TINJAUANGEOLOGI DAERAH KARANGSAMBUNG

KEBUMEN – JAWA TENGAHOleh :

Iyan Haryanto, Ir. MT.(Laboratorium Geodinamik, FMIPA-Unpad)

1. Pendahuluan

Daerah Karangsambung secara administratif termasuk ke

dalam wilayah Kebumen, Provinsi Jawa Tengah. Daerah ini

menjadi menarik perhatian para ahli geologi, karena ada beberapa

fenomena geologi yang jarang tersingkap di Pulau Jawa, yaitu

antara lain :

a. Tersingkap berbagai jenis batuan mulai dari yang berumur Pra-

Tersier (Kapur Atas) hingga Kuarter. Untuk daerah Pulau

Jawa, batuan berumur pra-Tersier sangat jarang dijumpai.

b. Adanya percampuran berbagai jenis batuan Pra-Tersier hingga

Paleosen, yang proses pembentukannya dikontrol oleh aktifitas

tektonik. Bercampurnya berbagai jenis batuan oleh proses

tektonik ini dikenal sebagai batuan bancuh atau Melange.

c. Ukuran dan jenis bongkah di dalam Melange ini sangat

bervariasi. Ukuran komponen mulai dari yang berukuran

kerikil hingga bongkah bahkan di beberapa lokasi bongkah

tersebut membentuk bukit yang soliter. Seluruh bongkah

tersebut tertanam dalam masa dasar lempung bersisik yang

berwarna hitam dan mengkilap (Scally clay). Selanjutnya jenis

batuan (jenis bongkah) di dalam melange ini juga bervariasi,

terdiri atas batuan ofiolit (batuan beku basa dan ultra basa),

sedimen laut dalam (Pelagik), sedimen laut dangkal hingga

transisi dan sedimen darat.

Fenomena geologi tersebut diatas sangat jarang ditemukan

di Pulau Jawa. Hingga saat ini hanya ada tiga lokasi yang

memiliki karaketristik yang sama yaitu daerah Bayat (Jawa

Tengah), Ciletuh (Jawa Barat) dan Karangsambung sendiri. Dari

ketiga daerah tersebut rupanya Daerah Karangsambung sudah

banyak diteliti oleh para ahli geologi terdahulu, antara lain oleh

Harloff (1933), Tjia (1966), Asikin (1974), Koji Wakita et al.

(1991), Suparka, M.E. (1988), Asikin et al. (1992) dan

Harsolukmaso (1996).

Dari seluruh peneliti ini semuanya sepakat bahwa batuan

pra-tersier hingga Paleosen merupakan batuan bancuh (Melange),

yang pembentukannya dipengaruhi oleh aktivitas tektonik yang

sangat kuat. Dikaitkan dengan teori tektonik lempeng, salah satu

proses pembentukan melange ini disebabkan oleh adanya

tumbukan dua buah lempeng atau lebih, yang akhirnya di dalam

zona tumbukan (Trench) terjadi percampuran berbagai macam

batuan yang satu sama lain saling tergeruskan.

Untuk menjelaskan genetik pembentukan Melange di

Pulau Jawa, khususnya di daerah Karangsambung, maka wajib

bagi kita memahami terlebih dahulu geologi regional Pulau Jawa.

Geologi Pulau Jawa dipengaruhi oleh aktifitas tumbukan dua

lempeng, yaitu antara Lempeng Asia dan Lempeng Hindia

Australia. Lempeng Asia berada di bagian utara dan bergerak

relatif ke selatan sedangkan Lempeng Hindia-australia yang berada

di bagian selatan bergerak relatif ke utara. Kedua lempeng tersebut

pada saat ini membentuk jalur tumbukan di selatan Pulau Jawa

(Hamilton, 1979). Dari rekaman sejarah tumbukannya, ternyata

posisi jalur tumbukan ini berubah-ubah. Pada Jaman Kapur posisi

jalur tumbukan berada di poros Pulau Jawa sekarang, sedangkan

jalur volkaniknya berada di utaranya. Selanjutnya pada Kala Oligo-

Miosen, jalur tumbukan berubah posisinya lebih ke arah selatan

demikian pula posisi jalur volkaniknya bergeser ke arah selatan

lagi. Selanjutnya Pada Kala Plio-Plistosen hingga sekarang posisi

jalur subduksi bergeser ke arah utara hal ini dibuktikan dengan

bergesernya posisi jalur volkanik Kuarter lebih ke arah utara dari

jalur volkanik Oligo-Mio. Namun demikian pendapat yang terakhir

ini ada yang menyanggahnya, karena tidak mungkin jalur

penunjaman kembali lagi ke arah utara. Di dalam tulisan ini

pembahasan mengenai perubahan jalur tunjaman ini tidak akan

dibahas secara detail.

Dari sejarah tumbukan antar lempeng yang terjadi di Jawa,

dapat disimpulkan bahwa setiap terjadi perubahan jalur tunjaman

selalu diikuti oleh meningkatnya aktifitas tektonik. Dari rekaman

tektonik tersebut jelas ada tiga peristiwa tunjaman terpenting, yaitu

yang terjadi pada Jaman Kapur, Oligo-Mio dan Plio-Plistosen

(Kuarter). Namun demikian tidak berarti bahwa aktivitas tektonik

diantara ketiga periode tersebut tidak penting, karena tektonik ini

sifatnya tidak pernah berhenti.

Seperti yang telah dijelaskan di atas bahwa dengan

terjadinya tumbukan antar lempeng tersebut memungkinkan untuk

bercampurnya berbagai macam jenis batuan di dalam suatu tempat

tertentu (trench).

Batuan campur aduk atau bancuh ini kenyataannya dapat

dibedakan berdasarkan genetiknya. Apabila batuan bancuh tersebut

murni akibat proses tektonik maka dinamakan sebagai melange

tektonik atau melange saja. Sedangkan apabila batuan bancuh

tersebut terjadi akibat proses sedimentasi (sedimentasi lebih

dominan, walaupun kejadiannya dipicu oleh tektonik) maka

endapannya dinamakan sebagai melange sedimenter atau

olistostrom.

Bongkah batuan di dalam melange ada yang berasal dari

daerah selingkungan yang dinamakan sebagai Native block dan

ada pula yang berasal dari luar lingkungan yang dinamakan

sebagai bongkah asing atau Exotic block. Di dalam Olistostrom

bongkah batuan baik yang sifatnya Native block maupun Exotic

block dinamakan sebagai olistolit.

Tersingkapnya batuan melange di daerah Karangsambung

disebabkan oleh adanya tektonik kompresional yang menyebabkan

daerah tersebut dipotong oleh sejumlah sesar-sesar naik disamping

adanya pengangkatan dan proses erosi yang intensif. Apabila

diperhatikan bahwa posisi batuan melange ini dijumpai di sekitar

inti lipatan antiklin dan di sekitar zona sesar naik dan kenyataannya

pada saat sekarang posisi inti lipatan ini berada di bagian lembah

yang didalamnya mengalir aliran sungai Luk Ulo yang menunjukan

bahwa di daerah tersebut proses erosi berlangsung lebih intensif.

Untuk lebih jelas memahami geologi daerah

Karangsambung, maka di bawah ini akan dibahas mengenai

geologi daerah tersebut yang mencakup morfologi, petrologi,

stratigrafi dan geologi strukturnya.

2. Geologi Daerah Karangsambung

2.1. Geomorfologi

Daerah Karangsambung merupakan bagian dari fisiografi

Pegunungan Serayu Selatan (Bemmelen, 1949). Daerah ini

bermorfologi perbukitan dan sebagian kecil bermorfologi

pedataran.

Morfologi perbukitan disusun oleh endapan melange, batuan

beku, batuan sedimen dan endapan volkanik Kuarter, sedangkan

morfologi pedataran disusun oleh batuan melange dan aluvium.

Seluruh batuan penyusun yang berumur lebih tua dari Kuarter telah

mengalami proses pensesaran yang cukup intensif terlebih lagi

pada batuan yang berumur Kapur hingga Paleosen.

Morfologi perbukitan dapat dibedakan menjadi dua bagian yang

ditentukan berdasarkan bentuknya (kenampakannya), yaitu

perbukitan memanjang dan perbukitan prismatik. Perbukitan

memanjang umumnya disusun oleh batuan sedimen Tersier dan

batuan volkanik Kuarter, sedangkan morfologi perbukitan

prismatik umumnya disusun oleh batuan yang berasal dari melange

tektonik dan batuan beku lainnya (Intrusi). Perbedaan kedua

morfologi tersebut akan nampak jelas dilihat, apabila kita

mengamatinya di puncak bukit Jatisamit.

Bukit Jatisamit terletak di sebelah barat Karangsambung

(Kampus LIPI). Tubuh bukit ini merupakan bongkah batuan

sedimen terdiri atas batulempung merah, rijang, batugamping

merah dan chert yang seluruhnya tertanam dalam masa dasar

lempung bersisik. Pada bagian puncak bukit inilah kita dapat

melihat panorama daerah Karangsambung secara leluasa sehingga

ada istilah khusus yang sering digunakan oleh para ahli geologi

terhadap pengamatan morfologi di daerah ini yaitu dengan sebutan

“Amphitheatere”. Istilah ini mengacu kepada tempat pertunjukan

dimana penonton berada di atas tribune pertunjukan. Memang

tidak berlebihan istilah ini digunakan karena di tempat inilah kita

dapat mengamati seluruh morfologi secara lebih jelas.

Ada beberapa fenomena geologi yang dapat dijelaskan di

tempat ini, yaitu :

a. Daerah bermorfologi pedataran terletak di sekitar wilayah

aliran Sungai Luk Ulo. Sungai ini merupakan sungai utama

yang mengalir dari utara ke selatan mengerosi batuan

melange tektonik, melange sedimenter, sedimen Tersier (F.

Panosogan. F. Waturanda, F. Halang ). Di sekitar daerah

Karangsambung, morfologi pedataran ini terletak pada inti

antiklin sehingga tidak mengherankan apabila di daerah ini

tersingkap batuan melange yang berumur tua, terdiri atas

konglomerat, lava bantal, rijang, lempung merah, chert dan

batugamping fusulina. Bongkah batuan tersebut tertanam

dalam masa dasar lempung bersisik (Scally clay).

b. Morfologi perbukitan disusun oleh batuan melange tektonik,

batuan beku, batuan sedimen Tersier dan batuan volkanik

Kuarter. Perbukitan yang disusun oleh melange tektonik dan

intrusi batuan beku umumnya membentuk morfologi

perbukitan dimana puncak perbukitannya terpotong-potong

(tidak menerus/terpisah-pisah). Hal ini disebabkan karena

masing-masing tubuh bukit tersebut (kecuali intrusi)

merupakan suatu blok batuan yang satu sama lainnya saling

terpisah yang tertanam dalam masa dasar lempung bersisik

(Scally clay). Morfologi perbukitan dimana batuan

penyusunnya terdiri atas batuan sedimen Tersier dan batuan

volkanik Kuarter nampak bahwa puncak perbukitannya

menerus dan relatif teratur sesuai dengan sumbu lipatannya.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan

bentuk perbukitan antara batuan melange dengan batuan

sedimen Tersier/volkanik.

2.2. Stratigrafi

Seperti yang telah dibahas sebelumnya bahwa batuan

tertua yang tersingkap di daerah Karangsambung adalah batuan

melange yang berumur Kapur hingga paleosen. Berdasarkan

sejarah pembentukannya melange tektonik akan terbentuk lebih

dahulu dibandingkan dengan melange sedimenter (olistostrom),

dengan demikian batuan tertua yang tersingkap di daerah

Karangsambung adalah melange tektonik (Asikin, 1974).

Melange tektonik atau melange Luk Ulo didefinisikan oleh

Asikin (1974), sebagai percampuran tektonik dari batuan yang

mempunyai lingkungan berbeda, sebagai hasil dari proses subduksi

antara Lempeng Indo-Australia yang menunjam di bawah

Lempeng Benua Asia Tenggara, yang terjadi pada Kala Kapur

Atas-Paleosen. Melange tektonik ini litologinya terdiri atas batuan

metamorf, batuan basa dan ultra basa, batuan sedimen laut dalam

(sedimen pelagic) yang seluruhnya mengambang di dalam masa

dasar lempung hitam yang tergerus (Scally clay). Selanjutnya

penulis ini membagi kompleks melange menjadi dua satuan

berdasarkan sifat dominansi fragmenya, yaitu Satuan Seboro dan

Satuan Jatisamit. Kedua satuan tersebut mempunyai karakteristik

yang sama yaitu masa dasarnya merupakan lempung hitam yang

tergerus (Scally clay). Bongkah yang berada di dalam masa dasar

berupa boudin dan pada bidang permukaan tubuh bongkahnya juga

tergerus. Beberapa macam dan sifat fisik komponen melange

tektonik ini, antara lain batuan metamorf, batuan sedimen dan

batuan beku. Masing-masing jenis batuan tersebut dijelaskan

sebagai berikut :

a. Batuan metamorf, terdiri atas filit, sekis, marmer.

• Filit merupakan batulempung yang telah

mengalami metamorfisma tingkat rendah. Kenampakan di

lapangan berwarna abu-abu kehitaman, lunak, mengalami

deformasi yang cukup kuat yang dicirikan oleh

pembentukan lipatan-lipatan kecil (micro fold). Singkapan

yang baik dijumpai di sisi tebing Sungai Luk Ulo di

sebelah utara singkapan lava bantal.

• Sekis merupakan kelanjutan proses metamorfisma

filit. Kenampakan di lapangan menunjukan sifat berlapis,

dibeberapa tempat mengandung garnet. Berdasarkan hasil

penanggalan radioaktif K-Ar terhadap mineral Mika,

diketahui batuan ini mengalami metamorfisma pada 117

juta tahun yang lalu atau setara dengan Jaman Kapur

hingga Awal Tersier (Ketner dkk, 1976).

• Marmer merupakan ubahan dari batugamping

yang telah mengalami metamorfisma regional. Singkapan

yang baik dijumpai di sekitar Desa… yang merupakan

lokasi bekas penambangan. Sifat fisik batuannya antara

lain berwarna putih (dominan) dan abu-abu kemerahan

yang mencerminkan adanya proses oksidasi, di beberapa

tempat masih menampakan adanya bidang perlapisan,

disusun oleh mineral kalsit yang sebagian sudah

mengkristal. Adanya bidang lapisan pada tubuh batuan ii

menunjukan bahwa asal mula batuannya berasal dari

batugamping klastik. Tubuh batuan ini dipotong oleh

sejumlah sesar baik minor maupun major, hal ini

dicerminkan dengan banyaknya bidang-bidang sesar

dengan berbagai macam arah jurus serta berbagai macam

sifat pergerakannya (Dijelaskan lebih lanjut pada

pembahasan struktur).

b. Batuan sedimen, terdiri atas sedimen laut dalam, sedimen laut

dangkal dan sedimen darat.

• Sedimen laut dalam (Sedimen Pelagik), terdiri

atas lempung merah dan batugamping merah. Sedimen

laut dalam ini terbentuk dibawah CCD, artinya sedimen

diendapkan di bawah kedalaman 3000 meter dari

permukaan air laut. Pada kondisi ini bahan kimia yang

mengandung kalsit akan larut sehingga tidak mungkin

batuannya bersifat karbonatan. Seluruh endapan sedimen

yang terbentuk di dalam kondisi ini bersifat silikaan.

Lokasi yang baik dari singkapan batugamping merah dan

lempung merah ini dijumpai di daerah Watukelir, lereng

bukit Jatisangit dan di dasar sungai Luk Ulo. Berdasarkan

pengamatan batuan di beberapa lokasi tersebut diketahui

bahwa kedua jenis batuan tersebut telah mengalami

tektonik kompresi yang cukup kuat, hal ini dicerminkan

dengan banyaknya bidang gerus (cermin sesar) yang

memotong bidang lapisan disamping adanya cermin sesar

pada batas antara bidang lapisan batuannya. Karakteristik

litologi batugamping merah dan batulempung merah, yaitu

:

- Batugamping merah seluruhnya dibentuk oleh

cangkang radiolaria, bersifat silikaan, keras dan

berlapis tipis.

- Lempung merah seluruhnya bersifat silikaan, berlapis

tipis, keras.

• Sedimen laut dangkal, ditemukan di dalam kelompok

batuan ini adalah batugamping terumbu (Sunarti, 1973, di

dalam Handoyo 1996). Berdasarkan lokasi typenya,

batugamping ini dinamakan sebagai Batugamping

Jatibungkus (Asikin, 1974). Batugamping Jatibungkus

terdiri atas batugamping terumbu (dominan), batugamping

foram, batugamping klastik, batugamping talus dengan

fragmen konglomeratan, kuarsa, rijang dan fragmen batuan

(Sunarti, 1973, dalam Handoyo 1996). Berdasarkan

kandungan fosilnya batuan ini berumur Eosen Bawah-

Tengah (Sunarti, 1973, dalam Handoyo 1996).

• Sedimen Darat, merupakan endapan sungai yang

didominasi oleh konglomerat polimik dengan masa dasar

batupasir berselingan dengan batupasir, batulanau dan

serpih. Singakapan kolonglomerat antara lain dijumpai di

Bukit Pesanggrahan, bibir sungai Loh Ulo depan Kampus

LIPI dan dibeberapa tempat lainnya ke arah hulu sungai

Loh Ulo. Konglomerat terdiri atas berbagai macam batuan,

diantaranya adalah rijang, kuarsa, basalt, sekis, batuan

silika lainnya, dan dibeberapa tempat dijumpai fosil kayu

dan batubara. Lapisan batupasir, dijumpai sebagai sisipan

dicirikan oleh butiran yang kasar hingga halus; struktur

sedimen berupa laminasi sejajar, silang siur planar,

gelembur gelombang, sole mark, dan jejak binatang.

Serpih yang juga dijumpai sebagai sisipan mempunyai

karakteristik berupa non karbonatan, mengandung butiran

karbon dan dijumpai bioturbasi.

c. Batuan beku bersifat basaltis atau lebih dikenal sebagai ofiolit

(Ophiolites). Batuannya terdiri atas basalt, peridotit, serpentinit

gabro dan diabas.

• Basalt, merupakan batuan beku basa yang

umumnya memperlihatkan struktur bantal (Pillow lava).

Sifat fisik batuannya antara lain : berwarna hitam, keras,

tekstur afanitik, secara umum tubuh batuan ini

memperlihatkan struktur bantal dan dibeberapa tempat

tubuh batuannya sudah terkoyak yang dicerminkan dengan

adanya breksi sesar. Singkapan yang baik dijumpai di

dinding sungai (Daerah Watukelir).

• Peridotit merupakan batuan beku ultra basa.

• Serpentinit, merupakan hasil ubahan dari peridotit,

pada sayatan tipis namapk adanya bentuk pseudomorph

piroksen dan olivin.

• Gabro merupakan batuan beku berkomposisi basa.

Batuan Pra-Tersier terdiri atas batuan beku basalt (ofiolit)

yang pembentukannya berasal dari zona punggungan tengah

samudra (Mid Oceanic Ridge), batuannya terdiri atas lava bantal,

diabas, sekis. Batuan asal laut dangkal terdiri atas batugamping

fusulina dan batugamping yang telah mengalami metamorfisma

(marmer); batuan asal daratan terdiri atas konglomerat (hasil

sedimentasi fluviatil).

Batuan Tersier yang menutupi secara tidak selaras batuan

berumur Pra-tersier, terdiri atas Formasi Totogan, Formasi

Waturanda dan Formasi Halang.

Batuan Kuarter terdiri atas endapan volkanik dan aluvium.