pengaruh struktur geologi terhadap munculnya …repository.ugm.ac.id/135491/1/geo91 pengaruh...
TRANSCRIPT
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
562
PENGARUH STRUKTUR GEOLOGI TERHADAP MUNCULNYA REMBESAN
MINYAK DAN GAS DI DAERAH BOTO, KECAMATAN BANCAK, KABUPATEN
SEMARANG, PROVINSI JAWA TENGAH
P.A. Pameco*, D.H. Amijaya Jurusan Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 55283
*corresponding author : [email protected]
ABSTRAK Rembesan minyak dan gas diketahui muncul di Daerah Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten
Semarang, Provinsi Jawa Tengah. Pada daerah ini dijumpai tiga titik rembesan gas dan satu titik
rembesan minyak bumi. Daerah penelitian termasuk ke dalam Formasi Kerek dan Batuan Gunungapi
Tak Terpisahkan. Daerah penelitian berada pada Zona Kendeng yaitu tinggian yang terbentuk oleh
sabuk lipatan dan sesar anjak. Munculnya rembesan minyak dan gas memberikan tanda bahwa
terdapat sistem petroleum yang aktif di daerah ini. Penelitian terhadap struktur geologi dilakukan
guna mengetahui penyebab munculnya rembesan minyak dan gas serta kaitannya terhadap proses
migrasi hidrokarbon.
Berdasarkan pemetaan geologi permukaan, dijumpai beberapa struktur geologi. Struktur tersebut
meliputi antiklin Bancak serta dua sesar yaitu sesar geser Galeh dan sesar geser Bantal. Antiklin
Bancak terbagi menjadi beberapa blok-blok akibat sesar geser mengiri Galeh dan Bantal. Struktur
tersebut dipengaruhi oleh gaya tektonik berarah utara-selatan yang diketahui dari hasil analisa kekar.
Keempat titik rembesan minyak dan gas berada di sayap utara Antiklin Bancak. Kemunculan
rembesan berupa gas di lokasi 1 (Dusun Gunung) dan di lokasi 2 dan 3 (Dusun Galeh) dipengaruhi
oleh sesar geser mengiri Galeh. Kemunculan rembesan berupa minyak di lokasi 4 (Dusun Bantal)
dipengaruhi oleh sesar geser mengiri Bantal. Struktur antiklin dengan litologi lempung menjadi
jebakan bagi hidrokarbon, namun kehadiran sesar geser mengakibatkan hidrokarbon merembes ke
permukaan. Struktur sesar geser yang memotong antiklin menjadi jalan bagi hidrokarbon untuk
bermigrasi ke permukaan.
I. PENDAHULUAN
Rembesan minyak dan gas bumi banyak
dijumpai di Pulau Jawa. Beberapa daerah yang
diketahui terdapat rembesan minyak dan gas
bumi yaitu Kedungjati (Hidayat dan Fatimah,
2007), Daerah Serayu Utara (Karangkobar,
Kaliwaru, sekitar G. Ungaran) dan, Daerah
Serayu Selatan/Banyumas (Cipari, Majenang,
dan Bumiayu) (Satyana, 2007). Rembesan
minyak dan gas diketahui muncul di Daerah
Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten
Semarang, Provinsi Jawa Tengah (Amijaya dan
Winardi, 2006). Lokasi tersebut menjadi lokasi
penelitian yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Pada daerah ini dijumpai tiga titik rembesan
gas dan satu titik rembesan minyak bumi.
Daerah ini berada pada Zona Kendeng yaitu
tinggian yang terbentuk oleh sabuk lipatan
dan sesar anjak. Keterdapatan rembesan
minyak dan gas memberikan indikasi terdapat
sistem petroleum yang bekerja di daerah
tersebut. Penelitian terhadap struktur geologi
dilakukan guna mengetahui penyebab
munculnya rembesan minyak dan gas serta
kaitannya terhadap sistem petroleum.
II. KONDISI GEOLOGI REGIONAL
Berdasarkan perbedaan fisiografi Pulau Jawa,
Daerah penelitian berada pada Zona Kendeng
yaitu tinggian yang terbentuk oleh sabuk
lipatan dan sesar anjak (Van Bemmelen, 1949).
Tinggian Kendeng atau Antiklinorium Kendeng
merupakan kemenerusan dari Zona Serayu
Utara. Bagian timur daerah penelitian dibatasi
oleh Zona Kendeng bagian tengah, bagian
selatan dibatasi oleh dataran rendah Zona
Solo dan bagian barat dibatasi oleh
Pegunungan Serayu Utara.
Pengangkat pertama dari antiklinorium
Kendeng yang merupakan fase tektonik utama
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
563
terjadi pada Pliosen Akhir. Gerakan epirogenik
yang terbentuk oleh pengangkatan tersebut
berlanjut hingga Kuarter. Sedangkan fase
orogenesis dari Zona Kendeng sangat
berhubungan dengan periode aktivitas
vulkanik. Perlipatan dan patahan disebabkan
oleh kompresi ke arah utara yang berasal dari
pengangkatan punggung belakang Pulau Jawa
yang berlangsung selama Plio-Pleistosen (De
Genevraye dan Samuel, 1972).
Daerah penelitian termasuk ke dalam Formasi
Kerek dan Batuan Gunungapi Tak Terpisahkan
(Lihat Gambar 2). Formasi Kerek bagian bawah
dicirikan sedimen bertipe flysch. Sedimen
tersebut berlapis sangat baik yang terdiri dari
perselingan batulanau, batulempung,
batupasir gampingan dan batugamping
pasiran. Pada batuan tersebut dijumpai
kandungan bahan gunungapi. Pada bagian
atas, Formasi Kerek terdiri dari napal sisipan
batupasir tufan-gampingan, batulanau tufan
dan batupasir kerikilan dan juga mengandung
bahan gunungapi yang sangat banyak. Umur
dari formasi ini diperkirakan Miosen Tengah.
Endapan Gunungapi Tak Terpisahkan terdiri
dari breksi gunungapi, lava, tuf dan breksi
lahar yang merupakan produk dari tiga
gunungapi yaitu G. Merbabu (Qvm), G.
Ungaran (Qvu), G. Lawu (Qvl), dan tak
terpisahkan antara satu dengan yang lain
(undifferentiated volcanic rocks) (Sukardi dan
Budhitrisna, 1992).
III. METODE PENELITIAN
Analisis struktur geologi pada daerah
penelitian dilakukan melalui tiga tahap
penelitian. Tahap pertama merupakan
pendekatan tidak langsung, yaitu mengamati
gejala struktur di daerah penelitian dengan
menarik kelurusan pada peta topografi dan
citra DEM. Tahap kedua merupakan
pengamatan secara langsung di lapangan yaitu
dengan melakukan pemetaan geologi yang
meliputi pengambilan data struktur berupa
lipatan, bidang sesar, kekar dan orientasi zona
hancuran. Tahap yang ketiga adalah
melakukan analisa lanjut terhadap data-data
struktur, baik dari data kelurusan, data
pengukuran langsung di lapangan, serta
struktur-struktur regional di sekitar daerah
penelitian. Lokasi rembesan gas dan minyak
diplot guna mengetahui ada tidaknya kaitan
antara struktur pada daerah penelitian
terhadap munculnya rembesan minyak dan
gas tersebut.
IV. STRUKTUR GEOLOGI
Pola Kelurusan Daerah Penelitian
Dari penarikan kelurusan sungai dan lembah
melalui citra DEM dan peta topografi daerah
penelitian, maka didapatkan dua arah umum
pola kelurusan yaitu (Lihat Gambar 3) :
a. Arah timurlaut-baratdaya (NE-SW) yang
diinterpretasikan sebagai arah umum dari
sesar geser. Kelurusan ini searah dengan sesar
geser mengiri regional yang terdapat pada
utara daerah penelitian.
b. Arah utara-selatan (N-S). Belum diketahui
pasti tipe struktur pembentuk kelurusan ini.
Diperkirakan kelurusan tersebut merupakan
fracture sebagai respon terhadap sesar geser
mingiri regional di utara daerah penelitian.
Struktur Antiklin
Struktur lipatan berupa antiklin dapat dijumpai
pada daerah penelitian. Penamaan lipatan
pada daerah penelitian didasarkan pada letak
administratif dari sumbu lipatan tersebut.
Antiklin Bancak
Antiklin Bancak berada di bagian tengah
daerah penelitian melipat batuan dari Satuan
Batulempung Karbonatan Sisipan Batupasir
Tufan (Lihat Gambar 4 dan Gambar 5). Satuan
tersebut tampak mengalami dragging (Lihat
Gambar 8.a) akibat terpotong oleh dua
patahan yaitu Patahan Galeh di barat dan
Patahan Bantal di timur daerah penelitian.
Sumbu Antiklin Bancak memanjang berarah
barat-timur sepanjang ± 5 km dengan puncak
antiklin yang telah tererosi. Sayap-sayap
antiklin memiliki kedudukan yang bervariasi
dengan kemiringan antara 60o-85o (Lihat
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
564
Gambar 8.b). Dari pengolahan data kedudukan
lapisan, didapatkan bidang sumbu dengan
kedudukan N 90°E /80° dan sumbu lipatan 20°,
N 95°E (Lihat Gambar 6.a). Berdasarkan
klasifikasi Rickard (1971) dalam Sudarno dkk.
(2008), lipatan ini dapat diklasifikasikan
sebagai upright fold. Rembesan gas di Dusun
Gunung (Lihat Gambar 8.c), Dusun Galeh dan
rembesan minyak di Dusun Bantal berada
pada sayap utara Antiklin Bancak ini.
Struktur Patahan
Struktur patahan di daerah penelitian dapat
diketahui dari adanya sesar minor, kekar gerus
(shear fracture), keberadaan zona hancuran
dan kedudukan lapisan batuan yang tidak
beraturan. Pada daerah penelitian dijumpai
dua struktur patahan yang cukup besar.
Struktur patahan berupa sesar geser memiliki
pola arah timurlaut-baratdaya (NE-SW).
a. Patahan Galeh
Patahan Galeh merupakan patahan geser kiri
(sinistral fault) yang berada di bagian barat
daerah penelitian. Patahan ini berarah
timurlaut-baratdaya. Akibat Sesar Geser
Mengiri Galeh, terbentuk blok-blok patahan di
mana bagian barat relatif bergerak ke selatan.
Sesar ini merupakan kemenerusan Sesar Geser
Mengiri Kedungtumang di utara daerah
penelitian yang diketahui dari peta geologi
regional. Kedudukan patahan diambil dari arah
orientasi struktur-struktur minor di sekitar
zona patahan (Lihat Gambar 8.d). Kedudukan
umum dari Patahan Galeh adalah N 35°E /
85°NE. Proyeksi stereografis bidang sesar
terdapat pada Gambar 6.b. Analisa kekar gerus
di sekitar Patahan Galeh menghasilkan arah
gaya pembentuk struktur relatif utara-selatan
(Lihat Gambar 7.a). Rembesan gas pada Dusun
Gunung Kendil dan Dusun Galeh berada pada
jalur patahan ini.
b. Patahan Bantal
Patahan Bantal merupakan patahan geser kiri
(sinistral fault) yang berada di bagian timur
daerah penelitian. Patahan ini berarah relatif
timurlaut-baratdaya. Patahan Bantal
menyebabkan blok patahan bagian timur
relatif bergerak ke utara sama halnya dengan
Patahan Galeh. Pada zona patahan ini,
dijumpai hancuran batuan dan dragging effect
(Lihat Gambar 8.a) yang cukup jelas. Bidang
sesar sulit untuk ditemukan karena patahan ini
membentuk zona hancuran. Kedudukan
patahan diambil dari arah orientasi hancuran
(Lihat Gambar 8.e), kekar dan kedudukan
struktur-struktur minor. Berdasarkan
pengolahan data lapangan tersebut, maka
didapatkan kedudukan umum dari Patahan
Galeh yaitu N 45°E / 85°NE. Proyeksi
stereografis bidang sesar terdapat pada
Gambar 6.c. Analisa kekar gerus di sekitar
Patahan Bantal mengahasilkan arah gaya
pembentuk struktur relatif utara-selatan (Lihat
Gambar 7.b). Rembesan minyak bumi pada
tebing sungai di Dusun Bantal berada pada
zona Patahan Bantal ini.
V. DISKUSI
Kehadiran rembesan minyak dan gas menjadi
bukti keterdapatan sistem petroleum yang
bekerja di daerah penelitian. Struktur geologi
yang teridentifikasi sangat berperan dalam
sistem petroleum tersebut. Antiklin Bancak
bertindak sebagai trap bagi hidrokarbon yang
bermigrasi. Sedangkan litologi berupa
Batulempung Karbonatan Sisipan Batupasir
Tufan dari Formasi Kerek bertindak sebagai
seal yang dapat membentuk akumulasi di
bawah permukaan. Namun kehadiran Sesar
Geser Galeh dan Bantal mengakibatkan
hidrokarbon bermigrasi ke permukaan.
Dua sesar paralel yaitu Sesar Geser Galeh dan
Sesar Geser Bantal bertindak melepaskan
hidrokarbon. Dua sesar geser tersebut
membentuk banyak celah dan zona hancuran
di sepanjang sesarnya. Hal tersebut dapat
terlihat pada kondisi lapangan yang banyak
dijumpai breksiasi (Lihat Gambar 8.e).
Penyebab sesar geser bertindak melepaskan
hidrokarbon juga dipengaruhi oleh sesar geser
regional di utara daerah penelitian (Lihat
Gambar 2). Diinterpretasikan bahwa daerah
penelitian merupakan akhir dari sesar geser
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
565
regional sehingga ada gaya ekstensi yang
bekerja. Pengamatan lapangan maupun
pengamatan citra menunjukkan bahwa
terdapat banyak fracture sebagai bukti adanya
pengaruh struktur yang kuat di daerah
penelitian.
Merembesnya hidrokarbon ke permukaan
juga dipengaruhi oleh rekahan-rekahan atau
kekar tarik sejajar sumbu lipatan yang
terbentuk sebagai respon batuan karena
mengalami perlipatan kuat (Lihat Gambar 8.f).
VI. KESIMPULAN
Struktur geologi berpengaruh terhadap
merembesnya hidrokarbon ke permukaan.
Struktur antiklin dengan litologi lempung
menjadi jebakan bagi hidrokarbon, namun
kehadiran sesar geser mengakibatkan
hidrokarbon merembes ke permukaan.
Struktur sesar geser memotong antiklin
sehingga menjadi jalan bagi hidrokarbon untuk
bermigrasi ke permukaan.
DAFTAR PUSTAKA
Amijaya, D. H. dan Winardi, S., 2006. Geokimia Rembesan Air Formasi dan Gas Alam Di Desa Boto, Kecamatan Bancak, Kabupaten Semarang. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 28p.
de Genevraye, P. and Samuel, L., 1972. Geology of The Kendeng Zone (Central & East Java), Proceedings Indonesian Petroleum Association First Annual Convention p. 17-30.
Hidayat, R. dan Fatimah., 2007. Inventarisasi Kandungan Minyak Dalam Batuan Daerah Kedungjati, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah. Proceeding Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Dan Non Lapangan Tahun 2007, Pusat Sumber Daya Geologi. 13p.
Satyana, A.H., 2007. Central Java, Indonesia-A “Terra Incognita” In Petroleum Exploration : New Considerations On The Tectonic Evolution And Petroleum Implications. Proceedings, Indonesia Petroleum Association, 31th Annual Convention and Exhibition. 22p.
Sudarno, I., Pramumijoyo, S., Husein, S., dan Marliyani, G.I., 2008. Panduan Praktikum Geologi Struktur. Laboratorium Geologi Dinamika Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 109p.
Sukardi dan Budhitrisna, T., 1992. Peta Geologi Lembar Salatiga, Jawa. skala 1:100.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. 1 lembar.
Van Bemmelen, R. W., 1949. The Geology of Indonesia, vol. I A, General Geology of Indonesia and Adjacent Archipelagoes, Special Edition of The Bureau of Mines In Indonesia. Department of Transport, Energy and Mining, Batavia. 732p.
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
566
GAMBAR
Gambar 1. Lokasi daerah penelitian yang ditunjukkan oleh kotak merah.
Gambar 2. Peta geologi regional Lembar Salatiga. Daerah penelitian tersusun atas Formasi Kerek dan Batuan Gunungapi Tak Terpisahkan (Sukardi dan Budhitrisna, 1992).
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
567
Gambar 3. Analisa kelurusan daerah penelitian melalui citra Digital Elevation Model dan peta topografi.
Gambar 4. Peta Geologi daerah penelitian. Dijumpai struktur antiklin yang terpotong oleh dua struktur sesar.
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
568
Gambar 5. Profil geologi daerah penelitian.
Gambar 6. Proyeksi stereografis (a) penentuan sumbu dan bidang sumbu lipatan antiklin Bancak (b) bidang sesar geser Galeh dan (c) bidang sesar geser Bantal.
PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage
15-16 OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA
569
Gambar 7. Analisa kekar (a) pada STA 2 yang berdekatan dengan sesar geser Galeh (b) pada STA 4 yang berdekatan dengan sesar geser Bantal.
Gambar 8. Dokumentasi lapangan. (a) dragging effect di sekitar Patahan Bantal, (b) sayap-sayap antiklin yang memiliki kemiringan lapisan 60o-85o, (c) kenampakan rembesan gas yang terbakar di
Dusun Gunung Kendil, (d) struktur minor berupa sesar geser mengiri yang membentuk hancuran di sekitar bidang patahan, (e) zona hancuran yang mengindikasikan terdapat Patahan Bantal, (f)
rekahan-rekahan/ kekar searah jurus perlapisan yang terbentuk sebagai respon batuan karena terlipat kuat.