i UNIVERSITAS DIPONEGORO
GENESIS DAN KARAKTERISTIK ENDAPAN ZEOLIT DESA HARGOMULYO DAN SEKITARNYA,
KECAMATAN GEDANGSARI, KABUPATEN GUNUNGKIDUL, PROVINSI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA
TUGAS AKHIR
KIFLAN MUZWAR 21100112110017
FAKULTAS TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI
SEMARANG
JANUARI 2017
iv
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,
dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.
Nama : Kiflan Muzwar
Nim : 21100112110017
Tanda tangan :
v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Kiflan Muzwar
NIM : 21100112110017
Departemen : Teknik Geologi
Fakultas : Teknik
Jenis Karya : Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Nonekslusif (None-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:
Genesis dan Karakteristik Endapan Zeolit Desa Hargomulyo dan Sekitarnya, Kecamatan Gedangsari, Kabupaten Gunungkidul, Daerah Istimewa Yogyakarta.
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini, Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetam mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Semarang Pada Tanggal : 2017
Yang menyatakan,
Kiflan Muzwar NIM. 21100112110017
vi
KATA PENGANTAR
Indonesia berada dalam wilayah rangkaian gunungapi mulai dari Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara, sampai Sulawesi. Beragam jenis batuan gunungapi yang dihasilkan berupa batuan piroklastik tuf berbutir halus yang bersifat asam dan bersusunan dasit-riolit atau bermassa gelas gunungapi. Tuf halus ini tersebar luas mengikuti jalur gunungapi tersebut yang sebagian atau seluruhnya telah mengalami proses ubahan atau diagenesis menjadi zeolit. Karenanya, secara geologi Indonesia berpotensi besar menghasilkan zeolit seperti yang terdapat di Sumatera (Lampung, Sumatera Utara), Jawa (Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur), Nusa Tenggara Timur dan Sulawesi (Kusdarto, 2008).
Pemanfaatan zeolit untuk digunakan dalam berbagai industri dan pertanian akhir-akhir ini berkembang cukup pesat. Memperhatikan pentingnya pemanfaatan zeolit dalam berbagai industri dan pertanian serta upaya mengangkat perekonomian pada masyarakat yang tinggal pada daerah yang memiliki potensi zeolit, diperlukan adanya dorongan agar potensi zeolit yang ada dapat dikembangkan secara lebih optimal.
Penelitian ini bertujuan untuk memberi gambaran mengenai zeolit yang dalam penggunaannya dibagi berdasarkan karakteristik serta komposisi kimia yang dikandungnya, sehingga pada sampel pemetaan geologi dilakukan analisis geokimia X-Ray Diffraction (XRD) dan X-Ray Fluorencsense (XRF) guna mengetahui karakteristiknya sehingga pemanfaatannya dapat optimal dan sesuai.
Semarang, 2017
vii
UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam pelaksanaan dan penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Allah SWT, atas seluruh rahmat, rizki, dan kemudahan yang selalu diberikan dalam setiap langkah.
2. Kedua orang tua tercinta, ibunda Nurhayati Ronny dan ayahanda dr. H Muzwar Anwar M.Mkes., serta kakak Medita Muzwar S.Ked yang selalu memberikan dukungan moral, materiil, serta doa.
3. Ir. Wahju Krisna Hidajat MT., selaku dosen wali dan dosen pembimbing I yang selalu membimbing dan memberikan arahan dan motivasi dalam penyusunan laporan
4. Tri Winarno, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing II atas bimbingan, saran dan motivasi yang selalu diberikan dalam menyusun laporan.
5. Yoga Aribowo, S.T., M.T., selaku dosen penguji pada sidang pendadaran tugas akhir, saran dan kritik yang diberikan sangat membantu dalam penyempurnaan laporan tugas akhir ini.
6. Diah Wijitianti yang selalu mendukung, membantu dan memberikan motivasi selama penulisan hingga akhir.
7. Samdhya Paramatathya K, Yuko Riswadha, Renda Faizal R, dan Zuna Lihardo Purba yang telah membantu dalam proses pemetaan di lapangan. 8. Anggota Kontrakan Permata, Yudha Jatmiko, Setyo Mardani, Achmad
Riyadi, Renda Faizal R, Imam Farchan B.R, Samdhya P.K, Muklis, Zuna Lihardo Purba, Reza Perdana Tarigan, M. Dani Satria, Ridho Pramana, A.N Fadly, Givandi Aditama, dan Ilham Patria, yang sudah mendukung dalam penulisan laporan secara moral.
9. Keluarga Teknik Geologi Angkatan 2012 dan keluarga besar Teknik Geologi Universitas Diponegoro yang telah memberikan banyak cerita, pengalaman, dan dukungan.
10. Ibu Yekti Sekeluarga, yang telah mengakomodasi tempat tinggal selama pengambilan data di lapangan.
11. Seluruh pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang secara langsung dan tidak langsung telah membantu dalam penyelesaian laporan ini.
Semarang, 2017
viii
ABSTRAK
Kabupaten Gunungkidul mulai dari tahun 2000 sudah dikenal memiliki komoditas tambang non-logam berupa zeolit alam yang cukup melimpah sehingga kegiatan penelitian lebih lanjut banyak dilakukan untuk mengetahui karakteristik mengenai zeolit yang ada. Daerah Penelitian berada di Hargomulyo terletak di Kecamatan Gedangsari, Kabupaten Gunungkidul, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Daerah ini termasuk kedalam bagian Pegunungan Selatan. Daerah penelitian berdasarkan Peta Geologi lembar Surakarta – Giritontro tahun 1992 terdiri atas Formasi Kebobutak dan Formasi Semilir yang tersusun oleh batuan sedimen yang memiliki komposisi vulkanik yang dominan. Pada sebagian batuan sedimen vulkanik yang ditemukan beberapa sudah berupa menjadi zeolit yang berdasarkan peneliti terdahulu termasuk kedalam Formasi Kebobutak. Penelitian bertujuan untuk mengetahui genesis dan karakteristik dari zeolit yang kemudian dapat ditentukan arahan pemanfaatannya.
Metode yang digunakan berupa pemetaan geologi yang kemudian dilanjutkan dengan analisis di laboratorium. Pemetaan geologi dilakukan pada daerah penelitian seluas 2 km x 2 km. Analisis yang dilakukan pada sampel zeolit berupa analisis petrografi, X-Ray Diffraction (XRD)dan X-Ray Fluorensence (XRF).
Genesis dari zeolit pada daerah penelitian diinterpretasikan hasil dari alterasi akibat kontak dengan airtanah yang mengubah komposisi kimia batuan asal berupa batuan sedimen vulkanik sebagai akibat dari reaksi airtanah, ditandai dengan mineral zeolit yang ditemukan berupa mineral mordenit dan klinoptilolit (Suhala dan Arifin, 1997). Selain faktor airtanah, faktor lain berupa proses diagenetik, yang mana ditemukan mineral heulandit yang mencirikan genesis zeolit pada proses diaganetik, hal ini didukung dengan keadaan singkapan zeolit sudah mengalami proses tektonik yang mengubah kedudukan asli batuan dengan ketebalan yang berkisar antara 1m – 4m dengan persebaran yang cukup luas. karakteristik dari sampel zeolit pada daerah penelitian ditentukan berdasarkan analisis petrografi dan XRD dan XRF, dengan hasil zeolit pada daerah penelitian memiliki nama petrografis Vitric Tuff terubah (Pettijohn, 1975 dengan modifikasi). Dengan mineral zeolit yang dominan adalah mordenit, klinoptilolit dan heulandit, yang mendukung interpretasi genesis dari zeolit yang terbentuk dari alterasi airtanah dan proses diagenetik. Hasil analisis XRF dari sampel zeolit mendapatkan hasil yang mendukung hasil dari analisis XRD dimana mineral zeolit mordenit dan klinoptilolit adalah mineral zeolit yang paling dominan dibandingkan dengan heulandit. Zeolit pada daerah penelitian direkomendasikan untuk dimanfaatkan pada bidang pertanian, peternakan, perikanan dan pelestarian lingkungan.
Kata kunci: Komoditas tambang non-logam, zeolit, XRD, XRF, mineral zeolit, genesis, karakteristik.
ix
ABSTRACT
Since 2000 Gunungkidul Regency already known had zeolite as non-metal commodity are quite abundant so study detail had required to understand about zeolite characteristics. Study area located in Hargomulyo sub-disctrict, Gedangsari, Gunungkidul Regency, Yogyakarta Special Teritory. Regionally, the study area is situated part of Southern Mountain. Based on geological map of Surakarta-Giritontro, 1992 is comprised of vulcano-clastic sediments from Kebobutak Formation and Semilir Formation. The sedimentary vulcanic rocks had already altered at some part into zeolite which is previous study zeolite related to Kebobutak Formation. This purpose of study are to know about genesis and characteristics from zeolite then devine their utilize recommendation.
The methods were geological mapping which then continue with laboratory analysis. Geological mapping has been done on 4 km2. The analysis in laboratory has been did at zeolite samples that are petrography analysis, X-ray diffraction and X-ray fluoresence as geochemical analysis.
The interpretation is zeolite in study area was altered from groundwater contact which is change the chemical composition from protolith that is vulcano-sedimentary rocks. The Results from groundwater contact reaction was zeolite minerals, mordenite and clinoptilolite as it was featured (Suhala and Arifin, 1997). Beside groundwater, another factor in zeolite genesis was diagenetic process that was found heulandit as zeolite mineral which is characterized genesis zeolite in diagenetic process. Another data that support is condition of zeolite outcrops had change because of tectonic processes so that the position of bed changed, the thickness of zeolites bed range 1 m-4 m with a wide distribution. Characteristics of zeolite samples from study area had been determined by petrography analysis and X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluoresence (XRF) as geochemical analyisis, the result from petrography analysis is zeolite in study area had petrograpic name Vitric Tuff altered (Pettijohn, 1975 with modification). Dominant zeolite minerals are mordenite, clinoptilolite and heulandite, that support the interpretation about zeolite genesis that from altered by groundwater and diagenetic process. The results from XRF that support the XRD analysis which is zeolite minerals mordenite and clinoptilolite were dominant if compared with heulandite. Zeolite from study area recommended utilization in agriculture, fisheries, animal husbandry and enviromental conservation.
Keywords: Non-metal mining commodity,zeolite, XRD, XRF, zeolite mineral, genesis, characterization.
x
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Lembar Pengesahan ... ii
Halaman Pengesahan ... iii
Halaman Pernyataan Orisinilitas ... iv
Halaman Pernyataan Persetujuan Publikasi Tugas Akhir Untuk Kepentingan . Akademis ... v
Kata Pengantar ... vi
Ucapan Terimakasih... vii
Abstrak ... viii
Abstract ... ix
Daftar Isi ... x
Daftar Gambar ... xii
Daftar Tabel ... xiv
Daftar Lampiran ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Penelitian ... 1
1.2 Maksud Penelitian ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Waktu dan Lokasi Objek Penelitian ... 3
1.5 Batasan Masalah ... 4
1.6 Penelitian Terdahulu ... 4
1.7 Sistematika Penulisan ... 5
1.8 Kerangka Pikir ... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1 Geologi Regional Daerah Gunungkidul ... 8
2.1.1 Stratigrafi Regional Daerah Gunungkidul ... 11
2.1.2 Tektonik Regional Daerah Gunungkidul ... 18
2.2 Klasifikasi Bentuk Muka Bumi Menurut Brahmantyo dan Bandono ... 21
2.3 Tinjauan Umum Zeolit ... 24
2.3.1 Sifat Fisik Endapan Zeolit ... 25
2.3.2 Komposisi Mineralogi dan Geokimia Endapan Zeolit ... 25
2.3.3 Genesis Zeolit ... 26
2.3.4. Zeolit Sebagai Komoditas Tambang ... 28
2.3.5 Pemanfaatan Endapan Zeolit ... 29
2.4. Konsep Dasar X-ray Diffraction (XRD) ... 34
2.5. Konsep Dasar X-ray Fluorensence (XRF) ... 35
2.6 Hipotesis ... 36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 38
3.1 Alat dan Bahan ... 38
xi
3.2.1 Tahap Persiapan ... 38
3.2.2 Tahap Pekerjaan Lapangan ... 39
3.2.3 Tahap Analisis Laboratorium ... 39
3.2.4 Tahap Penyajian Data ... 41
3.3 Diagram Alir Penelitian ... 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43
4.1 Kondisi Geologi Daerah Penelitian ... 43
4.1.1 Geomorofologi Daerah Penelitian ... 43
4.1.2 Variasi Litologi Daerah Penelitian ... 48
4.2 Tataguna Lahan Daerah Penelitian ... 60
4.3 Karakteristik Endapan Zeolit Daerah Penelitian ... 65
4.4 Arahan Pemanfaatan Endapan Zeolit ... 69
BAB V PENUTUP ... 75
5.1 Kesimpulan ... 75
5.2 Saran ... 76
Daftar Pustaka ... 77
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi penelitian pada daerah Hargomulyo
dan sekitarnya ... 3
Gambar 1.2 Diagram kerangka pikir penelitian ... 7
Gambar 2.1 Peta fisiografi Jawa Tengah (van Bemmelen, 1949)... 9
Gambar 2.2 Peta pembagian fisiografi Pegungan Selatan Jawa Timur bagian barat (van Bemmelen, 1949 dalam Kusumayudha, 2005) ... 10
Gambar 2.3 Peta geologi daerah Gunungkidul, lokasi penelitian pada kotak berwarna merah (Surono dkk., 1992 dengan modifikasi) ... 12
Gambar 2.4 Kolom stratigrafi daerah Gunungkidul (Surono dkk., 1992) ... 13
Gambar 2.5 Pola struktur Pulau Jawa (Pulunggono dan Martodjojo, 1994) ... 19
Gambar 2.6 Klasifikasi BMB untuk Pegunungan Plateau/ Lapisan Datar (Brahmantyo dan Bandono, 2006) ... 24
Gambar 2.7 Klasifikasi BMB untuk Bentang Alam Dataran Sungai dan Danau (Brahmantyo dan Bandono, 2006) ... 24
Gambar 2.8 Difraksi Sinar-X (Grant & Suryanayana, 1998)... 34
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Tugas Akhir ... 41
Gambar 4.1 Peta Geomorfologi daerah Hargomulyo dan Sekitarnya... 43
Gambar 4.2 Satuan Dataran Dasar Sungai (Brahmantyo dan Bandono, 2006 dengan modifikasi) ... 44
Gambar 4.3 Satuan Dasar Sungai pada STA 3 pada Dusun Jambon ... 45
Gambar 4.4 Satuan Lembah Plateau (Brahmantyo dan Bandono, 2006) ... 46
Gambar 4.5 Kenampakan Satuan Lembah Plateau pada Desa Hargomulyo ... 46
Gambar 4.6 Peta geologi daerah Hargomulyo dan Sekitarnya ... 47
Gambar 4.7 Kenampakan singkapan batupasir pada STA 6, Desa Hargomulyo ... 48
Gambar 4.8 Kenampakan petrografi pada sayatan tipis batupasir STA 1 LP 1 A, (A) pada PPL dan (B) pada XPL ... 49
Gambar 4.9 Kenampakan singkapan antara lapisan batupasir dan zeolit pada STA 1 LP 2, Dusun Pace B, Daerah Hargomulyo ... 51
Gambar 4.10 Kenampakan petrografi pada sayatan tipis zeolit STA 1 LP 1, (A) pada PPL dan (B) pada XPL ... 52
Gambar 4.11Kenampakan satuan breksi vulkanik pada STA 7, Desa Hargomulyo ... 54
Gambar 4.12 Kenampakan petrografi pada sayatan tipis breksi vulkanik STA 3, (A) pada PPL dan (B) pada XPL ... 55
xiii Gambar 4.13 Kenampakan satuan batupasir tuffan pada
STA 12, Desa Hargomulyo ... 57 Gambar 4.14 Kenampakan petrografi pada sayatan tipis
batupasir tufan STA 8, (A) pada PPL dan (B) pada XPL ... 58 Gambar 4.15 Peta Tataguna Lahan Daerah Hargomulyo dan
Sekitarnya ... 60 Gambar 4.16 Tegalan pada daerah Hargomulyo... 61 Gambar 4.17 Kenampakan satuan tataguna lahan tubuh air
pada daerah Hargomulyo ... 61 Gambar 4.18 Kenampakan satuan tataguna lahan belukar atau
semak pada daerah Hargomulyo ... 62 Gambar 4.19 Kenampakan satuan tataguna sawah tadah
hujan pada daerah Hargomulyo ... 63 Gambar 4.20 Kenampakan satuan tataguna tambang zeolit
pada daerah Hargomulyo ... 63 Gambar 4.21 Contoh Grafik Hasil dari Analisis XRD Pada
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Daftar penelitian terdahulu... 5 Tabel 2.1 Formula Unit-Sel dan Sifat Fisik Zeolit Alam (Suhala dan
Arifin, 1997) ... 26 Tabel 2.2 Jenis Zeolit Berdasarkan Genesisnya (Suhala dan Arifin,
1997 dengan modifikasi) ... 31 Tabel 2.3 Spesifikasi Kimia Zeolit Untuk Makanan Ternak
(PPTM, 1996) ... 32 Tabel 2.4 Spesifikasi Zeolit Sebagai Pengisi Kertas ... 33 Tabel 3.1 Daftar sampel analisis laboratorium berupa petrografi, XRD,
dan XRF ... 39 Tabel 4.1 Hasil Analisis XRD Pada Sampel Zeolit Daerah
Hargomulyo (tabel berwarna hijau menunjukan
mineral zeolit) ... 66 Tabel 4.2 Hasil Analisis XRF Pada Sampel Zeolit Daerah Hargomulyo ... 67 Tabel 4.3 Arahan Pemanfaatan Zeolit Berdasarkan Karakteristiknya
Pada Bidang Pertanian ... 69 Tabel 4.4 Arahan Pemanfaatan Zeolit Berdasarkan Karakteristiknya
Pada Bidang Peternakan ... 70 Tabel 4.5 Arahan Pemanfaatan Zeolit Berdasarkan Karakteristiknya
Pada Bidang Perikanan ... 71 Tabel 4.6 Arahan Pemanfaatan Zeolit Berdasarkan Karakteristiknya
Pada Bidang Industri Kertas dan Kayu ... 72 Tabel 4.7 Arahan Pemanfaatan Zeolit Berdasarkan Karakteristiknya
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Peta Hasil Penelitian (Peta Lokasi Stasiun Pengamatan-
Peta Geologi-Peta Geomorfologi-Peta Tataguna Lahan) ... 80 Lampiran 2 Lembar Deskripsi Petrografi ... 84 Lampiran 3 Hasil Analisis X-Ray Diffraction dan X-Ray Fluorensence
