UNIVERSITAS GADJAH MADA FAKULTAS BIOLOGI

LAPORAN KULIAH LAPANGAN GEOLOGI Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten

KELOMPOK II Martin Pardi Saputra Arif Habibal Umam Lila Imami Ahsani Rahmi Pramudita Niswati Zulfah Irma Nur Rahmawati Ali Budi Kusuma Yunriska Rona Dewi Eka Sari Siti Munziatun Andi Nurmala (18) (19) (20) (22) (23) (25) (28) (29) (32) (33) (36) BI / 07760 BI / 07761 BI / 07762 BI / 07764 BI / 07765 BI / 07767 BI / 07770 BI / 07771 BI / 07774 BI / 07775 BI / 07778

YOGYAKARTA Desember 2006

BAB I PENDAHULUANA. Maksud dan Tujuan Kegiatan Kuliah Lapangan Geologi yang dilaksanakan pada Sabtu, 2 Desember 2006 ini bertujuan untuk mempelajari kondisi geologi dengan berbagai fenomena yang ada pada setiap stasiun pengamatan di Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten. Selain itu, kegiatan ini juga bertujuan untuk menerapkan teori-teori yang telah didapat dari materi kuliah.

B. Lokasi Kuliah Lapangan Geologi dilaksanakan di Kecamatan Bayat, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah, dengan 4 stasiun pengamatan yang terdiri atas : 1. Stasiun Pengamatan 1 : di Gunung Temas 2. Stasiun Pengamatan 2 : di Watuperahu 3. Stasiun Pengamatan 3 : di Gunung Joko Tuwo 4. Stasiun Pengamatan 4 : di dataran fluvial di sebelah timur Gunung Tugu

C. Metode Dalam pembuatan peta tematik menggunakan metode : 1. Terestrial, yaitu pemetaan langsung di lapangan. 2. Konvensional 3. Pengambilan data sekunder

D. Peralatan yang Digunakan 1. Peralatan Kelompok a. Peta Topografi untuk menentukan lokasi dan untuk mengetahui keadaan topografi lapangan. b. Palu Geologi terdiri dari dua mata palu, yakni :

1

1) bagian runcing yang berfungsi untuk pengambilan sampel dengan cara mencongkel, dan 2) bagian tumpul yang berfungsi untuk pengambilan sampel dengan cara memecah. c. Kompas Geologi untuk menentukan arah, besar sudut, kemiringan lereng, dan menentukan posisi pada peta. d. Lup untuk membantu dalam mengamati batuan. e. Larutan HCl (asam klorida) 0,1 N untuk mengetahui kandungan mineral karbonat pada batuan yang mengandung mineral tersebut. f. Kamera Digital untuk mendokumentasikan batuan dan keadaan geologi di lapangan. g. Kantung Plastik untuk menyimpan sampel batuan. 2. Peralatan Pribadi a. Pensil dengan kekerasan sedang b. Pensil berwarna c. Ballpoint d. Sepasang mistar segitiga e. Busur derajat f. Karet penghapus g. Buku catatan lapangan atau kertas tulis dengan clipboard

E. Tahap Penelitian 1. Tahap Persiapan (6 Oktober 2006 1 Desember 2006) 2. Tahap Pelaksanaan (2 Desember 2006) 3. Tahap Pembuatan Laporan ( 3 Desember 2006 8 Januari 2007)

2

BAB II HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASANA. Stasiun Pengamatan I Lokasi: Gunung Temas I. Deskripsi Geomorfologi Dilihat dari geomorfologinya, lokasi SP I merupakan topografi perbukitan dengan morfogenesisnya berupa dataran karst. Dividenya berbentuk rata/datar, dengan stadia daerah yang tergolong tua.

Gambar A.1. Geomorfologi Stasiun Pengamatan I

Tanahnya diperkirakan merupakan tanah azonal, di mana horizon profil tanahnya tidak berkembang karena waktu untuk berkembang kurang disebabkan lereng yang curam. Berdasarkan pengukuran dengan menggunakan kompas geologi di dua lokasi pengukuran yang berbeda (masih di SP I), diperoleho o kemiringan lereng (slope) sebesar 36 38 pada lokasi pertama dan

70o85o pada lokasi kedua. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa kemiringan lereng (slope) tergolong curam (steep) sampai curam ekstrim (extremely steep). Proses geologi yang mungkin terjadi adalah gempa bumi (penyesaran) yang tergolong proses endogenik. Sedangkan proses eksogenik yang mungkin terjadi antara lain pelapukan kimia berupa

3

spheroidal weathering dan pelapukan fisik, erosi berupa sheet erosion, dan gerakan massa berupa sliding. Pelapukan mekanik atau disintegrasi adalah proses hancurnya batuan secara mekanik atau fisik. Proses ini disebabkan oleh pemuaian dan penyusutan batuan karena perubahan suhu yang amat besar. Perubahan suhu ini dapat pula menyebabkan air dalam pori-pori batuan membeku menjadi es. Pemuaian volume air yang menjadi es ini akan memecahkan batuan yang mengandungnya. Pelapukan mekanik yang disebabkan oleh kegiatan organisme seperti merambatnya akar tanaman, injakan binatang-binatang berat, penggalian bahan galian oleh manusia, pembajakan sawah, dan pembuatan jalan atau terowongan oleh manusia dapat disebut sebagai pelapukan biomekanik atau biofisik. Pelapukan kimia atau dekomposisi adalah proses hancurnya batuan karena perubahan mineralnya. Pelaku pokoknya adalah air hujan yang melarutkan gas CO2 dari atmosfer sehingga setibanya di permukaan bumi sudah merupakan asam karbonat. Kekuatan asam ini bertambah apabila mendapat penambahan CO2 lebih banyak dari peruraian tanaman oleh bakteri. Pada proses pelapukan kimia, terdapat adanya penambahan air pada mineral-mineral baru, terutama mineral silikat berair dan mineral oksida berair. Proses tersebut dinamakan hidrasi atau hidrolisis. Menurut Thornbury, hidrasi adalah proses terserapnya molekulmolekul air oleh suatu mineral sehingga terbentuk mineral baru yang mengandung air kristal. Hidrolisis adalah proses pembentukan ion hidroksil yang kemudian berperan dalam reaksi kimia. Pada umumnya, hal tersebut terjadi pada pelapukan feldspar dan mika. Jenis pelapukan kimia yang lain adalah pencucian (leaching) dan oksidasi.

4

Pencucian adalah proses berubah dan berpindahnya komponenkomponen kimia suatu batuan atau mineral oleh larutan. Batu gamping, dolomit, dan marmer mudah mengalami proses ini. Oksidasi adalah proses penambahan valensi positif atau pengurangan valensi negatif. Jadi, ada perpindahan satu elektron atau lebih dari suatu ion atau atom. Oksidasi dapat pula diartikan sebagai reaksi suatu zat dengan oksigen. Dalam hal ini, zat tersebut adalah mineral dalam batuan. Pelapukan kimia karena kegiatan organisme atau disebut juga pelapukan biokimia disebabkan oleh asam humus yang terjadi dari bahan organik humus yang hancur karena bakteri dan terlarutkan oleh air. Pelapukan kimia kerapkali terjadi bersamaan dengan pelapukan fisik, seperti halnya yang mungkin terjadi di SP I ini. Misalnya pada proses eksfoliasi dan pelapukan membola. Eksfoliasi adalah pengelupasan batuan menjadi bentuk lempeng lengkung karena bagian luar batuan lapuk oleh hidrasi atau hidrolisis kemudian rontok oleh tenaga mekanik. Pelapukan membola atau pelapukan sferoidal adalah pelapukan yang disebabkan karena batuan mengalami retakan-retakan (biasanya karena kekar), kemudian retakan itu terisi oleh air. Air ini menyebabkan hidrasi atau hidrolisis pada bagian-bagian batuan di sekitar retakan itu. Akibatnya, terjadilah inti-inti batuan segar berbentuk membulat dikelilingi oleh tanah hasil pelapukannya. II. Deskripsi Litologi Batuan adalah massa materi mineral, baik yang kompak keras maupun yang tidak, yang membentuk bagian kerak bumi. Batuan dapat terdiri dari satu macam mineral atau kumpulan berbagai macam mineral. (Whitten dan Brooks) Ditinjau dari segi Teknik Sipil, batuan (rock) adalah sesuatu yang keras, kompak, dan atau berat yang untuk memisahkannya, bila perlu harus dengan ledakan. (Weasley)

5

Batuan adalah agregat mineral sejenis atau tidak sejenis, seperti granit, marmer, serpih, atau tubuh materi-materi mineral yang tidak dapat dipisah-pisahkan, seperti obsidian, atau materi organik padat seperti batubara. (Bates dan Jackson) Dalam sudut pandang geologi, batuan tidak harus keras dan kompak. Lumpur, pasir, dan tanah liat (lempung) termasuk batuan. Batuan (rocks) harus dibedakan dari batu (stone). Batuan endapan (sedimen) terjadi dari pembatuan atau litifikasi hancuran batuan lain atau litifikasi hasil reaksi kimia atau biokimia, atau dari hasil aktivitas organisme tertentu. Pembatuan atau litifikasi adalah proses terubahnya materi pembentuk batuan yang lepas-lepas (unconsolidated rockforming materials) menjadi batuan yang kompak keras (consolidated/coherent rocks). Luas singkapan batuan di SP I tergolong sedang. Jenis batuan yang teramati antara lain batu pasir karbonatan berukuran besar, sedang, dan kecil, serta batu gamping tuff. Warna batuan kekuningkuningan hingga kecoklat-coklatan dan tergolong segar.

Gambar A.2. Wilayah berbatu di Stasiun Pengamatan I

Struktur batuan adalah kenampakan megaskopik massa batuan atau satuan batuan yang umumnya terlihat paling baik di lapangan atau berupa sayatan tipis batuan. Berdasarkan atas asal dan cara terjadinya, maka tekstur batuan sedimen terbagi atas tekstur klastik dan nonklastik. Disebut klastik, apabila batuan sedimen tersusun oleh hasil hancuran (fragmen) batuan lain yang sudah ada. Disebut nonklastik,

6

apabila terbentuk oleh hasil reaksi kimia tertentu, baik yang bersifat anorganik maupun biologik. Pada SP I, struktur batuan tergolong berlapis (crossing of world: mengakar ke atas), yang merupakan ciri khas batuan sedimen klastik. Menurut Spencer, struktur berlapis disebabkan oleh adanya perbedaan komposisi, warna, tekstur, porositas, dan struktur batuan yang ada. Sementara itu, tekstur batuan tergolong berbutir sedang (1/162) mm. Dengan demikian, dapat disebut pula kalkorenit, yaitu batu gamping klastik berukuran batu pasir. Tekstur batuan adalah sifat yang menunjukkan derajat pengkristalan, bentuk, ukuran butir, dan pola susunan butir mineral-mineral di dalam massa batuan. Komposisi batuan diperkirakan terdiri atas kalsit (CaCO3), napal (kalsit dan lempung), dan batu pasir. Tebal lapisan batuan tergolong tebal hingga sangat tebal, sedangkan tebal tanah tergolong sedang (50 100 cm). III. Deskripsi Struktur Geologi a) Kekar Kekar merupakan salah satu bentuk proses orogenesis, yaitu proses terangkat dan terlipatnya jalur kerak bumi oleh tenaga endogenik sehingga terjadi struktur antiklin dan sinklin. Proses ini dapat terjadi di daerah yang relatif sempit. Kekar (joint) adalah bagian permukaan atau bidang yang memisahkan batuan, dan sepanjang bidang tersebut belum terjadi pergeseran. Di samping merupakan bidang datar, kekar dapat pula merupakan bidang lengkung. Jenis kekar yang teramati adalah kekar diagonal

(oblique/diagonal joints), di mana arah jurus bidang kekar terletak antara jurus dan arah dip batuan yang bersangkutan. Jurus merupakan garis potong antara garis bidang horizontal dengan bidang lapisan.

7

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di tiga lokasi yang berbeda (masih di SP I), jarak antar kekar adalah 30 cm pada pengukuran pertama, 33 cm pada pengukuran kedua, dan 35 cm pada pengukuran ketiga. Diperoleh rata-rata jarak antar kekar sebesar 33 cm, sehingga kerapatan kekar tergolong sedang (10 cm1 m). Sementara itu, panjang dan lebar kekar berturut-turut adalah 33 cm dan 25 cm. b) Lipatan Lipatan (fold) merupakan salah satu hasil proses orogenesis yang terjadi karena batuan mengalami gaya kompresi. Jenis lipatan yang teramati adalah monoklin. Berdasarkan hasil pengukuran dengan menggunakan kompas geologi, juruso o dan kemiringan bidang lapisan batuan adalah E 160 / 19 W, di

mana 160o menyatakan strike dan 19o menyatakan dip. Strike atau jurus lapisan batuan merupakan garis potong antara bidang horizontal dengan bidang lapisan batuan. Sedangkan dip atau kemiringan lapisan batuan merupakan sudut antara bidang lapisan batuan dan bidang horizontal. IV. Geologi Lingkungan a) Sumber daya geologi Bentuk lahan di SP I berupa permukiman dan perbukitan, dengan sumber daya potensial berupa mineral dan batuan yang dapat diolah dan dimanfaatkan lebih lanjut menjadi bahan tambang yang bernilai ekonomis. b) Bencana geologi Bencana-bencana geologi yang harus diwaspadai dapat terjadi di SP I antara lain berupa erosi, gerakan massa dalam bentuk sliding, dan tanah longsor. Berbagai kubangan yang terdapat di lokasi tersebut juga berpotensi menimbulkan wabah penyakit malaria. Selain itu, terdapat rumah yang terletak di atas batuan, sehingga sangat membahayakan jika terjadi longsor.

8

Gambar A.3. Rumah di atas batuan

Erosi adalah proses berpindahnya materi penyusun permukaan bumi (tanah dan batuan) karena terangkut oleh air, angin, atau es yang mengalir atau bergerak di permukaan bumi. Air yang mengalir di permukaan bumi dapat dibagi menjadi overland flow dan stream flow. Overland flow mengalir sebagai massa air yang luas dan relatif tipis sebagai lembaran air atau melalui alur-alur yang saling berhubungan. Proses erosinya disebut erosi lembaran (sheet erosion), seperti yang mungkin terjadi pada SP I ini. Sementara itu, gerakan massa adalah proses berpindahnya tanah atau batuan disebabkan oleh gaya gravitasi bumi. Pada SP I ini, gerakan massa yang mungkin terjadi adalah debris slide dan rock slide (geseran bahan rombakan dan geseran batuan), yaitu gerakan massa batuan atau bahan rombakan yang menggeser sepanjang bidang rata yang miring, misalnya sepanjang permukaan bidang lapisan batuan. V. Lain-lain Lahan digunakan sebagai permukiman dan tempat bercocok tanam. Vegetasi yang tampak di SP I antara lain jati, semak, pepaya, dan pisang dengan kerapatan vegetasi tergolong sedang. Ketebalan tanah termasuk sedang, yaitu sekitar 8090 cm.

9

Gambar A.4 Bentuk lahan yang digunakan untuk permukiman

Gambar A.5. Berbagai vegetasi di Stasiun Pengamatan I

Selain itu, terdapat pula lahan tidak bervegetasi, tentunya di wilayah berbatu.

B.

Stasiun Pengamatan IIA Lokasi: Watuperahu (antara Gunung Semangu dan Gunung Pendul) I. Deskripsi Geomorfologi Berdasarkan geomorfologinya, SP IIA merupakan topografi perbukitan dengan morfogenesis dataran aluvial berupa hasil aluvium yang baru diendapkan, dengan ciri-ciri tidak adanya horizon tanah dan tidak ada/sedikitnya perubahan batuan induk. Wilayahnya tergolong lembah, dengan kedalaman lembah ravine (>300 cm). Bentuk dividenya rata/mendatar dengan stadia lembah maupun stadia daerah yang tergolong tua.

10

Gambar B.1. Geomorfologi Stasiun Pengamatan IIA

Di SP IIA, dilakukan pengukuran kemiringan lereng (slope) dengan menggunakan kompas geologi sebanyak dua kali di dua lokasi berbeda (masih di SP IIA), dengan sistem bidik mata dan sistem bidik pohon. Pada pengukuran pertama, diperoleh 13o untuk kemiringan mata dan 15o untuk kemiringan lereng. Sedangkan pada pengukuran kedua, diperoleh 20o untuk kemiringan mata dan 21o untuk kemiringan lereng. Dengan demikian, kemiringan lereng (slope) tergolong curam sedang (moderately steep) hingga curam (steep). Proses geologi yang mungkin terjadi di SP IIA tergolong proses eksogenik, antara lain berupa pelapukan fisik dan kimia (berupa spheroidal weathering), erosi dalam bentuk lateral erosion, dan gerakan massa berupa subsidence atau amblesan, yaitu gerakan massa tanah atau batuan yang relatif vertikal secara perlahan-lahan. II. Deskripsi Litologi Berdasarkan hasil pengamatan, luas singkapan batuan di SP IIA tergolong sedang. Beberapa jenis batuan yang teramati antara lain batu gamping Nummulithes yang terdapat pada lepasan-lepasan dan hanya sebagian yang mengandung lensa, batu pasir karbonatan yang terdapat pada singkapan, dan batu kuarsa pada lepasan. Warna batuan umumnya kehitam-hitaman. Beberapa batuan dalam kondisi segar, tetapi beberapa batuan lain ditemukan dalam kondisi yang lapuk hingga agak lapuk. Struktur batuan adalah struktur berfosil mengandung nummulithes (fosil yang ada di laut). Struktur

11

berfosil umumnya terjadi bila terdapat banyak fosil sebagai penyusun utama batuan. Materi penyusun batuan diperkirakan terdiri atas kalsit (CaCO3), napal (kalsit dan lempung), dan batu pasir.

Gambar B.2. Batu gamping Nummulithes

Lapisan batuan tergolong sedang dengan tingkat pelapukan yang lapuk. Sementara itu, tebal tanah antara 100150 cm, sehingga termasuk tebal. Berdasarkan tingkat kekerasan batuan, batu kuarsa dan batu gamping Nummulithes tergolong keras karena tergores oleh pisau baja. Sedangkan batu pasir karbonatan tergolong sangat lunak karena dapat tergores oleh kuku jari. III. Geologi Lingkungan a) Sumber daya geologi Bentuk lahan SP IIA berupa perkebunan dan tegalan, dengan sumber daya geologi potensial berupa mineral dan batuan. b) Bencana geologi Bentuk bencana geologi yang harus diwaspadai dapat terjadi di SP IIA antara lain berupa erosi dan retakan-retakan.

12

Gambar B.3. Retakan pada tanah

IV. Lain-lain Sebagian besar lahan dimanfaatkan untuk permukiman berupa desa dan tempat bercocok tanam. Lahan yang ada memang cukup baik digunakan sebagai ladang, tegalan, dan perkebunan. Beberapa vegetasi yang teramati antara lain rumput-rumputan, jati, singkong, dan pisang. Selain itu, terdapat lahan tidak bervegetasi di wilayah berbatu.

C.

Stasiun Pengamatan IIB Lokasi: Antara Gunung Semangu dan Gunung Pendul I. Deskripsi Geomorfologi Berdasarkan geomorfologinya, SP IIB merupakan topografi perbukitan dengan morfogenesis berupa dataran aluvial. Wilayahnya tergolong lembah dengan kedalaman >300 cm, sehingga tergolong ravine. Bentuk dividenya rata/mendatar dengan stadia lembah maupun stadia daerah yang tergolong tua.

Gambar C.1 Geomorfologi Stasiun Pengamatan IIB

13

Di SP IIB, dilakukan pengukuran kemiringan lereng (slope) dengan menggunakan kompas geologi sebanyak dua kali di dua lokasi berbeda (masih di SP IIB), dengan sistem bidik mata dan sistem bidik pohon. Pada pengukuran pertama, diperoleh 13o untuk kemiringan mata dan 15o untuk kemiringan lereng. Sedangkan pada pengukuran kedua, diperoleh 20o untuk kemiringan mata dan 25o untuk kemiringan lereng. Dengan demikian, kemiringan lereng (slope) tergolong curam sedang (moderately steep) hingga curam (steep). Proses geologi yang mungkin terjadi di SP IIB tergolong proses eksogenik, antara lain berupa pelapukan fisik dan kimia (berupa spheroidal weathering), erosi dalam bentuk lateral erosion, dan gerakan massa berupa sliding. II. Deskripsi Litologi Batuan metamorf adalah batuan yang telah berubah karena bertambahnya tekanan dan temperatur. (Katili & Marks) Batuan metamorf adalah batuan yang mempunyai sifat-sifat nyata yang dihasilkan oleh proses metamorfisme. Perubahan dalam batuan metamorf adalah kristalisasi baru. (Grout) Batuan metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan mineralogik dan struktur oleh metamorfisme dan terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair. (Turner) Luas singkapan batuan di SP IIB tergolong sedang dengan jenis batuan yang teramati adalah schist (berupa singkapan). Dideskripsikan berupa schist karena mineralnya tampak lebih rapat. Warna batuan kecoklatan hingga kemerah-merahan.

14

Gambar C.2. Schist pada Stasiun Pengamatan IIB

Struktur batuan adalah kataklastik, di mana batuan terdiri atas bahan yang sama dan merupakan hancuran akibat metamorfisme kataklastik. Metamorfisme kataklastik atau dikenal juga dengan metamorfisme dinamik atau dislokasi atau kinematik terjadi pada zona sesar (zona sempit/patahan) yang mempunyai tekanan 2000-10000 bar dan temperatur 100oC-300oC. Tekstur batuan tergolong kristoblastik-lepidoblastik, di mana mineral-mineral yang sejajar dan terarah merupakan mineral-mineral pipih (tabular). Sedangkan komposisi batuan diperkirakan terdiri atas mika, kuarts, piroksen, feldspar, dan amfibol. Tebal lapisan tergolong tebal hingga sangat tebal, dan batuan tampak segar (tidak lapuk). Sementara itu, tebal tanah termasuk sedang, yaitu antara 50100 cm. III. Geologi Lingkungan a) Sumber daya geologi Bentuk lahan berupa perkebunan. b) Bencana geologi Beberapa bentuk bencana geologi yang mungkin terjadi di SP IIB antara lain gerakan massa berupa sliding, erosi, dan retakan-retakan akibat kondisi lingkungan yang sangat lapuk. IV. Lain-lain Lahan yang terdapat di SP IIB digunakan sebagai permukiman berupa pedesaan dan tempat bercocok tanam dalam bentuk tegalan,

15

ladang, dan kebun. Beberapa jenis vegetasi yang teramati antara lain mangga, jati, bambu, kelapa, rumput, dan pisang. Selain itu, terdapat pula lahan tidak bervegetasi di wilayah berbatu.

D.

Stasiun Pengamatan IIC Lokasi: Antara Gunung Semangu dan Gunung Pendul I. Deskripsi Geomorfologi Berdasarkan geomorfologinya, SP IIC merupakan topografi perbukitan dengan morfogenesis berupa dataran aluvial. Wilayahnya tergolong lembah dengan kedalaman >300 cm, sehingga tergolong ravine. Bentuk dividenya rata/mendatar dengan stadia lembah maupun stadia daerah yang tergolong tua.

Gambar D.1. Geomorfologi Stasiun Pengamatan IIC

Proses geologi yang mungkin terjadi di SP IIC tergolong proses eksogenik, antara lain berupa pelapukan fisik dan kimia serta erosi dalam bentuk lateral erosion. II. Deskripsi Litologi Luas singkapan batuan tergolong sedang dengan jenis batuan yang teramati adalah diorit yang menurut klasifikasi Williams tergolong batuan beku asam menengah. Batuan beku asam menengah umumnya memiliki kadar silika 5266% dengan color-indices (indeks warna)