BAB II GEOMORFOLOGI Geomorfologi merupakan salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari bentuk - bentuk umum muka bumi, perubahan-perubahan yang terjadi sepanjang evolusinya dan hubungannya dengan keadaan struktur dibawahnya serta sejarah perubahan geologi yang diperlihatkan atau tergambar pada bentuk permukaan bumi (American Geological Institute, 1973, dalam Adjat Sudradjat, 1975). Proses geomorfologi merupakan semua perubahan baik secara fisik, kimia, biologis maupun aktivitas manusia yang mempengaruhi bentuk permukaan bumi yang akan selalu meninggalkan bekasnya yang tampak nyata pada bentuk lahan. Faktor yang sangat mempengaruhi dalam bentuk umum muka bumi adalah proses geomorfologi menurut Thornbury (1969). A. K. Lobeck (1939) menekankan pengaruh struktur geologi dan proses yang berpengaruh terhadap bentang alam yang ada sekarang. Brahmantyo dan Bandono (1999), membicarakan tentang bentuk lahan dan proses yang terjadi dipermukaan bumi termasuk pergerakan material air dan drainase, serta faktor lain yang memicu terjadinya proses geomorfik. Kajian geomorfologi dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh keadaan geologi terhadap morfologi daerah penelitian, yang meliputi bentuk geomorfologi regional, bentuk geomorfologi daerah pemetaan dan sungai yang ada pada daerah pemetaan serta aspek-aspek pengontrolnya. 2.1. Geomorfologi Regional Menurut J.A.Aspden, dkk. 1982 pada peta geologi lembar Padangsidempuan dan Sibolga dibagi menjadi tujuh satuan fisiografis yang di kontrol oleh keadaan geologinya, yaitu : 1. Fisiografis Dataran Pantai (The Coastal Plain) 2. Fisiografis Bukit Minas (The Minas Hills) 3. Fisiografis Cekungan Drainase Sosa/Barumun (The Sosa/Barumun Drainage Basins) 4. Fisiografis Barisan Bagian Timur (The Eastern Barisans) 5. Dataran Tinggi Toba dan Permukaan Sibualbuali (The Toba Plateu and Sibualbuali Surface) 6. Zona Barisan Axial (The Axial Barisan Zone), dan 7. Barisan Bagian Barat (The Western Barisan) Dataran pantai (The Coastal Plain) merupakan dataran pesisir pantai yang terletak di Timur Laut-Tenggara, Perbukitan Minas (The Minas Hills) terletak di bagian Timur, Cekungan Barumun (The Sosa/Barumun Drainage Basins) terletak diantara perbukitan Minas dan Eastern barisan yang terletak dari Timur LautTenggara. Selain itu, Barisan bagian Timur (The Eastern Barisans) merupakan sayap pegunungan barisan yang menyambung dari Utara pegunungan Asahan Kuala ke Selatan (Pematang Siantar), Zona Dataran Tinggi Toba dan Permukaan Sibualibuali (The Toba Plateu and Sibualbuali Surface) merupakan daerah yang memiliki dataran tinggi hingga kemiringan landai dengan arah Utara ke Selatan dan didominasi vulkanik Toba dan vulkanik Sibual-buali, Zona Sumbu Barisan Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-2 (The Axial Zone) merupakan daerah barisan yang terbentuk akibat adanya interaksi antar lempeng yang berarah Barat laut-Tenggara disepanjang pulau Sumatra, Barisan bagian Barat (The Western Barisan) adalah daerah lanjutan pegunungan Selatan yang berarah Tenggara-Barat daya yang disusun atas batuan basemen. Secara fisiografi daerah pemetaan dominan termasuk kedalam Zona Barisan Timur (The Eastern Barisans) sedangkan di utara daearah penelitan berada pada Zona Dataran Tinggi Toba dan Permukaan Sibualibuali (The Toba Plateu and Sibualbuali Surface) (Gambar 2.1). Pada Pegunungan Bukit Barisan ini umumnya terdiri dari batuan berumur Pra-Tersier yang memiliki tingkat resistensi yang tinggi. Pegunungan ini juga didasari oleh blok-blok sesar yang berada pada formasi-formasi berumur Tersier yang lebih tua. Sedangkan di bagian utara daerah pemetaan terdapat zona fisiografi Permukaan Sibualbuali (Sibualbuali Surface), yang terdiri dari lipatan, resistensi batuan yang rendah, dan sedimen-sedimen Tersier muda. Gambar 2.1. Peta fisiografi daerah pemetaan ditandai kotak merah pada lembar Padangsidempuan dan Sibolga (J.A.Aspenden, dkk, 1982). Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-3 2.2. Geomorfologi Daerah Pemetaan Berdasarkan pembagian Zona Fisiografi diatas, serta memperhatikan bentuk-bentuk bentang alam dan batuan penyusun bentang alam yang terdapat di daerah pemetaan, maka daerah pemetaan berada pada Zona Barisan Bagian Timur (The Eastern Barisans) dan Dataran Tinggi Toba dan Permukaan Sibualbuali (The Toba Plateu and Sibualbuali Surface). Morfologi daerah pemetaan berdasarkan peta topografi merupakan daerah pegunungan dengan elevasi terendah 250 mdpl dan elevasi tertinggi 800 mdpl, Sehinga hal tersebut sesuai dengan fisiografi regional dengan kondisi daerah pemetaan. Ketinggian di atas 500 mdpl merupakan kategori bentang alam pegunungan (Erni Suharini, dkk 2014). Budi Brahmantyo, dkk, 1992 mengklasifikasi morfologi berdasarkan bentang alam, proses-proses yang mempengaruhinya dalam pembentukannya mencakup proses endogen maupun proses eksogen (morfogenesa) serta bentuk muka bumi. Secara umum bentang alam dibagi menjadi 4 yaitu, bentang alam pegunungan, bentang alam gurun, bentang alam dataran dan bentang alam glasial. Bentang alam pegunungan dan dataran dibagi lagi berdasarkan proses keterbentukannya (morfogenesa) yang disebut sub-bentang alam. Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-4 Gambar 2.2. Bentang alam pegunungan lipatan Gambar 2.3. Bentang alam pegunungan sesar Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-5 Berdasarkan genetika pembentukan bentang alam, Analisa morfologi yang diinterpretasikan melalui citra satelit (google earth), peta Topografi dan hasil pengamatan dilapangan, serta merajuk pada struktur, proses dan stadia (tahapan) geomorfiknya yang mana pada peta topografi dilakukan dengan mengamati bentuk dan kerapatan kontur yang menggambarkan kondisi morfologi dilapangan. Pengamatan citra satelit (google earth) untuk melihat kodisi 3D di lokasi pemetaan. Kemudian morfologi yang diperoleh dilapangan dibandingkan dengan peta topografi serta didukung dengan data struktur dan pengamatan citra satelit kemudian data tersebut diklasifikasi berdasarkan bentuk bentang alam menurut Budi Brahmantyo dan Bandono (1999) maka dapat diinterpretasikan geomorfologi daerah pemetaan terdiri dari satuan Bentang Alam Pegunungan Lipatan dan Satuan Bentang Alam Pegunungan Sesar, yang dibagi lagi kedalam Sub-satuan, yaitu : 1. Satuan Morfologi Punggungan Antiklin 2. Satuan Morfologi Punggungan Horst 3. Satuan Morfologi Lembah Graben 2.2.1. Satuan Morfologi Punggungan Antiklin Genetika satuan geomorfologi punggungan antiklin yang terdapat di daerah pemetaan dikontrol oleh struktur perlipatan yang memiiki jurus perlapisan berarah barat-timur dan penunjaman kearah Tenggara. Satuan geomorfologi ini disusun oleh batuan-batuan dari formasi Sihapas. Satuan geomorfologi ini menempati ±15% dari luas daerah pemetaan (lampiran peta Geomorfologi). Secara morfometri satuan geomorfologi ini berada pada ketinggian 200 – 500 mdpl dan Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-6 kelerengan berkisar 10o-30o dengan relief yang bergelombang membentuk bukit . (Lampiran peta Geomorfologi). U Foto 2.1. Morfologi Punggungan Antiklin dengan penunjaman ke arah Tenggara lokasi di Dolok Marantina Godang. 2.2.2. Satuan Morfologi Punggungan Horst Morfologi punggungan horst merupakan bentang alam yang berbentuk bukit-bukit relatif lebih tinggi dipisahkan dengan morfologi lainnya yang relatif lebih rendah oleh bidang patahan. Pada daerah pemetaan berupa daerah yang memiliki elevasi ketinggian antara 250-800 mdpl dan kemiringan lereng berkisar 15o-30o, pada peta topografi ditunjukkan dengan rangkaian kontur berbentuk U atau V (Lampiran 1 Lokasi Pengamatan) serta pola kontur yang rapat kemudian merenggang secara tiba-tiba yang memperlihatkan perbedaan secara signifikan (Gambar 2.5) dan dilihat juga dari penampang geologi memperlihatkan adanya perbedaan ketinggian yang kontras (Lampiran 6 Penampang Geologi). Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-7 Luas sebaran satuan morfologi ini berkisar ± 30% dari seluruh daerah pemetaan (Lampiran 3 Peta Morfologi) yang berada pada bagian Barat di lokasi pemetaan serta membentang dari Utara sampai Tenggara dari daerah pemetaan. Satuan morfologi ini secara geologi dipisahkan oleh struktur sesar normal. Litologi penyusun satuan ini meliputi satuan Metagamping (Lampiran 5 Peta Geologi). Pada satuan morfologi ini terdapat sungai-sungai stadia muda yang mengalir seperti Aek Arsik, Aek Pargarutan, Aek Simardona, Aek Nabara dan sebagainya. A B Foto 2.2. A, Morfologi Punggungan Horst, B. Morfologi Lembah Graben 2.2.3. Satuan Morfologi Lembah Graben Bentuk satuan morfologi Lembah Graben pada daerah pemetaan yaitu berupa daerah yang memiliki elevasi ketinggian antara 150 – 250 mdpl merupakan daerah yang diapit oleh dua tinggian (lampiran 3 penampang morfologi), pada peta topografi dicirikan dengan kontur yang renggang (Lampiran Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-8 1 peta Lintasan). Penamaan satuan morfologi lembah Graben ini disebabkan oleh adanya perbedaan ketinggian di kedua sisi daerah tersebut. Satuan ini berada di tengah-tengah dari daerah pemetaan, menyebar sepanjang Utara sampai Selatan daerah pemetaan. Pada daerah pemetaan satuan ini dicirikan dengan kenampakan berupa bentuk lahan yang relatif datar dengan kemiringan berkisar 2o-5o. Sebaran dari morfologi ini diperkirakan memiliki luas ±35% dari seluruh luas daerah pemetaan. Litologi penyusun satuan ini meliputi Tufa, endapan Aluvial dan materila dari erosian Metagamping. Terdapat sungai stadia dewasa yang berkembang pada satuan morfologi ini yaitu sungai Aek Sihapas. Selain itu dapat juga dilihat pada Citra satelit (google earth), penampang morfologi serta gambar 3D daerah pemetaan yang bertujuan menunjukkan letak dari masing-masing satuan geomorfolgi di daerah pemetaan. Morfologi Punggungan Antiklin Morfologi Punggungan Horst Morfologi Lembah Graben Gambar 2.4. Peta 3D bentang alam Punggungan Horst, Lembah Graben dan Punggungan Antiklin di lapangan dengan bentuk muka bumi daerah pemetaan. Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-9 Gambar 2.5. Sayatan penampang morfologi daerah pemetaan, menunjukkan elevasi dan relif dari masing-masing satuan geomorfologi Gambar 2.6. Kotak merah menunjukkan kenampakan bentang alam dari daerah pemetaan di Citra Satelit 2.3. Sungai Sungai merupakan wadah atau tempat berkumpulnya air yang berasal dari mata air dan air hujan yang mengalir dari hulu ke hilir dan bermuara di laut. Air yang jatuh kepermukaan bumi membentuk tubuh air berupa alur, parit, jurang, anak-anak sungai yang kemudian menyatu pada satu sungai besar yang merupakan sungai utama pada suatu cekungan atau lembah besar, yang masih dapat pula membentuk danau, rawa untuk terus dialirkan ke laut, Athur D. Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-10 Howard (1967) yang dipengaruhi gaya – gaya endogen cenderung bersifat konstruktif. A B Gambar 2.7. A).Pola Aliran dasar terdiri dari dendritik, parallel, trellis, rectangular, radial, annular, multi basinal dan contorted. B).Pola Aliran Ubahan terdiri dari Subdendritik, Pinnote, Subparallel, Colinear, dll(Howard, 1967). 2.3.1. Pola Pengaliran Pola pengaliran sungai pada daerah pemetaan dipengaruhi oleh adanya struktur geologi, litologi dan proses erosi dan setiap pola aliran mencerminkan struktur dan proses yang mengontrolnya. Menurut Howard (1967), pola pengaliran merupakan suatu kenampakan jalur-jalur pengaliran pada suatu daerah yang dibentuk oleh anak sungai dengan induknya. Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-11 Adapun faktor–faktor yang mempengaruhi perkembangan pola pengaliran adalah kemiringan lereng, perbedaan resistensi batuan, kontrol struktur, pembentukan perbukitan dan proses geologi. Penentuan pola aliran sungai di daerah pemetaan dilakukan berdasarkan interpretasi peta topografi dan pengamatan langsung di lokasi pemetaan. Berdasarkan interpretasi dan pengamatan tersebut dan mengacu kepada klasifikasi Howard (1967), maka pola pengaliran daerah pemetaan ini adalah Paralell, Subparalell dan Sub-Dendritik (Lampiran 2 Peta Pola Aliran). 2.3.2. Stadia Sungai Pembentukkan pola sungai dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti litologi batuan, kemiringan lereng, tenaga tektonik, dan lainnya. Menurut A.K.Lobeck, 1939 tahap perkembangan sungai terbagi menjadi 5 Stadia yaitu stadia awal, muda, dewasa, tua dan stadia peremajaan. Keanekaragaman tahapan-tahapan ini dikontrol oleh tingkat erosional vertikal terhadap horizontal dimana erosionla itu dikontrol oleh tingkat resistensi batuan dan gradient aliran sungai. Hal tersebut menyebabkan perubahan bentang alam yang meliputi bentuk morfologi lembah sungai seperti “V” untuk ciri sungai stadia muda, bentuk “U” untuk sungai stadia dewasa. Hal ini semua dapat ditafsirkan dari ciri-ciri morfologi, sub satuan morfologi, pola aliran sungai dan ciri-ciri lainnya. Mengacu pada hal diatas berdasarkan kenampakan bentuk morfologi yaitu bentuk lembah yang dihasilkan oleh erosi dan dikaitkan dengan tingkat resistensi batuan, maka stadia sungai yang terdapat di daerah pemetaan dibagi menjadi 2 (dua), yaitu sungai stadia dewasa dan sungai stadia muda. Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-12 2.3.2.1. Sungai Stadia Muda Sungai yang termasuk dalam stadia muda adalah sungai-sungai yang aktivitas aliran sungainya mengerosi ke arah vertikal. Aliran sungai yang menempati seluruh lantai dasar suatu lembah. Umumnya profil lembahnya membentuk seperti huruf “V”. Bentuk profil tersebut disebabkan karena daya kikis vertikal yang kuat, sungai masih banyak terdapat bidang-bidang erosi. Ciriciri sungai stadia muda yaitu penampang melintang lembah membetuk V, banyak erosi yang bekerja, daya angkut aliran besar, lebar bawah lembah sama dengan lebar saluran sungai, dasar lembah belum merata keseluruhan. Batuan yang tertransportasi pada sungai ini berupa kerakal hinggah bongkah. Pada umumnya Batuan pada sungai ini adalah batu beku yang memiliki resistensi yang keras. Salah satu sungai stadia muda berada pada daerah Pangkal Dolok Jae (Foto 2.3). Foto 2.3. Sungai stadia muda pada daerah Pangkal Dolok Jae Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-13 2.3.2.2. Sungai Stadia Dewasa Sungai stadia dewasa dicirikan semakin lama semakin lebar dan akhirnya terisi oleh aliran sungai yang berbentuk meander. Pada stadia ini, aliran arus sungai sudah memperlihatkan keseimbangan antara laju erosi vertikal dan erosi lateral sehingga penampang sungai berbentuk seperti huruf “U” dan melebar (Thornbury, 1964). Pada daerah pemetaan sungai stadia dewasa ini terdapat sungai utama Sayur Matinggi Julu. Ciri-ciri sungai stadia dewasa yaitu penampang sungai gradiennya lebih kecil, erosiannya lateral atau menyamping, mengalami pendataran dasar sungai, lembah membentuk huruf U, berbentuk meander dan tidak ada erosi dasar pada sungai karena dasar lembah sungai sudah mengalami pendataran dan masih terdapat material-material yang berukuran kerakal hingga bongkah namun tidak dominan dan mulai membentuk meander (foto 2.4). Foto 2.4. Sungai berstadia dewasa pada daerah Sayur Matinggi Julu Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-14 2.3.3. Genetika Sungai Genetika sungai dinyatakan sebagai hubungan arah mengalirnya sungai mengikuti arah kedudukan dari lapisan batuan atau berlawanan dengan arah lapisan batuan. Genetika sungai menurut Lobeck (1939), dapat dibagi sebagai berikut : 1. Sungai Konsekuen adalah sungai yang berkembang dan mengalir searah lereng topografi aslinya. Sungai konsekuen sering diasosiasikan dengan kemiringan asli dan struktur lapisan batuan yang ada dibawahnya. Selama tidak dipakai sebagai pedoman, bahwa asal dari pembentukan sungai konsekuen adalah didasarkan atas lereng topografinya bukan pada kemiringan lapisan batuannya. 2. Sungai Subsekuen adalah sungai yang berkembang disepanjang suatu garis atau zona yang resisten. Sungai ini umumnya dijumpai mengalir disepanjang jurus perlapisan batuan yang resisten terhadap erosi, seperti lapisan batupasir. 3. Sungai Resekuen adalah sungai yang mengalir searah dengan arah kemiringan lapisan batuan sama seperti tipe sungai konsekuen, Perbedaannya adalah sungai resekuen berkembang belakangan. 4. Sungai Antiseden adalah sungai yang lebih dulu ada dibandingkan dengan keberadaan struktur batuannya dan dalam perkembangannya air sungai mengikis hingga ke bagian struktur yang ada di bawahnya. Pengikisan ini dapat terjadi karena erosi. Arah vertikal lebih intensif dibandingkan arah lateral. 5. Sungai Obsekuen adalah sungai yang mengalir berlawanan arah terhadap arah kemiringan lapisan dan berlawanan terhadap sungai konsekuen. Definisi ini Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-15 juga mengatakan bahwa sungai konsekuen mengalir searah dengan arah lapisan batuan. 6. Sungai Insekuen adalah sungai yang tidak jelas pengendaliannya, tidak mengikuti struktur batuan dan tidak jelas mengikuti kemiringan lapisan batuan. Pola alirannya umumnya dendritik dan banyak menyangkut sungaisungai kecil. 7. Sungai Superposed atau Sungai Perinposed adalah sungai yang terbentuk atas permukaan bidang struktur dan dalam perkembangannya erosi vertikal sungai memotong ke bagian bawah hingga mencapai permukaan bidang struktur agar sungai dapat mengalir ke bagian yang lebih rendah. Dengan kata lain Sungai Superposed adalah sungai yang berkembang belakangan dibandingkan pembentukan struktur batuannya. Berdasarkan hasil pengamatan aliran sungai, jenis batuan dan kedudukan perlapisan batuan dilapangan maka diinterpretasikan bahwa jenis sungai pada daerah pemetaan merupakan sungai Konsekuen dan Superposed (Lampiran 2 Peta Pola Aliran). 2.3.3.1. Genetika Sungai Konsekuen Genetik sungai dapat diamati pada aliran sungai disekitar daerah pemetaan (dilihat pada lampiran peta aliran sungai). Dimana arah aliran sungainya mengikuti atau searah pada arah kemiringan lapisan aluvial dan tuffa, dimana arah kemiringan aluvia mengarah ke Tenggara sedangkan arah aliran sungainya juga mengarah ke Tenggara maka genetik sungai pada pemetaan adalah konsekwen. Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-16 Arah Kemiringanlapisan Arah aliran sungai Foto 2.5. Foto genetik sungai berupa konsekwen pada daerah pemetaan 2.3.3.2. Genetika Sungai Superposed Kontur yang landai ke arah sungai utama yang berada pada arah barat dari lokasi pengamatan menyebakan genetika sungai superposed berkembang dengan sempurna di daerah tersebut dengan posisi dari sungai yang melewati bidang struktur batuan yang resistennya baik dan badan sungai yang melewati batuan tersebut resistennya buruk mengakibatkan erosi di sekitarannya dengan arah pengaliran sungai ke arah barat daya dan lapisan dengan kemiringan mengarah pada tenggara sehingga sungai ini tergolong tipe superposed. Arah Kemiringanlapisan Arah aliran sungai Foto 2.6. Foto genetik sungai berupa superposed pada daerah pemetaan Geologi Daerah Pasar Matanggor dan Sekitarnya Kecamatan Batangonang Kabupaten Padang Lawas Utara Provinsi Sumatera Utara II-17