53

BAB IV

STRUKTUR GEOLOGI

4.1 Struktur Geologi

Struktur geologi daerah Sulawesi memperlihatkan keadaan yang sangat

komplek, ditinjau dari tektonik regional mengalami beberapa fase tektonik akibat

dari pengaruh pergerakan (3) tiga lempeng antara lain lempeng Pasifik yang

bergerak ke arah Barat , lempeng Australia yang bergerak ke Utara dan Eurasia

yang bergerak ke arah Selatan. Pergerakan tersebut mengakibatkan terbentuknya

struktur perlipatan dan pensesaran antara lain sesar mendatar mengiri Palu-Koro

yang memisahkan Laut Sulawesi dan Selat Makassar dan diperkirakan masih aktif

sampai sekarang dan telah bergeser sejauh 750 kilometer ( Tjia dan

Zakaria,1973 dalam Sukamto,1975 ).

Daerah penelitian terpetakan dalam Lembar Majene dan bagian barat

Palopo yang termasuk dalam Mandala Geologi Sulawesi Barat ( Sukamto, 1975).

Mandala ini dicirikan oleh batuan sedimen laut dalam berumur Kapur – Paleogen

yang kemudian berkembang menjadi batuan gunungapi bawah laut dan akhirnya

gunungapi darat di akhir Tersier. Batuan terobosan granitan berumur Miosen –

Pliosen juga mencirikan mandala ini. Sejarah tektoniknya dapat diuraikan mulai

dari jaman kapur, yaitu saat Mandala Geologi Sulawesi Timur bergerak ke Barat

mengikuti gerakan tunjaman landai ke barat di bagian timur Mandala Sulawesi

Barat. Penunjaman ini berlangsung hingga hingga Miosen Tengah , saat kedua

53

T E L U K G O R O N T A L O

TELUK TOLOKEP. SULA

BANGGAI

SULAWESI

LAUT FLORES

118º 120º 122º 124º

0º

2º

4º

6º

8º 0 100 km

SELAT MAKASSAR

TELUK BO

NE

54

mandala tersebut bersatu pada akhir Miosen Tengah sampai Pliosen terjadi

pengendapan sedimen molase secara tak selaras di atas seluruh mandala geologi

di Sulawesi, serta terjadi terobosan batuan granitan di Mandala Geologi Sulawesi

Barat . Pada Plio-Pliosen seluruh daerah Sulawesi tercenanga. Di daerah

pemetaan diduga telah mengakibatkan terbentuknya lipatan dengan sumbu

berarah Baratlaut – Tenggara, serta sesar naik dengan bidang sesar miring ke

timur. Setelah itu seluruh daerah Sulawesi terangkat dan membentuk bentang

alam seperti sekarang ini ( Sukamto dan Simandjuntak,1983 ).

Gambar 4.1. Struktur Geologi regional pulau Sulawesi ( Sukamto dan Simandjuntak, 1983 )

Lokasi Penelitian

55

Rangkaian struktur geologi pada daerah penelitian secara regional adalah

sesar geser yang berarah Barat Laut – Tenggara. Sesar geser tersebut melewati

Batuan Gunung api Lava ( Tolv ), Formasi Salowajo ( Tms ) ( Djuri, dkk ,1998 ).

4.2 Struktur Geologi Daerah Penelitian

Pembahasan mengenai struktur geologi daerah penelitian meliputi

pembahasan tentang indikasi pola struktur geologi yang dijumpai di lapangan,

jenis struktur yang dijumpai, umur dari struktur tersebut yang berhubungan

dengan kronologi urutan pembentukan struktur dan hubungannya dengan

stratigrafi daerah penelitian serta pada kondisi fisik, bagaimana struktur tersebut

terbentuk (mekanisme struktur geologi). Penentuan struktur geologi pada daerah

penelitian berdasarkan data-data struktur geologi baik primer maupun sekunder

yang dijumpai dilapangan dipadukan dengan data hasil interpretasi peta topografi.

Data primer berupa cermin sesar dan breksi sesar yang dipadukan dengan

pengukuran data kekar pada jalur sesar, sedangkan data sekunder berupa mata air.

Pembahasan elemen struktur geologi dilakukan secara deskriptif, meliputi

identifikasi, pengukuran orientasi, analisis data yang diperoleh serta rekonstruksi

yang digunakan sebagai penunjang interpretasi pola struktur geologi yang

berkembang.

Metode dan cara yang dilakukan dalam mengenali dan menganalisa struktur

pada daerah penelitian dilakukan dengan beberapa cara yaitu :

Mengamati dan mengenali jenis struktur yang dijumpai di lapangan.

56

Mengamati bentuk dan mengukur parameter terukur struktur yang dijumpai

dalam keadaan sebenarnya di lapangan seperti spasi dan bukaan kekar serta

dimensi cermin sesar yang dijumpai.

Melakukan pengukuran kedudukan dari unsur struktur yang dapat diukur,

misalnya kedudukan perlapisan batuan, kedudukan bidang yang diindikasikan

sebagai cermin sesar, arah pelamparan breksi sesar serta pengukuran secara

random data kekar.

Membuat sketsa atau foto dari struktur yang dijumpai di lapangan.

Menganalisa parameter struktur yang terukur dari data kuantitatif dalam bentuk

statistik dan dibuat dalam bentuk diagram-diagram pola, untuk diketahui

gambaran umum pola strukturnya. Contohnya yaitu pengolahan data kekar

dengan menggunakan proyeksi stereografis, rock ware dan diagram roset.

Membuat rekontruksi struktur daerah penelitian dengan menggunakan

penampang.

Menganalisa dan mendiskusikan mekanisme struktur daerah penelitian dari

hasil pengolahan semua data yang ada.

Berdasarkan pada hal tersebut diatas maka jenis struktur geologi yang

berkembang pada daerah penelitian terdiri dari :

1. Struktrur Kekar

2. Struktur Sesar

57

4.2.1 Struktur Kekar

Kekar atau joint merupakan rekahan pada batuan dimana tidak ada atau

sedikit sekali mengalami pergeseran (Asikin, 1979). Sedangkan menurut Ragan

(1973), kekar merupakan suatu fracture (retakan pada batuan) yang relatif tidak

mengalami pergeseran pada bidang rekahnya.

Hal – hal yang diamati dalam pengambilan data kekar di lapangan meliputi

pengukuran kedudukan kekar, lebar bukaan, spasi antar kekar, isian kekar dan

pemgambilan foto kekar.

Adapun penetuan jenis kekar yang terdapat pada daerah penelitian yaitu

berdasarkan bentuknya. Klasifikasi kekar berdasarkan bentuknya ( Hodgson

dalam Sukendar Asikin, 1979), terdiri atas :

a. Kekar Sistematik yaitu kekar yang umumnya selalu dijumpai dalam bentuk

pasangan. Tiap pasangannya ditandai oleh arahnya yang serba sejajar atau

hampir sejajar jika dilihat dari kenampakan di atas permukaan.

b. Kekar Tidak Sistematik yaitu kekar yang tidak teratur susunannya, dan biasanya

tidak memotong kekar yang lainnya dan permukaannya selalu lengkung dan

berakhir pada bidang perlapisan.

Berdasarkan bentuknya, kekar yang dijumpai pada daerah penelitian

adalah kekar sistematik. Kekar sistematik ditandai dengan kekar yang

berpasangan, saling berpotongan dan membentuk pola tertentu. Kekar jenis ini

dijumpai pada litologi basal porfiri (foto 4.1)

58

Foto 4.1 Kenampakan kekar sistematik pada litologi basal porfiri yang dijumpai pada stasiun 72 . Difoto N 270oE.

Penentuan jenis kekar pada daerah penelitian berdasarkan genetiknya

ditentukan berdasarkan jenis gaya pembentuknya berupa gaya tarikan, maka

struktur kekar yang dijumpai pada daerah penelitian diklasifikasikan sebagai

kekar tarik (release joint) (foto 4.2).

59

Foto 4.2 Kenampakan kekar tarik “release joint” pada litologi basalt porfiri yang dijumpai pada stasiun 67 .

Hasil pengukuran kekar pada litologi basalt porfiri di stasiun 72 sebanyak

100 kali memperlihatkan spasi kekar antara 4 – 18 cm, bukaan kekar 1 – 5 mm.

Hasil pengukuran kekar tersebut dapat pada tabel 4.1. Hasil pengukuran kekar

tersebut menunjukkan kekar yang sistematis dengan arah umum kekar Utara

Baratlaut – Selatan Menenggara , (kemiringan kekar relatif 20o – 60o (tabel 4.1

dan 4.2). Hasil analisis data dengan menggunakan diagram kipas diperoleh

tegasan utama maksimum ) menunjukkan Arah Tegasan Utama (σ1) N 345 0E,

Arah Tegasan Minimum (σ3) N 75 0E ( gambar 4.2 ).

Tabel 4.1 Data hasil pengukuran kekar Pada Batuan Basal porfiri di Stasiun 72 Salo Lombok

60

No Kedudukan No Kedudukan No Kedudukan No Kedudukan No KedudukanN…..E/…. N…..E/…. N…..E/…. N…..E/…. N…..E/….

1 8/36 21 138/45 41 41/31 61 92/35 81 32/462 13/33 22 52/34 42 21/30 62 317/39 82 18/223 198/40 23 315/25 43 106/21 63 267/51 83 184/224 192/45 24 236/28 44 117/36 64 8/33 84 26/205 217/55 25 247/27 45 19/24 65 71/30 85 137/246 83/35 26 45/40 46 195/24 66 336/25 86 148/357 251/25 27 316/56 47 96/38 67 191/27 87 318/558 312/23 28 63/36 48 227/39 68 305/33 88 178/479 275/34 29 162/45 49 81/27 69 135/23 89 176/45

10 327/40 30 278/58 50 103/45 70 301/27 90 134/5511 158/34 31 156/54 51 205/26 71 287/38 91 345/5812 291/53 32 114/36 52 14/60 72 66/38 92 166/6013 179/48 33 132/54 53 333/36 73 208/50 93 149/3514 143/37 34 124/35 54 348/50 74 48/26 94 87/4715 137/34 35 129/53 55 13/39 75 126/29 95 198/1516 242/49 36 134/25 56 214/45 76 174/30 96 5/3017 211/54 37 138/38 57 269/38 77 248/34 97 184/2618 105/45 38 325/20 58 307/49 78 142/32 98 186/3619 65/45 39 172/27 59 36/38 79 352/32 99 236/28

Tabel 4.2 Akumulasi frekuensi kekar pada stasiun 72

Interfal Kelas(N..E)Frekuensi

Interfal Kelas(N..E)Frekuensi

Turus Jumlah Turus Jumlah0-10/181-190 IIIII I 6 91-100/271-280 IIII 4

11-20/191-200 IIIII IIIII 10 101-110/281-290 IIIII 521-30/201-210 IIII 4 111-120/291-300 III 331-40/211-220 IIIII I 6 121-130/301-310 IIIII I 641-50/221-230 IIIII 5 131-140/311-320 IIIII IIIII II 1251-60/231-240 IIII 4 141-150/321-330 IIIII 561-70/241-250 IIIII I 6 151-160/331-340 IIII 4

61

Gambar 4.2. Diagram kipas kekar pada batuan beku basalt porfiri stasiun 72 dengan Arah Tegasan Utama (σ1) N 345 0E, Arah Tegasan Minimum (σ3) N 75 0E

4.2.2 Struktur Sesar

Sesar merupakan suatu rekahan di sepanjang batuan yang telah mengalami

pergeseran sehingga terjadi perpindahan antara bagian bagian yang berhadapan,

dengan arah yang sejajar dengan bidang patahan (Billing, 1968).

Berdasarkan pergerakan relatif (Relative movement) dan jenis gaya yang

menyebabkannya (Billing, 1968), struktur sesar terbagi atas tiga yaitu :

1. Sesar naik, merupakan sesar yang “hanging wall”nya relatif bergerak naik dan

diakibatkan oleh gaya kompresi.

2. Sesar normal, merupakan sesar yang “hanging wall”nya relatif bergerak turun,

diakibatkan oleh gaya tension.

62

3. Sesar geser, merupakan sesar dimana kedua blok yang patah bergerak secara

mendatar, diakibatkan oleh gaya kompresi, terbagi atas sesar geser menganan

(“dextral”) dan sesar geser mengiri (“sinistral”).

Berdasarkan teori kekandasan batuan, struktur geologi berupa sesar akan

terjadi apabila suatu bahan/batuan dikenai suatu gaya yang melebihi batas

elastisitasnya sehingga akan mengalami pergeseran (Asikin, 1979).

Sesar dapat dikenali melalui indikasi atau ciri berdasarkan kenampakan

secara langsung di lapangan baik itu ciri primer ataupun sekunder, kenampakan

morfologi, serta interpretasi pada peta topografi. Kenampakan morfologi secara

langsung dilapangan serta pada peta topografi dapat dikenali seperti dengan

adanya pelurusan sungai, kelokan sungai yang sangat tajam, dan perbandingan

kerapatan kontur yang menyolok. Sedangkan pengamatan singkapan di lapangan

dapat dikenali berupa, adanya zona hancuran perubahan kedudukan batuan,

adanya mata air, adanya air terjun, kontak litologi yang berbeda umur dan

genetiknya. Selain itu identifikasi struktur sesar juga harus tetap mengacu

terhadap setting tektonik regional yang mempengaruhi daerah penelitian.

Berdasarkan hasil analisa terhadap data lapangan berupa data primer

ataupun data sekunder serta korelasi terhadap tektonik regional maka sesar yang

bekerja pada daerah penelitian berupa sesar geser , dan berdasarkan pergerakan

relatif serta daerah yang dilaluinya maka sesar pada daerah penelitian adalah Sesar

Geser Lombok

63

Sesar geser Lombok memanjang relatif pada arah Tenggara – Barat laut.

Sesar geser ini memotong satuan basalt porfiri, dan batu lempung

karbonatan .Sesar geser ini bersifat menganan( dekstral strike-slip fault).

Penentuan struktur sesar geser Lombok yang bekerja di daerah penelitian

ini didasarkan dengan adanya data primer dan data sekunder yang dijumpai di

lapangan yaitu :

Dijumpai cermin sesar yaitu pada stasiun 67,73 dan76 (foto 4.3 dan 4.4).

Dijumpai breksi sesar pada jalur sesar yaitu pada stasiun 66 dan 72 ( foto 4.5,

dan 4.6 ).

Dijumpai adanya penjajaran mata air pada stasiun 73 dan 76

Pola aliran sungai yang bertipe Rectangular pada Salo Lombok

Pada peta topografi dijumpai pelurusan garis kontur.

Foto 4.3 Kenampakan Cermin Sesar pada litologi basalt yang dijumpai pada stasiun 67 . Difoto pada arah N 115oE.

64

Foto 4.4 Kenampakan Cermin Sesar pada litologi basalt yang dijumpai pada stasiun 73 . Difoto pada arah N 95oE.

Foto 4.5 Kenampakan Breksi Sesar dijumpai pada stasiun 67 . Difoto pada arah N 270 oE.

65

Foto 4.6 Kenampakan Breksi Sesar dijumpai pada stasiun 72 . Difoto pada arah N 270 oE.

Foto 4.7 Kenampakan mata air dijumpai pada stasiun 73 . Difoto pada arah N 30o E

66

Foto 4.8 Kenampakan mata air dijumpai pada stasiun 76 . Difoto pada arah N 175o E

Penentuan umur pembentukan Sesar geser Lombok didasarkan pada umur

satuan batuan yang dipengaruhinya berupa satuan basal porfiri dan batulempung

karbonatan yaitu Miosen Tengah – Miosen Akhir

4.3 Mekanisme Struktur Geologi Daerah Penelitian

Mekanisme pembentukan struktur geologi daerah penelitian didasarkan

pada teori Harding dalam James D. Lowell, 1985 ( Gambar 4.3) . Berdasarkan hal

tersebut dapat diketahui bahwa mekanisme pembentukan struktur geologi yang

terdapat pada daerah penelitian terjadi dalam satu periode arah tegasan utama.

67

Gambar 4.3 Mekanisme pembentukan struktur geologi berdasarkan pola strain elipsoide, menurut Harding and Hill dalam James D Lowell, 1985

Penentuan arah tegasan utama pada daerah penelitian didasarkan pada

hasil perhitungan kekar yang dilakukan dan selanjutnya dimasukkan kedalam

diagram kipas sehingga didapatkan hasil akhir berupa arah tegasan utama.

Adapun hasil pengolahan data tersebut adalah sebagai berikut; Hasil

perhitungan kekar pada stasiun 72 menunjukkan kekar yang sistematis dengan

arah umum kekar Utara Baratlaut – Selatan Menenggara , (kemiringan kekar

relatif 20o – 60o (tabel 4.1 dan 4.2). Hasil analisis data dengan menggunakan

diagram kipas diperoleh tegasan utama maksimum ) menunjukkan Arah Tegasan

Utama (σ1) N 345 0E, Arah Tegasan Minimum (σ3) N 75 0E ( gambar 4.2 ).

Berdasarakan arah perkembangan sesar dan hasil analisis data kekar diatas

maka diketahui bahwa struktur geologi yang ada di daerah penelitian, terbentuk

oleh adanya gaya kompresi yang berarah Utara Baratlaut – Selatan Menenggara ,

dimana tekanan yang menyebabkan terjadinya perlipatan pada daerah penelitian.

karena tegasan ini terus berlanjut sampai melampaui batas elastisitas dari batuan,

akan membentuk kekar – kekar pada daerah penelitian. Terhentinya gaya yang

berkerja mengakibatkan terjadinya release sehingga mengakibatkan terbentuknya

68

sesar geser pada daerah Lombok hingga memajang ke barat melewati Salo

Lombok .