18
BAB III
GEOLOGI DAERAH NGAMPEL DAN SEKITARNYA
Pada bab ini akan dibahas mengenai hasil penelitian yaitu geologi daerah Ngampel dan sekitarnya. Pembahasan meliputi kondisi geomorfologi, urutan stratigrafi, struktur geologi, serta sejarah geologi daerah penelitian.
3.1 Geomorfologi Daerah Penelitian
3.1.1 Geomorfologi Umum Daerah Penelitian
Dari hasil pengamatan dan analisis peta topografi serta citra radar Shuttle Radar Topografic Mission (SRTM), unsur kerapatan kontur, warna, rona, bentuk, tekstur, dan pola yang beragam menunjukkan bentukan morfologi daerah Ngampel dan sekitarnya, berupa perbukitan, dataran landai, dan adanya gejala struktur. Berdasarkan data citra SRTM, terlihat adanya perbedaan relief. Perbedaan relief dapat terlihat di bagian utara, tengah, dan selatan dari daerah penelitian. Daerah tengah hingga selatan memiliki relief yang halus dan pola kontur yang renggang, sedangkan bagian tengah ke utara memiliki relief yang beragam dan pola kontur yang cukup rapat (Gambar 3.1).
Perbedaan relief pada bentang alam di daerah penelitian disebabkan oleh adanya perbedaan tingkat ketahanan batuan terhadap proses erosi yang terjadi di permukaan.
Morfologi tinggian yang memiliki relief sedang hingga kasar dengan pola kontur yang sedang hingga rapat mencerminkan ekspresi dari litologi yang cukup resisten, yaitu litologi yang berupa batugamping dan batupasir, sedangkan untuk morfologi dataran dan lembah yang memiliki relief halus hingga sedang dengan pola kontur yang jarang mencerminkan ekspresi dari litologi yang relatif kurang resisten, yaitu litologi yang berupa batulempung dan napal.
Sungai-sungai di daerah penelitian umumnya berada pada tahapan erosi dewasa yang dicirikan oleh lembah sungai yang berbentuk "U", bentuk saluran yang berkelok, dan erosi lateral lebih dominan daripada erosi vertikal.
19 Gambar 3.1 Citra SRTM daerah penelitian, citra SRTM 3D, dan skala ketinggian citra SRTM
Berdasarkan klasifikasi lereng van Zuidam (1985), dapat terlihat bahwa daerah penelitian memiliki kisaran persentase lereng 0-2%, 2-7%, 7-15%, 15-30%, dan 30- 70% (Gambar 3.2). Berikut adalah tabel penjelasan dari ukuran kemiringan lereng oleh van Zuidam (1985):
553450 mE
553450 mE 547130 mE
547130 mE
9239500 mN 9239500 mN
9234500 mN 9234500 mN
U
20 Tabel 3.1 Klasifikasi lereng van Zuidam (1985)
Kemiringan Lereng (%)
Keterangan
0 - 2 Datar - Hampir datar 3 - 7 Lereng sangat landai
8 - 13 Lereng landai
14 - 20 Lereng agak curam
21 - 55 Lereng curam
56 - 140 Lereng sangat curam
Persentase kemiringan lereng dapat dipengaruhi oleh litologi penyusun daerah tersebut. Sekitar 50% dari daerah penelitian didominasi oleh litologi batugamping bioklastik dan batupasir, yaitu pada daerah penelitian bagian utara yang relatif lebih resisten terhadap pelapukan dan erosi jika dibandingkan dengan napal yang mendominasi daerah selatan. Selain itu, dari peta kemiringan lereng dapat pula terlihat bahwa kemiringan lereng yang seragam berada di bagian utara, berbeda pada bagian tengah menuju selatan daerah penelitian yang memiliki kemiringan lereng yang awalnya terjal dan kemudian berubah drastis menjadi datar hingga hampir datar. Dari data-data tersebut dapat diinterpretasikan bahwa kemiringan lapisan pada daerah penelitian adalah berarah ke utara.
3.1.2 Analisis Pola Kelurusan
Dengan menggunakan data SRTM (Gambar 3.3) daerah penelitian, dapat ditarik beberapa garis kelurusan. Kelurusan tersebut diinterpretasikan sebagai kelurusan lembah, punggungan bukit, dan gejala sesar.
Berdasarkan gambar tersebut, pola kelurusan umum daerah penelitian adalah baratdaya-timurlaut. Kemungkinan arah-arah tersebut dikontrol oleh adanya suatu struktur geologi dan litologi daerah penelitian. Pola kelurusan berarah barat-timur dan baratdaya-timurlaut, serta tenggara-baratlaut diinterpretasikan sebagai pola kelurusan yang terjadi akibat struktur geologi yang berkembang, karena daerah penelitian memiliki arah tegasan utama struktur berarah utara-selatan. Pola kelurusan lainnya diinterpretasikan sebagai pola kelurusan yang hadir akibat pengaruh litologi pada daerah penelitian.
Gambar 3.2 Peta kemiringan lereng beserta presentase lereng daerah penelitian
22
547130 mE 553450 mE
Gambar 3.3 Data SRTM daerah Ngampel dan sekitarnya beserta diagram roset kelurusan
3.1.3 Pola Aliran dan Tipe Genetik Sungai
Daerah penelitian secara umum memiliki pola aliran sungai rektangular dan radial sentrifugal (Gambar 3.4). Pola rektangular berkembang pada daerah rekahan dan patahan. Pola radial sentrifugal merupakan pola sungai yang mengalir ke segala arah dari satu titik, misalnya akibat adanya suatu bukit (Gambar 3.5).
(a) (b)
Gambar 3.4 Pola aliran (a) radial sentrifugal dan (b) rektangular
Berdasarkan tipe genetiknya, sungai-sungai yang mengalir pada daerah penelitian terdiri atas tiga tipe, yaitu konsekuen, subsekuen, obsekuen, dan resekuen (Gambar 3.6). Sungai utama pada daerah penelitian adalah Sungai Braholo. Sungai Braholo memiliki tipe sungai berupa konsekuen, karena merupakan sungai utama pada daerah
9234500 mN 9239500 mN 9239500 mN
9234500 mN
547130 mE 553450 mE
U
23 penelitian yang arah alirannya searah dengan kemiringan perlapisan batuan. Tipe subsekuen mengalir searah dengan jurus lapisan, tipe obsekuen mengalir berlawanan arah dengan kemiringan lapisan, dan tipe resekuen mengalir searah dengan kemiringan lapisan
Daerah penelitian terdiri dari litologi batugamping, batupasir, batulempung, dan napal yang tersebar di daerah penelitian. Selain kontrol batuan, gradien kemiringan regional juga turut berkontribusi terhadap arah aliran sungai dan pola aliran sungai pada daerah penelitian. Kemiringan regional daerah penelitian memperlihatkan dominasi daerah yang lebih tinggi yang berada di utara dibandingkan bagian selatan yang selanjutnya ikut berkontribusi terhadap arah aliran sungai yang umumnya mengalir ke arah selatan.
3.1.4 Satuan Geomorfologi Daerah penelitian
Dari hasil analisis peta topografi beserta citra SRTM dan observasi yang dilakukan di lapangan, maka daerah penelitian dapat dikelompokkan menjadi dua satuan geomorfologi yang mengacu pada Klasifikasi Bentuk Muka Bumi (Brahmantyo dan Bandono, 2006) yaitu Satuan Perbukitan Antiklin dan Satuan Dataran Aluvial (Gambar 3.7, Lampiran E3)
3.1.4.1 Satuan Perbukitan Antiklin Plantungan
Satuan ini menempati 75% dari daerah penelitian (pada lampiran peta geomorfologi ditunjukkan dengan warna hijau) (Gambar 3.7). Berada pada ketinggian 112,5 - 250 mdpl, memiliki kontur yang cukup rapat terutama di bagian barat dan timur, dan kontur yang landai berada di bagian tengah.
Morfologi berupa perbukitan yang cenderung memanjang dengan arah barat- timur atau searah dengan sumbu antiklin (Gambar 3.8). Persentase kemiringan lereng yang dominan yaitu 0-15, sungai berpola rektangular dan radial sentrifugal, dan proses geomorfik yang berkembang yaitu erosi dan pelapukan.
Satuan ini ditunjukkan dengan morfologi perbukitan terutama di daerah Ngampel, Plantungan, dan Soko. Litologi yang menempati daerah ini yaitu batupasir kuarsa, batulempung, dan batugamping bioklastik. Sungai-sungai yang mengalir pada satuan ini umumnya berbentuk U, karena erosi horizontal yang mengimbangi erosi vertikal dan dikontrol oleh litologi yang lunak.
Gambar 3.5 Peta pola aliran sungai daerah penelitian, rektangular (merah muda) dan radial sentrifugal (hijau)
Gambar 3.6 Peta tipe genetik sungai daerah penelitian (S) Subsekuen, (O) Obsekuen, (R) Resekuen, dan (K) Konsekuen
Gambar 3.7 Peta geomorfologi yang memperlihatkan dua satuan geomorfologi
27 Foto 3.1 Satuan Perbukitan Antiklin Plantungan yang memanjang dari Timur ke Barat
3.1.4.2 Satuan Dataran Denudasional Tempuran
Satuan ini menempati 25% dari daerah penelitian (pada lampiran peta geomorfologi ditunjukkan dengan warna kuning) berada pada ketinggian 100 - 112,5 mdpl, memiliki kontur yang renggang, dan tersebar mengikuti dataran rendah bagian selatan daerah penelitian terutama di daerah Sendangharjo dan Tempuran (Gambar 3.9). Persentase kemiringan lereng yang dominan yaitu 0- 7, sungai umumnya merupakan sungai buatan manusia dan terdapat adanya waduk, dan proses geomorfik yang berkembang yaitu erosi dan pelapukan.
Litologi penyusun satuan ini yaitu didominasi oleh napal. Sungai-sungai yang mengalir pada satuan ini umumnya berbentuk U, karena erosi horizontal yang mengimbangi erosi vertikal dan dikontrol oleh litologi yang lunak.
T B
28 Foto 3.2 Satuan Dataran Denudasional Tempuran
3.2 Stratigrafi Daerah Penelitian
Berdasarkan ciri-ciri litologi yang diamati selama berada di lapangan, maka daerah penelitian dapat dikelompokkan menjadi tiga satuan stratigrafi. Satuan stratigrafi tersebut, berturut-turut dari tua ke muda, yaitu:
1. Satuan Batugamping 2. Satuan Batupasir 3. Satuan Napal
Penyebaran satuan batuan tersebut pada daerah penelitian dapat direpresentasikan melalui irisan dari peta geologi berikut: (Gambar 3.10, lampiran Peta Geologi F1).
Selanjutnya dapat dibuat kolom stratigrafi umum daerah penelitian, yang merepresentasikan suksesi vertikal dari bawah ke atas satuan batuan yang tersingkap (Gambar 3.11, lampiran I).
B T
Gambar 3.8 Peta geologi yang menunjukkan penyebaran satuan batuan pada daerah penelitian
Gambar 3.9 Kolom stratigrafi umum daerah penelitian
31 3.3.1 Satuan Batugamping
Penyebaran dan Ketebalan
Satuan batugamping menempati sekitar 35% dari luas daerah penelitian, ditandai dengan biru tua pada peta geologi (Lampiran Peta Geologi F1). Penyebaran satuan berada di bagian baratlaut dan timurlaut daerah penelitian, menempati morfologi perbukitan pada dua tempat, yaitu bagian baratlaut dan timurlaut. Penyebaran singkapan yang kondisinya baik teramati pada sepanjang jalan Desa Ngampel dan Desa Soko.
Ketebalan satuan ini sulit untuk diketahui secara pasti di lapangan, karena selain tidak memungkinkan untuk melakukan pengukuran penampang stratigrafi akibat singkapan yang tidak menerus, juga tidak ditemukan adanya kontak dengan satuan di bawahnya.
Akan tetapi, berdasarkan rekonstruksi penampang geologi, ketebalan Satuan Batugamping pada daerah penelitian diperkirakan sekitar 414 meter.
Ciri Litologi
Satuan Batugamping terdiri dari batugamping bioklastik dan batupasir kuarsa (Gambar 3.12). Batugamping yang tersingkap di lokasi 4-24 menunjukkan ciri-ciri berwarna abu-abu kecokelatan, tekstur bioklastik, terpilah buruk, kemas terbuka, disusun oleh butiran yang terdiri atas fragmen fosil berupa foraminifera, matriks terdiri atas lumpur karbonat, semen terdiri atas sparikalsit, porositas buruk.
Berdasarkan klasifikasi Dunham (1962), batuan tersebut bernama Foraminifera Packstone (Lampiran A).
Foto 3.3 Singkapan batugamping di Desa Ngampel (Lokasi 4-24)
U
32 Umur
Berdasarkan sampel-sampel yang dipreparasi dalam menentukan interval umur, didapatkan satu sampel yang memiliki foraminifera planktonik. Posisi relatif stratigrafinya dapat terlihat pada lampiran stratigrafi daerah penelitian (Lampiran G).
Berdasarkan data analisis mikrofosil pada sampel 2-10, didapatkan adanya formanifera plankton seperti Orbulina universa, Globigerinoides trilobus, Globigerina praebulloides, dan Globoquadrina altispira. Kehadiran Orbulina universa dapat menunjukkan bahwa sampel 2-10 berdasarkan posisi relatif stratigrafi tempat pengambilan sampel, umurnya adalah N9. Pada sampel 6-3 didapatkan kehadiran Lepidocyclina, Miogypsina, dan Katacycloclypeous annulatus yang menunjukkan bahwa umur sampel tersebut adalah Te-Tf (Miosen Awal-Tengah) Berdasarkan data tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa Satuan Batugamping diendapkan pada Miosen Awal.
Lingkungan Pengendapan
Berdasarkan sampel-sampel yang dipreparasi dalam menentukan lingkungan pengendapan, didapatkan satu sampel yang memiliki foraminifera kecil bentonik yaitu sampel 2-10 yang memiliki fosil berupa Amphistegina sp., Quinqueloculina sp., Elphidium sp., dan Textularia sp.. Berdasarkan perbandingan jumlah foraminifera planktonik dan bentonik, dengan hasil dominasi foraminifera bentonik, maka dapat diinterpretasikan bahwa lingkungan pada sampel ini berada pada transisi hingga neritik dalam. Begitu pula dengan asosiasi foraminifera bentonik pada sampel ini menurut Tipsword dkk. (1966) adalah berupa lingkungan transisi hingga neritik dalam.
Hubungan Stratigrafi
Hubungan satuan batuan ini tidak dapat diketahui dengan satuan batuan di bawahnya karena tidak tersingkap pada daerah penelitian. Menurut Pringgoprawiro (1983), Formasi Tawun diendapkan secara selaras di atas Formasi Tuban.
Sinonim
Penamaan pertama kali digunakan oleh Brouwer (1957; dalam Kadar dan Sudijono, 1994), kemudian Koesoemadinata (1969; dalam Kadar dan Sudijono, 1994) dengan
