BAB IV ANALISIS SEDIMENTASI

ANALISIS SEDIMENTASI 

4.1 Pendahuluan 

Kajian  sedimentasi  dilakukan  melalui  analisis  urutan  vertikal  terhadap  singkapan  batuan  pada  lokasi  yang  dianggap  mewakili.  Analisis  urutan  vertikal  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  pendekatan  Prinsip  Hyulstrom,  Hukum  Walther  dan  analogi  dengan  Model  Fasies yang sudah ada. 

Prinsip Hyulstrom membahas mengenai hubungan erosi, transportasi dan sedimentasi  batuan sedimen klastik melalui mekanisme arus traksi. Namun prinsip ini tidak berlaku pada  keadaan arus gravitasi, walaupun kedua mekanisme tersebut sulit untuk dibedakan. 

Hukum  Walther  menyatakan  bahwa  urutan­urutan  vertikal  dalam  sedimentasi  mencerminkan  urutan  lateralnya.  Hal  ini  didasarkan  pada  paradigma  bahwa  lingkungan  pengendapan yang pada suatu waktu berdampingan, di  waktu yang berikutnya dapat terletak  di atasnya sebagai dinamika sedimentasi. 

Kemudian  untuk  melakukan  interpretasi  terhadap  sistem  lingkungan  pengendapannya,  dilakukan  dengan  cara  mengidentifikasi  fasies  pembentuknya  berdasarkan  pemodelan  dari  Galloway  &  Hobday  (1983)  ataupun  Walker  &  James  (1992).  Konsep  identifikasi  fasies  merujuk  pada  sejumlah  karakteristik  primer  dari  batuan  sedimen  yang  menunjukan proses pengendapan di suatu sistem lingkungan pengendapan tertentu. 

Interval  studi  yang  digunakan  dalam  analisis  sedimentasi  ini  adalah  pada  satuan  batupasir  bagian  bawah  atau  sebanding  dengan  Formasi  Pucangan  Fasies  Gunung  Api  (Duyfjes,  1936)  bagian  bawah,  berumur  Pleistosen  Awal  yang  diendapkan  pada  lingkungan  transisi. 

4.2 Pembuatan Kolom Stratigrafi 

Pembuatan  kolom  stratigrafi  (lihat  Lampiran  D)  dilakukan  berdasarkan  atas  pengukuran  penampang  stratigrafi.  Pengukuran  penampang  stratigrafi  dilakukan  pada  4  (empat) lintasan yang berbeda yaitu: pada Lintasan A, Lintasan B, Lintasan C dan Lintasan D.  Keempat lintasan tersebut dibuat pada bagian yang sama secara stratigrafi, yaitu pada bagian  bawah dari satuan batupasir namun berbeda secara lateral. 

Lintasan A merupakan lintasan yang paling barat, pengukuran penampang stratigrafi  dilakukan  sepanjang  170  m  pada  daerah  bekas  quarry  dan  jalan  desa  yang  memotong  jurus 

lapisan  di  sebelah  timur  Dusun  Banyuurip.  Pada  lintasan  ini  didapatkan  kolom  stratigrafi setebal 100 m yang mewakili bagian bawah dari satuan batupasir. 

Lintasan B kira­kira berada 1 km di sebelah timur lintasan A, pengukuran penampang  stratigrafi  dilakukan  sepanjang  285  m  pada  daerah  bekas  quarry  dan  perkebunan  yang  memotong jurus lapisan di sebelah barat Jalan Raya Kedamean. Pada lintasan ini didapatkan  kolom stratigrafi setebal 79 m yang mewakili bagian bawah dari satuan batupasir. 

Lintasan C kira­kira berada 1 km di sebelah timur lintasan B, pengukuran penampang  stratigrafi  dilakukan  sepanjang  245  m  pada  daerah  potongan  bukit  akibat  proyek  pembangunan  komplek  perumahan  yang  memotong  jurus  lapisan  di  sebelah  timur  Dusun  Karangasem.  Pada  lintasan  ini  didapatkan  kolom  stratigrafi  setebal  103  m  yang  mewakili  bagian bawah dari satuan batupasir. 

Lintasan  D  merupakan  lintasan yang  paling  timur,  kira­kira  berada  1  km  di  sebelah  timur lintasan C. Pengukuran penampang stratigrafi dilakukan sepanjang 210  m pada daerah  potongan  bukit  akibat  proyek  pembangunan  komplek  perumahan  yang  memotong  jurus  lapisan  di Dusun Mojosari. Pada lintasan ini  didapatkan kolom stratigrafi setebal 80  m  yang  mewakili bagian bawah dari satuan batupasir. 

Kolom  Stratigrafi  yang  disusun  dari  hasil  pengukuran  penampang  stratigrafi  untuk  masing­masing lintasan dapat dilihat dalam Lampiran D. 

4.3 Analisis Fasies dan Lingkungan Pengendapan 

Di  dalam  konsep  analisis  fasies  dinyatakan  bahwa,  suatu  hasil  pengukuran  penampang stratigrafi dapat dipisahkan menjadi unit­unit fasies yang berbeda. Masing­masing  unit  tersebut  dapat  berbeda  karakteristik  maupun  tebalnya.  Perbedaan  karakteristik  yang  deskriptif  ini  meliputi  jenis  litologi,  struktur  sedimen  ataupun  aspek  biologinya  (Walker  &  James,  1992).  Kombinasi  fasies  yang  memiliki  hubungan  satu  sama  lain,  kemudian  membentuk  asosiasi  fasies.  Dengan  mengidentifikasi  fasies  dan  asosiasi  fasiesnya  maka  lingkungan pengendapan dapat diinterpretasikan. 

Berdasarkan pengamatan di lapangan dan analisis stratigrafi daerah penelitian, maka  interval studi sedimentasi yang termasuk ke dalam satuan batupasir termasuk ke dalam sistem  pengendapan  daerah  transisi,  seperti  tercantum  dalam  stratigrafi  daerah  penelitian  pada  bab  sebelumnya. 

Kemudian berdasarkan hasil analisa dari kolom stratigrafi, diperoleh beberapa fasies  diantaranya  fasies  batulempung  marine,  fasies  sand  bar  dan  fasies  channel.  Fasies  batulempung  marin  dicirikan  oleh  batulempung  masif  atau  batulempung  sisipan  batupasir,  berwarna  abu­abu  atau  putih  kusam  bila  tufaan.  Pada  beberapa  bagian  mengandung  foraminifera atau moluska marine (air asin). Kemudian fasies sand bar dicirikan oleh litologi  batupasir  dan  batulempung  dengan  suksesi  vertikal  mengkasar  dan  menebal  ke  atas.  Pada

bagian  bawah  berupa  perselingan  tipis  antara  batupasir  dan  batulempung,  semakin  ke  atas  kandungan batulempung semakin berkurang  dan batupasir semakin  menebal  dan  mengkasar.  Ukuran  butir  berkisar  antara  pasir  halus  sampai  pasir  kasar,  dengan  struktur  sedimen  yang  sering  muncul  adalah  ripple,  lenticular,  wavy,  flaser  dan  crossbedding.  Hampir  pada  setiap  fasies ini sering dijumpai kandungan moluska marin (air asin). 

Terakhir,  fasies  channel  yang  dicirikan  oleh  litologi  batupasir,  konglomerat  dan  batulempung dengan suksesi vertikal menghalus dan menipis ke atas. Kontak dengan lapisan  di bawahnya bersifat erosional (scouring) dengan ukuran butir berkisar dari pasir kasar hingga  kerikil,  pada  bagian  atasnya  dijumpai  struktur  sedimen planar  crossbedding.  Pada  beberapa  bagian  sering  dijumpai  crossbedding  dengan  foreset  berupa  litik  (batuan  beku  andesitik)  dengan ukuran kerikil. Pada bagian atas berupa perselingan tipis­tipis batupasir batulempung,  struktur sedimen ripple dan paralel laminasi. 

Suksesi fasies pada kolom stratigrafi menunjukan perubahan dari fasies batulempung  marine di bagian bawah, kemudian ditimpa oleh fasies sand bar dan kemudian fasies channel  di  bagian  atasnya.  Berdasarkan  Hukum  Walther  dan  Model  Fasies  (Walker  &  James  1992)  maka diinterpretasikan bahwa asosiasi fasies tersebut merupakan progradasi dari suatu sistem  delta. 

Delta  terbentuk  ketika  tubuh  sungai  yang  membawa  material  sedimen  bertemu  dengan tubuh air dalam suatu cekungan (Walker & James, 1992), atau dalam hal ini laut. Oleh  karena  itu,  berdasarkan  perubahan  fasies  dari  batulempung  marine  menjadi  sand  bar  dan  kemudian channel, dapat disimpulkan bahwa interval studi sedimentasi ini berada pada sistem  delta. Kesimpulan ini juga senada  dengan kesimpulan Huffman  dan Zaim (2003)  yang telah  melakukan penelitian di sebelah barat lokasi penelitian penulis.  Model Sistem Pengendapan Delta  Prodelta dan Delta Front  Progradasi dari lobe delta akan menghasilkan sebuah suksesi fasies mengkasar ke atas  yang tebal (lihat Gambar 4.1). Hal ini menunjukan perubahan dari fasies prodelta yang lebih  lempungan ke fasies delta front dengan endapan mouth bar yang lebih pasiran. Ketebalannya  berkisar antara beberapa meter hingga ratusan  meter bergantung kepada skala  dari  delta dan  kedalaman  air.  Menerusnya  progradasi  akan  menyebabkan  fasies  delta  plain  menimpa  pasir  delta front dalam suatu suksesi yang kontinu. Namun, pasir delta front mungkin akan tererosi  sebagian oleh progradasi distributary channel terhadap mouth bar­nya sendiri.

Delta Plain 

Distributary Channel 

Bagian  dasar  dari  fasies  ini akan bersifat  erosional  terhadap  fasies  yang  dilewatinya  (lihat  Gambar  4.1).  Suksesi  fasies  sifatnya  akan  menghalus  ke  atas  dengan  sisa  endapan  bagian  dari  channel  di  bagian  atas  dan  endapan  marin  dengan  porsi  yang  lebih  banyak  dibagian  bawah  dari  endapan  channel.  Pelamparan  dari  perkembangan  fasies  marin  akan  bergantung kepada seberapa besar dominasi dari channel. 

Interdistributary Areas 

Area  interdistributary  dan  area  interlobe  akan  lebih  bersifat  kurang  pasiran  dan  biasanya  mengandung  beberapa  seri  tipis  dari  tumpukan  suksesi  fasies  mengkasar  dan  menghalus  keatas  (lihat  Gambar  4.1).  Biasanya  ketebalannya  kurang  dari  10  meter  dan  biasanya  lebih  tidak  beraturan  dibandingkan  dengan  suksesi  yang  ditemukan  di  lobe  delta  yang sifatnya progradasi. 

Gambar 4.1 Model sistem pengendapan delta 

(Wright, 1975 dalam Koesoemadinata, 1987 dan Walker dan James, 2001) 

4.3.1 Lintasan A 

Delta Front 

Pada  bagian  bawah  dari  kolom  stratigrafi  lintasan  ini,  didapatkan  litologi  batupasir  dan batulempung dengan suksesi vertikal mengkasar dan menebal ke atas. Pada bagian bawah  berupa  perselingan  tipis  antara  batupasir  dan  batulempung,  semakin  ke  atas  kandungan  batulempung semakin berkurang  dan batupasir semakin menebal  dan  mengkasar  (Foto 4.1 a

dan b). Ukuran butir berkisar antara pasir halus sampai pasir kasar, dengan struktur sedimen  yang muncul adalah ripple, lenticular, wavy, flaser dan crossbedding (Foto 4.1 c dan d) Pada  perselingan tipis batupasir dan batulempung dijumpai bioturbasi.  a.)  Bioturbasi pada perlapisan batupasir dan  batulempung  c.) Struktur sedimen flaser pada batupasir  b.) Perlapisan batupasir­batulempung dengan  suksesi mengasar dan menebal ke atas  d.) Struktur sedimen paralel laminasi pada  batupasir  Foto 4.1 Singkapan Batuan yang menunjukan endapan Delta Front 

Suksesi  menebal  dan  mengkasar  ke  atas  mengindikasikan  bahwa  semakin  ke  atas  terjadi  peningkatan  kekuatan  arus  pada  saat  pengendapan.  Diinterpretasikan  bahwa  hal  ini  terjadi  karena  pertumbuhan  dari  sand  bar  yang  sifatnya  prograding.  Endapan  ini  ditafsirkan  sebagai endapan delta mouth bar pada sistem delta. 

Delta Plain 

Kemudian di bagian atas dari bar tersebut, diendapkan litologi konglomerat, batupasir  dan  batulempung  dengan  suksesi  vertikal  menghalus  dan  menipis  ke  atas.  Kontak  dengan  lapisan  di  bawahnya  bersifat  erosional  (scouring)  dengan  ukuran  butir  berkisar  dari  pasir  kasar  hingga  kerikil,  pada  bagian  atasnya  dijumpai  struktur  sedimen  planar  crossbedding  (Foto 4.2 a dan b). Dijumpai  juga struktur sedimen crossbedding dengan foreset berupa litik

(batuan beku andesitik) dengan ukuran kerikil. Pada bagian atas berupa perselingan tipis­tipis  batupasir batulempung dengan struktur sedimen ripple dan paralel laminasi. 

a.) Konglomerat dan batupasir dengan struktur  sedimen paralel laminasi dan crossbedding 

b.) Foreset litik berukuran kerikil yang  membentuk crossbedding pada batupasir  Foto 4.2 Singkapan Batuan yang menunjukan endapan Delta Plain 

Kontak  erosional  dengan  lapisan  dibawahnya  mengindikasikan  adanya  perubahan  tiba­tiba dari arus lemah ke arus kuat.  Suksesi menghalus dan menipis ke atas dan perubahan  struktur  sedimen  dari  crossbedding,  ripple  menjadi  paralel  laminasi  mengindikasikan  berkurangnya  kekuatan  arus  pada  saat  pengendapan.  Bagian  bawah  pada  endapan  ini  diinterpretasikan  sebagai  base  channel,  sedangkan  bagian  atasnya  diinterpretasikan  sebagai  flood plain. Endapan ini ditafsirkan sebagai endapan distributary channel. 

Delta Front 

Kemudian,  diendapkan  batulempung  tufaan  diatasnya  diteruskan  dengan  batupasir  yang memiliki urutan vertikal menebal dan mengasar ke atas. Pada bagian bawah diendapkan  batulempung yang mengandung banyak cangkang moluska, mikro moluska dan foraminifera,  kemudian  semakin  keatas  diendapkan perselingan  batupasir  dan  batulempung  yang  semakin  menebal dan mengasar ke atas. Pada bagian atas terdapat struktur sedimen cross bedding dan  lenticular, kemudian diendapkan diatasnya batugamping coquina (Foto 4.3 a dan b).

a.) Struktur sedimen flaser pada batupasir  b.) Batugamping coquina yang tersusun atas  fragmen cangkang moluska  Foto 4.3 Singkapan Batuan yang menunjukan endapan Delta Front 

Pada  bagian  bawah  diendapkan  batulempung  yang  ditafsirkan  sebagai  batulempung  marin,  dicirikan  dengan  keterdapatan  moluska  marine  dan  melimpahnya  foraminifera  kecil.  Kemudian semakin keatas, energi arus semakin kuat ditandai dengan berubahnya ukuran butir  semakin  kasar  dan  struktur  sedimen  cross  bedding.  Kemudian  diatasnya  diedapkan  batugamping  coquina  dengan  matriks  pasir,  menandakan  energi  arus  yang  semakin  tinggi.  Endapan ini kemudian ditafsirkan sebagai endapan delta mouth bar di delta front pada sistem  delta.  Delta Plain  Pada bagian ini diendapkan litologi batupasir, konglomerat dan batulempung dengan  suksesi vertikal menghalus dan menipis ke atas. Kontak dengan lapisan di bawahnya bersifat  erosional (scouring) dengan ukuran butir berkisar dari kerikil hingga pasir kasar, pada bagian  atasnya dijumpai struktur sedimen planar crossbedding. Pada bagian atas berupa perselingan  tipis­tipis  batupasir  batulempung,  struktur  sedimen  ripple,  paralel  laminasi  dan  dijumpai  bioturbasi (Foto 4.4). 

Kontak  erosional  dengan  lapisan  dibawahnya  mengindikasikan  adanya  perubahan  tiba­tiba dari arus lemah ke arus kuat.  Suksesi menghalus dan menipis ke atas dan perubahan  struktur  sedimen  dari  crossbedding,  ripple  menjadi  paralel  laminasi  mengindikasikan  berkurangnya  kekuatan  arus  pada  saat  pengendapan.  Bagian  bawah  pada  fasies  ini  diinterpretasikan  sebagai  base  channel,  sedangkan  bagian  atasnya  diinterpretasikan  sebagai  flood plain. Adanya bioturbasi  mengindikasikan adanya pengaruh pasang­surut air laut pada  endapan ini. Endapan ini ditafsirkan sebagai endapan distributary channel pada delta plain. 

4.3.2 Lintasan B 

Pro Delta 

Pada  bagian  bawah  dari  kolom  stratigrafi  ini  diendapkan  batulempung  masif  atau  batulempung sisipan batupasir, berwarna abu­abu kehijauan atau putih kusam bila tufaan. 

Dominasi  litologi  batulempung  mengindikasikan  bahwa  pengendapan  terjadi  pada  arus  lemah  dengan  mekanisme  suspensi.  Endapan  ini  ditafsirkan  sebagai  endapan  batulempung prodelta pada sistem delta. 

a.) Batulempung tufaan  b.) Batulempung tufaan berwarna abu­abu  kehijauan dengan fragmen berwarna putih  Foto 4.5 Singkapan Batulempung tufaan 

Delta Front 

Kemudian  diendapkan  litologi  batupasir  dan  batulempung  dengan  suksesi  vertikal  mengkasar dan menebal ke atas. Pada bagian bawah berupa perselingan tipis antara batupasir  dan batulempung, semakin ke atas kandungan batulempung semakin berkurang dan batupasir  semakin menebal dan mengkasar. Ukuran butir berkisar antara pasir halus sampai pasir kasar,  dengan  struktur  sedimen  yang  sering  muncul  adalah  ripple,  lenticular,  wavy,  flaser  dan  crossbedding (Foto 4.6 a dan b).

a.) Struktur sedimen flaser pada batupasir  b.) Struktur sedimen paralel laminasi pada  batupasir 

Foto 4.6 Singkapan Batuan yang menunjukan endapan Delta Front 

Suksesi  menebal  dan  mengkasar  ke  atas  mengindikasikan  bahwa  semakin  ke  atas  terjadi  peningkatan  kekuatan  arus  pada  saat  pengendapan.  Diinterpretasikan  bahwa  hal  ini  terjadi  karena pertumbuhan  dari sand bar  yang sifatnya  prograding. Endapan  ini  ditafsirkan  sebagai endapan delta mouth bar pada sistem delta. 

Delta Plain 

Pada bagian ini diendapkan litologi konglomerat, batupasir dan batulempung dengan  suksesi vertikal menghalus dan menipis ke atas. Kontak dengan lapisan di bawahnya bersifat  erosional (scouring) dengan ukuran butir berkisar dari kerikil hingga pasir kasar, pada bagian  atasnya  dijumpai  struktur  sedimen  planar  crossbedding  (Foto  4.7  a  dan  b).  Dijumpai  juga  struktur  sedimen  crossbedding  dengan  foreset  berupa  litik  (batuan  beku  andesitik)  dengan  ukuran kerikil. Pada bagian atas berupa perselingan tipis­tipis batupasir batulempung, struktur  sedimen ripple dan paralel laminasi. 

a.) Singkapan batupasir sisipan konglomerat  b.)Struktur sedimen crossbedding 

Kontak  erosional  dengan  lapisan  dibawahnya  mengindikasikan  adanya  perubahan  tiba­tiba dari arus lemah ke arus kuat.  Suksesi menghalus dan menipis ke atas dan perubahan  struktur  sedimen  dari  crossbedding,  ripple  menjadi  paralel  laminasi  mengindikasikan  berkurangnya  kekuatan  arus  pada  saat  pengendapan.  Bagian  bawah  pada  fasies  ini  diinterpretasikan  sebagai  base  channel,  sedangkan  bagian  atasnya  diinterpretasikan  sebagai  flood plain. Endapan ini ditafsirkan sebagai endapan distributary channel pada delta plain. 

Pro Delta 

Pada  bagian  bawah  dari  kolom  stratigrafi  ini  diendapkan  batulempung  masif  atau  batulempung  sisipan  batupasir,  berwarna  abu­abu  kehijauan  atau  putih  kusam  bila  tufaan.  Pada beberapa bagian mengandung foraminifera atau moluska marine (air asin). 

Dominasi  litologi  batulempung  mengindikasikan  bahwa  pengendapan  terjadi  pada  arus  lemah  dengan  mekanisme  suspensi.  Kandungan  foraminifera  atau  moluska  marine  mengindikasikan  bahwa  fasies  ini  diendapkan  pada  lingkungan  marine.  Endapan  ini  ditafsirkan sebagai endapan batulempung prodelta pada sistem delta. 

Delta Front 

Pada  bagian  bawah  dari  kolom  stratigrafi  lintasan  ini,  didapatkan  litologi  batupasir  dan batulempung dengan suksesi vertikal mengkasar dan menebal ke atas. Pada bagian bawah  berupa  perselingan  tipis  antara  batupasir  dan  batulempung,  semakin  ke  atas  kandungan  batulempung  semakin  berkurang  dan  batupasir  semakin  menebal  dan  mengkasar.  Ukuran  butir  berkisar  antara  pasir  halus  sampai  pasir  kasar,  dengan  struktur  sedimen  yang  sering  muncul  adalah  ripple,  lenticular,  wavy,  flaser  dan  crossbedding  (Foto  4.8).  Pada  litologi  batupasir di bagian atasnya dijumpai kandungan moluska marin (air asin). 

Foto 4.8 Struktur sedimen flaser­wavy pada batupasir 

Suksesi  menebal  dan  mengkasar  ke  atas  mengindikasikan  bahwa  semakin  ke  atas  terjadi  peningkatan  kekuatan  arus  pada  saat  pengendapan.  Diinterpretasikan  bahwa  hal  ini