JURNAL APLIKASI FISIKA VOLUME 7 NOMOR 2 AGUSTUS

JURNAL APLIKASI FISIKA
VOLUME 7 NOMOR 2
AGUSTUS 2011
Analisa Struktur Tektonik Mikro pada Batuan Ultrabasa Menggunakan Software
Windrose Pro. 2.3 dan Kaitannya dengan Struktur Tektonik di Pulau Wawonii
L.O. Ngkoimani
Jurusan Fisika Universitas Haluoleo, Kendari - Indonesia
Email : [email protected]
Abstrak
Telah dilakukan analisa mikrostruktur pada batuan ultrabasa dari Pulau Wawonii dengan tujuan
membandingkan pola struktur sayatan tipis dengan geodinamika Pulau Wawonii. Analisis dilakukan dengan
menggunakan Software yang dikenal dengan nama Windrose Pro. 2.3.20. Sampel batuan yang digunakan
dalam studi ini diambil dari 6 (enam) lokasi di Desa Mosolo, Pulau Wawonii yakni Lokasi #1 (4012' 21,9"
LS dan 1230 9'55,5" BT ), Lokasi #2 (40 6 '11,6" LS dan 1230 13'14,5" BT), Lokasi #3 (4010'30,5" LS dan
1230 12'24" BT), Lokasi #4 (40 11'35,0" LS dan 1230 9' 23,3" BT), Lokasi #5 (40 11' 27,5" LS dan 1230 9'
24,7 BT), dan Lokasi #6 (4013'29,6" LS dan 1230 9' 20,9" BT). Kecenderungan arah struktur pada sayatan
tipis Lokasi #1, #2, #3, #4, dan #6 adalah dominan berarah E-SE / W-NW. Sampel sayatan tipis batuan pada
Lokasi #5 didominasi patahan mikro berarah E/W. Setelah semua data patahan mikro dari semua lokasi
digabungkan terlihat sesuai dengan arah patahan dominan pada arah W-NW/E-SE dan sebagian kecil
menyebar pada arah antara SW-NW/NE-SE serta N/S. Hasil ini mengindikasikan bahwa metode interpretasi
struktur mikro pada sayatan tipis batuan menggunakan software WindRose Pro 2.3 dapat digunakan sebagai
alternatif metode interpretasi tektonik.
Kata kunci : sayatan tipis batuan ultrabasa, software Windrose Pro 2.3, pola struktur, Pulau
Wawonii,
Abstract
Microstructure analyses of Ultrabasic rocks from Wawonii Island, comparing between the structure trend
from thin section of rock and geodynamical trend have been done. The analyses run by using the Software
namely Windrose Pro. 2.3.20. The rocks sample that use for this study taken from six locations in Mosolo
vilage of Wawonii Island i.e.Location #1 (4012' 21,9" S and 1230 9'55,5" E ), Location #2 (40 6 '11,6" S and
123013'14,5" E), Location #3 (4010'30,5" S and 1230 12'24"E), Location #4 (4011'35,0" S and 12309'23,3"E),
Location #5 (4011'27,5" S and 12309'24,7E), and Location #6 (4013'29,6"S and 1230 9'20,9" E). The results
anayses show that the thin section samples from Locations of #1, #2, #3,# 4, and #6 are dominantly E-SE /
W-NW in direction. Meanwihle, the thin section samples from Location #5 dominantly to E/W direction.
Based on the compilation of all samples from all location show that the diminantly direction of micro
stucture tend to be W-NW/E-SE and several structure distributed on SW-NW/NE-SE and N/S. The result of
study indicated that the interpretation method of micro structure on rock thin section using the WindRose Pro
2.3 software can be use as alternatif method for tectonic interpretaion.
Key words : thin section, ultrabasic rock, Windrose Pro 2.3 software, structure trend, Wawonii Island.
Maluku sebelah selatan merupakan tempat
bertumbuknya Lempeng Eurasia dan IndoAustralia. Antara lempeng Indo-Australia dan
Pasifik terjadi tumbukan di sekitar Pulau
Papua. Oleh karena itu, kepulauan Indonesia
berada pada daerah yang mempunyai aktivitas
gempa bumi cukup tinggi. Sementara
1. Pendahuluan
Indonesia terletak pada perbenturan
tiga lempeng dunia, diantaranya lempeng Indo
Australia, lempeng Eurasia dan lempeng
Pasifik. Di lepas pantai barat Pulau Sumatera,
pantai selatan Pulau Jawa, pantai Selatan
kepulauan Nusa Tenggara dan perairan
62
Analisa Struktur Tektonik Mikro pada Batuan Ultrabasa........ (L.O. Ngkoimani)
pertemuan antara ketiga lempeng itu terjadi di
sekitar Sulawesi. Oleh karena itu, di pulaupulau sekitar pertemuan tiga lempeng inilah
yang akan sering mengalami gempa bumi.
Pulau Wawonii memiliki gejala
geodinamika yang sangat kompleks karena
merupakan pertemuan dari mikro-kontinen
Buton di bagian Timur dan Sulawesi di bagian
Barat. Sulawesi memiliki sejarah tektonik yang
kompleks termasuk subduksi dan tumbukan
[1], yang berimplikasi pada terjadinya
beberapa sesar. Sesar utama di Pulau Sulawesi
yaitu sesar Palu Koro di Sulawesi Tengah
menerus ke Sulawesi Tenggara (sesar Lasolo)
juga menurus ke Pulau Wawonii, merupakan
sesar yang aktif dan menjadi sumber utama
gempa di daerah ini [2], yang berumur Kapur
Awal [3].
Kajian geologi untuk mempelajari
struktur geologi pada umumnya dilakukan
dengan melihat singkapan sesar yang ada di
lokasi suatu daerah. Sesar diindikasikan
dengan adanya sungai, air terjun, atau patahanpatahan pada batuan. Metode ini terkadang
selalu menimbulkan masalah ketika di daerah
itu tidak ada singkapan sesar ataupun tidak
terlihat adanya indikasi sesar. Misalnya saja
tumbuh pepohonan yang lebat, maka tidak
dapat terlihat apakah di lokasi tersebut terdapat
sesar atau tidak sehingga sesar tidak dapat
ditentukan pada lokasi tersebut. Oleh karena
itu perlu dicari alternatif lainnya, yaitu dengan
penggunaan metode sayatan tipis. Pada lokasi
yang tidak menunjukkan indikasi sesar, tidak
menjamin bahwa pada lokasi itu tidak terdapat
sesar meskipun patahannya memiliki ukuran
kecil.
Metode sayatan tipis bekerja pada
skala yang mikro, oleh karena itu daya jangkau
yang dihasilkan juga kecil. Hal ini merupakan
kekurangan pada metode ini, namun secara
eksak menurut konsep fisika metode ini jauh
lebih akurat. Sebuah patahan besar selalu
diawali dari patahan kecil. Tidak akan ada
sebuah patahan besar jika tidak dimulai dari
patahan kecil. Perubahan yang terjadi secara
alamiah selalu perlahan-lahan, tidak dalam
sekejap terbentuk sebuah patahan besar.
Kecuali adanya bencana yang melanda suatu
63
lokasi, baik berupa gempa bumi, tanah
longsor, maupun gunung meletus.
Dalam penelitian ini akan dilakukan
analisa struktur mikro batuan melalui analisa
sesar pada sayatan tipis batuan dari Pulau
Wawonii.
Analisa
dilakukan
dengan
menggunakan Software WindRose Pro 2.3,
dan
hasilnya
dibandingkan
dengan
geodinamika Pulau Wawonii.
2. Geologi Lokasi Penelitian
Pulau Wawonii merupakan salah satu pulau
pembentuk Mandala Sulawesi Timur yang
menyebar di bagian timur utara Lengan
Sulawesi. Batuannya terdiri dari dunit,
harzburgit, lherzolit, pyroksinit, serpentinit dan
mikro gabro serta basalt. Batuan tersebut
ditindih oleh batugamping dan rijang laut
berwarna merah. Umur dari ofiolit di Sulawesi
Tenggara ini Kapur Akhir - Oligosen. Batuan
asal samudera, yang seperti ini sering juga
disebut sebagai ofiolit, terbentuk karena
pemekaran dasar samudera [4].
Berdasarkan peta geologi Pulau
Wawonii (gambar 1), terlihat bahwa struktur
penyusunnya
terdiri
dari
aluvium,
batugamping, formasi lenselowo, formasi
meluhu dan kompleks ultramafik (harzburgit,
dunit dan serpentinit). Sebaran batuan
kompleks ini dijumpai di Pegunungan
Waworete, dimana pada pegunungan tersebut
terlihat adanya pegunungan dengan relief datar
dan pegunungan dengan relief terjal.
3. Metode Penelitian
Sampel batuan yang digunakan adalah batuan
Ultrabasa yang diambil dari Desa Mosolo,
Pulau Wawonii. Lokasi pengambilan sampel
(gambar 1) dilakukan pada enam lokasi yaitu :
Lokasi #1 (4012' 21,9" LS dan 1230 9'55,5" BT
), Lokasi #2 (40 6 '11,6" LS dan 1230 13'14,5"
BT), Lokasi #3 (40 10'30,5" LS dan 1230
12'24" BT), Lokasi #4 (40 11'35,0" LS dan
1230 9' 23,3" BT), Lokasi #5 (40 11' 27,5" LS
dan 1230 9' 24,7 BT), serta Lokasi #6 (4013'
29,6" LS dan 12309' 20,9" BT). Jumlah
keseluruhan sampel yang diambil dalam
bentuk sampel setangan (hand sample)
diperoleh 20 hand sample dan dari setiap hand
sample bisa dihasilkan 1 sampai 11 core.
64
JAF, Vol. 7 No. 2 (2011), 62-68
Selanjutnya dari core sampel yang
dihasilkan, dilakukan hal-hal sebagai berikut :
(1) pembuatan sayatan tipis batuan (thin
section), (3) mengambil gambar foto pada
setiap hasil sayatan dengan menggunakan
mikroskop polarisasi, (4) mengukur panjang
setiap patahan yang terdapat pada sayatan
menggunakan software CorelDraw12.0.0.458,
(5) pembuatan plot stereonet orientasi struktur
menggunakan software WindRose Pro 2.3.20,
(6) interpretasi pola struktur berdasarkan data
sayatan tipis, (7) membandingkan pola struktur
sayatan tipis dengan geodinamika Pulau
Wawonii.
#1
#2
#4
#5
#3
#6
Gambar 1. Peta geologi Pulau Wawonii [5].
4. Hasil dan Pembahasan
Dari rangkaian tahap preparasi sampel
diperoleh hasil sayatan tipis, mikrofoto dan
plot stereonet berdasarkan orientasi struktur
patahan pada sayatan tipis batuan. Pada
pengamatan sayatan tipis menggunakan
mikroskop polarisasi diperoleh hasil mikrofoto
sayatan tipis batuan (gambar 2) dan komposisi
mineral yang terkandung di dalamnya.
Komposisi mineral yang terdapat dalam
sampel di antaranya : olivin, pirit, piroksin,
dan serpentin.
Untuk pembuatan plot stereonet
digunakan software WindRose Pro 2.3.20.
Data input yang digunakan adalah arah dan
panjang setiap patahan yang terdapat pada
sayatan. Arah dalam hal ini adalah derajat
kemiringan patahan dan panjangnya dalam
Analisa Struktur Tektonik Mikro pada Batuan Ultrabasa........ (L.O. Ngkoimani)
satuan milimeter (mm). Sementara patahan
yang dimaksud adalah rekahan atau retakan
yang terdapat pada mikrofoto. WindRose Pro
2.3.20 menggunakan 16 arah pengukuran,
yaitu pada 0°; 22,5°; 45°; 67,5°; 90°; 112,5°;
135°; 157,5°; 180°; 202,5°; 225°; 247,5°;
270°; 292,5°; 315° dan 337,5°. Variabel kedua,
yaitu panjang patahan terbagi menjadi tujuh
interval. Mulai dari 0-40 mm; 40-80 mm; 80120 mm; 120-160 mm; 160-200 mm; 200-240
mm; dan 240-500 mm. Untuk menentukan
arah dan mengukur panjang setiap patahan
yang ada pada mikrofoto, digunakan software
CorelDraw12.0.0.458.
65
Pada gambar 3 diperlihatkan sebuah
contoh hasil penentuan arah dan panjang
patahan sampel batuan untuk Lokasi #1.
Gambar 3. Penentuan arah dan panjang patahan
sampel batuan Lokasi #1.
(a)
(b)
Gambar 2. Mikrofoto sayatan tipis sampel batuan
Lokasi #1. (a) Mikrofoto dengan Kedudukan Lensa
Nikol Sejajar, (b) Mikrofoto dengan Kedudukan
Lensa Nikol Bersilang.
Dari plot stereonet orientasi struktur
untuk Lokasi #1 (gambar 4.a) dengan
sebanyak 261 data (arah dan panjang patahan)
diperoleh bahwa banyaknya patahan yang
mendominasi adalah pada arah 112,5°
(11,87%); 180° (8,046%); 247,5° (9,579%);
dan 292,5° (10,728%). Patahan yang paling
pendek adalah 19,66 mm dan terpanjang
adalah 266,02 mm. Sedangkan dilihat dari
panjang patahan yang terbanyak berada
diinterval 40-80 mm (62,069%) dan 80-120
mm (23,372%).
Pada plot stereonet Lokasi #2 (gambar
4.b) dengan sebanyak 210 data, diperoleh
banyaknya patahan yang mendominasi adalah
pada arah 112,5° (13,810%) dan 292,5°
(16,667%). Sedangkan dilihat dari panjang
patahan, yang terbanyak berada diinterval 4080 (55,238%) dan 80-120 (24,762%), dimana
patahan terpendek adalah 20,39 mm dan
terpanjang adalah 268,08 mm.
66
JAF, Vol. 7 No. 2 (2011), 62-68
(a)
(c)
(d)
(b)
(d)
(e)
Gambar 4. Plot stereonet orientasi struktur pada : (a) Lokasi #1, (b) Lokasi #2, (c) Lokasi #3, (d)
Lokasi #4, (e) Lokasi #5, dan (f) Lokasi #6.
Analisa Struktur Tektonik Mikro pada Batuan Ultrabasa........ (L.O. Ngkoimani)
Pada plot stereonet Lokasi #3 (gambar
4.c) dengan sebanyak 253 data, diperoleh
bahwa banyaknya patahan hampir tersebar
merata di delapan arah, yaitu : arah 90°
(7,510%); 112,5° (10,277%); 135° (9,091%);
180° (7,115%); 202,5° (7,905%); 247,5°
(8,696%); 292,5° (11,462%) dan 315°
(8,696%). Namun yang paling mendominasi
pada arah 112,5° dan 292,5°. Sedangkan
dilihat dari panjang patahan yang terbanyak
berada di interval 40-80 mm (51,779%) dan
80-120 mm (29,249%), dimana patahan yang
paling terpendek adalah 27,66 mm dan yang
terpanjang adalah 299,80 mm.
Plot stereonet Lokasi #4 (gambar 4.d)
dengan sebanyak 150 data, diperoleh bahwa
banyaknya patahan yang mendominasi adalah
pada arah 112,5° (16,667%) dan 292,5°
(14,667%). Sedangkan dilihat dari panjang
patahan yang terbanyak berada diinterval 4080 mm (51,333%) dan 80-120 mm (25,333%),
dimana patahan yang paling terpendek adalah
4,61 mm dan yang terpanjang adalah 171,95
mm.
67
(56,410%) yaitu mencapai 651 data dan 80120 mm (24,786%) mencapai 336 data.
Sisanya berada diinterval 0-40 mm (7.940%);
120-160 mm (7.196%); 160-200 mm
(1.406%); 200-240 mm (1.158%) dan 240-500
mm (0.662%).
Berdasarkan
hasil
interpretasi
kecenderungan arah patahan mikro pada
sayatan tipis batuan sebagaimana pada Gambar
4a s/d 4f terlihat bahwa sampel dari Lokasi #1,
Lokasi #2, Lokasi #3, Lokasi #4, dan Lokasi
#6 didominasi oleh patahan mikro berarah ESE / W-NW serta beberapa patahan mikro
berarah W-SW, S-SW, dan S/N. Sampel
sayatan tipis batuan pada Lokasi #5 didominasi
patahan mikro berarah E/W. Setelah semua
data patahan mikro dari semua lokasi
digabungkan (Gambar 5) terlihat bahwa arah
patahan dominan pada arah W-NW/E-SE dan
sebagian kecil menyebar pada arah antara SWNW/NE-SE serta N/S.
Gambar 6. Plot Stereonet Peta Geologi Pulau
Wawonii.
Gambar 5. Plot Stereonet orientasi struktur data
gabungan semua sampel
Data pengukuran pada keenam lokasi
digabungkan seperti pada Gambar 5. Pada plot
terhadap 1209 data struktur, diperoleh
kecenderungan arah struktur terbesar berada di
112,5° (10.753%) dan 292,5° (11.249%).
Sedangkan diarah-arah lainnya hampir tersebar
merata. Dilihat dari variasi panjang patahan,
yang terbanyak berada diinterval 40-80 mm
Untuk melihat korelasinya antara hasil
interpretasi arah struktur mikro pada sayatan
tipis batuan dengan geodinamika Pulau
Wawonii maka dibuat plot stereonet Peta
Geologi Pulau Wawonii (gambar 6). Pada plot
stereonet peta geologi Wawonii dengan
sebanyak 15 data diperoleh bahwa banyaknya
patahan yang paling mendominasi adalah pada
arah 135° (20%) dan 292,5° (20%), dimana
nilai patahan yang paling terpendek adalah
68
JAF, Vol. 7 No. 2 (2011), 62-68
24,11 mm dan yang terpanjang adalah 243,68
mm. Sedangkan dilihat dari panjang patahan
yang terbanyak berada diinterval 40-80 mm
(46,67%) dan 80-120 mm (13,33%).
Berdasarkan plot stereonet yang ada terlihat
bahwa struktur geologi Pulau Wawonii
dominan
berarah
W-NW
/
E-SE.
Kecenderungan arah dominan struktur mikro
pada sayatan tipis sesuai dengan arah strutur
geologi
Pulau
Wawoni.
Hasil
ini
mengindikasikan bahwa metode interpretasi
struktur mikro pada sayatan tipis batuan
menggunakan software WindRose Pro 2.3
dapat digunakan sebagai alternatif metode
interpretasi tektonik.
5. Kesimpulan
Dari hasil penelitian ini dapat
disimpulkan bahwa kecenderungan arah
struktur pada sayatan tipis Lokasi #1, #2, #3,
#4, dan #6 adalah dominan berarah E-SE / WNW serta beberapa patahan mikro berarah WSW, S-SW, dan S/N. Sampel sayatan tipis
batuan pada Lokasi #5 didominasi patahan
mikro berarah E/W. Hasil penggabungan
patahan mikro dari semua lokasi menunjukkan
arah patahan dominan pada arah W-NW/E-SE
dan sebagian kecil menyebar pada arah antara
SW-NW/NE-SE serta N/S. Hasil ini
mengindikasikan bahwa metode interpretasi
struktur mikro pada sayatan tipis batuan
menggunakan software WindRose Pro 2.3
dapat digunakan sebagai alternatif metode
interpretasi tektonik.
Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih disampaikan kepada
Reza Wisnu Wardana, atas keterlibatannya dalam
penelitian ini. Terima kasih juga disampaikan
kepada bapak Jahidin atas partisipasinya dalam
kegiatan penelitian ini dan kepada bapak Andi
Makkawaru atas bantuan data-data geologi yang
berkaitan dengan penelitian ini, serta Laboratorium
Pusat Survei Geologi-Bandung yang telah
membantu dalam memperoleh data mikrofoto
sayatan tipis batuan
Daftar Pustaka
[1]. Soeria-Atmadja, R., Maury, R.C., Bellon, H.,
Pringgoprawiro, H., and Polve, M., Tertiary
Magmatic Belts in Java, Journal of Southeast
Asian Earth Sciences, Vol. 9, No. 12, (1994).
[2]. Koswara, A., Sukarna, D., 1994, Geologi
Lembar Tukangbesi, Sulawesi - Skala 1 :
250.000, Pusat
Penelitian
dan
Pengembangan Geologi.
[3]. Simadjuntak, TO., Surono, Hadiwijoyo, S.,
1993, Geologi Lembar Kolaka, Sulawesi Skala 1 :
250.000, Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi.
[4]. Surono, 2008, Geologi Regional Indonesia
dalam : Fisik dan Lingkungan Alam-Atlas
Nasional Indonesia, Badan Koordinasi
Pemetaan Nasional Indonesia.
[5]. Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi
Sultra, 2009, Peta Geologi dan Potensi Bahan
Tambang Sulawesi Tenggara.