmer. Batuan ini hadir di dua tempat yaitu di Perbukitan Jiwo Barat tepatnya di Pagerjurang dan Perbukitan Jiwo Timur yaitu di daerah Jokotuo. Marmer di Jokotuo sebelumnya diperkirakan terbentuk akibat proses metamorfisme regional. Hal ini menjadi menarik karena marmer pada Jiwo Barat terbentuk pada zona kontak. Sehingga jelas bahwa kedua marmer yang ada di Bayat terbentuk dari proses yang berbeda. Selain itu luasan marmer Jokotuo lebih besar dibandingkan dengan dimensi marmer yang terdapat di Jiwo Barat, sedangkan kehadiran marmer dengan luasan tersebut belum dimanfaatkan secara optimal secara ekonomis. Atas dasar tersebut penting untuk dilakukan analisis keteknikan batuan untuk mengetahui potensi marmer Jokotuo. Metode yang digunakan adalah pemetaan detail dengan skala 1:1000. Pengambilan sampel marmer dan batuan di sekitarnya dilakukan saat pemetaan detail. Kemudian dari sampel tersebut dilakukan pengamatan petrografi. Kemudian sampel marmer diuji sifat keteknikannya. Sifat keteknikan yang diuji adalah kuat tekan, ketahanan aus, serapan air, dan kerapatan. Hasilnya terdapat dua satuan batuan utama di daerah ini yaitu marmer dolomit-kuarsa dan sekis karbonat. Sekis karbonat dan marmer dolomit kuarsa di daerah penelitian memiliki fasies metamorfisme sekis hijau. Petrogenesis dari batuan ini menunjukkan proses metamorfisme regional. Daya tahan aus dari marmer berkisar antara 0,035-0,049 mm/menit, memiliki nilai kuat tekan dengan kisaran 39,057-50,277 Mpa, dan kerapatan kering yang tergolong tinggi serta serapan air yang rendah.

I.

terbentuknya dan hubungan batuan tersebut dengan batuan metamorf lain. Selain itu konsekuensi ekonomis dari marmer di Bayat juga belum banyak dibahas. Makalah ini akan membahas mengenai petrogenesis dari marmer Jokotuo dan batuan sekitarnya berdasarkan analisis petrografi dan pemetaan geologi kemudian dilanjutkan dengan analisis sifat keteknikan batuan.

PENDAHULUAN Bayat merupakan salah satu daerah yang menarik sebagai obyek penelitian geologi karena pada daerah ini banyak terdapat singkapan batuan yang terdiri atas berbagai jenis batuan dengan rentang umur yang berbeda. Batuan yang dapat dijumpai pada daerah tersebut adalah batuan beku, sedimen, dan metamorf. Salah satu jenis batuan metamorf yang dapat dijumpai di Bayat adalah marmer. Batuan ini hadir di dua tempat yaitu di Perbukitan Jiwo Barat tepatnya di Pagerjurang dan Perbukitan Jiwo Timur yaitu di daerah Jokotuo. Marmer di Pagerjurang muncul bersama dengan meta-batulanau dan skarn yang berada di sekitarnya (Alfyan dkk., 2014). Marmer di Jokotuo muncul bersama filit yang berada di sekitarnya (Rahardjo, 2004). Kehadiran marmer di derah Bayat belum banyak diteliti terutama mengenai mekanisme

II. KONDISI GEOLOGI PERBUKITAN JIWO Stratigrafi Perbukitan Jiwo terbagi menjadi 3 kelompok utama. Kompleks batuan metamorf menjadi yang tertua di daerah ini. Kompleks batuan ini terdiri atas filit, sekis, gneis, dan metabatupasir yang menjadi basement sedimen Tersier. Bagian dalam dari batuan metamorf ini sering dijumpai hasil metamorfosa batugamping berupa marmer 616

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA (Bukit Jabalkat dan Jokotuo). Kelompok yang kedua adalah batuan beku. Batuan beku ditemukan dalam bentuk bongkah-bongkah dan intrusi kecil yang bersifat diabasik dengan tekstur ofitik dan subofitik. Kelompok terakhir adalah kelompok batuan sedimen. Kelompok ini diwakili oleh batugamping nummulites yang berumur Eosen dan endapan sedimen resen yang diwakili endapan aluvial dan koluvial. Batuan metamorf yang tersingkap pada Perbukitan Jiwo adalah filit, sekis mika, sekis kalk-silikat, dan marmer dengan arah foliasi NE-SW (Warmada dkk., 2008). Batuan metamorf fasies sekis biru ditemukan pada Perbukitan Jiwo yang mencirikan proses metamorfisme bertekanan tinggi. Batuan metamorf fasies sekis hijau juga ditemukan dan menjadi penciri metamorfisme bertekanan rendah di daerah ini. Skarn juga ditemukan pada bagian barat dari Perbukitan Jiwo (Setiawan, 2013). Skarn pada Jiwo Barat memiliki kandungan mineral garnet dan wollastonit (Grt-Wo Skarn). Skarn pada daerah ini berada di dekat marmer yang juga tersingkap di sebelahnya.

pendahuluan meliputi penentuan daerah penelitian, studi pustaka, dan analisis geologi regional. Kedua, tahap pengambilan data lapangan meliputi pengumpulan dan analisis data dilokasi penelitian (dilakukan pencatatan koordinat, morfologi, litologi, struktur geologi, dan bidang foliasi) dan pengambilan sampel batuan. Sampel batuan kemudian dianalisis secara petrografi dan sifat keteknikan (kuat tekan, ketahanan aus, serapan dan kerapatan). Ketiga dilakukan integrasi data untuk mendapatkan petrogenesis dan sifat keteknikan di daerah penelitian.

IV. DATA HASIL PENELITIAN Hasil penelitian di lapangan menunjukkan bahwa batuan yang mendominasi di daerah penelitian adalah sekis karbonat dan marmer dolomit-kuarsa. Pada bagian tenggara daerah penelitian ditemukan batugamping yang merupakan bagian dari Formasi Wonosari (lihat gambar 3). Pada bagian utara daerah penelitian yaitu pada lereng Bukit Jokotuo ditemukan marmer dengan yang memiliki foliasi dengan kedudukan N 55o E/31o, N44o E/39o, dan N40o E/34o(lihat gambar 1C dan 1D).

Marmer yang terdapat di Jiwo Timur (Jokotuo) memiliki karakteristik yang berbeda. Setiawan dkk. (2013) menyatakan bahwa pada Jiwo Timur batuan metamorf didominasi oleh sekis hijau. Marmer Jokotuo tersingkap di antara tubuh sekis tersebut. Setiawan dkk. (2013) mengemukakan bahwa mineral wollastonit tidak ditemukan di Jiwo Timur. Hal ini berbeda dengan kemunculan mineral tersebut pada Jiwo Barat.

40 meter di selatan singkapan marmer berstruktur foliasi tersebut ditemukan singkapan batuan yang menunjukkan kontak antara sekis karbonat (sekis kuarsa-klorit-kalsit, dan filit klorit-muskovit) dengan marmer dolomit-kuarsa. Marmer dolomit-kuarsa menyisip di antara sekis kuarsa-klorit-kalsit yang memiliki kedudukan bidang foliasi N 214o E/22o dan filit klorit-muskovit yang memiliki kedudukan N 105o E/ 34o (lihat gambar 1A).

Prasetyadi (2007) telah melakukan penentuan umur batuan metamorf pada daerah ini dengan melakukan penanggalan radiometri KAr. Penanggalan radiometri dilakukan terhadap sampel sekis dan didapatkan umur sekitar 98 juta tahun yang lalu atau awal Kapur Akhir.

60 meter di sebelah barat laut singkapan batuan tersebut terdapat kontak antara marmer dan sekis grafit-muskovit (lihat gambar 1F). Kontak antara keduanya berada pada kedudukan N 195o E/ 80o dengan batas yang cukup mencolok berupa adanya urat kalsit. Sekis grafit-muskovit yang ditemukan pada lokasi ini memiliki kenampakan berwarna hitam dengan ciri khas mudah menimbulkan

III. METODE PENELITIAN Metodologi pada penelitian ini terbagi menjadi tiga tahapan. Pertama, tahap 617

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA cerat hitam yang menjadi salah satu ciri fisik dari grafit. Float berupa sekis diopsid-kalsitkuarsa-grafit yang memiliki tekstur relik mirip cangkang juga ditemukan di lokasi ini. Setelah dilakukan pengamatan petrografi blok-blok yang diduga adalah relik cangkang tersebut adalah tekstur milonitik yang terdapat dalam sekis (lihat gambar 2C). 

Sekis diopsid-kalsit-kuarsa-grafit (JKF1.3B). batuan ini tersusun atas diopsid, kuarsa, kalsit, grafit, dan klorit (lihat gambar 2E). 

Uji keteknikan batuan

Pengujian sifat keteknikan batuan yang telah dilakukan adalah kuat tekan, ketahanan aus, serapan, dan kerapatan. Sampel yang digunakan dalam pengujian sifat keteknikan ini adalah JK03AI, JK03AII ,dan JK02B. Sampel JK03AI mewakili marmer yang terkena struktur kekar, marmer JK03AII mewakili marmer dalam kondisi segar, sedangkan marmer JK02B mewakili marmer yang telah mengalami pelapukan dengan tingkat faintly weathered (Little, 1969 dalam Dearman, 1976). Pengujian dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Gadjah Mada.

Petrografi

Pengamatan petrografi dilakukan di Laboratorium Geologi Optik, Jurusan Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada. Hasil kelimpahan mineral pada sampel yang telah diamati secara petrografis dapat dilihat pada tabel 1. Marmer dolomit kuarsa (JK02B). Triple junction dan kenampakan kristalin dari mineral kalsit, dolomit, dan kuarsa tampak terlihat jelas pada batuan ini. Marmer dolomit kuarsa tersusun atas kalsit, dolomit, kuarsa, dan diopsid serta klorit (lihat gambar 2A).

Hasil pengujian laboratorium menunjukkan bahwa marmer Jokotuo memiliki nilai ketahanan aus tertinggi ditunjukkan pada sampel JK 02.B yaitu 0,049 mm/menit ,sedangkan yang paling rendah adalah sampel JK – 03.A.I yaitu 0,035 (lihat tabel 2).

Sekis kuarsa-klorit-kalsit (JK01A). Tekstur foliasi sekistosik terlihat pada batuan ini tersusun atas kuarsa, klorit, kalsit dan plagioklas. Plagioklas yang ditemukan pada batuan ini adalah plagioklas zoning yang menjadi penciri relik batuan beku (lihat gambar 2B).

Hasil uji laboratorium menunjukkan adanya variasi nilai kuat tekan marmer Jokotuo yang berkisar antara 39,057 Mpa sampai 50,277 Mpa (lihat tabel 2) dengan nilai rata-rata 43,4753 Mpa.

Filit klorit-muskovit (JK01B). Batuan miliki tekstur filitik dengan kandungan klorit, muskovit, kalsit, kuarsa dan relik plagioklas (lihat gambar 2D).

Hasil perhitungan nilai kerapatan batuan dari 3 sampel batuan menunjukkan nilai dengan perbedaan yang tidak terlalu signifikan. Kerapatan kering dan kerapatan basah masing-masing contoh memiliki rentang nilai 2,547-2,606 gr/cm3 dengan nilai rata-rata 2,584 gr/cm3 dan 2,570-2,622 gr/cm3 (lihat tabel 2) dengan nilai rata-rata 2,600 gr/cm3.

Sekis kalsit-grafit-kuarsa (JKF01A). Ukuran kristal pada batuan ini berkisar antara 0,13mm dan tersusun atas kalsit, grafit, kuarsa, muskovit, dan klorit. Tekstur milonitik pada batuan ini tersusun atas muskovit dan kuarsa (lihat gambar 2C).

Tabel 2 menunjukkan bahwa pada marmer Jokotuo memiliki nilai serapan yang cukup beragam dengan nilai porositas tertinggi dimiliki oleh sampel JK – 02.B (0,912%) dan nilai porositas terendah ditunjukkan pada sampel JK – 03.A.II (0,295%).

Sekis grafit-muskovit (JK1.3B). Sekis grafitmuskovit tersusun atas grafit, muskovit, kuarsa dan klorit. Tekstur foliasi grafit, muskovit dan kuarsa ditemukan cukup kuat pada batuan ini (lihat gambar 2F). 618


MARMER

di Jokotuo adalah batuan karbonat yang berselingan dengan sedimen pelitik.

Data petrografi menunjukkan kelimpahan mineral kalsit + dolomit + kuarsa pada marmer dolomit-kuarsa. Beberapa sampel juga menunjukkan kehadiran mineral lain seperti klorit + diopsid, serta hematit dengan kandungan yang sangat minim. Marmer dengan kandungan mineral kalsit + dolomit + kuarsa + klorit termasuk ke dalam fasies sekis hijau (greenschist). Diopsid pada marmer muncul pada fasies amfibolit dan granulit, tetapi mineral lain yang menjadi asosiasi pada kedua fasies tersebut (talk, tremolit, flogofit, forsterit, dan spinel) tidak ditemukan dalam analisis petrografi. Data petrografi tersebut menunjukkan bahwa marmer pada lokasi penelitian lebih mendekati fasies sekis hijau daripada fasies amfibolit atau granulit.

Hasil analisis petrografi menunjukkan bahwa batuan metamorf di daerah penelitian tersusun atas mineral karbonat (kalsit dan dolomit), kuarsa, klorit, grafit, dan diopsid. Mineral wolastonit tidak dijumpai pada batuan di daerah penelitian. Mineral ini sangat penting karena dapat menjadi penentu proses terbentuknya batuan metamorf suatu daerah. Ketidakhadiran mineral tersebut menunjukkan indikasi kuat bahwa batuan metamorf merupakan hasil metamorfisme regional. Kehadiran mineral klorit yang mencapai 50% juga menunjukkan fasies batuan metamorf di daerah penelitian adalah fasies sekis hijau.

V.

PETROGENESIS JOKOTUO

Alfyan dan Setiawan (2014) melakukan analisis geokimia XRF untuk mengetahui kandungan oksida utama dan unsur jejak pada batuan di Perbukitan Jiwo. Data oksida utama digunakan plot pada diagram CMS-HC (Bucher dan Grapes, 2011). Hasilnya marmer pada daerah ini merupakan marmer dolomitik (lihat gambar 4). Sampel marmer 1 dan marmer 3 menunjukkan plot yang berada pada batas marmer kalk-silikat dan marmer dolomitik tetapi marmer 2 menunjukkan plot pada marmer dolomitik. Hasil plot ini sesuai dengan hasil analisis petrografi (lihat tabel 1) dimana kalsit dan dolomit mendominasi komposisi mineral marmer dan keberadaan kuarsa yang lebih sedikit daripada kalsit dan dolomit. Tekstur milonitik juga dijumpai pada sampel sekis karbonat yang menandakan telah terjadi metamorfisme regional dengan deformasi yang aktif.

Sekis dan filit pada lokasi penelitian menunjukkan kehadiran mineral kalsit + kuarsa + grafit + klorit + muskovit. Tabel IV.1 menunjukkan kehadiran klorit + kuarsa + kalsit + muskovit termasuk ke dalam fasies metamorfisme sekis hijau oleh batuan metanapal. Diopsid yang terdapat pada batuan ini juga menunjukkan fasies sekis hijau pada batuan ultrabasa, tetapi tidak dijumpai mineral asosiasi lainnya pada batuan ini (antigorite, brucite, forsterite) sehingga perlu diteliti lebih mendalam lagi untuk jenis protolith batuan ini. Data petrografi menunjukkan kandungan kalsit yang sangat tinggi dan mendominasi batuan metamorf di Jokotuo disertai munculnya mineral dolomit. Kalsit dan dolomit terdiri dari Ca dan Mg yang sangat tinggi. Fakta tersebut bisa menentukan protolith dari batuan di perbukitan Jiwo yaitu batuan karbonat. Kandungan klorit pada batuan metamorf di Jokotuo juga cukup melimpah terutama pada sekis. Klorit terdiri atas unsur Mg, Fe, Al, dan Si. Unsur yang dominan membentuk klorit adalah Al dan Si. Kandungan Al dan Si yang tinggi memiliki protolith batuan sedimen pelitik. Kemungkinan protolith dari batuan metamorf

Sebelum terjadinya metamorfisme, lingkungan pengendapan di daerah penelitian merupakan bagian dari pesisir pantai, yaitu rawa sampai laut dangkal. Marmer dapat berasal dari batugamping yang berada di laut dangkal, terendapkan di atas sedimen pelitik yang kaya material organik dan menjari di daerah transisi darat-laut. Sedimen pelitik ini nantinya akan termetamorfosa menjadi sekis karbonat dan sekis grafit. Sekis grafit tidak dijumpai di 619

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA daerah Jokotuo, tetapi ± 200 meter ke arah selatan dijumpai sekis grafit di Gununggajah. Kehadirannya menegaskan model lingkungan pengendapan yang diajukan penulis (lihat gambar 5).

strenght-medium strenght, berdasarkan Geological Society (1970), dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan kuat, berdasarkan Broch dan Franklin (1972), dalam Rai (2014) masuk ke dalam high strenght, berdasarkan Jennings (1973), dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan sangat keras, menurut Bienawski (1973) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam medium strenght, menurut ISRM (1979) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam medium (lihat gambar 6).

Model ini dikembangkan dari daerah penelitian di Jokotuo (Jiwo Timur). Seperti yang telah diketahui bahwa batuan metamorf tidak hanya dijumpai di Jiwo Timur tetapi juga di Jiwo Barat. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk mengetahui paleoenvironment dari daerah ini sebelum terjadinya metamorfisme.

Marmer JK03AI (marmer terkena struktur) berdasarkan klasifikasi Coates (1964) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan lemah (lihat gambar 6), berdasarkan Deere dan Meller (1966) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan low strenght, berdasarkan Geological Society (1970) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam moderately strong, berdasarkan Broch dan Franklin (1972) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam high strenght, berdasarkan Jennings (1973) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan sangat keras, menurut Bienawski (1973) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam low strenght, menurut ISRM (1979) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam moderate (lihat gambar 6).

Berdasarkan pengamatan petrografi pada sekis karbonat dijumpai relik dari mineral plagioklas yang sudah terubah menjadi kalsit. Selain itu ditemukan relik zonasi plagioklas yang ditemukan pada sekis karbonat. Fakta ini memberikan info bahwa ada batuan beku yang menjadi provenance dari batuan sedimen pelitik tersebut. Kesimpulan tersebut menarik hipotesis baru karena pada penelitian sebelumnya dilakukan penanggalan umur batuan metamorf di daerah penelitian yang menunjukkan umur Kapur akhir, namun kehadiran relik fragmen batuan beku menjadi persoalan yang baru karena vulkanisme tertua yang pernah terekam di Jawa adalah pada Tersier.

VI. SIFAT KETEKNIKAN JOKOTUO

Marmer JK02B (marmer terlapukkan) berdasarkan klasifikasi Coates (1964) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan lemah (lihat gambar 6), berdasarkan Deere dan Meller (1966) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan low strenght, berdasarkan Geological Society (1970) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam moderately strong, berdasarkan Broch dan Franklin (1972) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam high strenght, berdasarkan Jennings (1973) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan sangat keras, menurut Bienawski (1973) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam low strenght, menurut ISRM (1979) , dalam Rai (2014) masuk ke dalam moderate (lihat gambar 6).

MARMER

Nilai kuat tekan marmer yang terkena kekar adalah yang paling rendah di antara kedua sampel lainnya, sedangkan marmer yang mengalami sedikit pelapukan memiliki nilai yang sedikit lebih baik, dan sampel marmer yang segar memiliki nilai kuat tekan yang jauh lebih tinggi. Sampel marmer yang masih segar memiliki nilai kuat tekan yang jauh lebih tinggi dari rata-rata nilai keseluruhan sampel. Berdasarkan klasifikasi Coates (1964), dalam Rai (2014) marmer JK03AII (marmer segar) masuk ke dalam batuan lemah (lihat gambar 4.3), berdasarkan Deere dan Meller (1966), dalam Rai (2014) masuk ke dalam batuan low

Nilai ketahanan aus berbanding terbalik dengan kualitas batuan tersebut. Semakin 620

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA kecil nilai ketahanan ausnya maka semakin baik kualitas batuan.

keberadaan mineral tertentu terhadap sifat keteknikan marmer.

Ketiga sampel yang diuji keteknikan memiliki kandungan mineral yang relatif seragam. Perbedaan nilai ketahanan aus disebabkan karena perbedaan kondisi fisik batuan. Pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa sampel JK – 03.A.II memiliki kualitas paling baik karena memiliki nilai ketahanan aus paling rendah. Sampel JK – 02.B memiliki kualitas batuan yang buruk karena ketahanan ausnya paling tinggi. Marmer yang terkekarkan memiliki kualitas yang lebih baik daripada marmer terlapukkan, dibuktikan dari data sampel JK03A1 dan JK02B.

Keterdapatan struktur pada marmer mempangaruhi nilai kuat tekan dari batuan tersebut. Nilai kuat tekan akan berkurang lebih signifikan pada marmer yang terkekarkan jika dibandingkan dengan marmer yang telah mengalami pelapukan tingkat faintly weathered. Tingkat pelapukan akan berpengaruh pada nilai ketahanan aus marmer. Marmer yang mengalami pelapukan akan memiliki nilai ketahanan aus yang lebih tinggi daripada marmer yang terkena struktur. Pelapukan akan lebih signifikan mengurangi kualitas batuan dari sifat mekanik ketahanan aus.

Nilai serapan air terendah dimiliki sampel JK03AII marmer segar dan nilai serapan air terbesar dimiliki oleh sampel JK02B marmer lapuk. Berdasarkan klasifikasi Anon (1979), dalam Bell (2007) marmer segar JK03AII memiliki tingkatan kerapatan kering tinggi (2,6 ton/m3) dan serapan air yang sangat rendah (0,76). Nilai kerapatan kering berbanding terbalik dengan serapan air (lihat gambar 7). Nilai kerapatan kering ini dipengaruhi oleh komposisi mineral penyusun batuan. Tingginya nilai densitas menunjukkan nilai pori yang rendah dan tingkat pelapukan yang rendah. Batuan metamorf rata-rata memiliki nilai serapan air yang rendah diakibatkan pada saat proses metamorfisme batuan terkena tekanan yang tinggi sehingga mineral penyusun semakin mengalami kompaksi, yang mana bisa ditandai dengan adanya batas sutur antar mineral.

Marmer Jokotuo saat ini belum dimanfaatkan sebagai bahan bangunan apapun karena belum dilakukan aktifitas penambangan. Hasil uji keteknikan batuan daerah penelitian dievaluasi berdasarkan ketentuan SNI 030394-1984 didapatkan rekomendasi bahwa marmer daerah penelitian dapat dimanfaatkan sebagai batu hias atau tempel ataupun batu tepi jalan dan tonggak dalam kegiatan konstruksi.

VII. KESIMPULAN 1. Marmer Jokotuo secara geologi merupakan bagian diantara sekis karbonat. Marmer Jokotuo terbentuk akibat proses metamorfisme regional dengan deformasi aktif dan termasuk ke dalam fasies sekis hijau. Umur dari batuan metamorf Perbukitan Jiwo Timur diduga adalah Tersier. Paleoevironment pada daerah penelitian dan sekitarnya diperkirakan adalah lingkungan laut dangkal sampai rawa.

Komposisi mineralogi marmer Jokotuo relatif seragam dimana kalsit, dolomit, dan kuarsa mendominasi batuan ini. Keberadaan mineral lain seperti diopsid dan klorit tidak signifikan dan hanya berupa mineral minor. Pengaruh perbedaan kandungan mineral memerlukan sampel yang memiliki perbedaan yang mencolok sehingga marmer Jokotuo saja tidak bisa digunakan dalam analisis pengaruh

2. Marmer Jokotuo memiliki sifat keteknikan yang heterogen. Nilai kuat tekan dan ketahanan aus marmer dipengaruhi kondisi batuan saat pengujian. Nilai kuat tekan paling baik dimiliki marmer segar, kemudian marmer terlapukkan, dan marmer yang terkena struktur. Nilai ketahanan aus terendah dimiliki 621

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA marmer segar, kemudian marmer terkena struktur, dan marmer terlapukkan.

VIII.

Teknik, Universitas Gadjah Mada tahun 2015 dan Beasiswa 2000+ Teknik Geologi Universitas Gadjah Mada.

ACKNOWLEDGEMENT

Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada Jurusan Teknik Geologi Universitas Gadjah Mada. Selanjutnya penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada staf dosen Universitas Gadjah Mada dalam bantuannya untuk memberi masukan yang terkait dengan penelitian. Makalah ini merupakan bagian dari tugas akhir berupa skripsi yang didukung oleh dana hibah Jurusan Teknik Geologi, Fakultas

DAFTAR PUSTAKA Alfyan, M.F., Setiawan, N.I., 2014. Petrogenesis Batuan Metamorf di Daerah Perbukitan Jiwo, Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten, Provinsi Jawa Tengah. Seminar Nasional Kebumian 7, Geological Engineering Department, Faculty of Engineering, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Attewell ,P.B., Farmer, I.W., 1976. Principles of Engineering Geology. London: Chapman Hall Best, M.G., 2003. Igneoous and Metamorphic Petrology. Blackwell Publishing Company, VictoriaBerlin, 2nd ed. Bell, F.G.,2007, Engineering Geology Second Edition, UK: Butterworth-Heinemann Elsevier. Bieniawski, Z.T., 1976, Engineering Rock Mass Classification : A Complete Manual for Engineers and Geologists in Mining, Civil, and Petroleum Engineering, New York: John Wiley & Sons. Bothe, A.CH.G, 1929. Jiwo Hills and Soutern Range, Excurcion Guide IVth. Pacific Sci. Cong, Bandung. Bucher, K., Grapes, R., 2011. Petrogenesis of Metamorphic Rocks. Springer-Verlag, HeidelbergDordrecht-London-New York, 8th ed. Dearman,W.R.1976.Weathering Classification in the Characterization of Rock:A Revision. Krefeld: Bulletin of The International Engeering Geology. Goodman, R. E. 1989. Introduction to Rock Mechanics:Second Edition. New York: John Wiley & Sons. Hollocher, K., 2014. A Pictorial Guide to Metamorphic Rock in the Field. New York: CRC Press. Hudson, J.A., Harrison, J.P. 2000. Engineering Rock Mechanics: An Introduction to The Principles. London: Pergamon. Langer, W. H., Knepper Jr., D.H. 1995. Geology Characterization of Natural Aggregate : A Field Geologist’s Guide to Natural Aggregate Resource Assesment. Denver: U.S. Geological Survey. Prasetyadi, C., 2002. Tectonic Significance of Pre-Tertiary Rocks of Jiwo Hills, Bayat, and Luk Ulo, Karang Sambung Areas in Central Java. Surabaya: Prosiding IAGI 31. Price, N.J. 1966.Fault anda Joint Development in Brittle and Semi Brittle Rock. New York: Pergamon Press. Rahardjo, W., 2004. Buku Pedoman Peninjauan Lapangan: Geologi Daerah Perbukitan Jiwo, Bayat, Klaten. Yogyakarta : Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. 622

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage 15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA Rai, A., M. Kramadibrata, S., Wantimena, R.K. 2014. Mekanika Batuan.Bandung: Penerbit ITB. Setiawan, N.I., Osanai, Y., Prasetyadi, C, 2013. A Preliminary View and Importance of Metamorphic Geology from Jiwo Hills in Central Java. Prosiding Seminar Nasional Kebumian ke 6, Yogyakarta. Stagg, K.G. & Zienkeiwicz. 1968. Rock Mechanics in Engineering Practice. London: John Wiley & Sons. Surono, Toha, B., Sudarno, I., 1992. Peta Geologi Lembar Surakarta-Giritontro, Jawa. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. Verhoeff, P. N. W. 1988. Geologi Untuk Teknik Sipil. Jakarta:Penerbit Erlangga. Warmada, I.W., Sudarno, I., Wijanarko, D., 2008. Geologi dan Fasies Batuan Metamorf Daerah Jiwo Barat, Bayat, Klaten, Jawa Tengah. Media Teknik No.2 Tahun XXX Edisi Mei 2008, Yogyakarta. Winter, J., 2001. An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice-Hall.

623


TABEL No

Tabel 1. Tabel kelimpahan mineral pada batuan di lokasi penelitian

Sample

Nama batuan (nama lapangan)

Mineral utama Dol

1

JK01A

Sekis kuarsa-klorit-kalsit klorit)

(sekis

2

JK01B

Filit klorit-muskovit (filit klorit)

3

JKF01A

Sekis kalsit-grafit-kuarsa (filit mika)

4

JK02B

Marmer dolomit-kuarsa (marmer)

5

JK01.3B

Sekis grafit-muskovit (sekis grafit)

6

JKF01.3B

Sekis diopsid-kalsit-kuarsa-grafit (sekis karbonat)

Cal

Gr

Pl

Qz

Ms

Mineral Sekunder Px

Chl

Opq

Hem

Cal v.

Qz v.

albit

: Mineral sangat melimpah; ( ) :Mineral relik;

:Mineral cukup melimpah;

:Mineral kurang/tidak melimpah

Tabel 2. Hasil uji keteknikan batuan di lokasi penelitian

No. 1. 2. 3

Nama Sampel JK – 03.A.I JK – 03.A.II JK – 02.B

Ketahanan aus (mm/menit) 0,041 0,035 0,049

Kuat tekan (Mpa) 39,057 50,277 41,092 624

Kerapatan kering

Serapan air (%)

2,606 2,601 2,547

0,593 0,295 0,912

Dol v.

Chl v.


GAMBAR

Gambar 1. Dokumentasi lapangan penelitian. (A) Singkapan yang menunjukkan kontak antara marmer dolomit-kuarsa, filit klorit-muskovit, dan sekis kuarsa-klorit-kalsit. (B) Singkapan yang menunjukkan foliasi pada marmer yang sangat acak (B2), dan flakes ilmenit pada marmer (B1). (C,D) Singkapan yang menunjukkan foliasi marmer. (E,F) singkapan yang menjadi kontak antara marmer dan sekis diopsid-kalsit-kuarsa-grafit yang dibatasi urat kalsit. 625


Gambar 2. Foto sayatan petrografi. (A) Marmer dolomit-kuarsa yang tersusun atas kalsit, dolomit, kuarsa, dan diopsid. (B) Sekis kuarsa-klorit-klasit yang menunjukkan kenampakan relik zonasi plagioklas penciri batuan beku.(C) Sekis kalsit-grafit-kuarsa yang menunjukkan tekstur milonitik. (D)Filit klorit-muskovit yang tersusun atas klorit, muskovit, kuarsa, dan kalsit. (E) Sekis diopsid-kalsitkuarsa-grafit yang tersusun atas diopsid, kalsit, kuarsa, grafit, dan klorit. (F) Sekis grafit-muskovit yang menunjukkan foliasi kuat oleh mineral muskovit, grafit, dan kuarsa.

626


Gambar 3. Peta persebaran marmer di daerah Jokotuo

Gambar 4. Hasil plot data geokimia marmer Jokotuo (Alfyan dan Setiawan, 2014)

627


Gambar 5. Model paleo-evironment sebelum terjadinya metamorfisme

Gambar 6. Plot nilai kuat tekan uji keteknikan marmer Jokotuo

Gambar 7. Plot nilai serapan dan kerapatan kering marmer Anon (1979), dalam Bell (2007) 628

PETROGENESIS DAN SIFAT KETEKNIKAN MARMER JOKOTUO

Recommend Documents