BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Patahan Lembang merupakan salah satu patahan di Jawa Barat. Status keaktifan patahan yang terletak di utara Bandung ini sesungguhnya belum diketahui secara pasti. Beberapa hasil penelitian umumnya tidak menjelaskan secara rinci tentang bagaimana status keaktifannya (Bemmelen, 1949; Tjia, 1968; Silitonga, 2003; Koesoemadinata & Hartono, 1981; Sampurno, 1981; Koesoemadinata, 1987; Dam, 1990; Dam & Suparan (1992); Dam, 1997; Sunardi & Koesoemadinata; 1997). Nossin et al. (1996) menyatakan bahwa Patahan Lembang bagian timur bergerak sekitar 100.000 tahun yang lalu dan bagian barat bergerak pertama kali tidak lebih muda dari 24.000 tahun yang lalu. Pernyataan ini, jika berdasarkan definisi Keller & Pinter (1996), maka Patahan Lembang bukan termasuk dalam patahan aktif. Pernyatan ini juga bertentangan dengan hasil penelitian Marjiyono et al., (2008) yang memasukan Patahan Lembang ke dalam patahan aktif dan merupakan kategori wilayah berpotensi gempa.
Tumbuhan mempunyai kepekaan yang cukup tinggi terhadap perubahan kondisi ekologi. Dengan demikian, polen dapat berperan sebagai indikator lingkungan pengendapan (Barbour et al., 1999). Dalam proses sedimentasi, keberadaan polen (serbuk sari bunga) yang terawetkan dengan baik dalam sedimen, dapat memberikan informasi tentang jenis vegetasi yang tumbuh dan berkembang pada waktu sedimen tersebut diendapkan (Hillen, 1986).
Sagpond merupakan salah satu karakter landform yang pembentukannya berkaitan dengan patahan (Keller & Pinter, 1996). Sagpond adalah suatu cebakan air yang mengisi depresi tertutup atau daerah yang turun karena adanya pergerakan
patahan aktif atau patahan yang belum lama terjadi, yang memiliki pola aliran tertutup (Bates & Jackson, 1987). Keberadaan endapan sagpond dapat membuktikan rata-rata pergerakan (slip-rate) suatu patahan aktif yang terjadi di masa lalu (McCalpin, 1996). Untuk merekam data aktivitas patahan diperlukan data kondisi lingkungan pengendapan di masa lalu. Data tersebut merupakan data lingkungan berenergi rendah sehingga endapannya akan terakumulasi dalam bentuk lapisan-lapisan tipis yang dipisahkan oleh pelapukan, tanah organik atau batubara muda (Sieh, 1978 op.cit. McCalpin, 1996). Polen dan spora banyak terkandung dalam sedimen organik, gambut maupun batubara (Bignot G., 1985).
Sejarah lingkungan flora dan vegetasi di suatu daerah dapat diungkap melalui pendekatan palinologi. Analisis polen dan spora yang terendapkan dalam suatu sedimen dapat mengungkapkan latar belakang perubahan flora dan vegetasi pada periode tertentu (Moore & Webb, 1978). Dengan demikian, analisis palinologi diharapkan dapat menjadi aspek pendukung penelusuran data sagpond pada suatu areal patahan.
Berdasarkan latar belakang ini penulis mencoba memahami Patahan Lembang melalui pendekatan analisis palinologi secara rinci pada endapan-endapan sagpond di daerah penelitian. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran dalam pemahaman masalah status keaktifan Patahan Lembang yang bermanfaat dalam upaya pengurangan resiko bencana di masa mendatang.
1.2 Permasalahan
Dalam proses sedimentasi, keberadaan polen (serbuk sari bunga) yang terawetkan dengan baik dalam sedimen, dapat memberikan informasi tentang jenis vegetasi yang tumbuh dan berkembang pada waktu sedimen tersebut diendapkan (Hillen, 1986). Namun, apabila proses sedimentasi berlangsung dalam suatu lingkungan
yang dipengaruhi gerak (slip) yang diakibatkan oleh aktifitas patahan, seperti halnya daerah Patahan Lembang, adakah gejalanya terefleksikan oleh perubahan akumulasi polen yang terkandung di dalam endapan-endapan yang turut tersedimentasikan tersebut ? Jika terefleksikan, sejauh mana keadaan ini dapat mencerminkan aktifitas penurunannya, sehingga status keaktifan dan ketidak-aktifan Patahan Lembang dapat diketahui dengan lebih baik.
1.3 Maksud dan Tujuan
Penelitian dan penulisan tesis ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan akademis dalam menyelesaikan pendidikan tingkat Magister Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah memahami refleksi perubahan asosiasi polen pada endapan-endapan sagpond akibat pergerakan Patahan Lembang.
1.4 Objek Data dan Objek Penelitian
Objek penelitian berupa analisis palinologi dan stratigrafi pada endapan rawa sagpond untuk memahami pergerakan patahan. Objek data yang dipergunakan adalah kandungan polen dan spora serta data stratigrafi dari hasil pemboran di daerah Graha Puspa, Cihideung, Lembang, Bandung, Jawa Barat.
1.5 Ruang Lingkup dan Sasaran Penelitian
Ruang lingkup penelitian dibatasi pada studi palinologi yang ditunjang data stratigrafi rawa sagpond untuk memahami keaktifan penurunan Patahan Lembang,
tanpa membahas tentang mekanisme tipe pergerakan patahannya. Areal pemboran dilakukan di daerah Cihideung, Lembang, Bandung, Jawa Barat (Gambar 1.1). Sasaran dari penelitian ini adalah memperoleh gambaran aktifitas Patahan Lembang berdasarkan karakteristik kumpulan polen dan data stratigrafi di daerah penelitian.
Gambar 1.1 Lokasi penelitian (tanda panah berwarna merah) yang berada di daerah Graha Puspa, Cihideung, Lembang, Bandung, Jawa Barat
1.6 Hipotesis dan Asumsi
Hipotesis dari penelitian ini adalah:
Oleh karena proses pengendapan rawa sagpond berkaitan erat dengan aktifitas penurunan hanging wall, maka stratigrafi rawa sagpond di daerah penelitian terbentuk oleh perulangan gerak Patahan Lembang (Gambar 1.2 – 1.5). Polen-polen yang terjebak dalam endapan rawa sagpond akan merekam evolusi bentang vegetasi selama masa pembentukan rawa sagpond tersebut (Gambar 1.6 & 1.7). Dengan demikian, analisis palinologi pada endapan rawa sagpond di daerah penelitian
diduga
dapat merefleksiksan aktifitas pergerakan Patahan Lembang.Pada batas-batas runtunan stratigrafi akan tercerminkan pola-pola perkembangan kumpulan komunitas tumbuhan sesuai dengan suksesi vegetasi di areal perairan yang mengalami pendangkalan. Dalam Polunin (1990) dinyatakan bahwa tahap-tahap suksesi vegetasi pada suatu areal terestrial perairan yang mengalami pendangkalan diawali oleh perkembangan tumbuhan air yang tenggelam di bawah air, disusul oleh vegetasi berakar dengan daun-daun yang mengapung, kemudian habitat tumbuhan air yang mencuat di atas permukaan, selanjutnya menjadi habitat tumbuhan semak hingga menjadi hutan rendah.
Akumulasi kandungan polen dan spora sebagai hasil proses sedimentasi material-material organik yang tertampung dalam lingkungan perairan sagpond akan dicerminkan oleh pola perubahan kumpulan komunitas tumbuhan, yang terutama dicirikan oleh 3 (tiga) karakter kumpulan komunitas tumbuhan, yaitu tumbuhan dataran tinggi, tumbuhan rawa dan rerumputan. Pada saat terjadi slip/pergerakan, sagpond menampung polen-polen tumbuhan tinggi dari lingkungan sekitarnya. Apabila setelah ini kondisi tenang terjadi, maka rawa akan mengalami sedimentasi dan pendangkalan volume perairan, sehingga sagpond menampung polen-polen tumbuhan tinggi dari lingkungan sekitarnya dan polen tumbuhan rawa yang mulai tumbuh di pinggiran sagpond sesuai dengan tahap-tahap suksesi vegetasi di areal
terestrial perairan yang mengalami pendangkalan. Jika pengendapan ini hingga mencapai permukaan, bahkan hingga membentuk lapisan tanah (soil) maka sagpond menampung lebih banyak polen-polen tumbuhan rawa yang telah menutupi sebagian besar sagpond. Kumpulan komunitas polen dari mulai pengenangan rawa akibat adanya slip yang biasanya hanya berperan sebagai wadah penampungan pengendapan polen-polen dari komunitas tumbuhan tinggi, sampai dengan berkembangnya komunitas tumbuhan rerumputan sebagai penciri bahwa areal sagpond telah penuh terisi sedimen hingga mencapai permukaan, dinyatakan sebagai 1 (satu) runtunan palinologi.
Pada saat terjadi pergerakan patahan berikutnya, maka pergerakannya akan berpengaruh pada areal lingkungan sagpond yang akan turut bergerak turun, sehingga daerah ini pun akan kembali tergenang dan membentuk lingkungan rawa sagpond baru dengan terulangnya kembali pola akumulasi polen pada runtunan palinologi berikutnya, seperti yang terjadi pada saat awal pergerakan (awal slip).
Asumsi-asumsi yang mendasari hipotesis tersebut adalah:
1. Identifikasi tumbuhan dapat dilakukan dengan berbagai bukti taksonomi, di antaranya dengan bukti palinologi (Moore & Webb, 1978; Faegri & Iversen, 196). Kandungan polen (serbuk sari) dapat dijadikan petunjuk dalam sejarah evolusi tumbuhan. Keberadaan polen yang terawetkan dengan baik dalam suatu sedimen dapat memberikan informasi tentang jenis vegetasi yang tumbuh dan berkembang pada waktu sedimen tersebut diendapkan (Hillen, 1986). Vegetasi dapat berfungsi sebagai indikator bentang lahan setempat. Di areal terestrial, tahap-tahap suksesi vegetasi dapat terjadi pada lingkungan perairan yang mengalami pendangkalan (Polunin, 1990).
2. Sagpond merupakan salah satu landform yang dapat mencerminkan aktifitas tektonik (Keller & Pinter, 1996). Sagpond terbentuk karena
adanya proses depresi topografi lokal yang disebabkan oleh aktifitas patahan (Stewart & Hancock, 1994). Sagpond merupakan bentuk perairan yang terjadi akibat patahan aktif (Bates & Jacson, 1987) yang terakumulasi dalam bentuk lapisan-lapisan tipis yang dipisahkan oleh pelapukan, tanah organik atau batubara muda (Sieh, 1978 op.cit. McCalpin, 1996).
3. Dalam sistem sedimentasi, keberadaan paleosol menunjukkan telah tersingkapnya suatu lingkungan perairan ke permukaan (Boggs, 2001).
4. Patahan Lembang merupakan hasil mekanisme patahan normal (Bemmelen, 1949; Nossin et al., 1996).
Gambar 1.2 Model tatanan lingkungan Patahan Lembang. Pembentukan rawa sagpond akibat terbendungnya drainase oleh patahan yang kemudian berkembang menjadi lingkungan perairan yang meng-akomodasi pengendapan sagpond (Modifikasi dari McCalpin, 1996)
Erosi
Sedimentasi
S
U
Foot wall
Hanging wall
Sagpond
paleosol
Gambar 1.3 Model hipotetik perubahan asosiasi polen seiring dengan perkembangan proses sedimentasi rawa sagpond
Sagpond menampung polen-polen tumbuhan
tinggi dari lingkungan sekitarnya
patahan
T
1
Sagpond menampung polen-polen tumbuhan
tinggi dari lingkungan sekitarnya dan polen
tumbuhan rawa yang mulai tumbuh di
pinggiran sagpond
patahan
T
2
T
3
patahan
Sagpond menampung lebih banyak
polen-polen tumbuhan rawa yang telah menutupi
sebagian besar sagpond
Gambar 1.4 Hipotesis stratigrafi sagpond (Alternatif 1): Satu lapisan paleosol mewakili satu kali slip
1 Patahan memotong soil 1 (P )1
S (slip) 1 membentuk rawa sagpond
3 Sedimentasi dalam rawa s
di atas 1 (P )
agpond paleosol 1
4 Sedimentasi rawa ber-
lanjut hingga terbentuk 2 (P )
sagpond soil 2 P1 P 1 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P3
5 6 Sedimentasi rawa terus
berlanjut hingga terbentuk 3 (P )
sagpond soil 3
1 Patahan memotong soil 1 (P ) 1 2 S (slip) 1 membentuk rawa sagpond
3 Sedimentasi dalam rawa di atas 1 (P )
sagpond paleosol 1
4 Sedimentasi rawa s terus berlanjut agpond P1 P1 P1 P1 P 1 P2
S (slip) 2 terjadi sebelum sempat membentuk lapisan berikut-nya paleosol 5 sagpond sagpond soil Sedimentasi rawa berikutnya, di atas sedimentasi rawa sebelumnya (garis merah putus-putus) hingga terbentuk 2 (P ) 2
6
Batas antar-sedimentasi
P1
Gambar 1.5 Hipotesis stratigrafi sagpond (Alternatif 2): Di antara dua lapisan paleosol terdapat satu kali slip
0 20 40 % 0 20 40 % 0 20 40 %
Tumbuhan Dat. Tinggi Tumbuhan Rawa Rerumputan
No. Sampel
1 2 3
No. Sampel No. Sampel
1 2 3 1 2 3 0 20 40 % 0 20 40 % 0 20 40 %
Tumbuhan Dat. Tinggi Tumbuhan Rawa Rerumputan
No. Sampel
1 2 3
No. Sampel No. Sampel
1 2 3 1 2 3
Gambar 1.7 Hipotesis rekaman palinologi tumbuhan dataran tinggi, tumbuhan rawa, dan rerumputan, pada Slip Alternatif 2
Gambar 1.6 Hipotesis rekaman palinologi tumbuhan dataran tinggi, tumbuhan rawa, dan rerumputan, pada Slip Alternatif 1
1.7. Metode Penelitian
1.7.1 Perolehan Data
1.7.1.1 Data Utama
Data utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah data palinologi dari sampel-sampel endapan sagpond hasil pemboran dangkal di daerah penelitian. Peralatan yang digunakan antara lain: geoslicer, pisau, meteran, paralon, isolasi/lakban dan GPS. Dari alat bor, endapan sagpond kemudian diletakkan dalam paralon berukuran 15cm x 2,5cm x 100cm. Setiap sampel polen diambil dengan interval 4 cm sebanyak 2 cm3 dan langsung dimasukkan ke dalam kantong plastik tertutup agar terhindar dari kontaminasi polen modern di sekitarnya.
1.7.1.2 Data Pendukung
Data pendukung yang digunakan dalam penelitian ini adalah data stratigrafi yang diperoleh dari hasil pemboran tangan di areal penelitian.
1.7.2 Hasil
1.7.2.1 Data Stratigrafi
Prosesnya adalah deskripsi stratigrafi data bor, antara lain: komposisi endapan, warna endapan, bentuk dan ukuran butir, batas kontak antar lapisan dan ketebalan lapisan. Seluruh hasil deskripsi kemudian dituangkan dalam bentuk penampang stratigrafi untuk analisis lebih lanjut.
1.7.2.2 Data Palinologi
Prosesnya meliputi:
- seluruh sampel dipreparasi dengan metoda standar preparasi palinologi yang dimaksudkan untuk membersihkan butiran polen dari material-material lain yang melingkupinya. Preparasi sampel bor dilakukan di Laboratorium Palinologi, Geollab, Pusat Survei Geologi, Bandung, sedangkan preparasi sampel permukaan dilakukan di Laboratorium Palinologi, FITB, Bandung (Lampiran A).
- setelah dipreparasi, hasil residu yang telah berbentuk preparat dideterminasi dan diidentifikasi dengan menggunakan mikroskop cahaya dengan perbesaran 400 kali dan 1000 kali. Acuan yang digunakan dalam identifikasi polen dan spora antara lain: Andrews et al. (1973), Erdtman (1943, 1952), Huang (1972, 1981) dan Moore & Webb (1978). Determinasi untuk pencapaian jumlah butiran polen menggunakan Metode Alikuot yakni perhitungan jumlah absolut palinomorf dalam 1 (satu) sampel batuan dengan hanya menghitung jumlah palinomorf yang muncul di preparat (Lelono, 2001). Formulanya adalah:
Jumlah “butiran polen” Jumlah butiran seluruh polen Jumlah “butiran spora”
Jumlah butiran seluruh polen
Spora dikeluarkan dari perhitungan proporsi polen karena bersifat high producer sehingga keberadaannya dapat mengaburkan interpretasi proporsi polen. Angka pencapaian persentase spora kemungkinan mencapai di atas 100%, karena jumlah butirannya seringkali lebih besar daripada jumlah pembandingnya, yaitu polen.
X 100% = Persentase spesies ”polen”
- hasil determinasi akan ditampilkan dalam bentuk persentasi, kemudian disajikan dalam bentuk diagram palinologi, diagram kumulatif polen, diagram rasio polen dan spora dan diagram total polen dan spora. Untuk pencapaian signifikansi persentase setiap polen dan spora, perhitungan dilakukan berdasarkan persentase antara pembagian jumlah polen atau spora terhadap jumlah total polen saja tanpa disertai jumlah total spora. Acuan yang digunakan untuk pengelompokan ekologi dalam diagram palinologi antara lain: Steenis (1965), Hasseldonckx (1974), Hillen (1986), Kaars & Dam (1995), Morley (1990, 1991), Polhaupessy (1980, 1992) dan Stuijts (1993).
1.7.2.3 Kumpulan Polen Modern
Prosesnya adalah determinasi, identifikasi dan pengolahan data kumpulan polen modern dalam endapan sagpond untuk dijadikan kalibrasi terhadap data palinologi yang terkandung dalam data bor. Untuk lebih memperkuat interpretasi dilakukan pula pengamatan jenis-jenis tumbuhan modern yang berkembang di daerah penelitian baik yang tumbuh dengan sendirinya maupun yang ditanami secara sengaja oleh masyarakat sekitar.
1.7.3 Analisis
1.7.3.1 Analisis Stratigrafi
Analisis ini merupakan pembagian satuan runtunan secara vertikal untuk mengenali perulangan pengendapan di setiap runtunan dengan fokus pengamatan pada karakter-karakter litologi yang mencirikan batas antar runtunan. Perulangan data runtunan tersebut digunakan untuk pemahaman aktifitas pergerakan yang berakibat pada perkembangan runtunan sagpond di daerah penelitian.
1.7.3.2 Analisis palinologi
Analisis ini merupakan pengelompokan komunitas vegetasi berdasarkan data persentase polen untuk pemahaman karakter perkembangan rawa sagpond di daerah penelitian.
