BAB II GEOLOGI 2. 1 GEOLOGI REGIONAL Tatanan tektonik

BAB II GEOLOGI
BAB II
GEOLOGI
2. 1
GEOLOGI REGIONAL
Tatanan tektonik lempeng Papua telah diulas oleh beberapa ahli geologi seperti
Charlton (1986), Dow dkk (1988) dan Hall (2001) yang dapat dijadikan sebagai
kerangka dalam menerangkan posisi dan sejarah tektonik. Konfigurasi tektonik
Pulau Papua pada saat ini berada pada bagian tepi utara Lempeng Australia, yang
berkembang akibat adanya pertemuan antara Lempeng Australia yang bergerak ke
utara dengan Lempeng Pasifik yang bergerak ke barat. Dua lempeng utama ini
mempunyai sejarah evolusi yang diidentifikasi berkaitan erat dengan perkembangan
proses magmatik dan pembentukan busur gunungapi yang berasosiasi dengan
mineralisasi emas porfiri dan emas epithermal (Gambar 2.1).
Gambar 2.1
Tatanan tektonik lempeng Papua (Dow dkk., 1988)
II - 7
BAB II GEOLOGI
2.1.1
Struktur dan Tektonik
Struktur geologi berupa antiklin, sinklin, sesar normal, sesar naik dan sesar mendatar.
Arah umum struktur regional pada batuan sedimen adalah baratlaut-tenggara,
beberapa hampir mendekati barat-baratlaut, timur-tenggara dan utara-baratlaut;
selatan-tenggara terutama pada batuan Tersier. Struktur timur-timurlaut – baratbaratdaya terdapat pada batuan metamorf dan ultrabasa, sedangkan yang hampir
utara-selatan pada batugamping Kuarter dan juga batuan metamorf.
Sejak kala Kapur sampai Miosen Awal, diperkirakan telah terjadi kegiatan
gunungapi bawah laut yang membentuk Formasi Auwewa. Kegiatan tektonik pada
Oligosen Tengah menyebabkan susut laut dan pada saat tersebut batuan ultramafik,
mafik dan metamorf muncul ke permukaan, sementara kegiatan gunungapi
berlangsung terus. Pada Oligosen Akhir sampai Miosen Tengah terjadi sedimentasi
batugamping ganggang-koral dan batugamping pelagos tufaan dalam lingkungan laut
dangkal-agak dalam, membentuk Formasi Numbay. Pada Miosen Awal terjadi
pengendapan sedimen turbidit Formasi Makats, yang disusul oleh susut laut pada
Pliosen Akhir-Plistosen. Mulai Plistosen Awal sekeliling “Tinggian Cycloop” terjadi
sedimentasi batugamping terumbu koral dalam lingkungan laut dangkal-laut terbuka
agak dalam. Pengangkatan kuat pada Akhir Plistosen diikuti oleh suatu pelipatan dan
penyesaran yang kuat pada Formasi Jayapura serta mempertajam pelipatan pada
Formasi Makats. Kegiatan pengangkatan pada akhir pembentukan Formasi Jayapura
ditandai oleh adanya julang setinggi 750 meter. Tektonik saat tersebut berpengaruh
pada pembentukan Batuan Campuraduk dan Satuan Endapan Lumpur. Gejala poton
yang masih aktif dan kelurusan yang diduga sesar pada sedimen klastika kasar dan
batugamping koral, serta adanya terumbu terangkat berupa undak, menjadi bukti
tektonika masih aktif (Suwarna dan Noya, 1995).
2.1.2
Stratigrafi
Stratigrafi regional daerah penelitian terdiri dari kelompok jalur ofiolit Irian Jaya dan
batuan sedimen yang ada di sekitarnya. Penamaan ini pertama kali digunakan oleh
Dow dan Sukamto, 1984, opcit Dow dkk., 1988). Batuannya terdiri dari batuan
kelompok malihan Cycloop (pTmc) dan Ultramafik (um) serta batuan-batuan
sedimen yang ada di sekitarnya (Gambar 2.2).
II - 8
BAB II GEOLOGI
Gambar 2.2. Peta geologi regional daerah penelitian
Kelompok malihan Cycloop (pTmc) : terdiri dari sekis, setempat gneis, filit,
amfibolit, unalit, batupualam, aktinolit dan hornfel. Sekis bersusunan karbonatklorit, klorit-muskovit, muskovit-epidot, glaukofan, aktinolit-epidot klorit, kloritaktinolit-staurolit, klorit-aktinolit, aktinolit-tremolit, aktinolit-kianit, aktinolit-kuarsa
dan klorit-biotit; urat – urat kuarsa setebal 50 cm.
II - 9
BAB II GEOLOGI
Mafik (m) : gabro dan diorit. Gabro sebagian terbreksikan, banyak plagioklas dan
ortho-klinopiroksin, tremolit-aktinolit hasil ubahan dari piroksin, olivin mengandung
inklusi piroksin. Diorit; retas dalam gabro dan ultramafik, banyak plagioklas,
hornblende dan kuarsa, sedikit magnetit. Satuan batuan bersentuhan tektonik dengan
satuan ultramafik, Formasi Makats, maupun Kelompok Malihan Cycloop.
Formasi Numbay (Tomn) : batugamping bersisipan biomikrit, napal, batupasir
halus, grewak gampingan, tuf, setempat bersisipan kalkarenit dan kalsipelit.
Batugamping
dan biomikrit, berlapis baik-jelek; fosil Lepidocyclina sp.,
Amphistegina sp., Elphidium sp., Globorotalia sp., ganggang moluska, umur
Oligosen-Miosen Awal. Lingkungan pengendapan diduga laut dangkal-laut dalam
dekat daerah gunungapi yang giat. Bagian atasnya menjemari dengan Formasi
Makats, bersentuhan tektonik dengan Satuan Ultramafik. Tebal satuan 350 m.
Formasi Makats (Tmm) : grewak berselingan dengan batulanau dan batulempung;
sisipan napal dan konglomerat; lensa dan buncak batugamping; bagian bawah
bersisipan tufa dan breksi gunungapi. Grewak setempat gampingan, urat kalsit
mengisi rekahan sampai 0,5 cm, struktur lapisan bersusun, lapisan sejajar, silangsiur
dan lapisan perulangan. Konglomerat aneka bahan, batugamping, rijang lempung
terkersikkan, sedimen malih, berukuran 2-15 cm. Batugamping sebagian
terhablurkan, setempat kalkarenit. Tuf, bersusunan andesit-basal, berlapis baik,
kumpulan fosil Globorotalia sp., Globigerinoides sp., Miogypsina sp., dan
Operculina sp., menunjukkan umur Miosen Tengah sampai Miosen Akhir.
Lingkungan pengendapan litoral. Formasi ini berlapis baik dan terlipat kuat,
setempat lapisan terbalik. Tebal sekitar 1500 m.
Formasi Jayapura (Qpj) : batugamping koral – ganggang, kalsirudit, kalkarenit,
setempat batugamping kapuran, batugamping napalan dan napal, berlapis jelek,
setempat berstruktur terumbu; setempat berselingan dengan batugamping pelagos.
Lingkungan pengendapan laut terbuka yang tak ada lagi bahan rombakan daratan;
terangkat kurang lebih 700 m dari permukaan laut. Tebal 400 meter.
Aluvium dan endapan pantai (Qa) : kerikil, kerakal, pasir, lanau dan lumpur di
lingkungan rawa dan pantai. Endapan pantai mengandung pecahan koral Resen.
II - 10
BAB II GEOLOGI
2.2
GEOLOGI DAERAH PENELITIAN
2.2.1
Geomorfologi
Berdasarkan pengamatan kondisi lapangan dan penafsiran peta topografi, penulis
membagi daerah penelitian menjadi dua satuan geomorfologi berdasarkan kriteria
geomorfologi yang dibuat oleh van Zuidam (1983). Pembagian satuan geomorfologi
daerah penelitian tersebut terlihat dalam Gambar 2.3, yaitu :
1. Satuan Perbukitan dan Lereng Denudasi (D1)
2. Satuan Dataran Banjir (F3)
Gambar 2.3
Satuan geomorfologi daerah penelitian
II - 11
BAB II GEOLOGI
Satuan Perbukitan dan Lereng Denudasi (D1) terletak di bagian utara, selatan, barat
dan timur daerah penelitian. Satuan ini meliputi hampir 75 persen dari daerah
penelitian, terletak pada topografi dengan elevasi antara 0 sampai dengan 400 meter
dari permukaan laut, memperlihatkan bentuk bukit yang bergelombang, terdiri dari
bukit-bukit kecil dengan relief yang bervariasi dengan puncak yang tumpul, tingkat
pelapukan cukup tinggi, tebal soil 1-3 meter, vegetasi terdiri dari alang-alang, kebun
dan hutan. Sedangkan pola aliran sungai di daerah ini memperlihatkan bentuk yang
mendaun (dendritic) dan erosi sungai dominan vertikal di hulu dan semakin lateral
ke arah hilir.
Satuan Dataran Banjir (F3) meliputi sekitar 25 persen dari seluruh daerah penelitian,
yang menempati bagian tengah. Daerah ini pada peta memperlihatkan kontur yang
jarang, elevasi berkisar antara 0 sampai 25 meter dari muka laut, yang
memperlihatkan daerah pedataran. Pola aliran sungai di daerah ini memperlihatkan
bentuk berkelok (meandering) yang menunjukkan daerah dataran banjir (van
Zuidam, 1983).
Geomorfologi daerah penelitian memperlihatkan bentang alam berupa dataran
rendah yang dikelilingi oleh pantai pada bagian timur dan perbukitan bergelombang
di bagian barat, selatan dan utara. Maka ditinjau secara umum daerah penelitian
mempunyai bentuk topografi datar, landai hingga bergelombang, dengan kemiringan
lereng antara 0 – 30o ke arah utara dan timur, sebagaimana terlihat dalam Foto 2.1.
Foto 2.1 Satuan Dataran Banjir (F3) di bagian tengah daerah penelitian yang dikelilingi
oleh Satuan Perbukitan dan Lereng Denudasi (D1) (arah foto ke baratdaya).
II - 12
BAB II GEOLOGI
Daerah ini dialiri oleh dua sungai, yang bermuara ke Teluk Youtefa yakni Sungai
Acai dan Sungai Kotaraja, diselingi oleh daerah rawa dan hutan sagu. Kedua sungai
ini merupakan sungai permanen (perennial stream), relatif berarah baratlaut-tenggara
(Foto 2.2). Sungai Acai memiliki debit yang lebih besar dibanding Sungai Kotaraja,
hal ini disebabkan sumber airnya berasal dari luahan mataair yang berdebit lebih
besar dibanding sumber air Sungai Kotaraja yang hanya berasal dari luahan mataair
rembesan lapukan sekis dan air hujan.
Foto (2.2a). Rawa dengan latar pohon sagu
(arah foto ke tenggara).
Foto (2.2b) Aliran sungai Acai (arah foto
ke barat).
Foto (2.2c) Bagian alur sungai Acai dan
Kotaraja yang telah diirigasi
dan bermuara ke Teluk
Youtefa (arah foto ke barat).
Lahan di daerah penelitian sebagian besar digunakan sebagai daerah pemukiman,
perkantoran, pertokoan, dan pusat pendidikan. Sedangkan selebihnya terdiri dari
daerah rawa, perkebunan, padang alang-alang dan hutan yang merupakan daerah
pinggiran kota.
2.2.2
Stratigrafi
Stratigrafi daerah penelitian dapat dibedakan atas lima satuan yakni berturut-turut
dari satuan yang paling tua sampai yang termuda adalah Satuan Sekis, Satuan
Batugamping II, Satuan Perselingan Napal-Batupasir, Satuan Batugamping I dan
Satuan Aluvial (Gambar 2.4).
II - 13
BAB II GEOLOGI
Gambar 2.4.
Peta geologi daerah penelitian
II - 14
BAB II GEOLOGI
2.2.2.1
Satuan Sekis
Satuan ini menempati sekitar 35% luas daerah penelitian, tersebar menerus ke arah
utara di daerah Gunung Lemok hingga Pegunungan Cycloop. Satuan ini terdiri dari
sekis hijau, genes, filit dan sedikit rijang (Foto 2.3). Kondisi singkapan yang teramati
di lapangan; sekis dan filit terlihat umumnya hancur-hancur, coklat kehijauan, foliasi
tidak beraturan; genes terlihat lebih segar, berbutir, masif, warna lapuk hitam, warna
segar abu-abu kehijauan; sekis hijau dan filit, umumnya memperlihatkan pelapukan
yang intensif, sedangkan genes yang teramati di lapangan relatif lebih segar.
Berdasarkan kesamaan ciri fisik litologi maka satuan ini dapat disebandingkan
dengan Formasi Cycloop (pTmc) berumur pra-Tersier (Suwarna dan Noya, 1995),
dan bersentuhan tidak selaras dengan semua formasi batuan di daerah penelitian.
Foto 2.3. Singkapan sekis: hancuran batuan oleh deformasi dan pelapukan yang
intensif (arah foto ke utara).
2.2.2.2
Satuan Batugamping II
Satuan ini menempati sekitar 20% daerah penelitian, tersebar terutama pada bagian
barat daerah Abepura menerus ke bagian tenggara. Satuan ini terdiri dari
batugamping dengan sisipan batupasir (1-3 cm). Ciri yang teramati pada
batugamping adalah hancur-hancur dengan pecahan dan retakan yang memanjang
membentuk blok-blok bongkah dan tidak memiliki kedudukan yang jelas (Foto 2.4),
putih keabuan, membutir, berpori, kemas terbuka dan dijumpai fosil foram, red
algae, nummulites dan moluska. Berdasarkan tekstur dan kenampakan fisik maka
batugamping ini diendapkan pada kondisi high energy, pada lingkungan karbonat
stabil. Berdasarkan kesamaan ciri litologi maka satuan ini dapat disebandingkan
II - 15
BAB II GEOLOGI
dengan Formasi Numbay (Tomn) yang berumur Eosen sampai Miosen Akhir
(Suwarna dan Noya, 1995). Lingkungan pengendapan diduga laut dangkal sampai
laut agak dalam dan bersentuhan tidak selaras dengan Formasi Cycloop (Satuan
Sekis).
Foto 2.4. Singkapan batugamping: hancur-hancur, dan kedudukan perlapisan
tidak jelas (arah foto ke timurlaut)
2.2.2.3
Satuan Perselingan Napal-Batupasir
Satuan ini menempati sekitar 20% daerah penelitian, tersebar terutama di sebelah
selatan menerus ke baratdaya yakni daerah Tanahhitam dan sekitarnya. Satuan ini
tersusun oleh perselingan napal dengan batupasir, sisipan batulanau dan lensa
batugamping membentuk microfold dan tersesarkan (Foto 2.5).
Foto 2.5. Singkapan perselingan napal-batulanau-batupasir (arah foto ke
timurlaut), singkapan napal, batupasir dan sisipan batugamping yang
tersesarkan (arah foto ke selatan)
II - 16
BAB II GEOLOGI
Napal, abu-abu, ada jejak fosil, karbonat, ukuran butir <0,004 mm, tebal 5 cm - 8 cm,
veinlet kalsit, arah jurus relatif timur-barat dengan kemiringan selatan-baratdaya.
Batupasir, terlihat secondary structure berupa bioturbasi, kemas terbuka, sorting
buruk, ukuran butir 0,062 mm - 2 mm, tebal 3 cm – 5 cm menipis ke bagian atas,
struktur sedimen graded bedding. Batulanau, abu-abu, ada jejak fosil, karbonat,
ukuran butir 0,004 mm – 0,062 mm, tebal 2 cm - 4 cm, arah jurus relatif timur-barat
dengan kemiringan selatan-baratdaya. Batugamping, putih keabuan, membutir, tebal
3 cm - 4 cm, berpori dan kemas terbuka.
Singkapan di permukaan menunjukkan perselingan didominasi oleh napal, namun
berdasarkan data bor di daerah Dewi, yang berada pada satuan ini, diperoleh data
perselingan didominasi oleh batupasir (Gambar 2.5). Data log bor menunjukkan
perlapisan batuan secara berurut dari atas sampai paling bawah berupa : soil (1 m - 5
m), batulempung pasiran (10 m - 25 m), batupasir halus (25 m - 35 m), batupasir
kasar (35 m - 55 m), napal (55 m - 65 m), batupasir kasar (65 m – 77,5 m), batupasir
halus (77,5 m - 85 m), konglomerat (85 m - 100 m), napal (100 m - 110 m) dan
batugamping (110 m - 125 m). Berdasarkan kesamaan ciri fisik litologi maka satuan
ini dapat disebandingkan dengan Formasi Makats (Tmm) yang berumur Miosen
Tengah sampai Miosen Akhir (Te atas – Tf bawah) (Suwarna dan Noya, 1995) dan
lingkungan pengendapan litoral – darat. Pada penampang geologi, terlihat adanya
perubahan fasies dimana napal dan batupasir dari satuan ini saling menjemari dengan
Satuan Batugamping II, sesuai dengan stratigrafi regional (Suwarna dan Noya,
1995).
II - 17
BAB II GEOLOGI
Gambar 2.5
2.2.2.4
Data bor daerah Dewi (Provinsi Papua, 2002)
Satuan Batugamping I
Satuan ini menempati sekitar 5 % daerah penelitian, tersebar terutama pada bagian
timur sepanjang pantai Teluk Yotefa. Satuan ini tersusun terutama oleh batugamping
koral, berlapis jelek dan tidak memiliki kedudukan yang jelas. Ciri lapangan dari
batugamping adalah putih keabuan, mengkristal, no-porosity, kemas terbuka dan
dijumpai
fosil
foram
dan
moluska.
Berdasarkan
kesamaan
ciri
litologi
II - 18
BAB II GEOLOGI
maka satuan ini dapat disebandingkan dengan Formasi Jayapura (Qpj) yang berumur
Plistosen (Suwarna dan Noya, 1995), dengan lingkungan pengendapan laut terbuka
dan bersentuhan tidak selaras dengan Formasi Cycloop.
2.2.2.5
Satuan Aluvial
Satuan ini menempati sekitar 20% dari luas daerah penelitian, tersebar terutama di
bagian tengah yakni daerah Abepura dan Kotaraja. Satuan ini tersusun atas endapan
material lepas seperti bongkah, kerakal, kerikil, pasir, lempung dan lumpur rawa.
Bongkah yang terdapat di sepanjang sungai terdiri dari sekis, gabro dan
batugamping, umumnya merupakan hasil sedimentasi dari material rombakan (Foto
2.6). Satuan ini diendapkan oleh aktivitas sungai, aliran air sungai membawa
rombakan material dari satuan batuan yang lebih tua kemudian diendapkan pada
daerah sekitar sungai. Menurut Suwarna dan Noya (1995), satuan ini berumur
Holosen dan berhubungan tidak selaras terhadap satuan batuan yang lebih tua.
Foto 2.6 Endapan aluvial yang terdapat pada Sungai Kotaraja berupa bongkah,
kerikil dan pasir (arah foto ke timur dan utara).
2.2.3
Struktur Geologi
Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian terdiri atas sesar normal
Tanahhitam dan sesar geser mengiri (sinistral) Kotaraja. Sesar normal Tanahhitam
terindikasi dengan singkapan lapangan seperti adanya dinding terjal yang telah
II - 19
BAB II GEOLOGI
tergerus sepanjang jalan raya, longsoran/gerakan tanah, seretan lipatan (dragfold),
breksiasi, zona hancuran dan pemunculan mataair (Foto 2.7). Sesar ini melewati
Satuan Perselingan Napal-Batupasir dan Satuan Batugamping II pada bagian
tenggara menerus ke arah baratdaya daerah penelitian. Umur sesar normal ini
ditentukan berdasarkan satuan termuda yang dilewatinya yakni setelah Miosen
Akhir. Sesar geser Kotaraja terindikasi di lapangan dengan adanya breksiasi (Foto
2.8), serta kelurusan sungai dan topografi. Pada bagian tengah daerah tertutup oleh
aluvial sehingga hanya ditarik garis titik-titik. Umur sesar geser ini diperkirakan
setelah Miosen Akhir.
Foto 2.7 Breksiasi dan gerakan tanah dengan kelerengan yang besar pada
Satuan Perselingan Napal-Batupasir (arah foto ke baratdaya).
Foto 2.8 Hancuran dan breksiasi pada Satuan Batugamping II (arah foto ke
timurlaut).
II - 20