Upload
lamnguyet
View
238
Download
18
Embed Size (px)
Citation preview
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
BAB IV
FASIES BATUGAMPING GUNUNG SEKERAT
Satuan batugamping Gunung Sekerat tersingkap dengan baik, dengan
penyebaran kurang lebih 10% dari luas daerah penelitian, dalam Peta Geologi
(Lampiran G-3) satuan ini diberi warna biru tua. Satuan ini dapat disetarakan dengan
Formasi Tendeh-hantu (Sukardi, dkk., 1995). Karena tersingkap cukup baik, dan
penyeberan cukup luas, maka batugamping Gunung Sekerat ini menarik untuk dipelajari
mengenai fasiesnya serta hubungannya dengan suatu sistem pengendapan paparan
karbonat.
4.1 METODOLOGI Dalam studi khusus ini, penulis melakukan beberapa tahap yaitu :
1. Tahap observasi lapangan yang termasuk didalamnya berupa pengambilan data
lapangan dan pengambilan conto batuan.
2. Tahap analisis laboratorium
Tahap ini berupa analisis terhadap sayatan tipis dengan menggunakan
mikroskop polarisasi. Hal ini dilakukan untuk memperkuat penamaan fasies di
lapangan.
3. Tahap Studio
Tahap ini berupa pembuatan peta penyebaran fasies batugamping gunung
Sekerat yang mengacu kepada klasifikasi Embry & Klovan (1971), serta
Koesoemadinata (1983), lingkungan pengendapan menurut Wilson (1975).
4.2 LINGKUNGAN PENGENDAPAN BATUAN KARBONAT Sedimentasi karbonat bioorganik memerlukan lingkungan pengendapan khusus
yaitu temperature yang hangat, laut dangkal dengan air yang jernih, bebas dari klastik
detritus dan lebih bersifat autochonous yang umumnya terdapat pada iklim tropis-semi
tropis atau iklim panas dengan penguapan yang tinggi. Konfigurasi cekungan dan energi
air juga merupakan faktor dominan yang mengontrol pembentukan fasies dan
differensiasi. Konfigurasi dan tingkatan energi air ini berkaitan erat dengan kedalaman
dan jangkauan sinar matahari dengan pH air laut umumnya berkisar (7.8-8.3). Laut yang
53
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
terlalu dalam akan menyebabkan ”partial pressure” CO2 terlalu tinggi sehingga terjadi
pelarutan kembali sebagai Ca(HCO3)2 kira-kira pada 5500 m (CCD). Sedangkan sinar
matahari diperlukan organisme untuk melakukan fotosintesis. Salah satu produk yang
dihasilkan fotosyntesis ini adalah O2 yang dapat menyebabkan pergeseran
kesetimbangan kimia ke arah karbonat sehingga terjadilah pengendapan karbonat. Jadi
disini terlihat jelas hubungan adanya turut sertanya peranan biota dalam pengendapan
karbonat.
Sistem pengendapan karbonat secara sederhana dapat diperoleh dari persamaan
reaksi berikut::
CO2 + H2O H2CO3 .........(i)
H2CO3 H+ + HCO3-
.........(ii)
H+ + CO32- HCO3
- .........(iii)
CaCO3 Ca2+ + CO32-
.........(iv)
CO2 + H2O + CaCO3 Ca2+ + 2HCO3-
.........(v)
Peningkatan konsentrasi CO2 akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke
arah kanan dan mennyebabkan pelarutan kalsium karbonat. Peningkatan CO2 dapat
disebabkan oleh bertambahnya kedalaman, input air meteorik atau penambahan CO2
dari hasil penguraian material organik. Sebaliknya, penurunan konsentrasi CO2 akan
menyebabkan reaksi bergeser ke arah kiri dan terjadi pengendapan karbonat. Penurunan
konsentrasi CO2 ini dapat disebabkan oleh evaporasi, peningkatan temperatur air laut
oleh pemanasan matahari, dan pengikatan CO2 oleh organisme melalui proses
fotosintesis.
54
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
Gambar 21. Kurva distribusi kedalaman sedimentasi karbonat.
Pada gambar 23 diperlihatkan bahwa jumlah pengendapan karbonat merupakan
fungsi kedalaman, dan hubungan ini tidak linier dikarenakan pada kedalaman tetentu
ganggang hijau tidak dapat lagi berkembang, kemudian pada kedalaman berikutnya
ganggang merah berhenti berkembang, sedangkan pada kedalaman besar maka
pelarutan yang disebabkan penambahan tekanan parsial CO2 terjadi.
4.3 FASIES Fasies dapat didefinisikan sebagai karakter tubuh batuan berdasarkan kombinasi
litologi, struktur fisik, atau biologi yang mempengaruhi aspek pembedaan tubuh batuan
satu dengan lainnya (Sandi Stratigrafi Indonesia, 1996). Penentuan fasies pada
penelitian ini didasarkan pada pengamatan komponen penyusun (biota, mikrit, semen),
tekstur, struktur dan porositas, melalui pengamatan megaskopis dan mikroskopis
dengan menggunakan klasifikasi Dunham (1962) dan Embry & Klovan (1971) serta
Koesoemadinata (1983) (Tabel 4, Gambar 21 dan 22), sedangkan analisa lingkungan
pengendapan dan fasies karbonat merujuk pada standar fasies belt dari Wilson (1975).
55
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
Tabel 3. Klasifikasi batuan karbonat menurut tekstur pengendapan (modifikasi Dunham, 1962 dan Embry & Klovan, 1971).
Embry & Klovan (1971), membagi boundstone (Dunham, 1962), kedalam lima
litologi berbeda, yaitu bafflestone, dimana batugamping yang komponen utamanya
tersusun oleh biota yang tumbuh bersama dan membentuk suatu ikatan baffle (Gambar
21). Di dalamnya terdapat biota yang tumbuh terdapat pula lumpur yang terperangkap
diantaranya.
Bindstone merupakan batugamping yang tersusun atas organisme atau biota
yang tumbuh bersama membentuk ikatan dan pengkerakan, sedangkan framestone
terbentuk dari organisme yang tumbuh bersama, membentuk framework yang rigid.
Ketiga batuan tersebut merupakan bagian dari boundstone yang terbentuk insitu pada
saat pengendapan terjadi.
Floatstone merupakan batugamping dengan komposisi butiran lebih dari 10%
yang ukuran komponennya lebih dari 2 mm, dan masih didukung oleh matriks (mud
supported). Rudstone merupakan batugamping dengan komposisi butiran lebih dari
10%, yang komponennya berukuran lebih dari 2 mm, dan tekstur grain supported.
Floatstone dan Rudstone terbentuk setelah melalui proses transportasi dan pengendapan
(allochthonous).
56
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
Gambar 22. Klasifikasi boundstone menurut Embry & Klovan (1971)
Koesoemadinata (1983) menggabungkan dua klasifikasi yang ada sebelumnya,
yaitu klasifikasi Dunham (1962) dan Embry & Klovan (1971). Seperti diketahui bahwa
klasifikasi Dunham (1962) membagi klasifikasi batuan karbonat berdasarkan tekstur
dari komposisi butir dan matriks, sedangkan Embry & Klovan (1971) membagi
klasifikasi batuan karbonat pada reef associated dan tekstur karbonat menjadi beberapa
jenis seperti bafflestone, bindstone, framestone, floatsone, rudstone (Gambar 22).
Klasifikasi menurut Koesoemadinata (1983), menggabungkan dua klasifikasi
tersebut dalam segitiga yang didalamnya terdapat komposisi seperti Organic frame,
butir, limemud, dan crystalinity kedalam persentasenya (Gambar 23). Bagian sebelah
kiri (organic frame) menunjukkan bahwa komposisi utamanya adalah kerangka (frame
support) biota yang terdapat pada reef. Sedangkan bagian kanan (grains) menunjukkan
komposisi utamanya adalah butiran berupa komponen bioklastik dan butiran hasil
proses kimia yang mengalami transport. Sedangkan komposisi utama yang didukung
utama oleh lumpur (mud) ditempatkan pada bagian atas. Cristalinity berada jika
komposisi utamanya tersusun atas butiran kristal hasil proses diagenesis seperti
hadirnya dolomit.
57
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
58
Limestone Classification Dunham (1962) Embry and Klovan (1971) Koesoemadinata (1983)
Gambar 23. Klasifiakasi batuan karbonat menurut Koesoemadinata (1983), yang menggabungkan klasifikasi Dunham (1962) dan Embry and Klovan (1971).
Geo
logi
dan
Stu
di F
asies
Kar
bona
t Gun
ung
Seke
rat,
K
ecam
atan
Kal
iora
ng, K
abup
aten
Kut
ai T
imur
, Kal
iman
tan
Tim
ur.
Tab
el 4
. Pem
bagi
an ja
lur
fasie
s pap
aran
kar
bona
t ber
dasa
rkan
Wils
on (1
975)
dan
Flu
gel (
1982
) yan
g di
dala
mny
a m
emua
t sta
ndar
mik
rofa
sies.
59
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
4.4 ANALISIS LITOFASIES BATUGAMPING GUNUNG SEKERAT Berdasarkan data lapangan, batugamping Gunung Sekerat dapat dibagi menjadi :
fasies Foraminifera Wackstone, fasies Foraminifera Packstone, Fasies Reef yang terdiri
dari subfasies Headcoral Framestone, dan subfasies Branching Coral Bafflestone.
4.4.1 Fasies Foraminifera Wackestone
Fasies ini terdiri dari butiran halus dimana lumpur karbonat cukup melimpah.
Berwarna putih kekuningan-abu terang, keras, dan kompak, porositas buruk-sedang
berupa porositas sekunder, terdapat rongga kecil hasil pelarutan (Foto 30 dan 31).
Fasies foraminifera wackestone dicirikan oleh batugamping wackestone dengan
penyusun utama adalah foraminifera (foto 30). Wackestone mengandung fosil
foraminifera besar seperti Lepidocyclina spp., Cycoclipeuss spp., Amphistegina spp.,
sedikit foraminifera plankton, terpilah buruk. Contoh hasil analisis petrogafi dapat
dilihat pada lampiran (Lampiran A-7: Analisis Petrografi). Memperlihatkan bahwa
tekstur mud supported, terpilah buruk, kontak antar butiran mengambang, kompak,
tertanam dalam matriks mikrit dan semen umumnya sparry calcite yang mengisi
rongga-rongga dalam batuan, porositas yang teramati berupa porositas vuggy yang di
dalamnya dilapisi sementasi kristal kalsit. Fasies ini diendapkan pada daerah yang lebih
menuju ke arah basin, ditunjukkan dengan munculnya foraminifera plankton,
diendapkan dengan energi rendah. Berdasarkan jalur model fasies belt dari Wilson
(1975), fasies ini diendapkan pada jalur fasies fore slope atau jalur nomor 4.
60
Geologi dan Studi Fasies Karbonat Gunung Sekerat, Kecamatan Kaliorang, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur.
A B
A B
Foto 30. A dan B memperlihatkan batugamping fasies foraminifera wackestone dimana butiran didominasi oleh fosil foraminifera dengan kehadiran <10% (tekstur mud-supported).
Foto 31 A dan B memperlihatkan singkapan batugamping berlapis dari fasies foraminifera wackestone.
4.4.2 Fasies Foraminifera Packestone
Fasies batugamping ini umumya masif dan membentuk lapisan, berlapis (Foto
32) dan terdiri dari butiran kasar hingga sangat kasar dalam keadaan utuh atau pecah
dengan tekstur grain supported dengan kelimpahan mud yang cukup banyak (> 50%).
Fasies ini dicirikan oleh batugamping packestone, dengan fosil penyusun dominan
adalah Foraminifera (Foto 33). Packestone berwarna putih, abu terang sampai gelap,
kuning sampai kuning keputihan, coklat, terpilah buruk, mengandung foraminifera
61