Upload
buimien
View
223
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5
BAB II
GEOLOGI REGIONAL
2.1 Kerangka Tektonik
Indonesia dianggap sebagai hasil pertemuan tiga lempeng, yaitu Lempeng Eurasia
yang relatif diam, Lempeng Pasifik yang bergerak ke barat, dan Lempeng Indo-Australia
yang bergerak ke utara (Hamilton, 1979). Cekungan Jawa Timur adalah bagian dari
cekungan belakang busur yang terletak pada tepi Paparan Sunda yang merupakan
konvergensi antara lempeng Eurasia dan Indo-Australia. Interaksi konvergen tersebut
menyebabkan terbentuknya jalur subduksi yang pada umur Kapur dapat diikuti mulai dari
Jawa Barat Selatan (Ciletuh), Pegunungan Serayu (Jawa Tengah), dan Laut Jawa bagian
timur ke Kalimantan Tenggara, dengan jalur magmatik menempati lepas Pantai Utara
Jawa (gambar 2.1).
Menurut Katili (1972) jalur magmatik pada Kala Oligosen terletak pada jalur
subduksi Zaman Kapur Akhir di daerah Jawa Barat dan Jawa Tengah, dan terus
memanjang dengan arah barat– timur hingga Jawa Timur, Kepulauan Nusatenggara, dan
Busur Banda. Hal ini menunjukkan adanya pergerakan jalur subduksi ke arah selatan dari
Zaman Kapur Akhir hingga Kala Oligo-Miosen.
Gambar 2.1 Posisi zona subduksi Zaman Kapur dan Tersier (Katili, 1972)
6
Sribudiyani, dkk (2003) menjabarkan evolusi tektonik sejak zaman Kapur sampai
Tersier pada Sunda Microplate tersebut (Gambar 2.2) yaitu :
1. Kapur-Tersier Awal ( 70-35 Ma)
Selama periode ini, lempeng Australia bergerak menujam Sunda Microplate
sepanjang jalur Jawa-Meratus (gambar 2.2B). Kegiatan magmatik dapat
ditemukan pada Sumatera bagian timurlaut, Jawa sampai Kalimantan bagian
tenggara.
2. Oligosen – Miosen Awal (35-20 Ma)
Pergerakan Lempeng Australia yang melambambat dari 18 cm/tahun menjadi 3
cm/tahun menyebabkan terjadinya peregangan seperti pada Laut China Selatan.
3. Miosen Tengah – Mosen Akhir (20-5 Ma)
Pada bagian utara, cekungan belakang busur terbentuk dan terbagi atas sub-basin
yang dipisahkan oleh tinggian basemen dan dikontrol oleh sesar basemen.
Interaksi antara lempeng Indo-Australia dengan Sumatera sudah meningkat
sampai 65º yang menghasilkan tegasan kompresi. Keadaan ini mnyebabkan
pengangkatan bukit barisan dan peningkatan kegiatan vulkanime. Sedangkan
pada Pulau Jawa termasuk bagian timur dari Cekungan Jawa Timur, sesar
dengan arah timur-barat menyebabkan sesar mendatar selama proses subduksi
sepanjang Pulau Jawa bagian Selatan (zona sesar Sakala).
Pola Jawa yang berarah barat-timur merupakan pola yang termuda yang
mengaktifkan kembali seluruh pola sebelumnya. Pada umur Oligosen Akhir-Miosen
Awal, jalur tunjaman baru terbentuk di selatan Jawa yang menerus ke Sumatra
(Pulunggono dan Martodjojo, 1994) yang mengakibatkan Pulau Jawa mengalami gaya
kompresi yang menghasilkan Zona Anjakan-Lipatan (Thrust Fold Belt) di sepanjang
Pulau Jawa dan berlangsung sampai sekarang.
7
Gambar 2.2 Evolusi tektonik Indonesia bagian barat (Sribudiyani dkk., 2003)
Menurut Bransden dan Matthews (1992), daerah penelitian yang merupakan
bagian dari cekungan Jawa bagian timur dapat dibagi menjadi beberapa elemen struktur
yaitu :
8
1. Bawean Arch
Bawean Arch berada di sudut baratlaut dan dibatasi bagian tenggaranya oleh
East Bawean Trough. Selama Tersier awal sampai Oligosen bawah, tinggian ini
adalah sumber klastik kasar Formasi CD.
2. East Bawean Trough
East Bawean Trough adalah suatu struktur yang berarah NE-SW, yang dibatasi
bagian baratlaut oleh Bawean Arch dan bagian tenggara oleh JS-1 Ridge.
3. JS –1 Ridge
JS-1 Ridge adalah struktur yang berarah NE-SW, yang dibagi oleh area tinggian
East Bawean Trough and Central Depression. Selama tersier awal-tengah,
punggungan ini adalah tinggian yang menyolok yang tenggelam sejak Kujung III.
Ini adalah area positif yang merupakan sumber tambahan endapan klastik ke
daerah yang lebih rendah.
4. Northeast Java Shelf
Tinggian ini melingkupi sudut timurlaut Pulau Jawa dan dibatasi bagian
timurlautnya oleh Central Depression, bagian Selatan oleh sub-cekungan Jawa
Madura Timurlaut dan Barat laut oleh East Bawean Trough.
5. Central Depression
Central Depression, yang berarah timurlaut-baratdaya , terletak di bagian pusat
daerah konsesi. Ini dibatasi pada bagian tenggara oleh North Madura Shelf, dan
bagian selatan oleh Northeast Java-Madura sub-basin, dan bagian baratlaut oleh
JS-1 Ridge/Northeast Java Shelf. Ketebalan sedimen tersier (melebihi 14000 kaki)
yang diendapkan di palung ini membuktikan kecepatan pengendapan
dibandingkan daerah sekelilingnya. Ini disebut sebagai dapur hidrokarbon utama
daerah ini.
6. North Madura Shelf
Paparan Madura Utara berada di Pulau Madura Utara. Ini dibatasi pada bagian
Selatan oleh sub-cekungan Jawa timurlaut-Madura, bagian baratlaut oleh Central
Depression dan bagian tenggara oleh depressi JS 19-1. Selama Tersier, paparan
ini mengalami penunjaman secara lambat dan berkesinambungan. Kedalaman air
9
dangkal, sehingga memenuhi perkembangan dan akumulasi sekuen karbonat laut
dangkal.
7. JS 19-1 Depression
JS 19-1 Depression berarah timurlaut-baratdaya yang dibatasi pada bagian
timurlaut oleh North Madura Shelf dan bagian selatannya oleh sub cekungan Jawa
timurlaut-Madura. Ini diidentifikasi dari seismik. Sumur JS 19-1 ini dibor di
bagian pinggir depresi ini dan hasil identifikasi sedimen menunjukkan basin
margin setting.
Gambar 2.3 Peta fisiografi dan struktur regional ( Bransden dan Matthews, 1992)
2.2 Stratigrafi Regional
Pembagian urutan stratigrafi regional cekungan Jawa Timur bagian Timurlaut
didasarkan atas penamaan yang resmi (formasi Ngimbang dan Kujung) dan yang tidak
resmi ( satuan batuan OK dan GL).
10
Gambar 2.4 Stratigrafi cekungan Jawa Timur (Bransden dan Matthews, 1992)
Berdasarkan Bransden dan Matthews (1992), urutan stratigrafi dari tua ke muda (gambar
2.4) yaitu:
1. Basement pra-tersier
Berada tidak selaras dengan satuan batuan di atasnya yang berumur Eosen
akhir, akibat adanya deformasi yang intensif selama Kapur yang dicirikan
oleh banyaknya pengangkatan dan erosi di berbagai tempat. Litologi berupa
kuarsit, filit, slate, dan tuff dengan intrusi batuan beku.
2. Formasi Ngimbang
Diendapkan secara tidak selaras dengan basement di bawahnya. Berumur
Eosen Akhir hingga Oligosen Awal. Bagian bawah formasi dicirikan dengan
batugamping, serpih, batupasir, batulanau, batulempung. Bagian tengah
formasi ini dicirikan dengan litologi terdiri dari batugamping dengan
perlapisan serpih dan batupasir serta ditemukannya sedimen tufaan di
beberapa tempat dan menunjukkan umur Oligosen Awal dan diendapkan pada
11
lingkungan inner-middle neritik. Sedangkan bagian atas formasi merupakan
platform karbonat dan patch reef dan menunjukkan umur Oligosen Akhir
bagian bawah yang diendapkan pada lingkungan inner-middle neritik.
3. Formasi Kujung
Formasi ini diendapkan tidak selaras di atas formasi Ngimbang. Dalam
penamaan stratigrafi, formasi ini sama dengan Formasi Prupuh. Formasi ini
dimasukkan ke dalam dua satuan batuan (dari tua ke muda) yaitu :
a. Kujung I
Satuan ini ditandai dengan sekuen batugamping terumbu yang
menerus, diendapkan selaras dengan Kujung unit II dan
ketidakselarasan lokal dengan sedimen klastik yang lebih muda.
Batu gamping yang ditemui umumnya putih hingga keruh, berfosil,
chalky, dolomitik dan terdapat perselingan dengan rijang di bagian
bawahnya. Di bawah terumbu yang menerus pada satuan ini
berubah menjadi shally facies. Menunjukkan umur Miosen Awal
bagian atas dan diendapkan pada lingkungan inner-middle neritik.
b. Kujung II
Secara umum dapat dibedakan dengan formasi Ngimbang dengan
batugamping yang bertambah dominan. Litologi pada bagian bawah
terdiri dari batugamping yang sangat dominan, batulempung dan
sedikit batupasir dan batulanau. Pada bagian tengah didominasi oleh
batulempung dengan perselingan batugamping yang tipis dan di bagian
atas kembali didominasi batugamping. Memiliki umur Oligosen Akhir
bagian atas sampai Miosen Awal bagian bawah dan diendapkan pada
lingkungan inner-middle neritik.
4. Satuan batuan OK
Satuan batuan OK dibagi menjadi dua anggota, yaitu :
Anggota OK bawah
12
Anggota OK bawah ini dapat dibagi ke dalam dua unit yaitu unit
gampingan Rancak dan unit klastik bagian atas. Unit Rancak terdiri dari
interkalasi batugamping, batulempung, dan beberapa batupasir, dan
batulanau. Batugamping unit Rancak dapat dibedakan ke dalam fasies
energi tinggi dan energi rendah. Karbonat energi tinggi sepanjang
Madura shelf didominasi oleh fasies reef. Pada bagian utara, fasies
diganti oleh lapisan yang lebih tipis , fasies karbonat energi rendah
yang waktunya ekuivalen dengan unit Rancak. Unit klastik bagian atas
terdiri dari batupasir, batulanau dan batulempung dan shale dengan
interkalasi batubara dan sedikit batugamping. Secara keseluruhan,
anggota bawah OK menebal dan menghalus kearah cekungan. Secara
regional, kondisi regresif terjadi selama pengendapan sekuen ini.
Anggota atas OK
Anggota atas OK dicirikan oleh sekuen batugamping masif yang tebal
dengan sisipan batupasir dan batulempung. Bagian cekungan, fasies
berubah menjadi lapisan yang tipis dan fasies karbonat energi rendah
dengan dengan klastik halus yang menyelangi. Batugamping
menunjukkan fasies reef yang kuat dan ummya memiliki pori.
Umumnya, ini menunjukkan endapan dengan lingkungan pengendapan
tektonik transgresif-regresif.
5. Satuan batuan GL
Satuan batuan ini dapat dibagi ke dalam dua anggota, yaitu yang lebih tua GL
dan yang lebih mua MT. GL terdiri dari batugamping, batu lempung,
batupasir dan batulanau, dimana blok utaranya kebanyakan batulempung
dengan sedikit batupasir, batulanau dan marl. Batugamping kebanyakan
adalah paleohigh yang berasosiasi dengan fasies reef, dengan lapisan tipis,
fasies karbonat energi rendah, dan sediment klastik halus di area paleo-low.
Foraminifera yang umum adalah globigerina.
13
2.3 Tektonostratigrafi
Arah struktur dan sejarah pengendapan sedimentasi tersier pada blok madura
barat di kontrol oleh horst dan graben dengan arah NE-SW, yang merupakan hasil dari
tarikan dan wrench fault yang diakibatkan tektonik kapur akhir- tersier awal . Sesar hadir
pada awalnya selama Tersier dan berkembang menjadi sesar tumbuh normal dengan
banyak kenampakan di bagian utara blok dengan pengaruh kuat sedimentasi. Walaupun,
pada bagian Selatan blok Madura sesar normal berakhir di satuan batuan OK dan pada
satuan yang lebih muda yaitu GL, didominasi oleh sesar naik.
Terdapat tiga megasekuen tektonostratigrafi yaitu pada zaman Kapur, dan zaman
Tersier yang dibagi menjadi dua megasekuen yaitu Paleogen dan Neogen. Paleogen
dicirikan oleh ekspansi sedimen ke dalam komplek rift dengan arah W-E dan diapit oleh
paparan dengan endapan yang tipis. Sedangkan megasekuen Neogen dicirikan oleh
inversi yang mengubah bentuk cekungan.
2.4 Petroleum Sistem
Source Rock
Distribusi penyebaran batuan induk yang efektif diindikasikan oleh kehadiran
minyak dan gas di Cekungan Jawa Timur. Potensinya terdapat pada formasi Ngimbang,
Kujung dan Tuban (gambar 2.5). Ngimbang dipercaya mengandung 95% minyak dan gas
Cekungan Jawa Timur.
Model pematangan dibuat menggunakan data seismik dan log yang dapat
menerangkan sejarah terbentuknya hidrokarbon di dua bagian platform Madura Utara
yaitu Central Deep bagian NW dan cekungan Madura ke arah selatan. Pada bagian
Central Deep menunjukkan batuan induk alluvial dan lakustrin pada bagian sekuen
Ngimbang bawah yang menunjukkan kerogen tipe I dan II. Sedangkan pada bagian marin
Ngimbang atas merupakan kerogen tipe II dan III yang berumur Miosen Akhir.
Menurut Mudjiono dan Pireno (2001), hasil pemodelan pematangan pada
platform Madura utara mengindikasikan fasies aluvial dan lakustrin pada Ngimbang
bagian bawah dan merupakan sumber minyak dan gas pada area platform Madura, tapi
14
kerogen marin pada bagian atas Ngimbang juga berkontribusi. Sejarah panjang
pembentukan kerogen tipe I dan II ini berhubungan dengan sesar dan carrier bed dapur
sumber cekungan.
Reservoirs, Trap dan Seal
Target reservoir pada Platform Madura Utara adalah :
1. Klastik Ngimbang bawah
2. Karbonat Ngimbang Atas, kecuali pada bagian crest yang tidak mengalami
pengendapan dan erosi
3. Reef Kujung pada build up karbonat timur-barat sepanjang platform.
Kujung I dan II yang terbentuk di atas crest. Pada daerah ini, target ekslorasi
adalah klastik Ngimbang dan karbonat formasi Kujung dan Ngimbang bagian
Atas.
Banyak tipe perangkap yang hadir di sini. Pada batas NW dan Utara platform Madura
Utara mengalami patahan, inversi yang berasosiasi dengan sesar minor dan utama area
struktur ini. Penyebaran Platform Madura Utara juga berpotensi untuk perangkap
stratigrafi yang terbentuk oleh onlap klastik dasar Ngimbang.
Gambar 2.5 Penampang yang menunjukkan konfigurasi struktur dan distribusi
pematangan source rock (Mudjiono dan Pireno, 2001)
15
Migrasi
Migrasi hidrokarbon secara lateral ke dalam Madura Utara mengalami ekspulsi
dari source rock yang berdasarkan pada carrier bed dan sesar. Mekanisme migrasi pada
zona klastik Ngimbang bawah mengindikasikan dari utara. Zona pori pada karbonat
Ngimbang dan Kujung juga berpotensi mengalami migrasi. Sesar reservoir kujung
berhubungan dengan source rock pada Platform Madura Utara. Sesar juga penting pada
perkiraan dapur sumber ke carrier bed, dan aliran minyak dan gas ke perangkap.