polanya, yaitu: Pola Meratus (timurlaut-baratdaya), Pola Sunda (utara-selatan), dan Pola Jawa (barat-timur).
Berdasarkan litologi penyusun yang terlihat pada geologi regional, dugaan adanya proses alterasi tersebut disebabkan adanya proses intrusi dan gunung api tersier. Gerakan massa juga mugkin terjadi apabila terdapat ketidakstabilan lereng. Hal ini terbukti di lokasi penelitian yang terletak di Desa Klesem dan sekitarnya, Kecamatan Kebonagung, Kabupaten Pacitan, Jawa Timur pada tahun 2017 mengalami gerakan massa atau tanah longsor hingga menimbulkan korban jiwa, gambaran kondisi longsor dapat dilihat di gambar 3. Kondisi tersebut mendorong dilakukannya penelitian ini untuk mengidentifikasi zona alterasi hidrotermal yang dapat mengindikasikan zona rawan gerakan massa yang ada di daerah yang diteliti ini.
2. Metode Penelitian
Penelitian dilakukan melalui pemetaan geologi dan pengeplotan persebaran titik longsor menggunakan peta topografi berskala 1: 25.000. Analisis petrografi dilakukan untuk menentukan jenis batuan dan intensitas beserta jenis dari alterasi hidrotermal.
Pada tahap ini dilakukan analisis yang menggunakan metode pengamatan petrografi dan analisis melalui aplikasi pengolah data GIS yaitu ArcMap dan ArcCatalog 10.4. Software
Arcmap dan ArcCatalog 10.4 berguna untuk mengolah dan menyatukan data – data yang
diperlukan seperti peta geologi (gambar 3), peta zonasi intensitas alterasi hidrotermal (gambar 4), dan peta zonasi jenis alterasi hidrotermal (gambar 5). Analisis dengan menggunakan metode petrografi digunakan untuk mengetahui kondisi mineralogi batuan terutama mineral alterasi dan intensitas alterasinya menggunakan metode point counting.
3. Data
3.1. Deskripsi Lapangan Batuan Penyusun Lokasi Penelitian
Berdasarkan hasil pemetaan permukaan, lokasi penelitian seluruhnya tersusun oleh enam satuan batuan antara lain satuan breksi andesit yang menjari dengan satuan lava andesit, satuan breksi polimik, satuan floatstone, satuan intrusi andesit dan satuan endapan alluvial. Pengamatan petrologi makroskopis batuan adalah sebagai berikut:
3.1.1. Satuan Batuan Breksi Andesit
Secara megaskopis satuan ini terdiri dari litologi berupa breksi andesit. Breksi andesit berwarna abu-abu kecoklatan, belum terkonsolidasi dengan baik, ukuran fragmen 3 cm – 1 m dengan matriks berukuran pasir kasar, bentuk fragmen angular-subangular, sortasi buruk, kemas terbuka, struktur masif, fragmen tersusun atas andesit (IUGS,1976) dengan matriks berupa tuff (Fisher and Schmincke, 1984). Satuan ini memiliki ketebalan 500 m. Tersusun atas litologi berupa breksi andesit berukuran pasir kasar hingga bongkah. Satuan ini memiliki struktur masif. Kondisi di lapangan dalam kondisi segar dan sebagian dalam kondisi lapuk dan mengalami pelapukan membola. Kenampakan di lapangan dari satuan batuan ini dapat dilihat pada gambar 2.
3.1.2. Satuan Lava Andesit
Satuan ini memiliki satu variasi litologi yaitu lava andesit berwarna abu-abu kehitaman, ukuran fragmen 3-54 cm, sortasi buruk, kemas terbuka, strukur masif dan lava bantal, tersusun atas andesit (IUGS,1976).
3.1.3. Satuan Breksi Polimik
Satuan ini terendapkan secara tidak selaras diatas satuan breksi andesit A. Satuan ini memiliki pelamparan 15% meliputi Desa Karanganyar, Gawang, Sidomulyo, dan Katipugal, Kecamatan Kebonagung. Satuan ini memiliki tebal 300 m. Tersusun oleh dua litologi berupa
breksi andesit dan batupasir karbonatan. Kondisi di lapangan memiliki kenampakan segar sehingga dapat teramati struktur sedimen berupa gradasi normal, dan slump pada satuan ini namun satuan ini belum terkonsolidasi dengan baik.
Secara megaskopis breksi polimik berwarna abu-abu kecoklatan, belum terkonsolidasi dengan baik, ukuran fragmen 3-51 cm dengan matriks berukuran pasir kasar, sortasi buruk, bentuk fragmen angular-subangular, kemas terbuka, fragmen tersusun atas dasit teralterasi, floatstone, pumis, dan kuarsa dengan matriks berupa micritic sandstone (Mount, 1985).
Sedangkan batupasir karbonatan secara megaskopis berwarna hitam, tingkat konsolidasi sedang, berukuran 2-10 mm, sortasi baik, kemas tertutup, struktur perlapisan. Komposisi: kuarsa, hornblenda, material karbonatan, dan litik
3.1.4. Satuan Floatstone
Secara megaskopis batuan berwarna abu-abu keputih-putihan, ukuran butir 1mm – 100 mm (matriks <1 mm & fragmen 2 mm – 100 m), sortasi buruk, kemas terbuka, matrix supported, struktur massif berlapis dan terkristalin. Komposisi : fosil alga (15%) , fosil foraminifer besar (10%), kalsit (60%) dan mineral karbonat (15%). Nama batuan : Floatstone (Embry & Klovan, 1971)
3.1.5. Satuan Intrusi Andesit
Satuan ini memotong litologi mulai dari breksi andesit hingga floatstone dan secara tidak selaras berada di bawah satuan lava andesit dan sauan breksi andesit B dengan palamparan sebanyak 5% yang mencakup Desa Kebonagung, Karanganyar, Gawang, dan Sidomulyo, Kecamatan Kebonagung, Kabupaten Pacitan. Ketebalan lapisan ini tidak dapat diperkirakan dikarenakan kurangnya data seperti data geolistrik yang dapat digunakan untuk memperkirakan ketebalan satuan ini.
Secara megaskopis batuan ini memiliki warna abu-abu kehitam-hitaman, ukuran kristal 0,1-4 mm(fenokris: 2-4 mm, massa dasar 0,1 mm), derajat kristalinitas holokristalin, bentuk kristal euhedral-subhedral, tekstur porfiroafanitik, struktur masif, komposisi: plagioklas, piroksen, mineral mafik.
3.1.6. Endapan Alluvial
Secara megaskopis endapan berwarna cokelat kehitam-hitaman, ukuran butir lanau – kerikil, bentuk butir subrounded dan kompaksi rendah. Komposisi : material lapukan batugamping dan andesit yang tertransport.
3.2. Deskripsi Petrografis Batuan Penyusun Lokasi Penelitian
Keterangan megaskopis perlu dilengkapi dengan deskripsi mikroskopis yang dapat dilihat dari sayatan tipis untuk penentuan jenis alterasinya. Adapun deskripsi ini dilakukan pada setiap sampel dalam satuan batuan. Satuan breksi andesit diwakili dengan sampel nomer 6, satuan lava andesit ditunjukkan dengan sampel nomer 5, sampel nomer 1 mewakili satuan breksi polimik, sampel noomer 3 dan 4 menunjukkan satuan floatstone, sampel nomer nomer 2 dan 7 menunjukkan satuan intrusi andesit, dan terakhir satuan endapan alluvial tidak diamati secara petrografis. Adapun deskripsi mikroskopisnya adalah sebagai berikut:
3.2.1 Satuan Breksi Andesit
Satuan ini terwakili oleh matriks dari batuan . Batuan berwarna colorless kecoklat -coklatan (//), hitam keabu - abuan (X), dengan tekstur ukuran butir fragmen dengan ukuran butir 0,5 – 1 mm dan matriks dengan ukuran butir <0,025 mm, tekstur batuan berdasarkan derajat kebundaran butir angular, tekstur berdasarkan hubungan antar butir grain supported, Tipe porositas batuan interpartikel. Komposisi mineral dalam batuan tersusun oleh piroksen 5%, plagioklas 25%, hornblenda 5%, klorit 20% dan matriks berupa gelas volkanik (5%), mikrolit plagioklas(40%).
Warna colourless kecoklat - coklatan (//), abu-abu kehitam – hitaman (X), dengan tekstur porfiroafanitik, komposisi fenokris 60% dengan ukuran kristal 0,5 – 2 mm dan massa dasar 40% dengan ukuran kristal <0,025 mm, derajat kristalisasi holokristalin, dan hubungan antarkristal hipidiomorfik granular. Batuan ini memiliki tekstur khusus berupa trakitic. Komposisi mineral dalam batuan meliputi fenokris : plagioklas (40%), piroksen 10%, klorit (sekunder) 10% massa dasar :mikrolit plagioklas 30%, gelas vulkanik 10%.
ii. Satuan Breksi Polimik
Sayatan pada satuan ini terwakili pada matriksnya. Batuan berwarna colourless kecoklat
-coklatan (//), hitam keabu - abuan (X), dengan tekstur ukuran butir fragmen : 0,4 – 1,5 mm
dan matriks dengan ukuran butir <0,025 mm, tekstur pada batuan: angular, sortasi buruk, alterasi sedang. Komposisi material dalam batuan meliputi, kuarsa 30%, plagioklas 30%, mineral opak 15%, serisit 15%, mineral lempung 10%.
iii. Satuan Floatstone
Secara mikroskopis batuan berwarna hitam keabu-abuan (//), hitam (x), ukuran butir 1,5 mm - >4 mm (matriks 1,5 mm – 2 mm & fragmen >4 mm),sortasi buruk, kemas terbuka, matrix supported, porositas intrapartikel dan venestra, morfologi semen blocky dan bentuk semen equant. Komposisi : sparit (15%), mikrit (30%), alga (20%), fosil foraminifera besar (15%), kalsit (20%) sebagai matriks. Nama batuan : Floatstone (Embry & Klovan, 1971).
iv. Satuan Intrusi Andesit
Satuan ini berwarna abu-abu hingga hitam keabu-abuan, tingkat kristalinitas holokristalin, ukuran kristal 0,1-4 mm(fenokris 4 mm dan massa dasar 0,1 mm) bentuk dan hubungan antarkristal euhedral, tekstur umum ekuigranular, dengan tekstur mineral hubungan antar butir porfiritik, idiomorfik, komposisi Ortopiroksen 30%, Plagioklas 30%, Mineral Opak 20%, Klorit 20%
4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Persebaran Area Alterasi Hidrotermal, Intensitas Alterasi Hidrotermal dan Titik Longsor
Kenampakan litologi di lapangan sudah menunjukkan adanya alterasi yang dapat dilihat dari warna batuan yaitu hijau dan putih. Persebaran alterasi ini menunjukkan adanya intensitas alterasi yang tinggi pada wilayah utara, selatan dan barat. Hal ini juga dibuktikan dari hasil analisis petrografi yang menunjukkan adanya dua tipe alterasi yang berbeda pada wilayah penelitian ini.
Jenis alterasi pertama yang dapat dijumpai yaitu alterasi serisitik. Penciri dari alterasi ini yakni hadirnya mineral serisit dalam batuan yang ditemui pada satuan breksi polimik. Alterasi serisitik terjadi pada bagian timur daerah penelitian. Jenis alterasi ini melingkupi hampir 30% daerah penelitian. Adapun jenis alterasi yang kedua yaitu alterasi propilitik yang dicirikan dengan mineral klorit dan epidot. Tipe alterasi ini menyebar hampir ke seluruh bagian daerah penelitian. Mineral – mineral ini banyak ditemui pada satuan batuan lava andesit dan breksi andesit. Perbedaan jenis alterasi ini dapat diperkirakan dipicu oleh adanya perbedaan komposisi batuan. Perbedaan alterasi ini juga bisa disebabkan suhu dan kimia fluida yang menimbulkan alterasi hidrotermal. Hal ini nampak pada breksi polimik dengan variasi fragmennya yang dapat menimbulkan perbedaan resistensi mineral pada batuan sehingga jenis alterasi yang didapat pun berbeda dibanding dengan lava andesit dan breksi andesit. Hal variatif lainnya selain jenis alterasi yaitu intensitas alterasi. Perbedaan intensitas alterasi pada daerah penelitan beragam mulai dari lemah – tinggi.
Titik longsor yang terjadi didaerah penelitan menyebar ke seluruh wilayah. Titik longsor ini merupakan aktivitas gerakan massa yang dapat membahayakan masyarakat. Titik longsor ini diukur dari kenampakan di lapangan secara langsung. Titik longsor ini terletak sebagian besar pada daerah dengan tipe alterasi propilitik. Sedangkan titik longsor juga terletak sebagian kecil pada daerah dengan tipe alterasi serisitik. Dalam pembahasan mengenai intensitas alterasi, pola dari titik longsor menjadi acak dan beragam.
4.2. Pengaruh Alterasi Hidrotermal Terhadap Intensitas Gerakan Massa
Alterasi hidrotermal memang bukan merupakan poin utama yang menyumbangkan terjadinya gerakan massa. Namun, terubahnya mineral primer menjadi mineral sekunder yang menjadi pendukung bertambahnya mineral – mineral lempung yang dapat mengurangi kestabilan lereng apabila ditimpa oleh air hujan akibat bertambahnya berat yang ada. Melihat fakta ini, maka perlu juga melihat pengaruh yang ditimbulkan adanya proses alterasi hidrotermal terhadap intensitas gerakan massa.
Analisis data dilakukan dengan software ArcGIS 10.4 berupa interpolasi natural neighbour untuk menentukan zonasi dari intensitas dan jenis alterasinya. Hasil penampalan peta area intensitas alterasi dapat dilihat di gambar 5, peta area jenis alterasi dapat dilihat di gambar 6 dan titik-titik longsor dapat dilihat di pula di peta geologi yang ada di gambar 4. Berdasarkan peta – peta tersebut, dapat dilihat persebaran titik - titik longsor banyak terjadi di area dengan jenis alterasi serisitik dengan intensitas rendah hingga tinggi. Jenis alterasi serisitik ini ada pada satuan litologi breksi polimik yang mempunyai fragmen beragam. Hal ini membuktikan bahwa terjadinya gerakan massa di daerah penelitian, secara dominan dipengaruhi oleh jenis alterasi yang juga dipengaruhi oleh komposisi batuan adapun intensitas alterasi kurang dominan pengaruhnya.
5. Kesimpulan
Berdasarkan pengamatan litologi yang ada di lapangan, analisis petrografi, dan pengolahan data menggunakan software ArcGIS dan ArcCatalog 10.4 dapat diketahui bahwa terdapat dua jenis alterasi yaitu serisitik pada satuan breksi polimik dan propilitik yang ada di satuan lava andesit dan breksi andesit. Analisis petrografi yang dilakukan ini menjadi batasan dari penelitian. Hasil korelasi seluruh data yaitu penampalan peta area intensitas alterasi, peta area jenis alterasi dan titik-titik longsor menunjukkan persebaran titik - titik longsor banyak terjadi di area dengan jenis alterasi propilitik dengan intensitas rendah hingga tinggi. Hal ini membuktikan bahwa terjadinya gerakan massa di daerah penelitian, secara dominan dipengaruhi oleh jenis alterasi yang juga dipengaruhi oleh komposisi batuan adapun intensitas alterasi kurang dominan pengaruhnya.
Acknowledgements
Penulis menyampaikan terimakasih kepada Pemerintah Daerah Kabupaten Pacitan, Jawa Timur, atas izin melakukan penelitian.
Daftar Pustaka
Fisher, R.V. dan Schmincke, H.U. (1984). Pyroclastic Rocks, Springer – verlag, Berli, 472 h. Hardiyatmo, H.C. (2006). Penanganan Tanah Longsor dan Erosi. Gadjah Mada University
Komisi Sandi Stratigrafi Indonesia. (1996). Sandi Stratigrafi Indonesia. Ikatan Ahli Geologi Indonesia
Lagat, John. (2014). Hydrothermal Alteration Mineralogy in Geothermal Fields with Case Examples from Olkaria Domes Geothermal Field, Kenya, dilihat 27 Mei 2018 dari https://orkustofnun.is/gogn/unu-gtp-sc/UNU-GTP-SC-19-0104.pdf
Thompson, A.J.B. et al. (2000). Atlas of Alteration : A Field and Petrographic Guide to Hydrothermal Alteration Minerals. Canada : Mineral Deposits Research Unit.
Samodra, H., Gafoer, S., dan Tjokrosapoetro, S. (2013). Peta Geologi Lembar Pacitan, Jawa. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Van Bemmelen. (1987). The Geology of Indonesia. Netherlands : Springer
Gambar 1. Peta indeks daerah penelitian yang berada di Desa Klasem dan sekitarnya, Pacitan,
Gambar 2. Kenampakan di lapangan dari satuan breksi andesit.
Gambar 4. Peta zonasi intensitas alterasi daerah penelitian.
Gambar 6. Gambar sayatan tipis sampel 2 dari Satuan Intrusi Andesit yang menunjukkan adanya alterasi propilitik(Keterangan: Opx : Ortopiroksen, Opq : mineral opaque, Plg : Plagioklas, Chl: Chlorite. Bagian kiri atas menunjukkan kenampakan PPL, kanan atas XPL, dan bawah adalah kenampakan menggunakan keping kuarsa)
Gambar 7. Gambar sayatan tipis sampel 1 dari Satuan Breksi Polimik bagian matriks yang menunjukkan adanya alterasi serisitik(Keterangan: plg : plagioklas, qz : kuarsa, ser : serisit. Bagian kiri atas menunjukkan kenampakan PPL, kanan atas kenampakan menggunakan keping kuarsa, dan bawah adalah kenampakan XPL).
STUDI POTENSI GERAKAN TANAH DAERAH GUNUNGPATI DAN JANGLI, KOTA SEMARANG: PENANGANAN DAN REKAYASA GEOTEKNIK
Navendra Chista Yogatama1* Yurizal Fahmi Siregar2
Rinaldi Gultom3 Yodi Listianto Aji4 Muhammad Rizka Mahendra5
Widia Nur Halimah6 Narulita Santi S.T., M.Eng7
1Researcher of North East Java Research Sections, Semarang 2Geological Engineering Department Diponegoro University 3Geological Engineering Department Diponegoro University 4Geological Engineering Department Diponegoro University 5Geological Engineering Department Diponegoro University 6Geological Engineering Department Diponegoro University 7Geological Engineering Department Diponegoro University
*corresponding author: navendra.research@gmail.com
ABSTRAK
Kota Semarang memiliki permasalahan serius terhadap bencana gerakan tanah berdasarkan riwayat kebencanaannya. Bahkan beberapa wilayah di Kota Semarang tergolong kedalam zona kerentanan gerakan tanah tinggi (ESDM, 2009). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi gerakan tanah, penanganan, serta rekayasa geologi teknik di daerah Gunungpati dan Jangli, Kota Semarang. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah observasi lapangan melalui pemetaan geologi teknik, analisis kestabilan lereng menggunakan software Slide dan Rocklab serta studi literatur. Berdasarkan pemetaan dan hasil analisis yang telah dilakukan, terdapat beberapa titik potensi gerakan tanah. Melalui hasil analisis kestabilan lereng menggunakan software Slide dan Roclab diketahui bahwa nilai FK dari STA daerah Jangli (437082; 9222439) yang merupakan daerah lapukan breksi vulkanik dengan metode Bishop simplified adalah 1,057. Data tersebut menunjukkan bahwa kondisi lereng pada daerah Jangli adalah labil (akan terjadi longsor) (Boules, 1989), hal ini karena nilai FK yang diperoleh lebih kecil dari 1,25. Kemudian, pada STA daerah Gunungpati (434437; 9220731) yang merupakan daerah berlitologi batulempung diketahui bahwa nilai FK dengan metode Bishop simplified adalah 4,370. Data tersebut menunjukkan bahwa kondisi lereng pada daerah Gunungpati adalah stabil (Boules, 1989), hal ini karena nilai FK yang diperoleh lebih besar dari 1,25. Meskipun tergolong lereng stabil tetapi kondisi di lapangan menunjukkan adanya rock fall pada lokasi ini. Untuk menanggulangi permasalahan gerakan tanah di daerah tersebut dapat dilakukan metode geoteknik seperti shotcrete, dinding penahan, dan angkur pada lereng batuan. Berdasarkan hasil pemetaan geologi teknik dapat disimpulkan daerah yang memiliki zona kerentanan gerakan tanah tinggi utamanya berada pada daerah yang berlitologi batulempung.
Kata Kunci :gerakan tanah, gunungpati, jangli, rekayasa geoteknik
1. Pendahuluan 1.1.Geologi Regional
Geologi Kota Semarang berdasarkan Peta Geologi Lembar Magelang - Semarang (RE. Thaden, dkk; 1996), susunan stratigrafinya adalah sebagai berikut :
1. Aluvium
Merupakan endapan aluvium pantai, sungai dan danau. Endapan pantai litologinya terdiri dari lempung, lanau dan pasir dan campuran diantaranya mencapai ketebalan 50 m atau lebih. Endapan sungai dan danau terdiri dari kerikil, kerakal, pasir dan lanau
