PERKEMBANGAN STRATIGRAFI CEKUNGAN PALEOGEN – NEOGEN
PERKEMBANGAN STRATIGRAFI CEKUNGAN PALEOGEN – NEOGEN
DAN POTENSI HIDROKARBON DI DAERAH BANJARNEGARA –
DAN POTENSI HIDROKARBON DI DAERAH BANJARNEGARA –
PURBALINGGA JAWA TENGAH
PURBALINGGA JAWA TENGAH
Oleh : Oleh :
S. Bachri, D.A. Agustiyanto, dan E.
S. Bachri, D.A. Agustiyanto, dan E. SlametoSlameto
I.
I. PENDAHULUPENDAHULUANAN
Daerah Pegunungan Serayu Utara terletak di
Daerah Pegunungan Serayu Utara terletak di pinggiran Blok Sunda yang merupakanpinggiran Blok Sunda yang merupakan kerak benua, yang berbatasan dengan lempeng lain (Pubellier dkk, 2005, Gambar kerak benua, yang berbatasan dengan lempeng lain (Pubellier dkk, 2005, Gambar 1).
1).
Gambar 1. Peta menunjukkan posisi daerah penelitian di ujung tenggara Blok Gambar 1. Peta menunjukkan posisi daerah penelitian di ujung tenggara Blok
Sunda yang berbatasan dengan Blok Sumba (Pubellier dkk., 2005). Sunda yang berbatasan dengan Blok Sumba (Pubellier dkk., 2005). Sela
Selain in terlterletak di etak di daerdaerah ah busubusur r magmmagmatik, daerah atik, daerah penepenelitilitian an jugjuga a terleterletak tak didi kawasan tektonik aktif, sebagaimana ditunjukkan oleh peta perkembangan zone kawasan tektonik aktif, sebagaimana ditunjukkan oleh peta perkembangan zone tunjaman (Katili, 1989, Gambar 2), serta peta lajur magmatik (Soeria-atmadja tunjaman (Katili, 1989, Gambar 2), serta peta lajur magmatik (Soeria-atmadja dkk., 1994). Konsekuensi dari posisi tektonik regional tersebut akan berdampak dkk., 1994). Konsekuensi dari posisi tektonik regional tersebut akan berdampak pada perkembangan stratigrafi dan struktur, khususnya selama Paleogen dan pada perkembangan stratigrafi dan struktur, khususnya selama Paleogen dan Neogen.
Gambar 2. Peta yang menunjukkan perkembangan zone tunjaman di Indonesia bagian barat, sejak pra-Tersier hingga kini (Katili, 1989).
Penelitian Evolusi Cekungan Paleogen – Neogen Jawa Bagian Tengah untuk tahun anggaran 2008 sebagian besar terletak di daerah Banjarnegara dan Purbalingga, dan sedikit wilayah Wonosobo, Kendal dan Pekalongan, dengan kordinat 109 o15’
00” 109o52’30” BT dan 7o07’30” – 7o30’00” LS (Gambar 3). Satuan batuan yang
menjadi titik berat penelitian adalah satuan batuan Paleogen (Formasi Worawari) dan satuan batuan Neogen, yaitu Formasi Merawu, Formasi Penyatan, Formasi Tapak dan Formasi Kalibiuk.
II. PERKEMBANGAN STRATIGRAFI
Berdasarkan hasil pengukuran stratigrafi beserta data analisis paleontologi, maka susunan stratigrafi di daerah penelitian adalah sebagai berikut (Tabel.1).
Tabel 1. Korelasi Stratigrafi Daerah Banjarnegara dan Purbalingga (Kompilasi dan modifikasi berdasarkan Condon drr, 1975; Djuri, 1975)
II.1. Formasi Worawari atau Batuan Paleogen Serayu Utara
Formasi Worawari, atau sebelumnya disebut Batuan Paleogen Serayu Utara (Condon dkk., 1975), atau juga disebut / disetarakan dengan Formasi Totogan (Condon dkk., 1996) tersingkap paling panjang di Kali Worawari, meskipun di banyak tempat tertutup oleh longsoran. Di Kali Tulis, secara setempat-setempat tersingkap di lintasan bagian selatan, mulai sekitar muara Sungai Sidawangi ke arah selatan. Karena singkapan satu sama lainnya terpisah-pisah relatif jauh, maka pada formasi ini tidak dilakukan pengukuran stratigrafi secara menerus. Di tempat lain, misal di Kali Tengah, batuan yang diduga masih merupakan bagian dari Formasi Worawari tersingkap setempat dan menunjukkan adanya fosil jejak dari jenis Nereite yang menunjukkan lingkungan laut dalam (abisal). Kemunculan batuan Paleogen secara terbatas di Kali Tengah tersebut diduga dikontrol oleh sesar naik.
II.2. Formasi Merawu
Formasi Merawu (Condon dkk.,1975) mempunyai lokasi tipe di Kali Merawu, namun singkapan di sepanjang Kali Merawu sebagian besar tertutup oleh material longsoran dari formasi tersebut, yang sebagian besar terdiri atas batulempung yang mudah longsor. Pada peta geologi edisi ke dua Lembar Banjarnegara dan Pekalongan (Codon dkk.,1996), nama Formasi Merawu tidak digunakan lagi, dan sebagai gantinya digunakan nama Formasi Rambatan, yang tipe lokasinya jauh di luar daerah Banjarnegara, dan belum tentu keduanya memiliki kesetaraan. Oleh karenanya, dalam laporan ini, nama Formasi Merawu tetap digunakan.
Formasi Merawu tersingkap baik di Kali Tulis dan juga di Kali Merawu, dan dapat dibagi menjadi dua anggota, yaitu bagian bawah atau anggota batulempung, dan bagian atas atau anggota batupasir.
II.3. Formasi Penyatan
Formasi Penyatan (Van Bemmelen, 1937) atau disebut Formasi Halang oleh Djuri (1975) tersingkap baik di tebing Kali Keang di Desa Longkeyang Kabupaten Pemalang. Formasi ini juga tersingkap baik di Kali Polaga, sekitar 1 km di sebelah barat singkapan di Kali Keang. Bagian bawah atau kontak dengan Formasi Merawu tidak dijumpai, namun menurut beberapa peneliti sebelumnya (Djuri, 1975; Condon dkk.,1975), atas dasar data umur, formasi ini dinyatakan mempunyai hubungan selaras dengan Formasi Merawu.
II..4. Formasi Tapak
Formasi Tapak tersingkap baik di Kali Karang, di bawah dam, Desa Makam, Kecamatan Rembang, Kabupaten Purbalingga. Formasi ini tersusun oleh batulempung gampingan yang kaya aka fosil foraminifera kecil, diselingi oleh lapisan-lapisan batupasir sedang hingga kasar, sampai setebal 40 cm. Setempat dijumpai konglomerat dengan komponen batupasir dan batulempung gampingan yang diduga merupakan hasil penggerusan pada Formasi Tapak sendiri .Di beberapa horizon dijumpai lapisan yang kaya akan pecahan cangkang moluska, serta lapisan tipis, beberapa centimeter tebalnya, yang mengandung laminae karbon. Secara umum perbandingan antara batupasir dan batulempung sekitar 30 : 70.
II.5. Formasi Kalibiuk
Pengamatan serta pengukuran stratigrafi terinci pada Formasi Kalibiuk dan Tapak di Kali Karang menunjukkan adanya perbedaan susunan batuan pada kedua formasi tersebut. Perbedaan tersebut ditunjukkan oleh semakin sedikitnya serta menipisnya
sisipan – sisipan batupasir dalam Formasi Kalibiuk dibanding pada Formasi Tapak. Disamping itu, pada Formasi Kalibiuk lebih banyak dijumpai lapisan tipis (beberapa centimeter) yang mengandung pecahan moluska serta karbon, serta dijumpainya konglomerat tebal sampai sekitar 2 meter yang mengandung komponen batulempung, batupasir, serta pecahan batubara. Batupasir kasar dijumpai sebagai lapisan menerus maupun lensa-lensa endapan alur yang tipis (beberapa centimeter) dalam Formasi Kalibiuk. Formasi Kalibiuk juga tersingkap di Kali Tambra. Fosil moluska berupa gastropoda dan pelesipoda juga dijumpai Selain di Kali Karang. Formasi ini juga tersingkap di Kali Muli dan Kali Tuntunggunung (Buaran).
III. ANALISIS BATUAN INDUK
Selama penelitian di bagian tengah Pegunugan Serayu Utara ini telah ditemukan satu rembesan minyak bumi di daerah Kalibening, tepatnya di tepian Kali Gintung, Pada koordinat 07o 14’ 45,4 LS dan 109o 34’ 46,0” BT (Foto 1). Minyak bumi
berwarna coklat kekuningan yang keluar dari batulempung yang diduga bagian dari Formasi Merawu.
Kandungan Karbon Organik (TOC)
Berdasarkan analisis TOC dan pirolisis rock eval pada kelima sampel batulempung / serpih maka dketahui bahwa sampel batulempung Paleogen memiliki kandungan TOC masing-masing 0,37% dan 0,50 %, lebih tinggi dari ketiga sampel batulempung Neogen, yaitu 0,61% dan 0,92% dan 0,69%. Demikian pula halnya dengan jumlah total hidrokarbon (Py), yaitu gabungan antara jumlah hidrokarbon bebas (S1) dan jumlah hidrokarbon yang dilepaskan dari kerogen (S2), nilainya lebih besar pada sampel-sampel Neogen, yaitu antara 0,75 sampai 1,88 mg/g batuan, dibanding pada sampel batuan Paleogen (0,63 dan 0,83 mg/g).
Kualitas Batuan Induk
Kualitas batuan induk, baik batuan paleogen maupun Neogen di daerah penelitian adalah buruk sampai sedang, didasarkan pada nilai TOC vs S2 . Demikian pula berdasarkan persentase TOC dan HI (Indeks Hidrogen. dapat diklasifikasikan bahwa kualitas batuan induk Paleogen dan Neogen buruk sampai sedang.
Sementara itu, dari diagram komposisi ekstrak/minyak menunjukkan bahwa sampel batulempung Paleogen dan Neogen memiliki tingkat kematangan yang relatif sama. Sementara dari penggambaran nilai persentase TOC vs jumlah organic extract tampak bahwa dua sampel batulempung Neogen, yaitu 08SB10I dan 08ED35B, menunjukkan kualitas batuan induk yang lebih baik dibanding sampel lainnya.
Korelasi Batuan Induk dan Rembesan Minyak ,dan Tipe Kerogen
Berdasarkan analisis sidikjari kromatografi gas, tampak bahwa samplel 08ED35B paling mirip dengan sampel minyak, sehingga dapat diartikan bahwa sampel tersebut merupakan batuan induk dari rembesan minyak di Kali Gintung. Sementara itu, berdasarkan diagram Pristanen/n-C17 vs Phytanen/n-C18 , maka dapat diketahui tipe kerogen dan asal material organik. Dari kelima sampel batulempung, ternyata hanya sampel 08ED35B yang memiliki kerogen tipe III, dengan material organik campuran dari laut dan darat. Adapun sampel lainnya memiliki kerogen tipe II, dengan material organik berasal dari darat.
Dari diagram komposisi sterana dapat diketahui bahwa organisme pada seluruh sampel yang dianalisis merupakan organisme akuatik. Dalam hal ini ditafsirkan berasal dari laut dangkal, mengingat batuan Neogen , khususnya Formasi Merawu bagian bawah mempunyai lingkungan pengendapan laut dangkal, yang ke arah atas berangsur menjadi lingkungan pasang surut. Adapun lingkungan pengendapan batuan Paleogen (Formasi Worawari), seperti dibahas pada bab sebelumnya adalah laut dalam. Lingkungan yang lebih dalam ini mungkin yang menyebabkan kandungan karbon organik pada batuan Paleogen lebih rendah dibanding pada batuan Neogen.
Foto 1. Rembesan minyak bumi pada batulempung yang
diduga bagian dari Formasi Merawu.
IV. KESIMPULAN
Sejak Paleogen hingga Neogen Akhir daerah penelitian mengalami perubahan laju sedimentasi dan penurunan cekungan yang mengakibatkan terjadinya perubahan lingkungan pengendapan. Perubahan laju penurunan dan sedimentasi diduga karena pengaruh keguatan tektonik dan gunungapi.
Pada Paleogen Akhir daerah penelitian merupakan laut dalam yang dipengaruhi kegiatan tektonik aktif sehingga terjadi longsoran-longsoran bawah laut yang mengakibatkan terjadinya endapan turbidit Formasi Worawari. Pada akhir Paleogen Atas terjadi pula longsoran-longsoran yang mengakibatkan terbentuknya endapan
olistostrom Formasi Worawari, yang tersusun oleh matriks lempung dan bongkah-bongkah batugamping numulit, batupasir kasar – sangat kasar, serta konglomerat. Setelah itu pada umur N3 terjadi pengangkatan diikuti oleh pendangkalan dan akhirnya diikuti oleh proses erosi. Sebagai akibatnya terjadi rumpang umur antara Formasi Worawari yang paling muda berumur N2 dengan Formasi Merawu yang berumur paling tua N4.
Formasi Merawu (Miosen Tengah – Miosen Akhir) diendapkan sebagai endapan pasang-surut, terdiri atas fasies dataran lumpur dan fasies dataran pasir. Bagian atas Formasi Merawu tidak tersingkap di lapangan, mungkin karena tertutup oleh endapan volkanik muda. Formasi Penyatan yang tersingkap di Longkeyang, yang berumur N18-N19, diduga merupakan bagian atas dari Formasi penyatan yang berdasarkan struktur sedimen dan kandungan fosilnya mencirikan endapan turbidit laut dalam, mungkin batial.
Secara tidak selaras, Formasi penyatan ditindih oleh Formasi Tapak dan Kalibiuk. Susunan litologi dan struktur sedimen pada Formasi Kalibiuk dan Tapak mengindikasikan lingkungan laut dangkal hingga transisi. Formasi Kalibiuk yang menunjukkan lebih bersifat karbonan, serta lebih banyak mengandung konglomerat, diduga terbentuk pada kondisi yang lebih dekat dengan darat, dibanding Formasi Tapak. Berdasarkan kandungan fosil foraminifera kecil, Formasi Tapak berumur N19, sementara Formasi Kalibiuk berumur N19-N20.
Formai Kalibiuk secara tidak selaras ditindih oleh Formasi Ligung yang merupakan sedimen darat dengan lensa-lensa batubara dan breksi andesitan dengan augit dan horenblende dari Gunung Korakan (Bemmelen, 1937). Formasi Ligung secara tidak selaras ditindih oleh endapan Kuarter, yaitu Breksi Lembah Serayu, Batuan Gunungapi Jembangan , serta batuan gunungapi muda.
Berdasarkan analisis sidikjari kromatografi gas , maka disimpulkan bahwa samplel 08ED35B paling mirip dengan sampel minyak, sehingga dapat diartikan bahwa sampel tersebut merupakan batuan induk dari rembesan minyak di Kali Gintung. Dari kelima sampel batulempung, hanya sampel 08ED35B yang memiliki kerogen tipe III, dengan material organik campuran dari laut dan darat. Adapun sampel lainnya memiliki kerogen tipe II, dengan material organik berasal dari darat.
DAFTAR PUSTAKA
Condon, W.H., Pardiyanto, L. & Ketner, K.B., 1975. Peta Geologi Lembar
Banjarnegara dan Pekalongan, skala 1 : 100.000, Direktorat Geologi, Bandung.
Condon, W.H., Pardiyanto, L., Ketner, K.B., Amin, T.C., Gafoer, S. dan
Samodra, H., 1996. Peta Geologi Lembar Banjarnegara dan Pekalongan, Jawa, skala 1 : 100.000 , Edisi ke 2, Puslitbang Geologi, Bandung.
Djuri, M., 1975. Peta Geologi Lembar Purwokerto dan Tegal, Jawa, skala 1 : 100.000 . Direktorat Geologi, Bandung.
Katili, J.A., 1989. Evolution of the Southeast Asian Arc Complex. Geol. Indon. V12, n 1, p. 113-143.
Koesoemadinata, R.P., 1980. Geologi Minyak - dan Gas Bumi , Penerbit ITB, Edisi ke dua Jilid 2296 p.
Ronov, A.B.,1958. Organic carbon in sedimentary rocks (in relation to the presence of petroleum. Geochemistry v.5, p.510-536.
Schrayer, G.J. & Zarella, W.M., 1963. Organic geochemistry of shales, I. Distribution of organic matter in the siliceous Mowry Shale in Wyoming. Geochim. et Cosmochim. Acta, v.27, p.1033-1046.
Pubellier, M., Rangin, C., & Le Pichon, X., 2005. Deep Offshore Tectonics of Southeast Asia, A Synthesis of deep marine data in Southeast Asia. Memoires de la Société géologique de France, 2005, n.s., no176.
Soeria-Atmaja, R., Maury, R.C., Bellon, H., Pringgoprawiro, H., Polve, M. &
Priadi, B., 1991. The Tertiary magmatic belts in Java. The proceedings of the Silver Jubilee Symposium on the Dynamics of Subduction and Its Products. Research and Development Center for Geotechnology-LIPI, Yogyakarta, Sept. 17-19, 1991.
Van Bemmelen, R.W, 1937. Toelichting bij Blad 66 (Karangkobar), Geol Kaar van Java, 1 : 100.000. Dienst Mijn Bouw Ned, Indie, Jakarta.
