70
SEBARAN PERLIPATAN EN ECHELON PADA ANTIKLINORIUM REMBANG
Salahuddin Husein1* Mohamad Sakur2
Agung Setianto1
1Departemen Teknik Geologi FT UGM, Jl. Grafika 2, Yogyakarta 55281 2Mahasiswa S1 Teknik Geologi FT UGM
*Korespondensi penulis : [email protected]
SARI
Antiklinorium Rembang Utara yang berkembang di bagian utara Pulau Jawa sebelah timur tersusun oleh lipatan-lipatan menunjam yang memiliki sumbu lipatan berarah W-E dan membentuk pola en-echelon yang memanjang ENE-WSW. Pola en-en-echelon ini mengindikasikan adanya reaktifasi patahan basement berarah ENE-WSW yang mengakomodasi terbentuknya lipatan tersebut. Penelitian ini bermaksud melihat sebaran antiklin yang berkembang dan membuktikan bagaimana gaya reaktifasi patahan basement tersebut mengontrol perlipatan yang berkembang. Daerah kajian mencakup Antiklin Brama – Pakel – Ngiono yang terletak di Kabupaten Rembang bagian selatan. Metode yang digunakan yaitu pemetaan inderaja pada digital elevation model (DEM) dan citra Landsat 8.0, serta pengecekan lapangan di 70 lokasi terpilih. Pola kelurusan dari DEM menunjukkan kelurusan struktur di daerah penelitian berarah N-S, NNE-SSW, dan NE-SW. Sementara itu, pada 70 titik ditemukan 37 data sesar dan 264 kekar yang menunjukkan adanya 2 kali fase tektonik. Fase pertama merupakan fase tektonik kompresi dengan arah gaya utama N-S dan kemungkinan terjadi pada Kala Pliosen. Fase ini menyebabkan terbentuknya lipatan en-echelon yang kemudian diikuti oleh flexural slip, sesar geser sinistral berarah NE-SW yang merupakan sesar sintetik (R) dan sesar geser dekstral berarah NW-SE yang merupakan sesar antitetik (R’). Fase tektonik pertama ini terjadi akibat adanya reaktifasi sesar geser sinistral pada batuan dasar sehingga membentuk lipatan pasif pada daerah penelitian. Fase tektonik kedua merupakan fase tektonik rilis dengan gaya ekstensi berarah NW-SE. Fase kedua ini menyebabkan terbentuknya sesar-sesar turun dan kekar-kekar rilis.
I.
PENDAHULUAN
Zona Perbukitan Rembang merupakan daerah yang sudah dikenal produktif dalam eksplorasi minyak dan gas bumi di Cekungan Jawa Timur Utara. Ciri khas utama Zona Perbukitan Rembang ini adalah banyak sekali dijumpai struktur lipatan, sehingga daerah ini sering dikenal sebagai Zona Antiklinorium Rembang, yang secara geometri berkembang dalam pola
en-echelon. Husein dkk. (2015) yang
melakukan penelitian di Antiklin Braholo, menduga bila pembentukan lipatan di Zona Rembang dikontrol oleh pergeseran patahan basement yang berorientasi ENE-WSW, dengan slip yang relatif kecil. Penelitian ini ingin menguji lebih lanjut dugaan tersebut dengan melibatkan lebih banyak lipatan untuk dikaji. Untuk itu, daerah penelitian
mencakup Antiklinorium Brama – Pakel – Ngiono yang terletak di Kabupaten Rembang dan Kabupaten Blora, Provinsi Jawa Tengah (Gambar 1). Dalam penelitian ini dilakukan analisis sebaran struktur geologi dengan interpretasi inderaja serta dilengkapi dengan pengumpulan data lapangan di beberapa lokasi terpilih (random
sampling).
II.
KONDISI GEOLOGI
REGIONAL
Berdasarkan peta geologi regional yang disusun oleh Kadar dan Sudijono (1993), stratigrafi daerah penelitian tersusun oleh Formasi Tawun, Formasi Ngrayong, Formasi Bulu, Formasi Wonocolo, Formasi Ledok, dan Formasi Mundu (Gambar 2).
71 Formasi Tuban tersusun atas batulempung dengan sisipan batugamping dan napal, berumur Miosen Bawah (N5-N6) yang terendapkan pada lingkungan laut dangkal. Formasi Tawun tersusun oleh perselingan serpih, batupasir serpihan, dan serpih pasiran dengan sisipan batugamping orbitoid yang berwarna coklat, berumur Miosen Bawah (N7-N8) dan terendapkan pada lingkungan laut terbuka dangkal. Formasi Ngrayong didominasi oleh batupasir kuarsa, disisipi oleh serpih pasiran dan batugamping dan kadang-kadang terdapat lignit atau batubara dengan struktur laminasi sejajar dan silang siur, dengan lingkungan pengendapan satuan ini berada di fluvial atau estuarina hingga laut dangkal. Formasi Bulu tersusun atas platy limestone, batugamping pasiran dengan sisipan napal pasiran, dan keterdapatan foraminifera besar Cycloclypeous annulatus yang sangat melimpah pada formasi ini mengindikasikan umur Miosen Tengah (N13), dengan lingkungan pengendapan laut dangkal – terbuka. Formasi Wonocolo tersusun oleh sekuen transgresif dari napal dan batulempung, batugamping pasiran dan batupasir karbonatan, berkembang pada Miosen Tengah – Akhir (N14-N16), dengan lingkungan pengendapan di lingkungan laut dalam dan sublitoral luar. Formasi Ledok tersusun oleh sekuen regresif dari batupasir glaukonitan dengan sisipan platy calcarenite dan batulempung, yang berumur Miosen Akhir. Formasi Mundu tersusun oleh napal massif berwarna putih – abu-abu dengan kandungan foraminifera planktonik yang melimpah dan menutupi Formasi Ledok, dan berkembang pada Miosen sampai Pliosen (N17-N21) pada lingkungan laut dalam atau batial.
Secara tektonik, Cekungan Jawa Timur Utara memiliki dua orientasi struktur yang berbeda. Pertama, orientasi struktur berarah timurlaut – baratdaya (NE-SW) yang dinamakan Arah Meratus. Kedua, orientasi struktur berarah timur – barat (E-W) yang umumnya dominan berada di daratan Pulau Jawa dan selanjutnya dinamakan sebagai Arah Jawa (Pulunggono dan Martodjojo,
1994). Arah Meratus merupakan pola yang paling awal terbentuk di Pulau Jawa, dimana sesar-sesarnya diketahui berumur Kapur hingga Paleosen. Pola Jawa merupakan pola termuda yang mengaktifkan kembali (overprint) seluruh pola yang ada sebelumnya, yang diwakili oleh sesar-sesar naik yang beranjak ke utara atau timur laut. Data seismik di Jawa Utara menunjukkan bahwa sesar-sesar Arah Jawa masih aktif sampai sekarang (Pulunggono dan Martodjojo ,1994).
III.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini melalui tiga tahap utama, yaitu tahap pra-lapangan (persiapan, pengolahan citra DEM dan Landsat 8, interpretasi citra), tahap lapangan (pengecekan geologi lapangan, pengukuran struktur geologi), dan tahap tahap analisis data. Paper ini hanya menyampaikan hasil dari tahap lapangan dan analisis datanya.
IV.
DATA DAN ANALISIS
Secara garis besar daerah penelitian berupa antiklinorium yang didalamnya terdapat struktur lipatan, sesar, dan kekar. Pada daerah penelitian terdapat tiga antiklin yaitu Antiklin Brama, Pakel, dan Ngiono. Jika dilihat secara regional, kenampakan antiklin-antiklin di daerah penelitian ini merupakan rangkaian dari lipatan-lipatan di daerah Perbukitan Rembang Utara yang memiliki pola en echelon. Berikut merupakan uraian mengenai karakteristik lipatan di daerah penelitian.
1. Antiklin Brama
Merupakan antiklin yang terletak dibagian timur laut daerah penelitian. Antiklin ini sudah mengalami pembalikan topografi sehingga satuan batuan tertua di daerah penelitian ini mampu tersingkap dan memiliki elevasi yang lebih rendah dibandingkan dengan elevasi sayapnya. Jika dilihat dari dimensinya, ukuran antiklin ini relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan Antiklin Pakel dan Ngiono. Selain itu, apabila sumbu pada antiklin ini diamati
72 melalui DEM, terlihat bahwa sumbu lipatan ini tidak lurus memanjang W-E namun pada bagian inti antiklin mengalami pembelokan sumbu ke arah WNW.
Antiklin ini tersusun oleh satuan
floatstone sisipan batulanau, satuan
batupasir kuarsa sisipan floatstone, satuan perselingan batupasir kuarsa dengan floatstone, satuan grainstone sisipan floatstone, satuan grainstone sisipan napal, dan satuan batupasir karbonatan sisipan grainstone. Pada bagian inti antiklin yang tersusun oleh satuan tertua yaitu satuan floatstone sisipan batulanau memiliki kemiringan kurang 30o.
Pada bagian sayap utara dan selatan kemiringan lapisan sangat besar sekitar 40o-70o yang terdapat pada satuan
batupasir kuarsa sisipan floatstone, dan satuan satuan grainstone sisipan
floatstone. Namun pada sayap selatan
kemiringan lapisan batuan relatif lebih besar dibanding sayap utara (Gambar 4d,e). Semakin menuju sumbu sinklin, kemiringan lapisan batuan semakin rendah kurang dari 30o.
2. Antiklin Pakel
Antiklin Pakel terletak di sebelah tenggara daerah penelitian. Antiklin ini juga sudah mengalami pembalikan topografi, hanya saja kenampakan tersebut tidak sejelas pada Antiklin Brama. Dimensi antiklin ini memiliki ukuran lebih luas dibandingkan Antiklin Brama. Dimensi tersebut bisa dilihat dari lembah antiklin yang tampak lebih luas. Sumbu Antiklin Pakel memang cenderung memanjang W-E, namun pada bagian barat sumbunya menunjam dan membelok ke arah WSW.
Satuan litologi yang terdapat pada antiklin ini yaitu satuan floatstone sisipan batulanau, satuan perselingan batupasir kuarsa dengan floatstone, satuan batupasir kuarsa sisipan
floatstone, satuan batupasir karbonatan
sisipan grainstone, dan satuan napal. Pada bagian inti antiklin yang terdapat
satuan floatstone sisipan batulanau memiliki kemiringan yang relatif rendah kurang dari 15o. Kenampakan ini
berbeda dengan yang ada pada inti Antiklin Brama. Pada bagian sayap selatan kemiringan lapisan sangat besar sekitar 40o-60o, sedangkan bagian sayap
utara kemiringannya lebih rendah sekitar 20o-40o sehingga membentuk lipatan
yang asimetris dengan sumbu lipatan miring ke arah selatan (Gambar 4d,e). Bahkan pada sayap selatan bagian barat memiliki kemiringan lapisan hamper tegak mendekati 90o.
3. Antiklin Ngiono
Antiklin Ngiono terletak pada bagian barat daerah penelitian. Antiklin ini juga udah mengalami pembalikan topografi. Namun memiliki dimensi paling luas dibandingkan dengan Antiklin Brama maupun Antiklin Pakel. Sumbu antiklin ini memiliki orientasi arah W-E.
Pada bagian inti antiklin terdapat satuan
floatstone sisipan batulanau yang
memiliki kemiringan kurang dari 20o.
Pada bagian puncak antiklin tidak ditemukan singkapan yang mewakili besar kemiringan lapisan batuan karena yang ditemukan dilapangan berupa lapukan batuan atau pecahan-pecahan batuan yang sudah tidak menunjukkan kondisi aslinya. Pada bagian sayap antiklin memiliki kemiringan batuan yang bervariasi dari 20o hingga hampir
tegak. Lapisan batuan yang hampir tegak ini umumnya ditemukan pada singkapan satuan batupasir kuarsa sisipan floatstone, satuan perselingan batupasir kuarsa dengan floatstone, dan satuan perselingan grainstone dengan
packstone. Hal tersebut menjadi sesuatu
yang menarik yang terdapat pada Antiklin Ngiono. Apalagi kemiringan masing-masing sayap antiklinnya juga bervariasi. Sayap selatan antiklin bagian timur banyak dijumpai lapisan batuan yang termiringkan sangat kuat bahkan hampir tegak seperti yang disebutkan sebelumnya. Namun sayap utara antiklin bagian timur yang merupakan sayap
73 sebaliknya memiliki lapisan batuan yang termiringkan kuat sekitar 20o-30o.
Semakin ke arah barat, sayap selatan bagian barat pada antiklin ini memiliki kemiringan sekitar 20o-30o, sedangkan
sayap utara bagian barat lapisan batuannya termiringkan lebih kuat sehingga memiliki kemiringan sebesar 30o-70o. Data tersebut berimplikasi pada
perbedaan orientasi sumbu lipatan pada Antiklin Ngiono yang mana pada bagian timur memiliki sumbu lipatan yang termiringkan ke arah selatan sedangkan pada bagian timur memiliki sumbu yang miring ke arah utara (Gambar 4a,b,c).
V.
DISKUSI
a. Geometri dan klasifikasi lipatan
Berdasarkan geometrinya, lipatan di daerah penelitian merupakan lipatan non-silindris karena hinge line pada lipatan tidak lurus namun melengkung dan menunjam ke arah barat. Orientasi hinge line dapat diketahui berdasarkan kemiringan lapisan di sepanjang sumbu antiklin yang terdapat pada bagian barat lipatan. Pada bagian barat lipatan umumnya memiliki kisaran kemiringan sebesar lebih dari 15o kecuali pada AntiklinPakel yang memiliki kemiringan yang relatif horizontal. Selain itu, pada lembah antiklin memiliki kemiringan lapisan yang cenderung tidak sejajar dengan sumbu lipatannya.
Sementara itu, berdasarkan kedudukan bidang sumbu lipatan menurut klasifikasi Billings (1972), lipatan di daerah penelitian termasuk lipatan asimetris yang miring ke arah selatan kecuali Antiklin Ngiono bagian barat yang miring ke utara. Berdasarkan sudut antar sayapnya, sudut kemiringan
axial surface dan sudut penunjaman hinge
line menurut klasifikasi Fleuty (1964) secara berturut-turut lipatan di daerah penelitian termasuk lipatan tertutup dengan sudut antarsayap 32o-56o, steeply inclined fold
dengan sudut 68o-80o, dan gentle plunging fold dengan sudut 8o-17o. Pada Gambar 4,
sayap utara maupun selatan lipatan memiliki kemiringan lapisan batuan yang jelas
berbeda sehingga menghasilkan bidang sumbu yang asimetris dengan kemiringan bidang sumbu sekitar 68o-80o.
Berdasarkan dari identifikasi lipatan tersebut, hanya Antiklin Ngiono yang memiliki perubahan orientasi kemiringan bidang sumbu dari miring ke selatan pada bagian timur kemudian miring ke utara pada bagian barat. Penyebab perubahan orientasi bidang sumbu tersebut diduga karena adanya dorongan sesar geser sinistral berarah NNE-SSE dan sesar geser dekstral berarah NW-SE dan NNE-SSW. Mengacu pada model Wilcox dkk (1973), sesar geser sinistral NNE-SSW dan sesar geser dekstral NW-SE merupakan sesar yang terbentuk terlebih dahulu, sedangkan sesar geser dekstral NNE-SSW terbentuk setelahnya. Oleh karena itu pergerakan sesar geser dekstral NNE-SSW yang keberadaannya cukup intensif pada bagian barat Antiklin Ngiono tentu mampu mendorong lapisan batuan pada sayap utara bagian barat Antiklin Ngiono. Akibatnya, lapisan batuan sayap utara bagian barat Antiklin Ngiono membentuk flexural slip dan termiringkan secara kuat bahkan hamper tegak.
Hal yang menarik dari daerah penelitian ini yakni lipatan-lipatan di daerah ini memiliki pola sumbu lipatan en-echelon. Pola lipatan tersebut mengindikasikan bahwa lipatan tersebut berupa lipatan pasif bukan lipatan aktif (buckle folds). Secara fisik, indikasi tersebut dibuktikan dengan geometri lipatan yang asimetris dan banyaknya komponen sesar geser sinistral yang memotong sumbu lipatannya. Apabila lipatan tersebut merupakan lipatan aktif maka dari segi geometri akan membentuk lipatan yang simetris karena arah pemendekan cenderung sejajar dengan perlapisannya. Sebenarnya penentuan genesa pembentukan suatu lipatan apakah aktif atau pasif cukup sulit ditentukan jika hanya berdasarkan data fisik suatu lipatan seperti geometri, orientasi
hinge line, dan bidang sumbu lipatannya.
Meskipun lipatan aktif pada umumnya cenderung memiliki bentuk yang silindris dan simetris. Namun kondisi tersebut bisa
74 terbentuk dengan asumsi stratigrafi batuannya relatif homogen sehingga ketika stratigrafi batuan tidak homogen maka bisa membentuk lipatan yang asimetris.
Oleh karena itu, genesa pembentukan lipatan akan lebih mudah jika tidak hanya memperhatikan kondisi fisik lipatannya tetapi juga memperhatikan asosiasi struktur geologi lainnya baik di dalam maupun di sekitar lipatannya.
b. Struktur turunan perlipatan
Pada umumnya struktur geologi yang ada di dalam lipatan di daerah penelitan didominasi oleh sesar geser sinistral diikuti oleh sesar geser dekstral, sesar turun, dan sesar naik. Orientasi dari masing-masing struktur geologi tersebut cenderung memiliki orientasi yang sama. Berdasarkan dominasi arahnya sesar geser sinistral umumnya memiliki orientasi arah NNE-SSW, sesar geser dekstral memiliki orientasi arah NW-SE, sesar turun memiliki orientasi arah NE-SW, dan sesar naik memiliki orientasi arah W-E Orientasi struktur geologi di daerah penelitian ini relatif sama dengan orientasi komponen struktur yang terbentuk akibat
strike-slip fault seperti yang dimodelkan
oleh Wilcox dkk (1973). Komponen struktur yang terbentuk akibat sesar geser utama akan membentuk struktur tambahan berupa synthetic fault yang menyudut lancip (<30o)
terhadap sesar utama dan antithetic fault yang menyudut besar sekitar 70o terhadap
sesar utama (Wilcox dkk, 1973) seperti pada Gambar 5.
c. Wrench tectonic
Pada daerah penelitian lipatan en-echelon memiliki pola yang memanjang ENE-WSW. Arah ENE-WSW ini juga mengindikasikan adanya pergerakan sesar geser sinistral utama di bawah permukaan atau sesar pada
basement yang menginisiasi pembentukan
lipatan en-echelon di daerah penelitian. Hal ini sangat mungkin terjadi karena satuan batuan di daerah penelitian merupakan batuan sedimen yang relatif bersifat ductile (Husein dkk, 2015).
Orientasi sesar geser sinistral pada basement yang berarah ENE-WSW tersebut tentu tidak tampak pada permukaan, namun yang tampak di permukaan berupa sesar sintetik yang berupa sesar geser sinistral berarah NNE-SSW dan sesar antitetik yang berupa sesar geser dekstral berarah NW-SE.
Selain itu, pada beberapa tempat kadang dijumpai suatu anomali dimana sesar geser sinistral berarah E-W dan sesar geser dekstral berarah NE-SW. Sesar-sesar geser tersebut merupakan sesar sintetik dan sesar antitetik sekunder (P dan X) dan terbentuk setelah sesar sintetik dan antitetik pertama (Gambar 5). Sesar-sesar sintetik dan antitetik sekunder tersebut umumnya dijumpai pada Antiklin Pakel dan Ngiono dengan jumlah yang tidak terlalu banyak. Sesar sintetik dan antitetik sekunder yang terbentuk setelah sesar sintetik (R) dan antitetik (R’) mampu merotasi secara lokal struktur yang terbentuk sebelumnya, namun sesar tersebut tidak sampai memotong sesar R dan R’ (Sylvester, 1988).
Apabila orientasi sumbu lipatan pada setiap antiklin diamati secara detail maka akan dijumpai pembelokan secara bersegmen. Pembelokan tersebut tentu dipengaruhi oleh kehadiran sesar-sesar sintetik maupun antitetik. Namun pengaruh sesar sintetik tentu lebih dominan dibanding sesar antitetik. Apabila dilihat secara lebih luas dari Antiklin Brama sampai Antiklin Grantil, orientasi pembelokan sumbu antar antiklinnya juga memiliki orientasi yang sama dan bersegmen sehingga bisa ditarik garis lurus dari setiap pembelokan sumbunya (Gambar 6). Kemungkinan orientasi arah pembelokan sumbu antiklin tersebut dipengaruhi oleh sesar sintetik yang umumya terbentuk secara bersegmen di bawah permukaan dan sesampai dipermukaan mengalami pelemahan sehingga sesar-sesar geser sinistral yang dijumpai di lapangan merupakan sesar minornya.
Apabila ditinjau dari arah gaya pembentuk lipatannya, maka seharusnya sesar basement terbentuk dari gaya kompresi berarah N-S.
75 Hal ini relatif sama dengan arah gaya kompresi pembentuk Antiklin Brama dan Ngiono, sedangkan untuk Antiklin Pakel relatif berbeda karena arah gaya utama pembentuk Antiklin Pakel yaitu NW-SE. Kemungkinan arah gaya kompresi Antiklin Pakel ini sudah mengalami modifikasi karena pengukuran pengukuran kekarnya berada di dekat sumbu lipatan yang mengalami pembelokan ke arah ENE-WSW sehingga arah gaya kompresi yang dihitung merupakan arah gaya dari zona sesar sintetiknya.
Berdasarkan data-data tersebut di atas, mekanisme pembentukan lipatan en-echelon di daerah penelitian kemungkinan besar diinisiasi oleh reaktifasi sesar geser sinistral pada basement yang berarah ENE-WSW dengan arah gaya kompresi N-S (Gambar 7). Pergerakan sesar basement tersebut mengakomodasi pembentukan lipatan pada batuan sedimen di atasnya yang relatif bersifat ductile.
Ilustrasi pada Gambar 7 tersebut menunjukkan bahwa pembentukan lipatan
en-echelon di daerah penelitian yang
merupakan lipatan pasif, bukan lipatan aktif, karena lipatan terbentuk akibat adanya sesar geser sinistral pada batuan basement. Menurut Pluijm dan Marshak (2004), pergerakan blok yang berlawanan akan menghasilkan Riedel shear yang dihubungkan oleh retakan P (Gambar 8a,b), sedangkan pada kondisi alam sesungguhnya pergerakan strike-slip dengan deformasi
transpression akan membentuk flower structure positif (Gambar 8c). Hal ini sesuai
dengan rezim gaya di daerah penelitian yang berupa rezim transpression dan pure
slip. Apabila mengacu pada model strike-slip yang dibuat oleh Pluijm dan Marshak
(2004), dan dikombinasikan dengan kondisi daerah penelitian maka model struktur yang ada di bawah permukaan dapat dimodelkan seperti pada Gambar 8d.
d. Model tektonik
Kemungkinan model struktur di daerah penelitian dapat dibagi menjadi 3 bagian
yaitu struktur pada basement, flower
structure positif, dan struktur permukaan.
Struktur pada basement merupakan sesar geser sinistral utama yang memiliki deformasi tranpression dan orientasi patahan yang relatif sempurna atau lurus berarah ENE-WSW.
Flower structure positif merupakan struktur
yang berkembang diatas sesar basement sehingga pada bagian permukaan akan membentuk suatu punggungan dan dalam hal ini berupa lipatan. Pada Antiklin Nglobo-Semanggi yang terletak sekitar 20 km sebelah selatan daerah penelitian, flower
structure berkembang dengan baik dan
tampak jelas melalui penampang seismik bawah permukaan (Soeparyono dan Lennox, 2006). Di sisi lain, pada bagian ini sesar geser sinistral tidak sesempurna sesar pada
basement. Namun, sesar geser sinistral ini
akan membentuk sesar geser sinistral yang bersegmen dan menyudut lancip terhadap sesar geser sinistral utama. Sesar geser sinistral yang bersegmen ini merupakan sesar sintetik (R) dan dihubungkan oleh sesar sintetik sekunder (P). Pada permukaan sesar P jarang sekali dijumpai karena sesar tersebut terbentuk apabila sesar sintetik terbentuk terlebih dahulu tapi proses kompresi masih terus berlanjut.
Struktur permukaan merupakan lipatan
en-echelon yang sumbu lipatannya memanjang
barat-timur. Lipatan tersebut terbentuk sebagai akibat adanya flower structure positif di bawah permukaan dan sifat batuan yang ductile, sedangkan pola en-echelon terbentuk karena adanya pergerakan sesar geser sinistral pada basement. Pelengkungan pada setiap sumbu antiklin disebabkan oleh pergerakan sesar sintetik dibawah permukaan yang sudah mengalami pelemahan pergerakan sehingga di permukaan hanya dijumpai sesar-sesar minor yang memotong sumbu lipatannya. Berdasarkan kumpulan struktur geologi yang ditemukan di permukaan, daerah penelitian ini termasuk dalam tahap early
stage strike-slip zone karena sebagian besar
76 dan belum banyak ditemukan sesar naiknya (Harding & Lowell, 1979; dalam Sylvester, 1988).
e. Fase tektonik
Berdasarkan data struktur yang ditemukan, terjadi dua kali fase tektonik pada daerah penelitian. Fase tektonik pertama merupakan gaya kompresi relatif N-S dengan rezime gaya transpression dan pure strike-slip. Hasil dari fase kompresi ini berupa perlipatan pasif yang memiliki pola
en-echelon. Kemudian, kompresi terus berlanjut
sehingga mengakibatkan terbentuknya
flexural slip, sesar sintetik berupa sesar
geser sinistral NNE-SSW dan sesar antitetik berupa sesar geser dekstral NW-SE. Selanjutnya, terbentuk sesar sintetik sekunder berupa sesar geser sinistral E-W dan sesar antitetik sekunder berupa sesar geser dekstral NESW.
Sesar-sesar sintetik pertama tersebut umumnya memotong sumbu lipatan sehingga sumbu lipatan seringkali mengalami pembelokan.
Fase tektonik kedua berupa gaya ekstensi yang relatif berarah NW-SE kecuali pada Antiklin Ngiono yang berarah W-E. Fase tektonik kedua ini merupakan fase rilis dari gaya kompresi sebelumnya dengan rezim gaya transtension dan pure extention sehingga terbentuk sesar-sesar turun dan kekar-kekar ekstensi. Adanya perbedaan arah gaya antara arah arah gaya kompresi dengan ekstensi kemungkinan disebabkan oleh adanya rotasi selama pergerakan sesar pada basement berlangsung. Kedua gaya tersebut kemungkinan terjadi pada akhir Pliosen setelah pengendapan Formasi Selorejo (anggota Formasi Mundu) dan ketika pengendapan Formasi Lidah, karena di daerah penelitian tidak ditemukan satuan yang lebih muda dari Formasi Mundu. Hal ini sesuai dengan kondisi stratigrafi maupun tektonik regional yang menunjukkan adanya perubahan lingkungan pengendapan pada
akhir Pliosen dan pada kala itu juga terjadi deformasi struktur, sebagaimana yang diduga oleh Husein dkk. (2015).
VI.
KESIMPULAN
Struktur geologi di daerah penelitian berupa lipatan-lipatan pasif yang asimetris dan di dalamnya terdapat sesar-sesar sintetik berupa sesar geser sinistral dan sesar antitetik berupa sesar geser dekstral. Selain itu terdapat juga sesar turun berarah NE-SW dan sesar naik yang berarah W-E.
Model struktur yang berkembang di daerah penelitian dapat didekati dengan tiga horison (kompartemen horisontal) yang saling mempengaruhi, yaitu model struktur sesar geser sinistral pada
basement, model struktur bunga positif
pada batuan sedimen penutup, dan model struktur turunan wrench yang berkembang di permukaan.
Fase tektonik pertama merupakan gaya kompresi berarah N-S yang diakomodasi oleh reaktifasi sesar geser sinistral pada
basement dan membentuk
lipatan-lipatan pasif dengan pola en-echelon. Fase tektonik kedua merupakan fase rilis dengan gaya ekstensi berarah NW-SE dan membentuk sesar-sesarturun maupun kekar rilis. Kedua gaya tersebut kemungkinan terjadi pada akhir Pliosen.
VII.
ACKNOWLEDGEMENT
Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Moch. Indra Novian, M.Eng. dan Dr. I Wayan Warmada atas masukannya selama ujian pendadaran Mohamad Sakur. Penulis juga menyampaikan ucapan terimakasih kepada Hafiz Fatah Nur Aditya atas bantuannya kepada Mohamad Sakur baik selama di lapangan maupun selama proses pengerjaan skripsi. Tidak lupa ucapan terimakasih dihaturkan penulis kepada Departemen Teknik Geologi FT UGM yang mendorong terbitnya makalah ini dalam kegiatan Seminar Nasional Kebumian ke-9.
77
DAFTAR PUSTAKA
Billings, M.P., 1972, Structural Geology 3rd Edition: Prentice Hall Inc, Englewood Cliffs, 606p. Fossen, H., 2010, Structural Geology: New York, Cambridge University Press, 463p.
Husein, S., Kakda, K., and Aditya, H.F.N., 2015, Mekanisme Perlipatan En Echelon di Antiklinorium Rembang Utara, Prosiding Seminar Nasional Kebumian Ke-8, Yogyakarta, p 224 – 234. Kadar, D., dan Sudijono, 1993, Peta Geologi Lembar Rembang, Jawa: Bandung, Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi.
Pluijm, B.A.v., and Marshak, S., 2004, Earth Structure 2nd, New York, London: Norton & Company, 673p
Pulunggono, A., dan Martdjojo, S., 1994, Perubahan Tektonik Paleogen-Neogen Merupakan Peristiwa Tektonik Penting Jawa, Prosiding dan Geotektonik Pulau Jawa, Sejak Akhir Mesozoik Hingga
Kuarter, Yogyakarta, Februari 1994, p 37 – 51.
Soeparyono, N., and P.G. Lennox, 1989, Structural Development if Hydrocarbon Traps in The Cepu Oil Field, Northeast Java, Indonesia. Proceeding of 18th Annual Convention and Exhibition of
Indonesian Petroleum Association, pp. 139-156.
Sylvester, A.G., 1988, Strike-slip Faults, Geological Society of America Bulletin, v 100, p 1666-1703. Wilcox, R.E., Harding, T.P., and Seely, D.R., 1973. Basic wrench tectonics. American Association of
78
GAMBAR
Gambar 1. Lokasi daerah penelitian (citra: GoogleMap).
79
80
Gambar 4. Sayatan geologi yang melintang utara-selatan pada daerah penelitian (lokasi penampang ada di Gambar 3)
81
Gambar 5. Model patahan geser mengiri, sesar sintetik (R) dan sesar sintetik sekunder (P) merupakan sesar geser sinistral, sementara sesar antitetik R’ dan X fault merupakan sesar geser dekstral (Wilcox dkk, 1973).
Gambar 6. Orientasi pembelokan sumbu lipatan pada Antiklin Brama-Grantil dan kemungkinan keberadaan sesar geser pada basement.
Gambar 7. Ilustrasi pembentukan lipatan en-echelon di daerah penelitian yang diinisiasi oleh pergerakan sesar pada basement.
82
Gambar 8. (a) Deformasi pada lempung yang mendapat tekanan dari pergerakan blok kayu, (b) Kondisi permukaan pada lempung menunjukkan Riedel shear berkembang dan dihubungkan oleh retakan P, (c) Diagram blok flower structure positif yang merupakan hasil simplifikasi data seimik, (d) peta geologi daerah penelitian, (e) Kemungkinan model struktur di bawah permukaan (catatan: diagram a,b, c dari Pluijm dan Marshak, 2004)
