TUGAS AKHIR A. Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

(1)

GEOLOGI DAN STUDI DIAGENESIS BATUGAMPING FORMASI

TENDENHANTU DAERAH GUNUNG ANTU DAN SEKITARNYA,

DESA TANJUNG MANGKALIHAT, KECAMATAN SANDARAN,

KABUPATEN KUTAI TIMUR, KALIMANTAN TIMUR

TUGAS AKHIR A

Disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

Institut Teknologi Bandung

Disusun oleh :

Indi Amrullah 12007045

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI

FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

(2)

i

LEMBAR PENGESAHAN

GEOLOGI DAN STUDI DIAGENESIS BATUGAMPING FORMASI

TENDENHANTU DAERAH GUNUNG ANTU DAN SEKITARNYA,

DESA TANJUNG MANGKALIHAT, KECAMATAN SANDARAN,

KABUPATEN KUTAI TIMUR, KALIMANTAN TIMUR

Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan tugas akhir sarjana strata satu (S1) pada Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

Institut Teknologi Bandung

Penulis

Indi Amrullah (NIM : 12007045)

Menyetujui, Dosen Pembimbing

Ir. Benyamin Sapiie Ph.D. (NIP:196110161989031001)

(3)

ii

GEOLOGI DAN STUDI DIAGENESIS BATUGAMPING FORMASI TENDENHANTU DAERAH GUNUNG ANTU DAN SEKITARNYA, DESA TANJUNG MANGKALIHAT,

KECAMATAN SANDARAN, KABUPATEN KUTAI TIMUR, KALIMANTAN TIMUR Oleh:

Indi Amrullah 12007045 Pembimbing : Ir. Benyamin Sapiie Ph.D.

ABSTRAK

Daerah Gunung Antu dan sekitarnya merupakan daerah yang memiliki batugamping dengan karakter dari produk diagenesisnya yang cukup menarik untuk dipelajari. Daerah penelitian terletak pada koordinat geografis 118°52' 9.0644" -118°55' 23.2148" BT dan 0°59' 8.2610" - 1°02' 23.4603" LU, berada pada Desa Tanjung Mangkalihat, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur, dengan luas 36 km2 (6 km x 6 km).

Geomorfologi daerah penelitian memiliki pola tertentu, seperti pola perbukitan, pola aliran sungai, kelurusan sungai dan pola lembah. Pola yang ada dikontrol oleh litologi dan struktur. Pola aliran sungai pada daerah ini lebih dikontrol oleh batuan yang ada di daerah penelitian. Satuan geomorfologi di daerah ini terdiri dari dua satuan, yaitu: Satuan Perbukitan Karst Gunung Antu dan Satuan Lembah Antiklin Gunung Antu.

Dari tua ke muda stratigrafi daerah penelitian tersusun dari empat satuan tidak resmi, yaitu: Satuan Batugamping Terumbu berumur Miosen Awal – Miosen Tengah yang disetarakan dengan Formasi Tendehantu dan ciri litologinya adalah batugamping. Satuan Batugamping Kalkarenit berumur Miosen Tengah yang disetarakan dengan Formasi Golok dan ciri litologinya adalah batugamping yang berselingan dengan napal, didominasi oleh batugamping. Satuan Napal berumur Miosen Tengah-Miosen Akhir yang disetarakan dengan Formasi Golok dan ciri litologi berupa napal yang berselingan dengan lapisan batugamping kalakrenit yang relatif tipis dengan dominasi napal. Yang terakhir adalah Satuan Aluvial berumur resen yang terdiri dari material lepas dan bongkah dari napal dan juga batugamping.

Struktur geologi yang ada di daerah penelitian berupa sesar mendatar yang relatif berarah tenggara – barat laut, timurlaut- baratdaya dan utara- selatan, antiklin dan sesar naik yang berarah relatif barat baratdaya- timur timur laut. Pembentukan struktur pada daerah penelitian diperkirakan terjadi pada Kala PlioPleistosen dengan tegasan utama berarah utara baratlaut -selatan tenggara.

Produk diagenesis batugamping pada daerah penelitian dapat dianalisis dengan baik pada sayatan tipis batugamping, yang terdiri dari mikritisasi microbial, sementasi, neomorfisme, dolomitisasi, kompaksi dan disolusi. Lingkungan diagenesis batugamping terdiri dari lima lingkungan diagenesis, yaitu: Marine phreatic, burial, mixing zone, meteoric phreatic dan meteoric vadose.

Kata kunci: Gunung Antu, Tanjung Mangkalihat, Formasi Tendenhantu, Formasi Golok, Diagenesis Batugamping.

(4)

iii

GEOLOGY AND STUDY OF LIMESTONE DIAGENESIS TENDENHANTU FORMATION ANTU MOUNTAIN AREA AND SURROUNDING,TANJUNG MANGKALIHAT VILLAGE, SANDARAN SUB-DISTRICT, EAST KUTAI DISTRICT,

EAST KALIMANTAN By:

Indi Amrullah 12007045

Advisor:

Ir. Benyamin Sapiie Ph.D. ABSTRACT

Mount Antu and the surrounding area is an area that has limestone with the character of the diagenesis product that interesting enough to be studied. The research area is located at the geographical coordinates 118°52'9.0644 "-118°55'23.2148" E longitude and 0°59 '8.2610 "- 1°02' 23.4603" N latitude, located on Tanjung Mangkalihat Village, Kutai Timur regency, Kalimantan Timur, with 36 km2 (6 km x 6 km) wide.

Geomorphology of the study area has a certain pattern, such as patterns of hills, river flow patterns, alignment and patterns of the valley. The pattern is controlled by lithology and structure. The pattern of river flow in this region is more controlled by the rocks that exist in the study area. Unit geomorphology in this area consists of two units, namely: Mount Antu Karst Hills Unit and Anticlinal Valley of Mount Antu Unit.

From old to young stratigraphic study area devided into four litostratigraphy unit, namely: Early Miocene - Middle Miocene Reefal Limestone Unit wich synchronized with the Tendehantu Formation and dominated by bioclastic limestone. characteristics. Middle Miocene Calcarenite Limestone Unit wich synchronized with the Golok formation with dominated by calcarenite limestone and interbeded calcarenite with marl. Middle- Late Miocene Marl Unit which is comparable Golok Formation consist of marl and interbeded marl with calcarenite.. The latter is the Unit of Resen old alluvium consists of loose material and chunks of marl and limestone.

Geological structures in the area consists of strike slip fault trending southeast - northwest, northeast-southwest and north-south, anticline and reverse fault trending west southwest- east northeast. Formation of structure in the study area is estimated to occur in the Plio-Pleistocene with the major principal stress trending north northwest- south southeast. Firstly was formed Antu thrust fault and followed by Antu anticline, and then Antu strike slip fault

Product Diagenetic limestones in the study area can be analyzed by both thin section of limestone, which consists of microbial mikritisasi, cementation, neomorfisme, dolomitisasi, compaction and dissolution. Limestone diagenesis environment consist of five diagenesis environtment, namely: Marine phreatic, burial, mixing zone, meteoric phreatic and meteoric vadose.

Keywords: Mount Antu, Tanjung Mangkalihat, Tendehantu Formation, Golok Formation, Limestone diagenesis.

(5)

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME karena berkat rahmat-Nya, Penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir ini berjudul “Geologi dan Studi Diagenesis Batugamping Formasi Tendenhantu Daerah Gunung Antu dan Sekitarnya, Desa Tanjung Mangkalihat, Kecamatan Sandaran, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur”. Penulis berharap tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk menambah ilmu pengetahuan dalam bidang geologi dan meningkatkan kemampuan Penulis dalam menyusun dan menyajikan karya tulis ilmiah khususnya dan umumnya bisa bermanfaat untuk para pembaca.

Dalam menyelesaikan tugas akhir, Penulis banyak mendapatkan dukungan dan saran dari berbagai pihak. Oleh sebab itu, dalam kesempatan ini, Penulis bermaksud untuk mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ir. Benyamin Sapiie Ph.D. atas kesediaannya menjadi pembimbing Penulis dalam pelaksanaan tugas akhir ini sehingga dapat memahami geologi secara lebih baik.

2. Dr. Ir. Bambang Priadi dan Prof. Dr. Emmy Suparka atas semua ilmu dan waktu yang telah diberikan untuk membimbing Penulis dalam penulisan tugas akhir ini.

3. Kedua orangtua, Aa, Teteh, dan adik- adik tercinta serta keluarga lainnya atas perhatian, semangat dan doanya yang tak ternilai.

4. Maya Destira, kekasih hati yang selalu memberikan dukungan.

5. Salamander Energy atas dukungan terutama dukungan financial dan kesempatan yang telah diberikan kepada Penulis.

6. Teman-teman mahasiswa Teknik Geologi ITB, terutama angkatan 2007 sebagai teman seperjuangan yang telah memberikan motivasi dan bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

7. Anak-anak Mangkalihat dan team dari GDA yang telah memberikan dukungan selama di lapangan.

(6)

v

8. Kang Meli, Teh Ojes, Kang Alfend, Mbak Chessy dan semua staf sandbox

atas bantuan yang telah di berikan selama pembuatan laporan.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih memerlukan penyempurnaan, oleh karena itu, Penulis mengharapkan masukan dari pembaca sekalian sebagai bahan perbaikan. Bandung, Juni 2011 Penulis, Indi Amrullah

(7)

v DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ... i ABSTRAK ... ii ABSTRACT iii KATAPENGANTAR iv DAFTARISI vi DAFTARTABEL ix DAFTARFOTO x DAFTARGAMBAR xi BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Maksud dan Tujuan 1

1.3 Lokasi Penelitian 2

1.4 Batasan Masalah 3

1.5 Tahapan dan Metode Penelitian 3

1.6 Tahap Persiapan 3

1.7 Tahap Pengambilan Data Lapangan 3 1.8 Tahap Analisis dan Pengolahan Data Lapangan 3

1.9 Tahap Penyusunan Skripsi 4

BAB II GEOLOGI REGIONAL 5

2.1 Tektonik dan Struktur Geologi Regional 5

2.2 Stratigrafi Regional 7

BAB III GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 10

3.1 Geomorfologi 10

3.1.1 Geomorfologi Daerah Penelitian 10

3.1.2 Pola Kelurusan 11

3.1.3 Satuan Geomorfologi 11

3.1.3.1 Satuan Perbukitan Karst Gunug Antu 13 3.1.3.2 Satuan Lembah Antiklin Gunung Antu 14

3.1.4 Pola aliran Sungai 14

3.2 Stratigrafi 15

3.2.1 Satuan Batugamping Terumbu 16

(8)

vi

3.2.1.2 Ciri Litologi 16

3.2.1.3 Umur dan Lingkungan Pengendapan 17 3.2.1.4 Kedudukan dan Kesebandingan Stratigrafi 18 3.2.2 Satuan Batugamping Kalkarenit 18 3.2.2.1 Penyebaran dan Ketebalan 18

3.2.2.3 Umur dan Lingkungan Pengendapan 20 3.2.2.4 Kedudukan dan Kesebandingan Stratigrafi 20

3.2.3 Satuan Napal 20

3.2.3.1 Penyebaran dan Ketebalan 20

3.2.4 Satuan Alluvial 22

3.2.4.1 Penyebaran dan Ketebalan 22

3.3 Struktur Geologi 23

3.3.1 Jurus dan Kemiringan Lapisan 23

3.3.2 Antiklin 25

3.3.2.1 Antiklin Antu 25

3.3.3 Sesar 25

3.3.3.1 Sesar Naik Antu 25

3.3.3.2 Sesar Mendatar Antu 1 26

3.3.4 Mekanisme Struktur Daerah Penelitian 30

BAB IV DIAGENESIS BATUGAMPING 31

4.1 Diagenesis Batugamping 31

(9)

vii

4.3 Lingkungan Diagenesis 33

4.4 Diagenesis Batugamping Daerah Penelitian 35 4.5 Produk Diagenesis Batugamping Daerah Penelitian 37

4.5.1 Mikritisasi mikrobial 37 4.5.2 Pelarutan 38 4.5.3 Sementasi 38 4.5.4 Neomorfisme 39 4.5.5 Dolomitisasi 40 4.5.6 Kompaksi 41

4.6 Lingkungan Diagenesis Batugamping Formasi Tendenhantu 42 4.7 Sejarah Diagenesis Batugamping Formasi Tendenhantu 42

BAB V SEJARAH GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 44

(10)

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data pengamatan terhadap 5 sampel sayatan Batugamping dengan alizarin

merah. 35

Tabel 4.2 Data pengamatan terhadap 5 sampel sayatan Batugamping dengan alizarin

(11)

ix

DAFTAR FOTO

Foto 3.1 Sungai yang ada di daerah penelitian. Lebar sungai relatif besar serta adanya endapan travertin di dasar sungai 10 Foto 3.2 Geomorfologi berupa perbukitan karst dibatasi. Foto diambil dari Teluk

Sumbang mengarah ke selatan 13

Foto 3.3 Singkapan IA7/6. Proses karstifikasi yang terjadi pada Satuan Perbukitan Karst Gunung Antu yang membentuk gua dengan stalaktit di bagian atasnya 13 Foto 3.4 Geomorfologi berupa lembah. Foto diambil dari perkampungan Sima Agung

(Km 8) mengarah ke utara 14

Foto 3.5 Singkapan IA5/1a. Satuan Batugamping Terumbu yang berlapis, antara Batugamping Packstone dan Batugamping Grainstone (kiri), Batugamping

Grainstone berwarna abu terang (kanan) 17

Foto 3.6 Singkapan IA11/6. Singkapan Satuan Batugamping Kalkarenit yang tersingkap di dinding sungai di sekitar lembah Gunung Antu, batugamping yang berlapis dengan napal, memiliki perlapisan yang relatif baik 19 Foto 3.7 Singkapan IA6/6, napal masif. Singkapan Satuan Napal yang tersingkap di

dinding sungai yang ada di bagian selatan daerah penelitian 21 Foto 3.8 Singkapan IA8/1. Singkapan Satuan Alluavial, terlihat adanya material

lepas- lepas yang merupakan hasil erosi dari batuan yang lebih tua 22 Foto 3.9 Singkapan IA11/2. Singkapan yang diinterpretasikan sebagai sumbu Antiklin

Antu yang tersingkap di dinding sungai 25 Foto 3.10 Singkapan IA12/5. Zona hancuran akibat adanya Sesar Naik Antu 26 Foto 3.11 Singkapan IA5/4. Zona hancuran akibat Sesar Mendatar Antu 1, terlihat

adanya orientasi butiran hasil hancuran 26 Foto 3.12 Adanya zona hancuran (kiri, singkapan IA5/7) dan adanya kedudukan

batugamping yang realtif tegak (kanan, singkapan IA5/10) dengan jurus yang mengikuti jurus Sesar Mendatar Antu 2 27 Foto 3.13 Zona beksiasi dari Sesar Mendatar Antu 3, dengan arah N 3150 E

(singkapan IA7/4) 28

Foto 3.14 Singkapan kedudukan batuan yang berubah secara acak akibat adanya sesar

(12)

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta daerah penelitian. 2

Gambar 2.1 Penyederhanaan peta geologi Kalimantan (Darman dan Sidi 2000) 5 Gambar 2.2 Peta geologi skala 1: 250.000 lembar Tanjung Mangkaliat

(Djamal, dkk, 1995) 6

Gambar 2.3 Kolom stratigrafi regional Peta Geologi Lembar Tanjung Mangkalihat

(Djamal dkk, 1995) 7

Gambar 3.1 Diagram Roset daerah penelitian (atas). Kelurusan diambil dari data peta topografi dan citra SRTM (bawah). Memperlihatkan pola struktur yang

berkembang di daerah penelitian 11

Gambar 3.2 Citra SRTM regional (a), lokasi penelitian (b) dan tiga dimensi daerah

penelitian (c) 12

Gambar 3.3 Peta pola dan tipe genetik sungai (berwarna biru) daerah penelitian yang

menunjukkan Pola Dendritik 14

Gambar 3.4 Profil umum daerah penelitian 15

Gambar 3.5 Penampang Geologi XY 16

Gambar 3.6 Sayatan tipis batugamping dari Satuan Batugamping Terumbu dengan kode sampel IA7/10, memeperlihatkan butirannya terdiri dari pecahan foraminifera besar (B4) dan fosil Quinqueloculina sp (C8) 17 Gambar 3.7 Sayatan tipis batugamping dari Satuan Batugamping Kalkarenit dengan

kode sampel IA8/13, memperlihatkan butiran penyusunnya didominasi oleh mineral karbonat berbentuk menyudut tanggung dengan masadasar berupa lumpur karbonat yang sudah termikritisasikan 19 Gambar 3.8 Sayatan tipis napal dengan kode sampel IA6/3, terlihat adanya fosil

foraminifera sebagai butir dari batuan (E5) 21 Gambar 3.9 Penyebaran struktur daerah penelitian, adanya sesar- sesar mendatar yang

memotong sesar naik dan sumbu antiklin 24 Gambar 3.10 Mekanisme pembentukan struktur daerah penelitian yang terbentuk

akibat adanya pergerakan Sesar Mangkalihat dan Sesar Sangkulirang 30 Gambar 4.l Lingkungan Diagenesis (Tucker dan Wright, 1990) 33 Gambar 4.2 Mikritisasi mikrobial pada fosil foramnifera (A2)

(13)

xi

Gambar 4.3 Pelarutan pertama menghasilkan porositas moldic (C8 dan C3) pada sampel IA7/10 (kiri) dan pelarutan kedua menghasilkan porositas vuggy (B7) yang memotong butiran dan semen terdapat pada sampel IA7/7 (kanan) 38 Gambar 4.4 Semen bladed (D7) pada nomor sampel IA7/7 (kiri) dan semen blocky (C6) pada nomor sampel IA4/6 (kanan) 39 Gambar 4.5 Neomorfisme (C5) pada nomor sampel IA12/1 dimana terjadi perubahan

ukuran matriks menjadi spari kalsit yang berukuran lebih besar 40 Gambar 4.6 Proses dolomitisasi, ditandai dengan adanya mineral dolomite (C6) yang

terjadi pada nomor sampel IA3/5 40

Gambar 4.7 Kompaksi kimia (B1 sampai B5) menghasilkan microstylolite yang

terjadi pada sampel IA5/3 41

Gambar 4.8 Skema perubahan lingkungan diagenesis yang terjadi pada daerah penelitian (Tucker dan Wright, 1990) 43 Gambar 5.1 Skema diendapkannya Satuan Batugamping Terumbu 44 Gambar 5.2 Skema diendapkannya Satuan Batugamping Kalkarenit di atas Satuan

Batugamping Terumbu 44

Gambar 5.3 Skema diendapkannnya Satuan Napal 45 Gambar 5.4 Skema terdeformasinya daerah penelitian 45 Gambar 5.5 Skema kondisi daerah penelitian (Resen) 45