View/Open - Repository | UNHAS

PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
GEOKIMIA BATUAN DASIT PADA ULTRAMAFIK OFIOLIT SULAWESI DAN
LEMPUNG KARBONATAN F. TONASA KABUPATEN BARRU SULAWESI SELATAN
Adi Tonggiroh1, Kaharuddin MS2, Baso Rezki Maulana3
Prodi Geologi Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin
*Corresponding author: [email protected]
1,2,3
Abstrak
Data lapangan menunjukkan bahwa terdapat dua singkapan batuan beku dasit yang berbeda kenampakan megaskopis dan
lokasi. Batuan beku dasit dijumpai kontak dengan batuan beku ultramafik ofiolit Sulawesi di daerah Bottolai dan kontak
dengan lempung karbonatan yang merupakan anggota batugamping Formasi Tonasa di daerah Camming. Pada lokasi
Bottolai dijumpai singkapan dasit mengandung xenolith peridotit berukuran lebih kecil 5 cm
dan batuan dasit
termineralisasi sulfida yang kontak dengan lempung karbonatan. Fenomena kehadiran batuan beku dasit tentunya cukup
menarik untuk diteliti pada aspek geokimia maupun litologi regional Sulawesi.
Penelitian ini bertujuan mengetahui jenis dan lingkungan magma batuan dasit dengan menggunakan analisis XRF, ICPOES. Metode penelitian yaitu pengambilan data lapangan, analisis petrografi dan geokimia. Hasil penelitian diketahui nama
petrografis batuan beku dasit yaitu dasit porfiri, dan batuan ultramafik adalah peridotit. Kenampakan mikroskopis
menunjukkan perbedaan yang dijumpai pada batuan dasit daerah Bottolai dicirikan oleh kehadiran mineral gelas, kristalit
plagioklas sebagai massa dasar dan fenokris plagioklas yang belum terubah menjadi serisit. Dasit porfiri daerah Camming
dicirikan oleh dominasi kristalit plagioklas dan mineral hornblende yang terubah menjadi klorit dan kehadiran serisit.
Indikasi kristalisasi magma berupa diferensiasi yang berlanjut pada proses asimilasi atau percampuran magma dengan
batuan samping bersifat asam dicirikan pula oleh kenampakan mikroskopis zoning pada fenokris plagioklas. Analisis
geokimia menunjukkan terdapat perbedaan afinitas magma, yaitu dasit porfiri pada daerah Bottolai dicirikan oleh magma
intermedit atau seri calc alkaline (island arc calc alkaline basalt) dan daerah Camming dicirikan oleh seri magma calc
alkaline (active continental margin calc alkaline basalt) dan thoelitic (active continental margin thoeliitic).
Kata kunci : dasit, ultramafik ofiolit sulawesi, lempung karbonatan, calc alkaline, thoelitic.
Abstract
The field data shows that there are two kind outcrops ofdacite rock that have different characterized field and location. The
contact of dacite rock with Sulawesi ophiolite ultramafic in Bottolai area and contact with mudstone that parts of limestone
of Tonasa formation in Barru river area. In Bottolai found dacite with 5 cm xenolith peridotite and sulfide alteration of
dacite contact with mudstone. Phenomenon of presence dacite rock really interest for research especially geochemistry
aspect and regional lithology of Sulawesi.
The purpose of this research is determine kind magma environment of dacite rock by used XRF and IC-OES analyzing. The
research method is collect data from the field petrography and geochemistry analyzing. The result for petrography of dacite
rock is porphyry dacite, ultramafic rock such serpentinite and peridotite. In microscophic shows the different of dacite rock
in Bottolai characterized the presence of glass as the ground mass and plagioclase phenocryst which has not been altered
into sericite. Porphyry dacite in Camming area characterized by plagioclase crystallite and hornblende that has been altered
into chlorite and presence of sericite. Indication of crystallization magma which differentiation continue to assimilation
processes with acid wallrock characterized presence zoning plagioclase in microscophic. Geochemistry analyzing shows
different affinity of magma which porphyry dacite in Bottolai characterized with intermediate magma or calc alkaline series
(island arc calc alkaline basalt) and Camming characterized magma seri calk alkaline (active continental margin calc
alkaline basalt) dan thoelitic (active continental margin thoeliitic).
Key word : dacite, ultramaphic, sulawesi ophiolite, mudstone, calc alkaline, thoeliitic.
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
astronomis
119˚37'30" – 119˚42'00" Bujur Timur dan
04˚24'50" – 04˚26'10" Lintang Selatan (Gambar 1). Untuk
menuju daerah telitian ini dapat dicapai dengan kendaraan
roda empat dengan waktu tempuh ± 4 jam dari Kota
Makassar. Observasi dilakukan dengan berjalan kaki
menyusuri sungai dan jalan setapak.
Pendahuluan
Daerah penelitian masuk pada tatanan stratigrafi regional
Peta Geologi Lembar Pangkajene dan Watampone bagian
Barat (Sukamto, 1982), yaitu :
Ub: Batuan Ultrabasa; peridotit, terserpentinitkan,
terbreksikan dan tergerus omelalui sesar naik ke arah
Baratdaya, berumur Kapur bawah.
Temt: Formasi Tonasa; batugamping koral pejal,
batugamping bioklastika dan kalkarenit, sebagian berlapis,
berselingan dengan napal Globigerina tufaan;. Berdasarkan
atas kandungan fosilnya, menunjukkan kisaran umur Eosen
Awal (Ta.2) sampai Miosen Tengah (Tf).
d: diorit – granodiorit; terobosan diorit dan granodiorit,
terutama berupa stok, dan sebagian berupa retas,
kebanyakan bertekstur porfiri. Diorit yang tersingkap di
sebelah Timur Barru menerobos batupasir Formasi
Balangbaru dan batuan ultramafikPenarikan Kalium/Argon
granodiorit dari Timur Camba pada biotit menghasilkan
9,03 juta tahun (J. D. Obradovich, hubungan tertulis 1974).
s : Sekis anggota batuan metamorf berumur Trias – Kapur
Bawah.
Metode Penelitian
Metode penelitian terdiri atas pengambilan data lapangan
pada peta dasar sekala 1 : 25.000, penelitian laboratorium
(petrografis, XRF dan ICP–OES) dan penyusunan
laporan.
Geomorfologi
Berdasarkan pendekatan morfografi (bentuk topografi di
lapangan) dan morfogenesa (proses geologi yang bekerja),
daerah penelitian dapat dibagi menjadi dua satuan
morfologi yaitu : (1) Satuan morfologi perbukitan
denudasional, disusun oleh hasil pelapukan fragmen dari
litologi sekis, peridotit, dasit porfiri, dan batugamping. (2)
Satuan morfologi bergelombang denudasional, disusun
oleh hasil pelapukan fragmen dari litologi batugamping,
batulempung karbonatan, batuan beku, dan peridotit.
Maksud dan Tujuan
Daerah penelitian Bottolai dijumpai singkapan batuan beku
dasit yang mengalami kontak dengan batuan beku peridotit
ofiolit Sulawesi, dan daerah penelitian Camming juga
tersingkap batuan beku dasit pada batuan sedimen lempung
karbonatan Formasi Tonasa. Kedua daerah penelitian yang
mana tersingkap batuan beku dasit pada jenis dan umur
batuan yang berbeda menimbulkan beberapa interpretasi
genetik yang dapat ditinjau sebagai
karakteristik
petrografis, geokimia, dan lingkungan pembentukan.
Secara geologi regional sebaran batuan beku dasit memiliki
kesamaan lokasi tipe dengan satuan diorit (d), dan bila
disebandingkan dengan satuan diorit (d) maka batuan beku
dasit masuk dalam umur Miosen Atas (Sukamto, 1982).
Penelitian ini merupakan bagian dari mengungkap data
lapangan yang bertujuan menambah data keberadaan
batuan dasit berdasarkan pemetaan geologi, ciri singkapan,
ciri petrografis dan geokimia di Daerah Bottolai dan
Camming Kecamatan Barru Kabupaten Barru Provinsi
Sulawesi Selatan.
Litologi
Hasil pemetaan geologi pada sekala 1 : 25.000 (Gambar 2)
dan penamaan petrografis litologi daerah penelitian
tersusun oleh Satuan aluvial, dasit porfiri, batugamping,
peridotit, dasit porfiri (struktur augen) dan Satuan sekis.
Sifat dan penamaan petrografis pada batuan dasit porfiri
dicirikan oleh perbedaan mineral penyusun,
sebagai
berikut :
Sayatan tipis A04/DSD (daerah Bottolai) tersusun atas
mineral labradorit (10 – 15%), andesin (15 – 20%),
hornblende (15 – 20%), mineral opak, kuarsa, massa dasar
kristalit plagioklas (10 – 15%) dan massa dasar gelas.
Sayatan tipis A12/DST (daerah Camming); tekstur khusus
intergrowth, tersusun atas mineral labradorit (35 – 40%)
yang sebagian telah terubah menjadi serisit, hornblende (15
– 20%) yang sebagian telah terubah menjadi klorit, kuarsa
(10 – 15%), massa dasar kristalit plagioklas (20 – 25%) dan
massa dasar gelas.
Lokasi Daerah Penelitian
Daerah penelitian termasuk Wilayah Kecamatan Barru
Kabupaten Barru Provinsi Sulawesi Selatan. Secara
2
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
Penamaan batuan beku dasit, juga didasarkan pada
kandungan major element SiO2 dan Na2O+K2O (Cox et
al., 1979 dalam Rollinson, 1993) pada sampel A04/DSD,
A12/DST, dan A20/DSMN dengan seri magma alkaline
dan sub alkaline (seri calc–alkaline dan thoeliitic) (Wilson,
1989) (gambar 3).
dasit porfiri termetamorfisme (gambar 7) dan dasit porfiri
yang mengalami alterasi hidrotermal (gambar 8) dan
fragmen xenolit batuan peridotit pada singkapan dasit
profiri (gambar 9) di daerah Bottolai.
Gambar 8, Data K2O dan SiO2 dari sampel A12/DST pada
grafik non–volatile/major element menunjukkan afinitas
magma terletak pada seri thoeliitic (Peccerillo dan Taylor,
1976 dalam Rollinson, 1993). Letak afinitas magma ini
diinterpretasikan bahwa seri thoeliitic pada batuan dasit
porfiri merupakan roses kristalisasi magma yang
mempengaruhi peningkatan potasium. Interpretasi ini
dicirikan oleh kenampakan lapangan singkapan dasit porfiri
yang kontak dengan batuan beku peridotit di daerah
Camming.
Jenis dan Afinitas Magma
Berdasarkan pengamatan petrografis pada sampel
A23/DST, A12/DST daerah Camming dijumpai plagioklas
sebagai fenokris yaitu labradorit (An54–56) dan A04/DSD
daerah Botolay dijumpai jenis andesin (An48), dan sebagai
kristalit jenis andesin (An44–48). Perbedaan kedua jenis
plagioklas ini menunjukkan adanya diferensiasi magma di
mana plagioklas yang berupa fenokris terbentuk terlebih
dahulu pada fase pertama dan plagioklas yang berupa
kristallit membeku pada fase kedua sehingga mempunyai
sifat lebih asam.
Nilai kesebandingan unsur non–volatile/major element K2O
(2,02%)
dan SiO2 (68,59%)
pada kode sampel
A20/DSMN dasit porfiri yang diuji pada grafik seri afinitas
magma menunjukkan ciri seri afinitas magma calc-alkaline
(Peccerillo dan Taylor, 1976 dalam Rollinson, 1993)
(Gambar 10). Munculnya seri calc-alkaline pada sampel
A20/DSMN yang diperoleh dari singkapan dasit porfiri
Sungai Barutung diduga karena
memiliki kesamaan
megaskopis dengan singkapan dasit porfiri daerah
Camming (A12/DST). Meskipun memiliki kesamaan
megaskopis lapangan, namun terdapat perbedaan dalam
perubahan nilai potassium yang tentunya dapat disebabkan
oleh asimilasi batuan samping. Kesamaan dan perbedaan
sampel yang diperoleh di daerah penelitian didukung oleh
data lapangan dengan dijumpainya batuan metamorf sekis
muskovit yang kaya akan potassium pada sebelah Selatan
daerah penelitian.
Pada sayatan tipis A04/DSD dan A12/DST dijumpai
tekstur intergrowth (gambar 4) yang menunjukkan
kenampakan adanya pertumbuhan bersama antara dua jenis
mineral yang berbeda plagioklas dan hornblende dimana
terlihat salah satu mineral menutupi atau melingkupi
mineral yang lain. Tekstur intergrowth terjadi pada
kenampakan mineral mafik melingkupi mineral plagioklas
(McKenzie et al., 1982). Indikasi terbentuknya tekstur ini
terjadi ketika kristalisasi mineral plagioklas yang berjalan
lambat dan belum sempurna kemudian terisi oleh mineral
hornblende sehingga tampak kedua mineral tersebut
tumbuh bersama.
Umumnya hasil pengamatan pada sayatan tipis dijumpai
tekstur khusus zoning utamanya sampel A04/DSD dan
A12/DST (gambar 5). Kehadiran tekstur ini didukung oleh
sudut gelapan dari plagioklas yang berkembaran albit
adalah 26˚ (An48) dengan jenis plagioklas andesin (C3) dan
plagioklas yang bertekstur zoning adalah 30o (An54) dengan
jenis plagioklas labradorit (A4). Struktur augen dijumpai
pada sayatan tipis dasit porfiri (A12/DST) yaitu struktur
lensa dimana mineral fenokris berupa labradorit yang
berbentuk melensa/membutir dalam massa dasar yang lebih
halus (gambar 6). Struktur ini mengindikasikan adanya
tekanan yang kuat dari aktifitas tektonik sehingga mineral
plagioklas pada batuan dasit mengalami perubahan bentuk
kristal berupa pembundaran dan kesan penjajaran mineral.
Nilai trace element Th, Ta, dan Hf pada A12/DST dan
A20/DSMN digunakan pada klasifikasi lingkungan
tektonik (Schandl dan Gorton, 2002 dalam Rollinson,
1993), diketahui bahwa lingkungan tektonik dari batuan
beku dasit porfiri daerah Camming yaitu zona active
continental margin calc–alkaline basalt dan active
continental margin thoeliite (gambar 11). Interpretasi
lingkungan tektonik pada daerah Camming ada kaitannya
dengan kenampakan lapangan yaitu singkapan dasit porfiri
yang kontak dengan batuan sekis muscovit, kondisi ini
dapat mempengaruhi kandungan potasium.
Diskusi
Data geokimia unsur major diperoleh dari sampel
A04/DSD, A12/DST, A20/DSMN. Plotting nilai K2O
(1,26%) dan SiO2 (67,14%) dari sampel A04/DSD pada
grafik non–volatile/major element menunjukkan afinitas
magma terletak pada seri calc–alkaline (Peccerillo dan
Taylor, 1976 dalam Rollinson, 1993). Hal ini merupakan
indikasi bahwa selama kristalisasi magma berlangsung,
terjadi peningkatan potasium yang dipengaruhi proses
asimilasi terhadap batuan samping. Indikasi ini juga
didukung oleh kenampakan lapangan pada singkapan
Magma batuan dasit profiri daerah Bottolai termasuk seri
calc-alkaline dengan lingkungan pembentukan magma
pada zona island arc calc–alkaline basalt, sedangkan
batuan dasit porfiri daerah Camming terdapat dua seri yaitu
calc-alkaline dengan lingkungan pembentukan magma
zona active continental margin calc–alkaline dan seri
thoeliitic dengan lingkungan pembentukan magma berupa
zona active continental margin thoeliite.
3
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
Perbedaan lingkungan tektonik pada daerah Camming
diinterpretasikan akibat pengaruh pengikatan potasium
(K2O) dari batuan samping. Perbedaan kandungan unsur
non–volatile
dan
petrografi
batuannya,
maka
diinterpretasikan bahwa dasit porfiri di daerah Bottolai
berbeda dengan dasit porfiri berstruktur augen di daerah
Camming atau terdapat dua jenis dasit porfiri yang
memiliki afinitas, lingkungan magma, dan karakteristik
yang berbeda baik dari aspek petrografi maupun geokimia
batuan.
Daftar Pustaka
Priadi, B., Bellon, H., Maury, R.C., Volve, M., SoeriaAtmadja, R., Philppet, J.C., 1994. Magmatic Evolution in
Sulawesi in Light of New 40K – 40Ar Age Data, PIT IAGI
XXIII, Jakarta.
Janousek, V., Farrow, C.M., Erban, V., 2006.
Interpretation of Whole–rock Geochemical Data in Igneous
Geochemistry: Introducing Geochemical Data Toolkit
(GCDkit), Czech Geological Survey, Czech Republic.
Kadarusman A, Miyashita.S, Maruyama.S, Parkinson.C.D,
Ishikawa 2004, Tectonophysics, Elsevier. p.55-83
McKenzie, W. S., Donaldson, C. H., Guilford, C., 1982.
Atlas Of Igneous Rocks and Their Texture, Department of
Geology, Faculty of Science, Chulalongkorn University.
Rollinson, H. R., 1993. Using Geochemical Data:
Evaluation, Presentation, Interpretation, J. Wiley & Sons
Inc., New York, USA.
Sukamto, R., 1982. Geologi Lembar Pangkajene dan
Watampone Bagian Barat, Sulawesi, P3G, Bandung.
Tonggiroh, A, 2013. Prosiding Hasil Penelitian Fakultas
Teknik Universitas Hasanuddin, v.7, ISBN 978-979127255-0-6.
Wilson, M., 1989. Igneous Petrogenesis, A Global Tectonic
Approach, Department of Earth Sciences, University of
Leeds, Netherland.
4
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
Gambar 1. Lokasi penelitian
Gambar 2. Peta Geologi Daerah Penelitian
5
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
Gambar 3
Plotting pada klasisfikasi batuan
vulkanik.
beku
Gambar 4 Tekstur intergrowth sampel A04/DSD (kiri) dan A12/DST (kanan).
Gambar 5 Tekstur zoning pada fotomikrograf
A04/DSD. nikol silang 50x.
Gambar 6
6
Fotomikrograf struktur augen A12/DST. Nikol
silang 50x.
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
Gambar 7
Gambar 9
Singkapan dasit termetamorfisme dengan
sekis muscovit daerah Daerah Camming.
Gambar 8
Singkapan dasit porfiri berfragmenkan
xenolit peridotit, Bottolai.
Gambar 11
Gambar 10 Afinitas magma K2O vs SiO2
7
Singkapan alterasi dasit hidrotermal dan
kontak dengan sekis muscovit di daerah
Daerah Bottolai.
Lingkungan tektonik daerah Camming .
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
8
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
9
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
10
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
11
PROCEEDINGS PIT IAGI KE-43, JAKARTA 2014
The 43st IAGI Annual Convention and Exhibition
12