Zona Kendeng dan Sangiran

Zona Kendeng juga sering disebut Pegunungan Kendeng dan adapula yang

menyebutnya dengan Kendeng Deep, adalah antiklinorium berarah barat-timur.

Pada bagian utara berbatsan dengan Depresi Randublatung, sedangkan bagian

selatan bagian jajaran gunung api (Zona Solo). Zona Kendeng merupakan

kelanjutan dari Zona Pegunungan Serayu Utara yang berkembang di Jawa Tengah.

Mandala Kendeng terbentang mulai dari Salatiga ke timur sampai ke Mojokerto dan

menunjam di bawah alluvial Sungai Brantas, kelanjutan pegunungan ini masih dapat

diikuti hingga di bawah Selat Madura.

Menurut Van Bemmelen (1949), Pegunungan Kendeng dibagi menjadi 3 bagian,

yaitu bagian barat yang terletak di antara G.Ungaran dan Solo (utara Ngawi), bagian

tengah yang membentang hinggaJombang dan bagian timur mulai dari timur

Jombang hingga Delta Sungai Brantas dan menerus ke Teluk Madura. Daerah

penelitian termasuk dalam Zona Kendeng bagian barat.

Stratigrafi

Menurut Harsono P. (1983) Stratigrafi daerah kendeng terbagi menjadi dua

cekungan pengendapan, yaitu Cekungan Rembang (Rembang Bed) yang

membentuk Pegunungan Kapur Utara, dan Cekungan Kendeng (Kendeng Bed)

yang membentuk Pegunungan Kendeng. Formasi yang ada di Kendeng adalah

sebagi berikut:

1. Formasi Kerek Formasi ini mempunyai ciri khas berupa perselingan antara

lempung, napal lempungan, napal, batupasir tufaan gampingan dan batupasir

tufaan. Perulangan ini menunjukkan struktur sedimen yang khas yaitu perlapisan

bersusun (graded bedding) yang mencirikan gejala flysch. Berdasarkan fosil

foraminifera planktonik dan bentoniknya, formasi ini terbentuk pada Miosen Awal –

Miosen Akhir ( N10 – N18 ) pada lingkungan shelf. Ketebalan formasi ini bervariasi

antara 1000 – 3000 meter. Di daerah Lokasi Tipe, formasi ini terbagi menjadi 3

anggota (de Genevreye & Samuel, 1972), dari tua ke muda masing-masing : a.

Anggota Banyuurip Tersusun oleh perselingan antara napal lempungan, napal,

lempung dengan batupasir tuf gampingan dan batupasir tufaan dengan total

ketebalan 270 meter. Pada bagian tengah perselingan ini dijumpai batupasir

gampingan dan tufaan setebal 5 meter, sedangkan bagian atas ditandai oleh adanya

perlapisan kalkarenit pasiran setebal 5 meter dengan sisipan tipis dari tuf halus.

Anggota ini berumur N10 – N15 (Miosen Tengah bagian tengah – atas). b. Anggota

Sentul Tersusun oleh perulangan yang hampir sama dengan Anggota Banyuurip,

tetapi lapisan yang bertufa menjadi lebih tebal. Ketebalan seluruh anggota ini

mencapai 500 meter. Anggota Sentul diperkirakan berumur N16 (Miosen Tengah

bagian bawah). c. Batugamping Kerek Anggota teratas dari Formasi Kerek ini

tersusun oleh perselang-selingan antara batugamping tufan dengan perlapisan

lempung dan tuf. Ketebalan dari anggota ini adalah 150 meter. Umur dari

Batugamping Kerek ini adalah N17 (Miosen Atas bagian tengah).

2. Formasi Kalibeng Formasi ini terletak selaras di atas Formasi Kerek. Formasi ini

terbagi menjadi dua anggota yaitu Formasi Kalibeng Bawah dan Formasi Kalibeng

Atas. Bagian bawah dari Formasi Kalibeng tersusun oleh napal tak berlapis setebal

600 meter berwarna putih kekuningan sampai abu-abu kebiruan, kaya akan

foraminifera planktonik. Asosiasi fauna yang ada menunjukkan bahwa Formasi

Kalibeng bagian bawah ini terbentuk pada N17 – N21 (Miosen Akhir – Pliosen).

Pada bagian barat formasi ini oleh de Genevraye & Samuel, 1972 dibagi menjadi

Anggota Banyak, Anggota Cipluk, Anggota Kalibiuk, Anggota Batugamping, dan

Anggota Damar. Di bagian bawah formasi ini terdapat beberapa perlapisan

batupasir, yang ke arah Kendeng bagian barat berkembang menjadi suatu endapan

aliran rombakan debris flow, yang disebut Formasi Banyak (Harsono, 1983, dalam

Suryono, dkk., 2002). Sedangkan ke arah Jawa Timur bagian atas formasi ini

berkembang sebagai endapan vulkanik laut yang menunjukkan struktur turbidit.

Fasies tersebut disebut sebagai Formasi Atasangin, sedangkan bagian atas Formasi

Kalibeng ini disebut sebagai Formasi Sonde yang tersusun mula – mula oleh

Anggota Klitik, yaitu kalkarenit putih kekuningan, lunak, mengandung foraminifera

planktonik maupun foraminifera besar, moluska, koral, alga, bersifat napalan atau

pasiran dan berlapis baik. Bagian atas bersifat breksian dengan fragmen gamping

berukuran kerikil sampai karbonat, kemudian disusul endapan bapal pasiran,

semakin ke atas napalnya bersifat lempungan, bagian teratas ditempati napal

lempung berwarna hijau kebiruan. 

3. Formasi Pucangan Di bagian barat dan tengah Zona Kendeng formasi ini

terletak tidak selaras di atas Formasi Sonde. Formasi ini penyebarannya luas. Di

Kendeng Barat batuan ini mempunyai penyebaran dan tersingkap luas antara Trinil

dan Ngawi. Ketebalan berkisar antara 61 – 480 m, berumur Pliosen Akhir (N21)

hingga Plistosen (N22). Di Mandala Kendeng Barat yaitu di daerah Sangiran,

Formasi Pucangan berkembang sebagai fasies vulkanik dan fasies lempung hitam. 

4. Formasi Kabuh Formasi Kabuh terletak selaras di atas Formasi Pucangan.

Formasi ini terdiri dari batupasir dengan material non vulkanik antara lain kuarsa,

berstruktur silangsiur dengan sisipan konglomerat dan tuff, mengandung fosil

Moluska air tawar dan fosil – fosil vertebrata berumur Plistosen Tengah, merupakan

endapan sungai teranyam yang dicirikan oleh intensifnya struktur silangsiur tipe

palung, banyak mengandung fragmen berukuran kerikil. Di bagian bawah yang

berbatasan dengan Formasi Pucangan dijumpai grenzbank. Menurut Van Bemmelen

(1972) di bagian barat Zona Kendeng (daerah Sangiran), formasi ini diawali lapisan

konglomerat gampingan dengan fragmen andesit, batugamping konkresi,

batugamping Globigerina, kuarsa, augit, hornblende, feldspar dan fosil Globigerina.

Kemudian dilanjutkan dengan pembentukan batupasir tuffaan berstruktur silangsiur

dan berlapis mengandung fragmen berukuran kecil yang berwarna putih sampai

cokelat kekuningan.

5. Formasi Notopuro Terletak tidak selaras di atas Formasi Kabuh. Litologi

penyusunnya terdiri dari breksi lahar berseling dengan batupasir tufaan dan

konglomerat vulkanik. Makin ke atas, sisipan batupasir tufaan makin banyak. Juga

terdapat sisipan atau lensa – lensa breksi vulkanik dengan fragmen kerakal, terdiri

dari andesit dan batuapung, yuang merupakan ciri khas Formasi Notopuro. Formasi

ini pada umumnya merupakan endapan lahar yang terbentuk pada lingkungan darat,

berumur Plistosen Akhir dengan ketebalan mencapai lebih dari 240 meter. 

6. Formasi Undak Bengawan Solo Endapan ini terdiri dari konglomerat polimik

dengan fragmen batugamping, napal dan andesit di samping batupasir yang

mengandung fosil-fosil vertebrata, di daerah Brangkal dan Sangiran, endapan undak

tersingkap baik sebagai konglomerat dan batupasir andesit yang agak terkonsolidasi

dan menumpang di atas bidang erosi pad Formasi Kabuh maupun Notopuro.

Gambar Stratigrafi Kendeng (Harsono, 1983)

Struktur Geologi  

Deformasi pertama pada Zona Kendeng terjadi pada akhir Pliosen (Plio – Plistosen),

deformasi merupakan manifestasi dari zona konvergen pada konsep tektonik

lempeng yang diakibatkan oleh gaya kompresi berarah relatif utara – selatan dengan

tipe formasi berupa ductile yang pada fase terakhirnya berubah menjadi deformasi

brittle berupa pergeseran blok – blok dasar cekungan Zona Kendeng. Intensitas

gaya kompresi semakin besar ke arah bagian barat Zona Kendeng yang

menyebabkan banyak dijumpai lipatan dan sesar naik dimana banyak zona sesar

naik juga merupakan kontak antara formasi atau anggota formasi.

Deformasi Plio – Plistosen dapat dibagi menjadi tiga fase/ stadia, yaitu; fase pertama

berupa perlipatan yang mengakibatkan terbentuknya Geantiklin Kendeng yang

memiliki arah umum barat – timur dan menunjam di bagian Kendeng Timur, fase

kedua berupa pensesaran yang dapat dibagi menjadi dua, yaitu pensesaran akibat

perlipatan dan pensesaran akibat telah berubahnya deformasi ductile menjadi

deformasi brittle karena batuan telah melampaui batas kedalaman plastisnya. Kedua

sesar tersebut secara umum merupakan sesar naik bahkan ada yang merupakan

sesar sungkup. Fase ketiga berupa pergeseran blok – blok dasar cekungan Zona

Kendeng yang mengakibatkan terjadinya sesar – sesar geser berarah relatif utara –

selatan.

Deformasi kedua terjadi selama kuarter yang berlangsung secara lambat dan

mengakibatkan terbentuknya struktur kubah di Sangiran. Deformasi ini masih

berlangsung hingga saat ini dengan intensitas yang relatif kecil dengan bukti berupa

terbentuknya sedimen termuda di Zona Kendeng yaitu Endapan Undak.

Gambar Pola Struktur Jawa (Sribudiyani dkk., 2003)

Secara umum struktur – struktur yang ada di Zona Kendeng berupa : 1. Lipatan

Lipatan yang ada pada daerah Kendeng sebagian besar berupa lipatan asimetri

bahkan beberapa ada yang berupa lipatan overturned. Lipatan – lipatan di daerah ini

ada yang memiliki pola en echelon fold dan ada yang berupa lipatan – lipatan

menunjam. Secara umum lipatan di daerah Kendeng berarah barat – timur. 2. Sesar

Naik Sesar naik ini biasa terjadi pada lipatan yang banyak dijumpai di Zona

Kendeng, dan biasanya merupakan kontak antar formasi atau anggota formasi. 3.

Sesar Geser Sesar geser pada Zona Kendeng biasanya berarah timur laut- barat

daya dan tenggara -barat laut. 4. Struktur Kubah Struktur Kubah yang ada di Zona

Kendeng biasanya terdapat di daerah Sangiran pada satuan batuan berumur

Kuarter. Bukti tersebut menunjukkan bahwa struktur kubah pada daerah ini

dihasilkan oleh deformasi yang kedua, yaitu pada Kala Plistosen.

GEOLOGI REGIONAL ZONA KENDENG

1. Geomorfologi Regional

Berdasarkan morfologi tektonik (litologi dan pola struktur), maka wilayah

Jawa bagian timur (meliputi Provinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur) dapat

dibagi mejadi beberapa zona fisografis (van Bemmelen, 1949) yakni : Zona

Pegunungan Selatan, Zona Solo atau Depresi Solo, Zona Kendeng, Depresi

Randublatung, dan Zona Rembang. Zona Kendeng meliputi deretan

pegunungan dengan arah memanjang barat-timur yang terletak langsung di

sebelah utara sub zona Ngawi. Pegunungan ini tersusun oleh batuan

sedimen laut dalam yang telah mengalami deformasi secara intensif

membentuk suatu antiklinorium. Pegunungan ini mempunyai panjang 250

km dan lebar maksimum 40 km (de Genevraye & Samuel, 1972)

membentang dari gunungapi Ungaran di bagian barat ke timur melalui Ngawi

hingga daerah Mojokerto. Di bawah permukaan, kelanjutan zona ini masih

dapat diikuti hingga di bawah selatan Madura. 

Ciri morfologi Zona Kendeng berupa jajaran perbukitan rendah dengan

morfologi bergelombang, dengan ketinggian berkisar antara 50 hingga 200

meter. Jajaran yang berarah barat-timur ini mencerminkan adanya perlipatan

dan sesar naik yang berarah barat-timur pula. Intensitas perlipatan dan

anjakan yang mengikutinya mempunyai intensitas yang sangat besar di

bagian barat dan berangsur melemah di bagian timur. Akibat adanya

anjakan tersebut, batas dari satuan batuan yang bersebelahan sering

merupakan batas sesar. Lipatan dan anjakan yang disebabkan oleh gaya

kompresi juga berakibat terbentuknya rekahan, sesar dan zona lemah yang

lain pada arah tenggara-barat laut, barat daya-timur laut dan utara-selatan.

Proses eksogenik yang berupa pelapukan dan erosi pada daerah ini berjalan

sangat intensif, selain karena iklim tropis juga karena sebagian besar litologi

penyusun Mandala Kendeng adalah batulempung-napal-batupasir yang

mempunyai kompaksitas rendah, misalnya pada formasi Pelang, Formasi

Kerek dan Napal Kalibeng yang total ketebalan ketiganya mencapai lebih

dari 2000 meter. Karena proses tektonik yang terus berjalan mulai dari

zaman Tersier hingga sekarang, banyak dijumpai adanya teras-teras sungai

yang menunjukkan adanya perubahan base of sedimentation berupa

pengangkatan pada Mandala Kendeng tersebut. Sungai utama yang

mengalir di atas Mandala Kendeng tersebut adalah Bengawan Solo yang

mengalir mulai dari utara Sragen ke timur hingga Ngawi, ke utara menuju

Cepu dan membelok ke arah timur hingga bermuara di Ujung Pangkah,

utara Gresik. Sungai lain adalah Sungai Lusi yang mengalir ke arah barat,

dimulai dari Blora, Purwodadi dan terus ke barat hingga bermuara di pantai

barat Demak-Jepara.

2. Stratigrafi Regional

Stratigrafi penyusun Zona Kendeng merupakan endapan laut dalam di bagian

bawah yang semakin ke atas berubah menjadi endapan laut dangkal dan

akhirnya menjadi endapan non laut. Endapan di Zona Kendeng merupakan

endapan turbidit klastik, karbonat dan vulkaniklastik. Stratigrafi Zona Kendeng

terdiri atas 7 formasi batuan, urut dari tua ke muda sebagai berikut (Harsono,

1983 dalam Rahardjo 2004) :

1. Formasi Pelang

Formasi ini dianggap sebagai formasi tertua yang tersingkap di Mandala

Kendeng. Formasi ini tersingkap di Desa Pelang, Selatan Juwangi. Tidak

jelas keberadaan bagian atas maupun bawah dari formasi ini karena

singkapannya pada daerah upthrust ,berbatasan langsung dengan formasi

Kerek yang lebih muda. Dari bagian yang tersingkap tebal terukurnya

berkisar antara 85 meter hingga 125 meter (de Genevraye & Samuel, 1972

dalam Rahardjo, 2004). Litologi utama penyusunnya adalah napal, napal

lempungan dengan lensa kalkarenit bioklastik yang banyak mengandung

fosil foraminifera besar. 

2. Formasi Kerek

Formasi Kerek memiliki kekhasan dalam litologinya berupa perulangan

perselang-selingan antara lempung, napal, batupasir tuf gampingan dan

batupasir tufaan. Perulangan ini menunjukkan struktur sedimen yang khas

yaitu perlapisan bersusun (graded bedding). Lokasinya berada di Desa

Kerek, tepi sungai Bengawan Solo, ± 8 km ke utara Ngawi. Di daerah sekitar

lokasi tipe formasi ini terbagi menjadi tiga anggota (de Genevraye & Samuel,

1972 dalam Rahardjo, 2004), dari tua ke muda masing-masing : 

a. Anggota Banyuurip

Anggota Banyuurip tersusun oleh perselingan antara napal lempungan,

lempung dengan batupasir tuf gampingan dan batupasir tufaan dengan total

ketebalan 270 meter. Di bagian tengahnya dijumpai sisipan batupasir

gampingan dan tufaan setebal 5 meter, sedangkan bagian atasnya ditandai

dengan adanya perlapisan kalkarenit pasiran setebal 5 meter dengan sisipan

tuf halus. Anggota ini berumur N10 – N15 (Miosen tengah bagian tengah

atas).

b. Anggota Sentul

Anggota Sentul tersusun atas perulangan yang hampir sama dengan

anggota Banyuurip, tetapi lapisan yang bertuf menjadi lebih tebal. Ketebalan

anggota Sentul mencapai 500 meter. Anggota Sentul berumur N16 (Miosen

atas bagian bawah).

c. Anggota Batugamping Kerek

Merupakan anggota teratas dari formasi Kerek, tersusun oleh perselingan

antara batugamping tufaan dengan perlapisan lempung dan tuf. Ketebalan

anggota ini mencapai 150 meter. Umur batugamping kerek ini adalah N17

(Miosen atas bagian tengah).

3. Formasi Kalibeng

Formasi ini terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian bawah dan bagian atas.

Bagian bawah formasi Kalibeng tersusun oleh napal tak berlapis setebal 600

meter, berwarna putih kekuning-kuningan sampai abu-abu kebiru-biruan,

kaya akan kanndungan foraminifera plangtonik. 

a. Formasi Kalibeng bagian bawah

Formasi Kalibeng bagian bawah ini terdapat beberapa perlapisan tipis

batupasir yang ke arah Kendeng bagian barat berkembang menjadi suatu

endapan aliran rombakan, yang disebut sebagai Formasi Banyak (Harsono,

1983 dalam Rahardjo, 2004) atau anggota Banyak dari formasi Kalibeng

(Nahrowi dan Suratman, 1990 dalam Rahardjo, 2004), ke arah Jawa Timur,

yaitu di sekitar Gunung Pandan, Gunung Antasangin dan Gunung Soko,

bagian atas formasi ini berkembang sebagai endapan vulkanik laut yang

menunjukkan struktur turbidit. Fasies tersebut disebut sebagai anggota

Antasangin (Harsono, 1983 dalam Rahardjo, 2004).

b. Formasi Kaliben bagian atas

Bagian atas dari formasi ini oleh Harsono (1983) disebut sebagai Formasi

Sonde, yang tersusun mula-mula oleh anggota Klitik yaitu kalkarenit putih

kekuning-kuningan, lunak, mengandung foraminifera plangtonik maupun

besar, moluska, koral, algae dan bersifat napalan atau pasiran dengan

berlapis baik. Bagian paling atas tersusun atas breksi dengan fragmen

gamping berukuran kerikil dan semen karbonat. Kemudian disusul endapan

napal pasiran, semakin keatas napalnya bersifat semakin bersifat

lempungan. Bagian teratas ditempati oleh lempung berwarna hijau kebiru-

biruan. Formasi Sonde ini ditemukan sepanjang sayap lipatan bagian

selatan antiklinorium Kendeng dengan ketebalan berkisar 27 – 589 meter

dan berumur Pliosen (N19 – N21). 

4. Formasi Pucangan 

Formasi Pucangan ini mempunyai penyebaran yang cukup luas. Di Kendeng

bagian barat satuan ini tersingkap luas antara Trinil dan Ngawi. Di Mandala

Kendeng yaitu daerah Sangiran, Formasi Pucangan berkembang sebagai

fasies vulkanik dan fasies lempung hitam. Fasies vulkaniknya berkembang

sebagai endapan lahar yang menumpang diatas formasi Kalibeng. Fasies

lempung hitamnya berkembang dari fasies laut, air payau hingga air tawar.

Di bagian bawah dari lempung hitam ini sering dijumpai adanya fosil

diatomae dengan sisipan lapisan tipis yang mengandung foraminifera

bentonik penciri laut dangkal. Semakin ke atas akan menunjukkan kondisi

pengendapan air tawar yang dicirikan dengan adanya fosil moluska penciri

air tawar.

5. Formasi Kabuh 

Formasi ini mempunyai lokasi tipe di desa Kabuh, Kec. Kabuh, Jombang.

Formasi ini tersusun oleh batupasir dengan material non vulkanik antara lain

kuarsa, berstruktur silang siur dengan sisipan konglomerat, mengandung

moluska air tawar dan fosil-fosil vertebrata. Formasi ini mempunyai

penyebaran geografis yang luas. Di daerah Kendeng barat formasi ini

tersingkap di kubah Sangiran sebagai batupasir silang siur dengan sisipan

konglomerat dan tuf setebal 100 meter. Batuan ini diendapkan fluvial dimana

terdapat struktur silang siur, maupun merupakan endapan danau karena

terdpaat moluska air tawar seperti yang dijumpai di Trinil. 

6. Formasi Notopuro

Formasi ini mempunyai lokasi tipe di desa Notopuro, Timur Laut Saradan,

Madiun yang saat ini telah dijadikan waduk. Formasi ini terdiri atas batuan

tuf berselingan dengan batupasir tufaan, breksi lahar dan konglomerat

vulkanik. Makin keatas sisipan batupasir tufaan semakin banyak. Sisipan

atau lensa-lensa breksi volkanik dengan fragmen kerakal terdiri dari andesit

dan batuapung juga ditemukan yang merupakan cirri formasi Notopuro.

Formasi ini terendapkan secara selaras diatas formasi Kabuh, tersebar

sepanjang Pegunungan Kendeng dengan ketebalan lebih dari 240 meter.

Umur dari formasi ini adalah Plistosen akhir dan merupakan endapan lahar

di daratan. 

7. Endapan undak Bengawan Solo

Endapan ini terdiri dari konglomerat polimik dengan fragmen napal dan

andesit disamping endapan batupasir yang mengandung fosil-fosil

vertebrata. di daerah Brangkal dan Sangiran, endapan undak tersingkap

baik sebagai konglomerat dan batupasir andesit yang agak terkonsolidasi

dan menumpang di atas bidang erosi pada Formasi Kabuh maupun

Notopuro.