(0891-H-2005)

GEOLOGI DAN MINERALISASI LOGAM PADA INTRUSI ANDESIT

OLIGOSEN AKHIR DAERAH SANGON, KULONPROGO

DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA

THESIS

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajad Sarjana S-2

Program Studi Teknik Geologi Jurusan Ilmu-Ilmu Teknik

Diajukan oleh: Slamet Suyono 10637/I-1/1081/98

Kepada

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2004

PRAKATA

Dengan mengucapkan puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa akhirnya thesis pascasarjana ini dapat diselesaikan. Thesis ini mengambil tema Geologi dan Mineralisasi Logam Pada Intrusi Andesit Oligosen Akhir. Daerah penelitian thesis adalah daerah Sangon dan sekitarnya, Kecamatan Kokap, Kulon-progo, Daerah Istimewa Yogyakarta. Tugas akhir dilaksanakan dalam rangka untuk mengetahui geologi daerah Sangon dan sekitarnya disertai penelitian yang menitikberatkan pada aspek mineralisasi logam (Cu, Pb, Zn, Ag dan Au). Penelitian ini bukan untuk mengetahui keberadaan logam tersebut, tetapi untuk mengetahui secara kuantitatif kandungan logam-logam tersebut yang terdapat pada intrusi andesit.

Untuk mengetahui mineralisasi logam dilaksanakan pemetaan geologi permukaan, pengambilan contoh batuan dan urat di permukaan dan di sumur tambang untuk analisis geokimia batuan dan urat, analisis inklusi fluida, analisis X-ray defraction (XRD) dan scanning electrone microscope (SEM), analisis petrografi, analisis mineragrafi, dan analisis paleontologi. Beberapa analisis terpaksa dilaksanakan dengan bantuan dari luar, misalnya analisis geokimia batuan dan urat, XRD dianalisiskan di PPTM, Bandung. Analisis inklusi fluida dianalisiskan di Pusat Penelitian Geoteknologi-LIPI, Bandung, dan pengambilan foto dengan SEM dilaksanakan di Balai Studi dah Konservasi Borobudur, Magelang.

Dengan selesainya thesis ini, penyusun tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih dan penghargaan yang tinggi atas segala bantuan, baik secara materi, dan moral. Ucapan terima kasih diucapkan kepada Rektor ISTA yang telah memberi ijin studi di Program Pascasarjana, UGM. Demikian pula kepada bapak Ketua Yayasan Pembina Potensi Pembangunan (YP3) dan BPPS melalui Kopertitis Wilayah V DIY yang telah memberi bantuan dana keuangan untuk pelaksanaan studi di Program Pascasarjana di UGM. Ucapan terima kasih juga diucapkan kepada bapak Karyono dari PPTM yang telah membantu analisis geokimia, XRD, pembuatan sayatan tipis dan mineragrafi. Kepada Kepala Laboratorium Fisika Mineral Pusat Penelitian Geoteknologi-LIPI juga diucapkan terima kasih atas bantuannya dalam analisis inklusi fluida. Demikian pula kepada bapak Soedibyo dari Balai Studi dan Konservasi Borobudur, Magelang yang telah membantu pemotretan dengan SEM. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Dr. Dulbahri dari Puspic, Fakultas Geografi, UGM yang telah mengijinkan dan memberi fasilitas untuk analisis peng-inderaan jauh. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua Jurusan Teknik Geologi, FTM, ISTA dan Dekan FTM, ISTA yang telah memberi banyak kelonggaran waktu dalam pelaksanaan studi di Pascasarjana, UGM. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tinggi disampaikan terutama kepada kedua pembimbing yaitu bapak Prof. Ir. Sukandarrumidi, MSc., PhD. sebagai Pembimbing Utama dan bapak Ir. Widiasmoro, M.T. sebagai Pembimbing Pendamping. Sebab tanpa perantara beliau berdua tidak mungkin thesis ini dapat diselesaikan.Yang terahir kepada isteri Lucia Putrihastuti Dwiningsih yang telah membantu secara moral dan material, demikian pula keikutsertaannya di lapangan ikut berperan dalam thesis ini. Tidak lupa kepada Meidiana, anak pertama yang telah membantu secara moral untuk penyelesaian thesis.

Pada akhirnya penyusun menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, masih banyak kekurangan dan kesalahan, baik dari segi kelengkapan data maupun keterbatasan dalam membuat interpretasi dan kesimpulan. Oleh karena itu penyusun sangat menghargai saran dan kritik untuk penyempurnaan thesis ini.

Yogyakarta, Juli 2004 Penyusun,

Slamet Suyono

DAFTAR ISI

Halaman judul ii

Halaman pengesahan iii

Pernyataan iv

Prakata v

Daftar Isi vi

Daftar Gambar viii

Daftar Tabel x Intisari xi Abstract xii 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Manfaat 3

1.5 Ruang Lingkup Penelitian 4

1.6 Lingkup Wilayah 5 1.7 Keaslian Penelitian 5 2 TINJAUAN PUSTAKA 6 2.1 Studi Pustaka 6 2.2 Landasan Teori 11 2.3 Hipotesis 14 3 METODE PENELITIAN 15 3.1 Bahan Penelitian 15 3.2 Alat Penelitian 15 3.3 Jalan Penelitian 16 3.4 Hambatan 18

4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 21

4.1 Hasil Penelitian 21

1.4.1 Geomorfologi 21

a. Sub-satuan geomorfologi pegunungan volkanik terdenudasi (V14) 22

b. Sub-satuan geomorfologi perbukitan terdenudasi (D1) 23

c. Sub-satuan geomorfologi dataran (F3) 23

1.4.2 Stratigrafi 24

a. Satuan batupasir kuarsa 24

b. Satuan andesit piroksen 27

c. Satuan sndesit hornblende 28

d. Satuan breksi andesit 29

e. Satuan batugamping (grainstone) 30

f. Endapan pasir-lempung 30

1.4.3 Struktur geologi 32

1.4.4 Sejarah geologi 34

4.2 Pembahasan 35

4.2.1 Satuan andesit piroksen 37

4.2.2 Satuan andesit hornblende 38

4.2.3 Komposisi kimia 38

vii

4.2.4 Magmatisme andesit 41

4.2.5 Sejarah kristalisasi 41

4.2.6 Mineralisasi pada intrusi andesit 42

a. Sifat fluida 43

b. Sifat host rocks 43

c. Alterasi dan mineralisasi 44

5 KESIMPULAN DAN SARAN 47

5.1 Kesimpulan 47 5.2 Saran 47 RINGKASAN 48 1. Pendahuluan 48 2. Tinjauan Pustaka 49 3. Metode Penelitian 51

4. Hasil Penelitian dan Pembahasan 52

5. Kesimpulan dan Saran 56

DAFTAR PUSTAKA 57

LAMPIRAN: 59

1. Peta Lokasi Pengamatan 60

2. Peta Geologi 61

3. Peta Geomorfologi 62

4. Blok Diagram Geomorfologi 63

5. Peta Geologi dan Alterasi 64

6. Lampiran Petrografi 65

7. Lampiran Mineragrafi 77

8. Citra SEM 81

9. Analisis geokimia dan XRD 83

10. Deskripsi Inklusi Fluida 89

Gambar 1.1 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4a Gambar 4.4b Gambar 4.5a Gambar 4.5b Gambar 4.6 Gambar 4.7

Lokasi daerah penelitian terletak di Sangon, Kabupaten Kulonprogo, lebih kurang 45 km sebelah barat Yogyakarta

Penggambaran 5 contoh batuan asal Kulonprogo (Tabel 2.1) pada model andesit orogen (Gill, 1981). 2 contoh termasuk andesit, 1 andesit basa dan 2 pada basalt (WP53 dan WP56)

Klasifikasi batuan volkanik (Cox et al., 1979). Batuan asal Kulonprogo (Tabel 2.1) pada klasifikasi ini termasuk andesit dan 1 contoh basalt (WP53) Penggambaran unsur K₂O versus SiO₂ pada diagram Peccerillo dan Taylor (1976). Afinitas batuan asal Kulonprogo (Tabel 2.1) adalah kalk-alkali Daerah penelitian termasuk di Kulonprogo high, suatu tinggian yang tersusun dari batuan asal gunungapi dan batugamping. Bagian utara dan timur berbatasan dengan gunungapi Kuarter, bagian barat dengan Kebumen high dan Kebumen low, sedangkan bagian selatan dengan dataran pantai Samodra Hindia

Kolom stratigrafi regional daerah Pegunungan Kulonprogo, disusun dari kompilasi beberapa peneliti terdahulu (Suyanto dan Roskamil, 1975; Pringgoprawiro dan Riyanto, 1986; Soeria-Atmadja, 1991)

Pulau Jawa pada Oligosen-Miosen Awal adalah tepi benua (Hamilton, 1979). Pada kala tersebut daerah Sangon sebagai bagian Pegunungan Kulonprogo terletak di tepi paparan benua

Struktur geologi Pegunungan Kulonprogo (Van Bemmelen, 1949) pada peta sebelah kiri dan interpretasi struktur geologi dari foto udara hitam-putih skala 1:50.000 serta penyajian unsur kelurusan dengan diagram kipas Bagan alir yang menggambarkan jalannya proses penelitian, dimulai dari studi pustaka, permasalahan, metode penelitian (penelitian lapangan dan penelitian laboratorium) hingga hasil yang diinginkan

Peta lokasi pengamatan dan lintasan di daerah penelitian

Dataran banjir dengan latar belakang pegunungan volkanik. Gambar diambil dari jalan Wates-Purworejo

Blok diagram geomorfologi daerah Sangon dan sekitarnya, Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogyakarta

Peta geologi daerah Sangon dan sekitarnya, Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogyakarta

Sayatan tipis batupasir kuarsa yang menunjukkan hampir seluruhnya (95%) tersusun oleh kuarsa

Singkapan batupasir kuarsa di Sibrokan, lapisan batupasirnya miring 81o

atau hampir tegak

Sayatan tipis andesit piroksen yang menunjukkan fraksinasi waktu pembekuan magma, ditunjukkan plagioklas dengan struktur zoning Andesit terubah di Kali Plampang, Sangon. Indikasi terubah ditunjukkan oleh perubahan warna menjadi putih dan lebih lunak

Sayatan tipis andesit hornblende asal Gunung Kukusan yang menunjukkan hornblende (Hb) berwarna coklat dan mengandung kuarsa (K) yang tepi kristalnya embayment

Singkapan breksi andesit di tepi jalan pada lereng barat G. Ampon (gambar kiri). Breksi tidak berlapis, masif, fragmennya adalah andesit piroksen, seperti yang tampak pada foto sayatan tipis (gambar kanan)

4 6 7 7 8 9 9 10 19 20 23 24 25 26 26 28 28 29 30

DAFTAR GAMBAR

viii

Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 Gambar 4.15 Gambar 4.16 Gambar 4.17 Gambar 4.18 Gambar 4.19 Gambar 4.20 Gambar 1 Gambar 2 Gambar 3 31 32 33 34 34 35 36 37 40 42 44 45 46 49 53 55 Singkapan batugamping berlapis dan napal yang miring landai ke utara

(8-15)o _{di daerah Girigondo dan sekitarnya (gambar kiri). Gambar kanan}

adalah sayatan tipis batugamping (grainstone) yang menunjukkan butiran fosil foraminifera planktonik (p) dan benthonik (b)

Kolom stratigrafi daerah Sangon dan sekitarnya. Penentuan umur absolut diadopsi dari Soeria-Atmadja et al. (1991)

Penampang geologi daerah Sangon dan sekitarnya menunjukkan intrusi andesit piroksen dan breksi andesit pada bagian tepi. Berdasarkan model gunungapi, daerah Sangon pada Oligosen Akhir adalah suatu gunungapi. Andesit hornblende dan andesit piroksen termasuk dalam vent facies, sedangkan breksi andesit termasuk pada proximal facies dan medial facies

Kelurusan sungai akibat sesar di K.Plampang, lokasi terletak di utara Sangon pada belokan sungai

Bidang sesar pada tepi jalan di dekat Tambang Sangon. Bidang sesar menerus ke utara memotong K.Gunturan

Sejarah geologi daerah Sangon dari Eosen Tengah hingga Resen, mem-bentuk bentang alam bekas gunungapi purba yang tererosi, cukup dalam hingga batuan intrusinya tersingkap

Sejarah geologi daerah Pegunungan Kulonprogo ditinjau dengan model tektonik lempeng dari Eosen Tengah-Resen

Sayatan tipis andesit piroksen yang menunjukkan tekstur hipidiomorfik granular, porfiritik dan tersusun oleh fenokris plagioklas (P), piroksen (Px) yang terletak pada massa dasar gelas (G)

Enam diagram dibuat dengan data oksida utama batuan andesit asal Sangon yang terdapat pada Tabel 4.6 dan selanjutnya data oksida utama diproses dengan program Newpet

Asal magma kalk-alkali pada tepi benua aktif, awalnya berasal dari partial melting kerak samodra. Magma naik ke atas menembus kerak benua dan muncul sebagai gunungapi andesit. Di daerah Sangon magma menembus kerak Jawa membentuk Gunungapi Andesit Tua berumur Oligosen Akhir (Untung dan Sato, 1979; Gill,1981; Katili,1981; dan Wilson,1989)

Mekanisme aliran fluida hidrotermal pada Sulfidasi Rendah dan Sulfi-dasi Tinggi (Corbett dan Leach, 1996)

Sirkulasi larutan hidrotermal di daerah penelitian, melalui bidang sesar (arah panah hitam) dan lewat rekahan (anak panah putih)

Peta dan penampang geologi yang menggambarkan penyebaran alterasi di daerah Sangon

Kolom stratigrafi daerah Sangon dan sekitarnya. Umur absolut diadopsi dari Soeria-Atmadja et al. (1991)

Bagan alir yang menggambarkan jalannya proses penelitian. Dimulai dari studi pustaka, permasalahan, metode penelitian (penelitian lapangan dan penelitian laboratorium) hingga hasil yang diinginkan

Peranan struktur geologi bagi migrasi larutan hidrotermal di daerah Sangon, melalui bidang sesar (anak panah hitam) dan lewat rekahan (anak panah putih)

Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 1 Tabel 2 Tabel 3 Tabel 4

Komposisi kimia batuan asal Kulonprogo

Kelimpahan unsur logam dalam kerak, granit dan diabas (Brian dan Mason, 1982)

Mineral-mineral bijih, gang, alterasi batuan dinding, dan jenis alterasi pada zona epi-meso-hipo (Lindgren, 1933; Krauskopf, 1979; dan Garlick dalam Jensen and Bateman, 1981)

Pembagian satuan dan sub-satuan geomorfologi di daerah penelitian Penentuan umur satuan batupasir dengan Foraminifera planktonik (Agus Hendratno, 1995)

Umur xenolith batulempung karbonatan pada intrusi andesit di Kokap (Agus Hendratno, 1995)

Penentuan umur dan lingkungan pengendapan batugamping nomor contoh SS_G1

Penentuan umur dan lingkungan pengendapan batugamping nomor contoh SS_G2

Unsur oksida utama dari daerah Sangon dan sekitarnya

Suhu homogenisasi, tekanan, kadar NaCl dan kedalaman di daerah penelitian Himpunan mineral ubahan dari analisis XRD

Analisis geokimia terhadap urat kuarsa

Kelimpahan unsur logam dalam kerak, granit dan diabas (Brian dan Mason, 1982)

Mineral-mineral bijih, gang, alterasi batuan dinding, dan jenis alterasi pada zona epi-meso-hipo (Lindgren, 1933; Krauskopf, 1979; dan Garlick dalam Jensen and Bateman, 1981)

Himpunan mineral ubahan dari analisis XRD Analisis geokimia terhadap urat kuarsa

6 12 13 23 26 26 31 31 39 43 45 46 50 51 55 56

DAFTAR TABEL

x

INTISARI

Di daerah Sangon, Kulonprogo mengandung emas dan sudah ditambang oleh penduduk setempat. Kehadiran emas dan himpunan logam lainnya (perak, tembaga, seng, timah hitam) dijumpai pada andesit mendorong menjadi latar belakang penelitian tugas akhir pascasarjana (thesis). Tujuan penelitian adalah untuk menjawab pertanyaan dimana emas dan logam himpunannya terjadi, apakah dalam sistem porfiri atau sistem hidrotermal, bagaimana proses terjadinya logam-logam tersebut, dan berapa jumlah atau kuantitas logam tersebut.

Untuk menjawab pertanyaan tersebut maka dilaksanakan penelitian lapangan dan penelitian laboratorium. Penelitian lapangan berupa pemetaan geologi sedangkan penelitian laboratorium berupa analisis petrografi dan mineragrafi, analisis paleontologi, analisis geokimia, analisis inklusi fluida, analisis XRD dan SEM. Bahan yang dianalisis untuk penelitian laboratorium adalah sampel andesit segar, andesit terubah dan urat kuarsa. Beberapa analisis laboratorium (geokimia, inklusi fluida, XRD dan SEM) terpaksa dilaksanakan di lembaga yang mempunyai peralatan tersebut.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa emas dan logam himpunannya dijumpai pada intrusi andesit kalk-alkali suatu tubuh gunungapi Oligosen Akhir. Analisis mineragrafi terhadap urat kuarsa menunjukkan bahwa urat mengandung mineral bijih pirit (FeS₂), kalkopirit (CuFeS₂), galena (PbS), perak dan emas sebagai unsur alamiah, sedangkan analisis logam dengan metode AAS menunjukkan bahwa kandungan logam Cu: (0,02 - 0,41)%, Pb: (0,2 - 2,85)%, Zn: (0,24 - 5,23)%, Ag: (7,4 - 36) ppm, dan Au: (1- 1,6) ppm. Hasil analisis menunjukkan bahwa emas terdapat dalam jumlah sedikit, tidak layak atau tidak ekonomis ditambang pada tingkat perusahaan, tetapi masih layak ditambang oleh penduduk setempat yang tidak mempunyai pekerjaan tetap.

ABSTRACT

In Sangon area, Kulonprogo contains gold and it has been mined by local people. Existence of gold and its other associated metal (silver, copper, zinc, lead) found in andesite drive to be research background of post graduate (thesis). Objective of research is to answer the questions where gold and its associated metal happened, are there in porphyry or hydrothermal system, how process the metals happened, and how many ppm or quantity of the metal.

To answer the questions was carried out field investigation and laboratory research. The kind of field investigation is geologic mapping, while laboratory researches are analysis of petrography and mineragraphy, analysis of paleontology, geochemical analysis, fluid inclusion analysis, and XRD and SEM analysis. Materials to be analyzed in laboratory research are fresh andesite, altered andesite and quartz veins. Several laboratory analyses (geochemic, fluid inclusion, XRD and SEM) have to be car-ried out at the institution has the equipment.

Result or output of the research shows that gold and its metal association found in calc-alkali andesite intrusion a body of Late Oligocene volcano. Mineragraphy analysis to quartz vein shows that vein contains ore minerals of pyrite (FeS₂), chalcopyrite (CuFeS₂), galena (PbS), silver and gold as a native elements, while metal analysis using AAS method shows that Cu: (0.02 0.41)%, Pb: (0.2 -2.85)%, Zn: (0.24 - 5.23)%, Ag: (7.4 - 36) ppm, dan Au: (1- 1.6) ppm. Output of the analysis shows that gold found in small quantity, not feasible or not economic to be mined in company level, but feasible to be mined by local people that have no permanent job.

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Daerah Sangon termasuk wilayah Desa Kalirejo, bagian paling barat wilayah Kecamatan Kokap. Di sebelah barat daerah ini berbatasan dengan Kecamatan Bagelen, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah. Daerah Sangon dan sekitarnya semuanya adalah wilayah perbukitan dan pegunungan terjal. Perbukitan dan pegunungan tersebut ditoreh oleh sungai Plampang dan Tangkisan serta cabang-cabang sungainya yang menggerus batuan dasar. Pada waktu musim hujan sungainya penuh dengan air, berarus sangat deras, bahkan airnya sampai melimpah keluar sungai. Kondisi alamnya berbukit dan bergunung, berlereng terjal menyebabkan longsoran sering terjadi di daerah ini pada musim hujan. Sebaliknya pada musim kemarau, air yang mengalir sangat sedikit, bahkan di beberapa bagian sungainya kering. Daerah ini beriklim tropika basah, musim hujan pada bulan Nopember sampai Maret dan musim kemarau pada bulan April sampai Oktober.

Daerah Sangon dibangun oleh batuan produk gunungapi yaitu breksi andesit, lava, dan intrusi andesit. Intrusi andesit dijumpai dalam keadaan segar, sebagian lapuk, dan sebagian terubah, dipotong-potong oleh kekar dan sebagian terisi urat kuarsa. Bersama urat kuarsa dijumpai mineral logam dalam bentuk mineral sulfida. Mineralisasi logam hanya dijumpai pada urat dan andesit terubah. Di bukit, sungai, dan tanah milik penduduk urat ditambang secara sederhana dengan cara menggali sumur tambang, baik secara vertikal maupun horizontal. Selanjutnya bahan baku urat diproses untuk diambil emasnya.

Yang menjadi latar belakang penelitian tugas akhir atau thesis adalah keberadaan emas (Au) dan asosiasinya (Cu, Pb, Zn dan Ag) di daerah Sangon. Berdasarkan fakta tersebut akhirnya melatarbelakangi penelitian thesis dan berkembang menjadi pertanyaan: pada batuan apa emas dan asosiasinya dijumpai? Oleh proses geologi apa yang menyebabkan emas terdapat di Sangon? Berapa banyak emas dijumpai dan apakah layak ditambang? Penelitan tugas akhir bukan untuk mengetahui atau mencari emas dan logam lainnya, tetapi untuk mengungkapkan gejala alam tentang proses terjadinya emas dan logam lainnya, arah sebaran urat yang mengandung emas, dan mengetahui jumlahnya secara kuantitatif. Hasil penelitian dapat diterapkan sebagai informasi lokasi dan sebaran mineralisasi logam kepada penambang, dan akhirnya pekerjaan penambangan diharapkan menjadi lebih terarah dan efisien.

1.2 Perumusan Masalah

Batuan di daerah Sangon seluruhnya dibentuk oleh andesit piroksen dan endapan lava andesit. Andesit dijumpai dalam keadaan masif, sebagian dipotong-potong oleh kekar, dan sebagian kekar terisi oleh urat kuarsa. Urat kalsit dan barit juga dijumpai tetapi sangat jarang. Pada urat kuarsa yang berbatasan dengan andesit terubah kadang-kadang mengandung mineral sulfida. Mineral sulfida adalah mineral yang dibentuk oleh ikatan logam (Cu, Pb, Zn, As, Mo, Hg dan Ag) dan sulfur (S). Logam berasal dari magma dan sulfur berasal dari gas H₂S. Urat kuarsa dan andesit terubah mengandung Au dan asosiasinya atau himpunannya (Cu, Pb, Zn, As, Mo, Hg dan Ag). Logam-logam tersebut terdapat pada mineral logam seperti kalkopirit (CuFeS₂), galena (PbS), sfalerit (ZnS), argentit/akantit (Ag₂S), molibdenit (MoS₂), arsenopirit (CuFeS), dan bornit (Cu₅FeS₄). Au secara alamiah terdapat dalam jumlah sangat sedikit dalam bentuk nativ, atau dalam bentuk mineral silvanit (Au,Ag)Te₄ dan kalaverit (AuTe₂).

Dari uraian di atas dapat dirumuskan bahwa permasalahan yang diteliti adalah (a) hubung-an hubung-andesit denghubung-an logam Au dhubung-an asosiasinya (Cu, Pb, Zn, dhubung-an Ag), (b) struktur geologi hubung-andesit sebagai tempat urat dan migrasi logam menuju permukaan, (c) alterasi dan mineralisasi pada andesit, dan (d) kandungan logam secara kuantitatif.

Permasalahan (a) berhubungan dengan keberadaan Au dan asosiasinya (Cu, Pb, Zn, dan Ag) dengan andesit. Pada andesit jenis apa logam-logam tersebut dijumpai. Secara kimia apakah andesit basaltik atau andesit? Apakah afinitas magmanya jenis tholeiitik atau kalk-alkali? Atau apakah dijumpai pada seluruh andesit atau andesit orogen? Atau secara mineralogi apakah andesit piroksen atau andesit hornblende? Pendekatan yang dipakai adalah analisis laboratorium meliputi analisis petrografi dan analisis geokimia batuan. Permasalahan (b) adalah berhubungan dengan arah sebaran struktur geologi urat yang mengandung mineral logam. Untuk itu pendekatan yang dipakai adalah pengukuran unsur struktur kekar dan urat. Selanjutnya dengan analisis statistik menggunakan stereonet akan diketahui arah umum struktur geologi yang potensial sebagai jebakan urat. Permalahan (c) adalah mineral logam terdapat pada urat dan batuan terubah. Dalam hal ini indikasi mineralisasi ditunjukkan oleh batuan terubah. Metode pendekatan yang perlu dilaksanakan adalah pemetaan geologi skala besar untuk memetakan jenis alterasi, struktur geologi, dan didukung data laboratorium untuk menentukan suhu pembentuk urat, jenis mineral lempung dengan analisis XRD dan SEM, zona hidrotermal, dan model aliran larutan yang membawa logam. Permasalahan (d) adalah untuk menentukan kandungan logam secara kuantitatif. Untuk menentukan kandungan secara kuantitatif perlu data laboratorium geokimia logam menggunakan metode AAS. Langkah

terakhir merupakan langkah penting untuk menjawab masalah layak tidaknya suatu sumber daya alam diekploitasi.

Perumusan masalah ini dipakai untuk menjawab pertanyaan: pada batuan apa emas dan asosiasnya dijumpai? Oleh proses geologi apa yang menyebabkan emas terdapat di Sangon? Berapa banyak emas dijumpai dan apakah layak ditambang? Perlu ditekankan bahwa batasan masalah adalah logam Au dan asosiasinya hanya pada logam Cu, Pb, Zn, dan Ag. Untuk menjawab masalah tersebut perlu dilaksanakan penelitian lapangan berupa pemetaan geologi dan pengukuran struktur geologi. Penelitian laboratorium berupa analisis foto udara, analisis petrografi dan mineragrafi, analisis paleontologi, analisis geokimia batuan dan logam, analisis

X R D (X-ray defraction) dan pengambilan citra SEM (scanning electron microscope), dan

analisis inklusi fluida. Semua pekerjaan tersebut digunakan untuk menjawab masalah yang diteliti atau untuk menguji hipotesis.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitan geologi untuk thesis adalah untuk memperoleh informasi geologi daerah Sangon dan sekitarnya dan mineralisasi logam pada khususnya. Tujuan penelitian adalah untuk menerapkan suatu konsep atau model mineralisasi Au-Ag atau Au-Cu dan logam asosiasinya pada suatu bekas gunungapi purba di daerah Sangon, Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogyakarta. Tujuan lain adalah untuk menentukan secara kuantitatif kandungan logam-logam tersebut pada urat kuarsa apakah layak dieksploitasi. Tujuan secara praktis adalah sebagai informasi geologi tentang arah umum sebaran urat yang layak ditambang oleh penambang. Selama ini penambangan emas rakyat belum menggunakan informasi geologi sebagai dasar untuk menambang, tetapi hanya berdasarkan pada pengalaman.

1.4 Manfaat

Penelitian geologi untuk thesis ini meliputi dua hal, yang pertama bersifat umum yaitu tentang geologi daerah Sangon dan sekitarnya, Kabupaten Kulonprogo. Hasil penelitian geologi secara umum akan memberi informasi tentang geomorfologi, stratigrafi, dan struktur geologi. Secara asas manfaat hasil peneltian geologi umum kurang memberikan manfaat secara langsung kepada masyarakat. Secara keilmuanpun hanya menyumbangkan sedikit dalam bidang ilmu geologi.

Yang kedua adalah penelitian tentang mineralisasi logam, khususnya endapan hidrotermal dihubungkan dengan potensi logam Cu, Pb, Zn, Ag dan Au. Penelitian yang kedua lebih

bermanfaat, baik secara keilmuan maupun secara praktis. Secara geologi akan memberi kontribusi tentang mineralisasi logam, alterasi dan proses geologi penyebab adanya logam-logam tersebut. Meskipun penelitian ini hanya mencakup daerah yang kecil khususnya di Sangon, tetapi dapat memberi gambaran pada daerah yang lebih luas di Pegunungan Kulonprogo. Manfaat secara langsung adalah hasil penelitian dapat dipakai sebagai informasi bagi penambang emas di daerah Sangon, khususnya tentang arah umum sebaran urat. Informasi lainnya adalah kandungan logam khususnya emas dijumpai dalam jumlah sedikit, secara ekonomis tidak layak ditambang. Meskipun demikian pertambangan rakyat yang memperoleh sentuhan teknologi akan memberi hasil yang lebih baik dan menciptakan peluang kerja penduduk setempat.

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

Tema thesis adalah geologi daerah Sangon dan mineralisasi logam. Yang menjadi ruang lingkup penelitian ada dua hal yaitu (a) geologi daerah Sangon, meliputi geologi umum yang melibatkan geomorfologi, stratigrafi dan struktur geologi. Meskipun membahas geologi umum, akan tetapi pembahasan lebih ditekankan pada aspek produk gunungapi. Pembahasan lebih banyak didukung oleh data analisis geokimia dan petrologi. Penekanan ini karena memang secara geologi daerah Sangon dan sekitarnya adalah bekas gunungapi dan dikaitkan ruang lingkup kedua yaitu (b) mineralisasi logam pada intrusi andesit.

Gambar 1.1 Lokasi daerah penelitian, terletak di daerah Sangon, Kabupaten Kulonprogo, lebih kurang 45 km barat Yogyakarta

Lokasi penelitian mineralisasi

Semarang

Solo Pekalongan

Purworejo

Yogyakarta

Daerah penelitian Samodra Hindia Laut Jawa Pripih Tegalrejo Kaligondang K . T a n g k i s a n Banjaran Girigondo Trukan Tanabakal Grindang G.KUKUSAN 499 Gunungrejo Gunungkukusan Sibrokan G. KOPEK 420 G. DEPOK 161 G.CONDONG 352 198 115 G. SESEK 203 101 250 224 G.JERUK 355 50 50 150 200 126 117 80 G.DEMPO 92 48 61 124 106 126 G.SIDOWAYAH 202 251 150 200 100 150 50 50 100 100 100 200 248 256 G.SURU G.WATUAGLIK 111 100 150 247 322 143 G.REGO 359 Kokap 200 200 150 35 0 250 300 209 100 150 100 50 50 50 100 150 200 G.PAPAK 191 59 K.Puc angg ading 65 G.AMPON 103 85 50 276 229 G.KAMAL 141 Tangkisan Dua Papak Jogahan Balong K. Pl am pa ng Sangon Sengir K. _{G u} n t u r _{a n} 0 2 km 4

1.6 Lingkup Wilayah

Daerah penelitian terletak di Sangon dan sekitarnya, Desa Kalirejo, Kecamatan Kokap, dan sedikit wilayah Kecamatan Temon, Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogyakarta (Gambar 1.1). Luas daerah penelitian geologi lebih kurang (4 x 5) km2_{, sedangkan penelitian khusus yang}

berhubungan mineralisasi logam mencakup daerah yang kecil, lebih kurang (400 x 400) m2_.

Pada peta rupabumi yang diterbitkan oleh Bakosurtanal, daerah penelitian terletak pada sebagian lembar Bagelen (1408-213). Untuk mencapai wilayah daerah penelitian dapat dicapai dari Yogyakarta ke arah barat lebih kurang 45 km, melalui jalan Yogyakarta-Purworejo. Daerah penelitian dapat dicapai dengan mudah, dapat menggunakan kendaraan umum sampai terminal kecil di Sangon.

1.7 Keaslian Penelitian

Penelitian tentang mineralisasi emas (Au) dan asosiasinya (Cu, Pb, Zn dan Ag) adalah suatu penelitian yang sudah umum dikerjakan. Pada umumnya penelitian mineralisasi emas dan logam asosiasinya dikerjakan oleh perusahaan pertambangan pada tingkat eksplorasi. Misalnya eksplorasi emas di daerah Cikotok, Jawa Barat oleh PT. Aneka Tambang, eksplorasi emas di Batu Hijau, Nusa Tenggara Barat oleh PT. Newmont.

Secara teori penelitian mineralisasi Au dan asosiasinya sudah lazim dikerjakan, akan tetapi penelitian mineralisasi logam di Sangon, Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogyakarta adalah penelitian yang masih asli, tidak ada duplikasi baik pada tema maupun daerah penelitian.

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Studi Pustaka

Andesit adalah batuan beku berwarna kelabu, tekstur hipokristalin porfiritik, tersusun oleh mineral plagioklas, piroksen, hornblende, biotit, oksida Fe-Ti dan terletak pada massadasar gelas dan feldspar. Plagioklas, piroksen, biotit, dan oksida Fe-Ti dapat berbentuk fenokris maupun massadasar. Plagioklas sebagai mineral paling dominan, dengan komposisi antara andesin sampai oligoklas. Pada sistem tepi benua aktif, magma andesit berasal dari pelelehan parsial (partial melting) kerak samodra yang menunjam di bawah kerak benua (Wilson, 1989). Secara kimia andesit mempunyai kandungan SiO₂ berkisar dari (53-66)%. Disebut andesit basa atau basaltik bila kandungan SiO₂ antara (53-57)% dan andesit asam bila kandungan SiO₂ antara (57-66)%. Disebut andesit orogenik bila secara normatif seluruh piroksennya adalah hipersten dan K₂O kurang dari 4%. Data komposisi kimia batuan asal Kulonprogo pada Tabel 2.1 dipakai untuk menyusun Gambar 2.1, Gambar 2.2 dan Gambar 2.3. Gambar 2.1 adalah suatu grafik terminologi andesit orogenik (Gill, 1981), maka batuan asal Kulonprogo tersusun oleh andesit, andesit basa (andesit basaltik) dan basalt (nomor contoh WP-53). Bila ditinjau dari kandungan SiO₂ dan (Na₂O+K₂O) menurut klasifikasi Cox et al.(1979) yang disebut andesit adalah batuan volkanik yang mempunyai kandungan SiO₂ antara (52-63)% dan (Na₂O+K₂O) antara (1,75-7)% seperti tercantum pada Gambar 2.2. Afinitas magma batuan beku asal Kulon-progo adalah kalk-alkali ditentukan dari kandungan SiO₂ versus K₂O (Gambar 2.3). Secara geologi andesit banyak dijumpai di Pegunungan Kulonprogo yang merupakan batuan utama penyusun pegunungan ini. Sebagai penyusun utama maka potensi sumberdaya mineral yang paling potensial juga dijumpai pada andesit ini. Salah satu adalah potensinya adalah sebagai

6

Gambar 2.1 Penggambaran 5 contoh batuan asal progo (Tabel 2.1) pada model andesit orogen (Gill,1981). 2 contoh termasuk andesit, 1 sit basa dan 2 pada basalt (Wp53 dan WP56)

% SiO2 3,0 4,0 53 57 63 3 2 1 2,0 1,0 K - rendah Basa Asam K - sedang AN D ES IT A N D E SI T BA S A BA SA LT K - tinggi % K O2 WP50D WP51 WP55 WP53 WP56 Unsur WP-50D WP-51 WP-53 WP-55 WP-56

(% berat) G.Suru G.Kukusan Kalibuko G.Ijo Kalisonggo

SiO2 59,5 61,7 51,5 54,8 52 TiO2 0,62 0,42 0,76 0,05 1,19 Al2O3 16,26 16,19 15,74 16,36 17,05 Fe2O3 6,15 4,56 7,27 7,81 9,79 MnO 0,17 0,11 0,14 0,19 0,15 MgO 3,09 2,65 5,07 2,74 3,79 CaO 6,78 6,02 8,27 7,97 8,13 Na2O 3,6 3,49 2,59 3 3,33 K2O 0,99 1,23 1,04 0,94 1,01 P2O5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,15 H2O 2,55 2,45 3,99 4,86 3,32 Total 99 81 99 72 99,47 99,62 99,91

Tabel 2.1 Komposisi kimia batuan asal Kulonprogo

tempat terbentuknya logam mulia (Au, Ag) dan himpunan logam lain (Cu, Pb, Zn) yang terdapat bersamanya.

Pegunungan Kulonprogo terletak di Kabupaten Kulonprogo, Daerah Istimewa Yogya-karta. Pada peta fisiografi-tektonik Jawa Tengah Selatan (Gambar 2.4), Pegunungan Kulon-progo adalah kelanjutan dari Pegunungan Serayu Selatan, disebut KulonKulon-progo High (Suyanto dan Roskamil, 1975). Di timur dan utara Kulonprogo High dibatasi oleh gunungapi Kuarter , di barat dibatasi oleh Kebumen High dan Kebumen Low, dan di selatan berbatasan dengan dataran pantai Samodra Hindia.

Pegunungan Kulonprogo hampir seluruhnya dibentuk oleh bekas gunungapi purba, dan sebagian kecil oleh batuan silisiklastik dan batugamping. Morfologi Pegunungan Kulonprogo hampir seluruhnya dibentuk oleh produk gunungapi, bahkan beberapa bekas pusat kegiatan gunungapi masih tersisa, antara lain Gunung Ijo di selatan, Gunung Gajah di tengah, dan Gunung Menoreh di utara. Batuan penyusun pegunungan ini adalah intrusi andesit dan dasit, breksi volkanik, tuf, lahar, dan lava (Van Bemmelen, 1949). Batuan tertua yaitu batupasir kuarsa Eosen dijumpai di beberapa tempat tetapi tidak luas dan tersebar tidak merata, sedangkan batu-gamping membentuk morfologi karst pada tepi pegunungan di bagian timur laut. Tenaga endo-gen bersifat vertikal membentuk kubah Kulonprogo dengan bagian tepinya membentuk sesar-sesar turun radial terjadi pada akhir Miosen Awal. Selanjutnya gerak-gerak lempeng Hindia-Australia menyebabkan daerah terangkat sehingga semua daerah Kulonprogo menjadi daratan, dan proses eksogenik bekerja pada daratan ini. Interaksi tenaga endogen dan eksogen yang bekerja di daerah ini menyebabkan Gunungapi Andesit Tua mengalami denudasi sampai batuan intrusinya tersingkap. Hasil interaksi dua tenaga tersebut membentuk bentang alam volkanik terdenudasi yang dikenal sebagai Pegunungan Kulonprogo atau Kulonprogo High.

7

Gambar 2.3 Penggambaran unsur K O versus SiO pada diagram2 2

Peccerillo dan Taylor (1977). Afinitas batuan asal Kulonprogo (Tabel 2.1) adalah kalk-alkali

2 2 40 50 60 70 % berat SiO2 % b e ra t N a O d a n K O 2 2 16 8 12 4 14 6 10 2

Gambar 2.2 Klasifikasi batuan volkanik (Cox ., 1979). Batuan asal Kulonprogo (Tabel 2.1) pada klasifikasi ini masuk andesit dan 1 contoh basalt (Wp53)

Batuan tertua yang tersingkap di Kulonprogo adalah Formasi Nanggulan. Secara tidak selaras di atasnya terdapat batuan volkanik Formasi Andesit Tua (FAT). Di atas FAT dijumpai dua fasies batugamping yaitu Formasi Sentolo dan Formasi Jonggrangan, dan sebagai endapan termuda yaitu endapan alluvial. Bagian bawah Formasi Nanggulan tersusun oleh batupasir, serpih, batulempung dengan sisipan batubara. Pada bagian bawah formasi ini dijumpai fosil Foraminifera besar yaitu Nummulites djogjakartae. Formasi Nanggulan diendapkan pada lingkungan paralik, tetapi pada bagian atas diendapkan pada lingkungan neritik atau tepi benua. Batupasir banyak mengandung kuarsa yang menunjukkan indikasi asal benua yang sama seperti endapan berumur Eosen di Bayat, Klaten. Formasi Nanggulan berumur Eosen Tengah-Eosen Akhir (P14-P16) dan tebalnya 100 meter (Marks, 1957; Suyanto dan Roskamil, 1975).

FAT tersusun oleh batuan intrusi dangkal andesit dan dasit, breksi andesit, tuf dan lava. Batuan mempunyai komposisi dari andesit basaltik sampai andesit. Penanggalan absolut meng-gunakan isotop K-Ar pada batuan volkanik di lima tempat menunjukkan umur batuan adalah (29,62-25,35) juta tahun yang lalu atau Oligosen Akhir (Soeria-Atmadja et al., 1991). Pada batuan sedimen berbutir halus sebagai sisipan yang dijumpai pada breksi volkanik mengandung fosil Foraminifera plaktonik yang menunjukkan umur N3-N5 atau Oligosen Akhir sampai Miosen Awal (Pringgoprawiro dan Riyanto, 1988 dalam Soeria-Atmadja et al., 1991). Dua fasies batugamping berkembang di tepi batuan FAT yaitu Formasi Sentolo dan Formasi Jonggrangan. Formasi Sentolo didominasi oleh napal dan batugamping yang diendapkan pada lingkungan neritik sampai batial pada Kala Miosen Awal-Pliosen (N4-N18). Tebal formasi ini

8 KULONPROGO HIGH Yogyakarta Purworejo Banyumas Bobotsari Low Kebumen Purwokerto Banjarnegara Bumiayu Magelang KEBUMEN LOW

PETA FISIOGRAFI TEKTONIK JAWA TENGAH SELATAN

(Suyanto dan Roskamil, 1975)

CITA NDU Y LO_W BES UKI H IGH MAJ_ENA NG HIG_H WANGON DEPRESSION MAJE_NAN G DEP_RES SION GABO_N HIGH KEBUMEN HIGH NORTH SERAYU MOUNTAINS

Daerah penelitian 0 10 20 km

Gambar 2.4 Daerah penelitian terletak di , suatu tinggian yang tersusun dari batuan asal gunungapi dan batugamping.Bagian utara dan timur berbatasan dengan gunungapi Kuarter, bagian barat dengan dan , sedangkan bagian selatan dengan dataran pantai Samodra Hindia

Kulonprogo High

Kebumen

Aluvium sebagai endapan termuda, terbentuk dari produk erosi formasi yang lebih tua, terdiri dari material berukuran lempung hingga bongkah

Formasi Andesit Tua (FAT) tersusun oleh batuan intrusi (andesit dan dasit), breksi volkanik, agglo-merat, tuf, tuf lapili, dan leleran lava

Formasi Nanggulan tersusun oleh batupasir, batu-lempung, dengan sisipan batubara. Bagian bawah formasi banyak dijumpai fosil

dan Gastropoda Foraminifera besar

Formasi Jonggrangan tersusun oleh batugamping reef dan napal.

Formasi Sentolo terdiri dari batugamping berlapis dan napal, pada napal banyak dijumpai

Foramini-fera planktonik

Gambar 2.5 Kolom stratigrafi regional Pegunungan Kulonprogo, disusun dari kompilasi beberapa peneliti terdahulu (Suyanto dan Roskamil, 1975; Pringgoprawiro dan Riyanto, 1986; dan Soeria-Atmadja .,1991)et al

9 JAVA J A V A S E A BA N_G KA BLITUNG HINDIAN OCEAN Appro ximate south eastlim it of C retac eous conti nenta l crus t Appro ximate north west limit o f Cret aceous melan ge Approximate edge of continental shelf of late Oligocene-early Miocene age Cretaceous (and older?) Granite

volcanic and metamorphic rocks C re ta c e o u s g ra n it e a n d m e ta m o rp h ic ro c k s

Melange of very early Tertiary (and Cretaceous?) Age

Gambar 2.6 Pulau Jawa bagian barat dan tengah pada Oligosen - awal Miosen adalah tepi paparan benua (Hamilton, 1979). Pada kala tersebut daerah Sangon sebagai bagian Pegunungan Kulonprogo terletak di tepi paparan benua