4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Geologi Regional

2.1.1 Fisiografi Regional

Bemmelen (1949) membagi Jawa Barat menjadi lima zona fisiografi yaitu

Dataran Rendah Pantai Jakarta, Zona Bandung, Zona Bogor, Pegunungan Bayah

dan Pegunungan Selatan (Gambar 2.1)

Gambar 2.1 Peta Fisiografi Jawa Barat (Bemmelen,1949)

Martodjodjo (1984) membaginya menjadi empat blok yaitu Banten,

Jakarta-Cirebon, Bogor dan Pegunungan Jawa Barat Selatan. Daerah Penelitian

termasuk Pegunungan Bayah (Bemmelen, 1949, Basuki dkk, 1992), Milesi dkk

5

(1999) atau Blok Banten (Martodjodjo, 1984) yang menempati bagian tengah

barat-Jawa Barat.

Dari sudut pandang Tektonik Lempeng, pada zaman Tersier Jawa Barat

Utara merupakan suatu cekungan belakang busur (foreland basin) dan busur

magmatik (magmatic arcs) di bagian selatannya (Asikin, 1974, dan Hamilton,

1979). Daerah penelitian merupakan bagian dari busur magmatic (magmatic arc).

Busur magmatik telah mengalami migrasi ke arah selatan sejak Zaman

Kapur Atas, Miosen sampai Kuarter (Asikin, 1974).

2.1.2 Stratigrafi Regional

Daerah penelitian termasuk ke dalam bagian Mandala Banten

(Koesoemadinata, 1962), mandala ini sebenarnya tidak terlalu jelas, karena

sedikitnya data yang diketahui. Batas timur Mandala Banten bertepatan dengan

garis yang menghubungkan sisi timur kepulauan Seribu di Laut Jawa, menerus

mengikuti sesar Cidurian di Jasinga serta menerus ke selatan di Pelabuhan ratu.

Batas ini berupa sesar turun sejak Kala Miosen Tengah. Bentuk Pulau Jawa yang

menyiku di Teluk Jakarta dan Pelabuhan ratu kemungkinan disebabkan oleh sesar

Cidurian ini.

Pada dasarnya di daerah ini hanya terdapat dua kelompok batuan yaitu beku

dan batuan sedimen., dari tua ke muda stratigrafi regional adalah sebagai berikut :

6

2.1.2.1 Formasi Bayah

Nama Bayah diberikan terhadap batuan tertua di daerah Banten Selatan.

Formasi Bayah berumur Eosen, terbagi atas tiga anggota, yaitu anggota

konglomerat terendapkan pada lingkungan parilik, bercirikan sedimen klastika

kasar, setempat bersisipan batubara. Anggota batulempung dengan lingkungan

pengendapan neritik dan umumnya berupa batulempung-napal dan anggota

batugamping. Penyebaran singkapan Formasi Bayah di Jawa Barat pada

umumnya tidak menerus. Singkapan terluas di daerah Bayah, memanjang hampir

sekitar 25 km dari kota kecamatan Bayah ke Sungai Cihara, sepanjang pantai

selatan Banten.

2.1.2.2 Formasi Cijengkol

Formasi ini menutupi Formasi Bayah secara tidak selaras yang terbagi atas

tiga anggota yaitu :

- Anggota batupasir berumur Oligosen Awal terendapkan pada lingkungan

parilik, bercirikan sedimen epiklastika kasar dengan alas konglomerat.

- Anggota napal berumur Oligosen Awal-Akhir, bercirikan sedimen klastika

halus dengan sisipan batubara, terendapkan pada lingkungan parilik-neritik.

- Anggota batugamping berumur akhir Oligosen Awal-Oligosen Akhir,

bercirikan batugamping berselingan napal dan batulempung, terendapkan

pada lingkungan neritik.

Formasi ini seumur dan sebanding dengan Formasi Batuasih dan Formasi

Rajamandala di Mandala Cekungan Bogor.

7

2.1.2.3 Formasi Citarete

Formasi Citarete terbagi atas :

- Anggota batugamping dibagian bawah berumur Miosen Awal bercirikan

batugamping terumbu terendapkan pada lingkungan laut.

- Anggota tuf pada bagian atas terendapkan pada lingkungan litoral-darat,

dicirikan oleh batuan epiklastik tufan.

Formasi Citarete tertindih tidak selaras oleh Formasi Cimapag.

2.1.2.4 Formasi Cimapag

Formasi Cimapag berumur akhir Miosen Awal. Formasi ini terdiri atas

breksi atau konglomerat, terendapkan pada lingkungan laut-darat. Anggota

batugamping dicirikan oleh sisipan batugamping pada bagian bawah formasi.

Anggota batulempung dicirikan oleh sisipan tipis sedimen klastika halus tufan di

bagian atas formasi. Menindih ridak selaras satuan batuan yang lebih tua.

2.1.2.5 Formasi Seraweh

Berumur antara Miosen Tengah, terbagi atas anggota batugamping di bagian

bawah, yang terendapkan pada lingkungan laut, dicirikan oleh adanya

batugamping terumbu. Anggota batulempung dibagian atas yang dicirikan oleh

batuan klastika halus. Formasi ini tertindih selaras oleh Formasi Badui pada

sedimentasi Mandala Banten. Mulai dari Formasi Sareweh sedimentasi Mandala

Banten berbeda dengan Mandala Cekungan Bogor (Basuki, dkk 1994) (Gambar

8

2.3). Pada waktu yang sama di cekungan Bogor masih di dominasi oleh endapan

aliran gravitasi dan lingkungan laut dalam.

2.1.2.6 Formasi Badui

Berumur Miosen tengah, dicirikan oleh sedimen klastika kasar terendapkan

pada lingkungan laut-darat. Formasi ini mempunyai anggota batugamping yang

bercirikan perselingan batugamping dengan batulempung dan napal. Tetindih

selaras oleh Formasi Bojongmanik.

2.1.2.7 Formasi Bojongmanik

Formasi ini berumur Miosen Tengah hingga Miosen Akhir, terbagi atas tiga

anggota yaitu anggota batulempung dicirikan oleh sedimentasi klastika halus

dengan sisipan lignit, anggota batugamping dan anggota batupasir yang dicirikan

sedimen klastika kasar dengan sisipan lignit.

2.1.2.8 Formasi Cimanceuri

Formasi ini berumur Pliosen Awal, dicirikan dengan sedimen klastika

dengan adanya fosil moluska dan terendapkan pada lingkungan laut dangkal-

litoral.

Satuan termuda dari Mandala Banten adalah endapan tuf asam gunungapi

muda. Pengendapan Gunung Pongkor dengan urutan batuan beku berumur

Tersier, terdiri dari breksi tuf, tuf lapili dan intrusi andesit yang terbentuk

9

bersamaan dengan breksi vulkanik secara luas. Diinterpretasikan secara korelasi

stratigrafi dengan daerah Dome Bayah (Banten Selatan).

Breksi tuf abu-abu kehijauan dengan fragmen andesit dan matriks tuf.

Setempat breksi dijumpai dalam bentuk tuf dan tuf lapili. Pada urutan batuan

vulkanik dijumpai batulempung hitam dengan ketebalan lebih dari 15 cm,

memperlihatkan struktur sedimen laminasi bergelombang. Foraminifera yang

terdapat dalam batulempung hitam menunjukan lingkungan laut, satuan ini

terkorelasi dengan Formasi Andesit Tua pada Awal Miosen.

Tuf lapili berwarna coklat sampai hijau, setempat dijumpa pada breksi.

Satuan batuan ini terkorelasi dengan Formasi Cimapag pada Miosen Awal.

Intrusi andesit terlihat pada bagian timur dan bagian barat dari area Gunung

Pongkor. Berdasarkan korelasi intrusi, satuan intrusi andesit ini terkorelasi dengan

Formasi Andesit Tua, Formasi Cimapag dan Formasi Bojongmanik (terdapat

disebelah utara area Gunung Pongkor) dengan umur Miosen Tengah.

Breksi terdapat di bagian timurlaut dari area Gunung Pongkor, terbentuk

pada Plio-Plistosen, secara tidak selaras di atas Formasi Bojongmanik dan Satuan

Andesit.

Stratigrafi daerah Banten Selatan menurut Koesoemadinata (1962) ini dapat

dikorelasikan dengan stratigrafi daerah Gunung Pongkor menurut Basuki (1992)

(Tabel 2.1) seperti tabel berikut :

10

Tabel 2.1 Korelasi Stratigrafi Daerah Gunung Pongkor dengan Daerah Banten Selatan

(Basuki, dkk 1992)

2.1.3 Struktur Geologi Regional

Tektonik Jawa Barat Utara pada Zaman Tersier merupakan suatu cekungan

belakang busur (foreland basin) dan busur magmatic (magmatic arc) di bagian

selatan. Selanjutnya busur magmatik ini mengalami migrasi ke arah selatan

hingga Kuarter (Asikin, 1974). Daerah Bayah sendiri diperkirakan merupakan

pertemuan antara Geoantiklin Jawa dengan Bukit Barisan Sumatera, sehingga

terjadi struktur yang cukup komplit dan kemungkinan menyebabkan terjadinya

deviasi arah struktur.

Pulunggono dan Martodjojo (1994) mengatakan bahwa pada dasarnya di

Pulau Jawa ada 3 arah kelurusan struktur dominan (Gambar 2.2).

(Basuki, dkk 1992)

11

Gambar 2.2 Pola Umum Struktur di Jawa Barat (Pulunggono dan Martodjojo (1994))

a. Arah pertama adalah arah timurlaut-baratdaya (NE-SW) yang dinamakan

dengan arah Meratus, diwakili oleh sesar Cimandiri di Jawa Barat, yang

dapat diikuti ke timurlaut sampai batas timur Cekungan Zaitin dan

Cekungan Biliton. Pola singkapan batuan pra-Tersier di daerah Luk Ulo

(Jawa Tengah) juga menunjukkan arah Meratus. Pola ini merupakan pola

tertua di Pulau Jawa dan sesar-sesar di pola ini diketahui berumur Kapur-

Paleosen. Di Pulau Jawa sesar-sesar ini diaktifkan kembali pada umur-

umur yang lebih muda. Tatanan tektonik kompresif oleh adanya lempeng

samudra India yang menunjam ke bawah benua (paparan) Sunda menjadi

penyebab sesar-sesar pada pola ini adalah pola sesar mendatar.

12

b. Pola struktur kedua yang dominan dijabarkan oleh sesar-sesar yang

berarah utara-selatan dan dinamakan Pola Sunda, umumnya terdapat di

bagian barat wilayah Jawa Barat. Di kawasan sebelah timur dari Pola

Meratus, arah Utara-Selatan ini tidak terlihat. Pulunggono dan Martodjojo

mengatakan bahwa sesar-sesar yang ada pada umumnya berpola regangan

dan dari data seismik di lepas pantai Jawa Barat tepatnya di Cekungan

Zaitun menunjukkan arah Sunda ini mengaktifkan Meratus pada umur

Eosen Akhir-Oligosen Akhir, sehingga disimpulkan Pola Sunda lebih

muda dari Pola Meratus.

c. Arah ketiga adalah arah barat-timur yang umumnya dominan di Pulau

Jawa dan disebut Pola Jawa. Di Jawa Barat pola ini diwakili sesar-sesar

naik pada Zona Bogor (Bemmelen, 1949). Pola ini merupakan pola

termuda yang mengaktifkan kembali seluruh pola yang ada sebelumnya

dan data seismik di Pulau Jawa Utara menunjukkan bahwa pola ini masih

aktif sampai sekarang. Disebutkan pula bahwa pola ini diakibatkan oleh

tunjaman baru di Selatan Jawa yang mengaktifkan Pulau Jawa dan

mengalami kompresi. Sedangkan menurut Aditya dan Sinambela (1991),

dengan didasarkan pada peta geologi regional, interpretasi foto udara dan

citra landsat, wilayah Jawa Barat bagian barat memperlihatkan pola

struktur patahan dan kelurusan berarah baratlaut-tenggara, timurlaut-

baratdaya, dan timur-barat.

Struktur regional yang terdapat di Jawa Barat (Martodjojo, 1984) berupa

patahan yang terdiri dari empat pola yakni arah Sumatera (N 330o E), Arah

13

Meratus (N 30o E), Arah Bayah (N 360

o E) dan Arah Sumbu Pulau Jawa (N 270

o

E). Secara umum pola struktur tersebut akan mempengaruhi proses dan pola

mineralisasi di daerah Pongkor dan sekitarnya.

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Landasan Teori Geologi Struktur

2.2.1.1 Pengertian Geologi Struktur

Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari

tentang bentuk (arsitektur) material penyusun kerak bumi akibat proses deformasi.

Poses deformasi adalah perubahan bentuk (distorsi) dan atau volume (dilatasi)

serta letak awal pada batuan (translasi) akibat gaya (force) yang terjadi di dalam

bumi. Didalam pengertian umum geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari

tentang bentuk batuan kerak bumi akibat deformasi serta menjelaskan proses

pembentukannya.

2.2.1.2 Kekar dan Analisis Kekar

Kekar adalah suatu rekahan pada batuan yang sedikit atau tidak sama

sekali mengalami pergeseran (Davis,1996) yang terjadi oleh gejala tektonik

maupun non-tektonik.

Berdasarkan genetiknya (Gambar 2.3), kekar dikelompokkan menjadi dua

jenis utama yaitu :

- Kekar gerus adalah bidang pecah atau rekahan yang terbentuk akibat adanya

geseran dan gesekan pada batuan (shearing), memiliki ciri fisik, antara lain

14

lurus, bentuk permukaan bidang kekarnya relatif datar, rapat dan kadang

dijumpai jejak pergeseran berupa cermin sesar.

- Kekar tarik terbentuk akibat adanya peregangan (tarikan), mempunyai ciri fisik

antara lain relatif tidak lurus, bentuk permukaannya bergelombang, berongga,

sering diisi oleh mineral. Kekar tarik dibagi lagi menjadi dua yaitu :

a. Release joint

Kekar tarik yang terbentuk akibat berkurangnya atau hilangnya gaya yang

bekerja.

b. Tension joint

Kekar tarik yang bidang rekahannya sejajar dengan arah tegasan.

Gambar 2.3 Pola kekar berdasarkan keterjadiannya

Pergerakan sesar akan mengikuti arah rekahan gunting (Conjugate Shear),

pernyataan ini dikemukakan oleh Bott (1959). Analisis kekar bertujuan untuk

menentukan kedudukan atau arah umum kekar yang diukur, serta untuk

15

menentukan arah umum tegasan utama. Dengan analisis kekar dalam penentuan

jenis sesar hal ini dapat diterapkan dengan menggunakan permodelan Anderson

(1951) kaitannya dengan stress ellipsoid yang menyatakan (Gambar 2.4) :

- Ketika tegasan terkecil vertikal (R) (Gambar 2.4 A-B), tegasan menengah (Q)

akan berarah utara-selatan dan tegasan terbesar (P) berarah barat-timur.

Ketika tegasan terbesar terus bertambah maka batuan akan pecah. Fracture

yang terbentuk sejajar dengan Q dan membentuk sudut 300 terhadap P. Arah

rekahan utara-selatan dan satu set dengan dip 300 timur dan set lainnya

dengan dip 300 barat. Apabila fracture ini mengalami perpindahan yang

berarti maka terbentuklah sesar naik.

- Ketika tegasan menengah vertikal (Q) (Gambar 2.4 C-D), tegasan terkecil

(R) akan berarah utara-selatan dan tegasan terbesar (P) tetap berarah barat-

timur. Ketika tegasan utama terus bertambah maka batuan akan pecah. Shear

fracture yang terbentuk adalah vertikal, satu set dengan jurus berarah ENE

dan set lainnya dengan jurus WNW. Apabila fracture ini mengalami

perpindahan yang berarti maka set ENE membentuk sesar mendatar dextral

dan set WNW membentuk sesar sinistral.

- Ketika tegasan terbesar vertikal (P) (Gambar 2.4 E-F), tegasan terkecil (R)

akan berarah barat-timur dan tegasan terkecil (Q) berarah utara-selatan.

Ketika tegasan terbesar terus bertambah maka batuan akan pecah. Fracture

yang terbentuk dengan jurus utara-selatan, set adalah vertikal, satu set

dengan jurus 600 barat dan set lainnya dengan jurus 60

0 timur. Apabila

16

fracture ini mengalami perpindahan yang berarti maka akan membentuk sesar

normal.

Gambar 2.4 Klasifikasi sesar berdasarkan orientasi stress ellipsoid. P=sumbu tegasan

utama, Q=sumbu tegasan kedua, R=sumbu tegasan terkecil. B=sesar naik,

D=sesar mendatar, F=sesar normal (Anderson, 1951).

Permodelan Anderson kaitannya dengan strain ellipsoid (Billing, 1960) :

- Ketika sesar normal dengan dip menghadap ke timur (Gambar 2.5 A), sumbu

strain menengah adalah tegak lurus bidang kertas ini, sumbu strain terkecil

adalah C yang membentuk sudut 300 terhadap dip sesar karena sumbu C

vertikal dan sumbu strain terbesar A adalah horizontal. Tension aktif sejajar

dengan A dan kompresi sejajar dengan C. F adalah bidang sesar.

- Pada sesar yang vertikal (Gambar 2.5 B), sumbu strain kedua adalah tegak

lurus bidang kertas ini, sumbu strain terkecil adalah C yang membentuk sudut

300 terhadap sesar. Apabila besar dip sesar 89

0E maka dapat dikategorikan

sebagai sesar normal, namun jika dip sesar 890W maka di kategorikan sebagai

17

sesar naik. Tension aktif sejajar dengan A dan kompresi sejajar dengan C. F

adalah bidang sesar.

- Pada sesar horizontal (Gambar 2.5 C), tension aktif sejajar dengan A dan

kompresi sejajar dengan C. F adalah bidang sesar.

Gambar 2.5 Kaitan sesar dengan strain ellipsoid. Diagram bagian atas merupakan sesar

dan diagram bagian bawah adalah strain ellipsoid (Billings, 1960)

2.2.1.3 Proyeksi Stereografi

Proyeksi stereografi adalah gambaran dua dimensi atau proyeksi dari

permukaan sebuah bola sebagai tempat orientasi geometri bidang dan garis

(Ragan, 1985).

Proyeksi ini hanya menggambarkan geometri kedudukan atau orientasi

bidang dan garis, sehingga hanya memiliki kemampuan untuk memecahkan

masalah yang berkaitan dengan geometri (besaran arah dan sudut) saja. Analisis

geometri struktur geologi atau bidang-bidang diskontinu menerapkan prinsip-

prinsip proyeksi stereografi menggunakan bantuan stereonet, berupa Wulf Net,

Schmidt Net, Equal Area Net, Polar Net dan Kalsbeek Counting Net.

18

Proyeksi stereografi merupakan proyeksi yang didasarkan pada

perpotongan bidang atau garis dengan suatu bidang proyeksi yang berupa bidang

horizontal yang melalui sebuah bola. Bidang ini akan berbentuk lingkaran, disebut

lingkaran primitif.

Lingkaran primitif merupakan proyeksi yang kedudukannya (dip = 0).

Oleh sebab itu, penentuan proyeksi dip untuk bidang dimulai pada lingkaran luar,

dan dip 90o terletak pada pusat lingkaran. Untuk menentukan kemiringan bidang

yang dip-nya antara 0 – 90o, maka proyeksinya akan berbentuk busur yang jari-

jarinya lebih besar dari jari-jari lingkaran primitif, sehingga disebut lingkaran

besar atau great circle, atau stereogram. Untuk struktur bidang yang vertikal,

maka proyeksinya akan berupa garis lurus yang melalui pusat lingkaran primitif.

Disamping lingkaran primitif dan lingkaran besar, terdapat juga lingkaran

kecil yang merupakan perpotongan antara bidang permukaan bola dengan bidang

yang tidak melalui pusat bola. Lingkaran kecil ini berfungsi untuk memplot arah

jurus bidang, atau bearing suatu garis.

Suatu struktur garis dalam proyeksi stereografi akan digambarkan sebagai

suatu garis yang berasal dari pusat lingkaran primitive dan titik ujungnya

merupakan proyeksi titik tembus struktur garis tersebut dengan bagian bawah bola

ke bidang permukaan (horisontal) bola, oleh karena itu maka proyeksi struktur

garis yang kedudukannya horizontal (plunge = 00), titik ujung garis proyeksinya

akan terletak di lingkaran primitif. Dengan demikian penentuan proyeksi besarnya

“plunge” pada stereonet sama caranya dengan untuk “dip” (untuk struktur bidang),

19

yakni 00 dimulai dari lingkaran primitive dan 90

0 terletak dipusat lingkaran

(Gambar 2.6).

Gambar 2.6 Komponen proyeksi stereogrfi

2.2.1.4 Diagram Roset

Analisis kekar dengan diagram roset digunakan bila kemiringan kekar-

kekar yang diukur relative tegak (vertikal).

Diagram roset terdiri dari lingkaran luas, lingkaran kelas interval per 5

atau 10 sesuai dengan jumlah data, dan garis orientasi kekar per 100. Untuk

pengeplotan data pada digram roset, pertama-tama kelompokkan data berdasarkan

orientasi kekar menjadi per 100, kemudian plot ke dalam diagram roset sesuai arah

perkelompok data. Jumlah data tiap kelompok orientasi tersebut diplot sesuai

dengan lingkaran kelas interval (Gambar 2.7).

20

Gambar 2.7 Diagram roset

2.2.1.5 Vein

Vein adalah kekar tensional yang terisi mineral. Selagi kita memetakan

dan menganalisis jalur penggerusan, sering kita menemukan vein dalam jumlah

yang banyak. Umumnya vein yang berhubungan dengan jalur penggerusan terisi

kuarsa dan kalsit. Vein dapat pula terisi oleh feldspar, mika, oksida besi dan

gipsum pada jenis batuan tertentu. Mineral-mineral tersebut diendapkan dari

cairan hidrotermal yang menerobos rekahan.

Vein dapat menjadi indikator yang dapat di percaya untuk mengetahui

karakteristik jalur penggerusan. Umumnya arah vein tegak lurus dengan

perpanjangan sumbu regang maksimum 2 karena vein ini merupakan arah kekar

tensional, akan tetapi bila vein tersebut merupakan release joints maka arah vein

tegak lurus dengan tegasan utama 1. pada daerah simple shear atau riedel shear

vein akan terbenuk ±450 dari arah jalur penggerusan.

21

Pembentukan vein dapat juga berupa jog dan horsetail (Gambar 2.8),

kedua jenis struktur ini terbentuk di daerah dengan kondisi geologi oblique

convergence.

a. Jog menghubungkan echelon sesar yang bercabang (Sibson, 1989, 1992)

dengan adanya fracture ke samping (Crowell, 1974), disebut sebagai tension

fracture (Segall dan Pollard, 1980). Jog yang menghubungkan dua diskrit

sesar mendatar dapat berupa dilational atau anti dilatonal fault jog.

- Dilational jog

Pull-apart basin terbentuk jika jog adalah dilational, akibat extensional

yang dibatasi dengan bentukan depresi jajargenjang. Jajargenjang ini diisi

oleh sedimen epiklastik dan terawetkan pada surficial sampai menengah

pada kerak. Pull apart basin ini berasosiasi dengan urat epitermal emas-

silver karena bentukan jajargenjang ini yang mengandung sedimen

epiklastik permeable untuk dilalui larutan hidrotermal. Di tempat lain

sistem urat epitermal dapat terbentuk berdekatan dengan pull apart basin

jika hostrock memngungkinkan. Dilational jog ini akan terbentuk apabila

sesar mendatar dextral membelok ke kanan atau sesar mendatar sinistral

membelok ke kiri.

- Compressional atau Antidilational jog terbentuk akibat friksi dari dua sisi

sehingga menghasilkan breccias. Jog yang menghubungkan dua sesar

mendatar. Jog ini terbentuk akibat adanya sesar mendatar dextral yang

22

membelok ke kiri dan adanya sesar mendatar sinistral yang membelok ke

kanan.

b. Horsetail

Horsetail atau splay merupakan fracture melengkung , biasanya beberapa set

horsetail dan membentuk sudut yang berhubungan dengan satu sesar

mendatar yang membentuk horsetail tersebut dan merupakan bagian dari

sigmoid loop (McKinstry, 1948). Horsetail adalah penghentian sistem sesar

dan sebagai indikasi kehilangan energi. Splay pada sesar mendatar regional

dapat menjadi lokasi untuk terbentuknya intrusi porfiri.

Gambar 2.8 Struktur pada daerah oblique convergence (Sibson, 1989)

23

2.2.1.6 Pemodelan Patahan Mendatar

Teori Model Struktur Riedel Shear

Model Riedel Shear muncul di dalam sepasang sesar mendatar yang saling

sejajar. Di dalam zona sesar tersebut akan berkembang struktur–struktur geologi

sebagai berikut :

1. Sesar mendatar Riedel ditandai dengan adanya sepasang Riedel Shear ( R dan

R1 ) yang berarah 300 terhadap tegasan maksimum (σ1). Pergerakan dalam

Riedel Shear terhadap R di sebut sebagai synthetic faults yang relatif sejajar

dengan Major Faults. R1 merupakan arah berikutnya setelah terjadi R yang

disebut sebagai antithetic faults dengan pergerakan memotong major faults.

Dalam suatu sistem yang lain akan timbul pula synthetic P dan X sebagai

antithetic faults.

2. Tegasan utama σ1 membentuk sudut 450 terhadap major faults.

3. Sesar mendatar synthetic dan antithetic muncul dan berkembang selama

Riedel Shear dan dapat pula menentukan pola patahan lainnya.

24

Gambar 2.9 Pemodelan Riedel Shear (Riedel,1929)

2.2.2. Endapan Mineral

2.2.2.1 Endapan Hidrotermal

Endapan hidrotermal, terjadi disebabkan oleh proses pengendapan larutan

sisa magma yang temperaturnya cukup rendah, dibawah temperatur kritik air (±

372o C). Larutan ini antara lain mengandung oksida - oksida dan atau sulfida -

sulfida logam Au, Ag, Pb, Zn, Sb, Hg, dan Fe. Mineral kuarsa sangat lazim

terdapat bersama-sama dengan endapan mineral lain dengan warna keruh hingga

bening, kompak dengan bentuk yang cukup baik sampai sempurna, kadang –

25

kadang berupa mineral peusedomorf dari mineral flourit dan barit. Bentuk –

bentuk jebakan hidrotermal sering mengikuti bentuk rongga atau rekahan yang

diisinya, kadang-kadang diikuti oleh proses replacement. Pada jebakan cavity

filling bisa terjadi dua proses, yaitu : pembentukan rongga dan pengisian larutan

mineral, dimana proses tersebut bisa terjadi bersamaan atau dipisahkan oleh

interval waktu.

Lowell – Guilbert (1970) membagi zona ubahan hidrotermal ke dalam empat

zona ubahan berdasarkan kumpulan dan asosiasi mineral ubahan yang muncul

pada kondisi kesetimbangan yang sama dan derajat pH (Gambar 2.10), sebagai

berikut :

1. Argillik: (Clay Minerals)

Alterasi Argillik memperkenalkan beberapa variasi dari mineral lempung

seperti kaolinit, smektit and illit. Alterasi Argillik umumnya pada low

temperature (1000-300

0C), fluida asam hingga netral, kondisi pH 4-6, salinitas

rendah dan sebagian mungkin terajadi pada kondisi atmospheric. Tanda-tanda

awal alterasi argillik adalah bleaching out (pemutihan) feldspar.

2. Filik

Terbentuk pada pH yang hampir sama dengan pH ubahan argilik, namun

temperaturnya lebih tinggi daripada temperatur ubahan argilik yaitu sekitar

2300-400

0C dan salinitas yang beragam. Dicirikan dengan kehadiran mineral

serisit atau muskovit. Pada zona filik dapat juga hadir kelompok mineral

kaolin temperatur tinggi yaitu pirofilit dan andalusit dan juga mineral klorit.

26

3. Propilitik

Terbentuk pada temperatur 2000-300

0C, salinitas beragam dan kondisi pH

mendekati netral dengan kehadiran mineral epidot dan / atau klorit (Corbett

dan Leach, 1998). Pada zona ini dapat juga ditemukan mineral k-feldspar dan

albit sekunder. Alterasi propilitik mengubah batuan menjadi hijau, karena

mineral baru terbentuk berwarna hijau. Mineral tersebut adalah klorit, aktinolit

dan epidot. Mineral tersebut terbentuk dari dekomposisi Fe-Mg seperti biotit,

amfibol atau piroksen walaupun bisa tergantikan oleh feldspar.

4. Potasik

Terbentuk pada temperatur tinggi (>3000C), salinitas tinggi, kondisi netral,

dicirikan dengan kehadiran mineral biotit dan / atau k-feldspar + magnetit +

aktinolit + klinopiroksen. Merupakan hasil pengayaan potassium, terbentuk

sebelum kristalisasi magma selesai biasanya berbentuk kusutan dan agak

terputus – putus oleh pola vein. Alterasi potasik bisa terjadi lingkungan

plutonik dalam, dimana ortoklas akan terbentuk, atau daerah dangkal,

lingkungan vulkanik dimana adularia terbentuk.

27

Gambar 2.10 Model zona alterasi hidrotermal pada Porphyry Copper menurut Lowell –

Guilbert, 1970

Secara garis besar pembagian jenis endapan hidrotermal dapat dibedakan

ke dalam 3 tipe menurut Lindgren (1933), yaitu :

1. Endapan Hypothermal, dengan ciri-ciri sebagai berikut :

a. Tekanan dan temperatur pembentukan relatif tinggi ;. >400oC

b. Endapan berupa urat – urat dan korok atau dike yang berasosiasi dengan

intrusi yang sangat dalam.

c. Wall rock alteration dicirikan oleh proses replacement yang kuat.

d. Asosiasi mineralnya berupa sulfida, misalnya pirit, kalkopirit, galena, dan

sfalerit serta oksida besi.

e. Pada intrusi granit sering berupa endapan mineral logam Au, Pb, Sn, W,

dan Zn.

2. Endapan Mesothermal, dengan ciri-ciri sebagai berikut :

a. Tekanan dan temperatur yang berpengaruh lebih rendah dari pada endapan

hypothermal., sekitar 3000 – 400

oC

Propilitik

Arglik

Filik

Potasik

28

b. Endapan berasosiasi dengan batuan beku asam – basa dan dekat dengan

permukaan bumi.

c. Tekstur akibat cavity filling jelas terlihat, sekalipun sering mengalami

proses replacement, antara lain berupa crustification atau banding.

d. Asosiasi mineralnya berupa sulfida : Au, Cu, Ag, As, Sb dan oksida Sn.

e. Proses pengayaan ( Supergene-enrichment“) sering terjadi.

3. Endapan Ephithermal

Endapan mineral yang terdapat di daerah penelitian berupa epitermal low

sulphidation. Endapan epitermal didefinisikan sebagai salah satu endapan dari

sistem hidrotermal yang terbentuk pada kedalaman dangkal yang umumnya pada

busur vulkanik yang dekat dengan permukaan (Simmons et al, 2005 dalam

Sibarani, 2008).

Dibawah ini digambarkan ciri-ciri umum endapan epitermal (Lingren, 1933

dalam Sibarani,2008)):

- Suhu relatif rendah (500-250°C) dengan salinitas bervariasi antara 0-5 wt.%

- Terbentuk pada kedalaman dangkal (~1 km)

- Pembentukan endapan epitermal terjadi pada batuan sedimen atau batuan

beku, terutama yang berasosiasi dengan batuan intrusif dekat permukaan atau

ekstrusif, biasanya disertai oleh sesar turun dan kekar.

- Zona bijih berupa urat-urat yang simpel, beberapa tidak beraturan dengan

pembentukan kantong-kantong bijih, seringkali terdapat pada pipa dan

stockwork. Jarang terbentuk sepanjang permukaan lapisan, dan sedikit

kenampakan replacement (penggantian).

29

- Logam mulia terdiri dari Pb, Zn, Au, Ag, Hg, Sb, Cu, Se, Bi, U

- Mineral bijih berupa Native Au, Ag, elektrum, Cu, Bi, Pirit, markasit, sfalerit,

galena, kalkopirit, Cinnabar, jamesonite, stibnite, realgar, orpiment, ruby

silvers, argentite, selenides, tellurides.

- Mineral penyerta adalah kuarsa, chert, kalsedon, ametis, serisit, klorit rendah-

Fe, epidot, karbonat, fluorit, barite, adularia, alunit, dickite, rhodochrosite,

zeolit.

- Ubahan batuan samping terdiri dari chertification (silisifikasi), kaolinisasi,

piritisasi, dolomitisasi, kloritisasi

- Tekstur dan struktur yang terbentuk adalah Crustification (banding) yang

sangat umum, sering sebagai fine banding, vugs, urat terbreksikan.

2.2.2.2 Endapan Epitermal

Pada lingkungan epitermal terdapat 2 (dua) kondisi sistem hidrotermal yang

dapat dibedakan berdasarkan reaksi yang terjadi dan keterdapatan mineral-mineral

alterasi dan mineral bijihnya yaitu epitermal low sulfidasi dan high sulfidasi

(Hedenquist et al .,1996; 2000 dalam Sibarani, 2008). Model endapan emas

sulfidasi tinggi dan rendah (Corbett and Leach, 1998) (Gambar 2.11). Dari

gambar tersebut dapat dilihat bahwa daerah penelitian berupa endapan ephitermal

sulfidasi rendah berasosiasi dengan lingkungan volkanik, tempat pembentukan

yang relatif dekat permukaan serta larutan yang berperan dalam proses

pembentukannya berasal dari campuran air magmatik dengan air meteorit.

30

2.2.2.2.1 Karakteristik Endapan Emas Epitermal

Tabel 2.2 Karakteristik tipe endapan emas epitermal sulfidasi rendah dan epitermal

sulfidasi tinggi (berdasarkan Hayba, dkk 1986, Heald dkk, 1987, White &

Hedenquist 1990, Henley 1991 dalam White & Hedenquist, 1995)

Karakteristik Sulfidasi Rendah Sulfidasi Tinggi

Tatanan

tektonik

Keduanya terbentukpada lingkungan subduksi, terutama di cekungan belakang

busur

Kontrol

struktur

regional

Kaldera dan lingkungan volkanik yang

lain

Kaldera, kubah silisifikasi

Kontrol

struktur lokal

Patahan dan kekar tertutupi aktivitas

vulkanik

Patahan regional utama dan rekahan

yang di bentuk pada beberapa generasi

(episode) atau subvulkanik intrusi.

Tekstur

Pada permukaan mungkin membentuk

vein, stockwork, jarang sekali

terbentuk disseminated (bergantung

pada permeabilitas batuan) dan

replacement. Crustiform banding,

colloform banding, comb, vein breksi,

dan lattice-textured bladed calcite.

Biasanya membentuk disseminated

dan replacement. Vuggy silika (kuarsa

berbutir halus)

Masif silika

Dimensi

endapan

12-190 km, perbandingan pj:lb = 3:1,

panjang bisa beberapa km, lebar

vertikal 100-700 m

Lebih kecil dari adularia-serisit. Lebar

vertikal umumnya <500 m, sering

ekuidimensional

Batuan induk

(host rock)

Asam sampai menengah pada subareal

vulkanik, riolit hingga andesit serta

berasosiasi dengan intrusi dan batuan

sedimen.

Asam sampai menengah pada subareal

vulkanik umumnya riodasit (juga riolit,

trakiandesit, yang membentuk kubah

dan aliran debu).

Hubungan

waktu

Terdapat perbedaan umur yang lama

>1juta tahun.

Bijih + host umurnya hampir <0,5 juta

tahun

Mineral bijih

Galena, sfalerit, kalkopirit, pirit,

arsenopirit, achanthite, tetrahedrit,

native Au, Ag, Elektrum, barit,

tellurides, tidak ada bismuthinite.

Enargit-luzonit, tenantit, pirit, kovelit,

native Au, elektrum, barit, sulphosalts,

tellurides terkadang bismuthinite.

Kedalaman

formasi

±0 sampai 1000 m ±500 sampai 2000 m

Asosiasi

geokimia,

Anomali tinggi

Au, Ag, As, Sb, Hg, Zn, Pb, Se, K,

Ag/Au

Au, Ag, As, Cu, Sb, Bi, Hg, Te, Sn,

Pb, Mo, Te/Se

Asosiasi

geokimia,

Anomali

rendah

Cu, Te/Se K, Zn, Ag/Au

…Berlanjut

31

Logam yang

diproduksi

Endapan Au dan Ag

Produksi logam dasar bervariasi

Endapan Au dan Ag

Produksi Cu cukup berarti

Asosiasi

mineral

ubahan

Serisit, adularia, klorit, silika, illit,

epidot.

Alunit dan pirofilit supergen.

Pirofilit, alunit, diaspor, kaolinit,

kristobalit, serisit, silika.

Tidak ada adularia, sedikit klorit.

Ubahan batu

samping

Serisit (filik) hingga argilik menengah.

Bagian luar merupakan zona propilitik.

Advanced argiliic

Bagian luar (atas) merupakan zona

argilik menengah + seritisasi maupun

zona propilitik.

Temperatur

pembentukan

bijih

Bijih : 1500-300

0C

Gangue 1400C, pada kasus tertentu

terjadi boiling

1000C sampai 320

0C

Karakter

Fluida

- - Salinitas rendah, biasanya <3 wt %

NaCL equiv.

- - Meteoric water (dominan)

berinteraksi dengan fluida magmatik

- - pH mendekati netral

- - Reduksi

- - Kandungan S rendah

- - Pada umumnya salinitas rendah 1-6

wt% NaCL equiv.

- - Fluida magma bercampur dengan

sedikit meteoric water

- - pH 0-2 (asam)

- - Oksidasi

- - Kandungan S tinggi

-

Kedalaman

pembentukan

100-1400 m sebagian besar 300-600 m 300-600 m dapat mencapai >1200 m

Sumber sulfida

lumpur

Magmatik atau batu samping vulkanik. Sedikit data, mungkin magmatik.

Tabel 2.2 lanjutan

32

33

2.2.2.2.2 Tekstur Kuarsa

Tiga belas tekstur kuarsa dibedakan berdasarkan dari relasi geometrik

diantara kristal individu, atau agregat kristal, dan/atau ciri internal dari kristal

individu tersebut. Beberapa tekstur hanya bisa diamati dibawah mikroskop. Pada

klasifikasi ini, mayoritas hubungan tekstur tersebut diadopsi dari terminologi yang

sudah ada dengan beberapa modifikasi.

Berdasarkan ukuran dari kristal individu, dapat dibagi menjadi :

(makro)kritalin, mikrokristalin, dan kriptokristalin (Bates dan Jackson, 1987).

Kalsedon merupakan kuarsa jenis kriptokristalin, baik dengan bentuk fibrous atau

kristal (Phillips dan Griffen, 1981).

- Massive

Istilah untuk menunjukkan urat kuarsa yang memililki lebih banyak atau

lebih sedikit kenampakan homogen pada area yang luas dan menunjukkan

ketidakhadiran banding, shear fracture, atau sifat yang mirip lainnya.

- Crustiform

Istilah crustiforn dianalogikan sebagai crustiform-banding dideskripsi oleh

Adams (1920) dan Lindgren (1993). Tekstur ini berurutan, tipis (sampai beberapa

sentimeter), dan subparalel-band yang dibedakan oleh tekstur, proporsi mineral,

dan/atau warna. Umumnya, banding terbentuk dari dua dinding yang retak.

- Cockade

Merupakan bagian dari tektur crustiform seperti yang telah dideskripsi

sebelumnya oleh Taber dalam Adams (1920) dan Spurr (1926). Pada breksi,

34

konsentrik crustiform-band terdiri dari fragmen asing dari dinding batuan atau

material urat awal sehingga menghasilkan tekstur cockade.

- Colloform

Istilah ini pertama kali dicetuskan oleh Rogers (1917). Pada umunya,

permukaan luar dari mineral atau agregat mineral yang menunjukkan kombinasi

bentuk spherical, botryodal, reniform, dan mammillary disebut colloform. Untuk

mineral silika, tekstur ini mengkarakteristikan agregat kalsedon dalam band yang

halus. Dibawah mikroskop, kalsedon dengan tekstur colloform berbentuk seperti

serat-serat yang tipis.

- Moss

Tekstur ini memiliki kemiripan dengan „micro-botryodal gel structure”

yang dideskripsi oleh Adams (1920). Pada sampel megaskopis, agregat silika

menunjukkan kenampakan turbit yang heterogen, sama dengan vegetasi lumut.

Dibawah mikroskop, kelompok sphere (biasanya berdiameter 0,1 – 1 mm)

ditunjukkan oleh distribusi agregat mineral silika yang sudah tidak murni.

Beberapa spherical yang tidak murni juga menunjukkan internal concentric atau

bentuk radiasi. Tekstur moss berubah menjadi tekstur colloform jika sphere saling

berhubungan.

- Comb

Tekstur comb merupakan kelompok kristal kuarsa baik paralel maupun

subparalel yang berorientasi perpendicular pada dinding urat, jadi bentuknya

35

seperti sisir gerigi. Umumnya kristal menunjukkan ukuran butir yang seragam dan

berbentuk euhedral pada ujungnya.

- Zonal

Tekstur zonal menunjukkan alterasi yang jelas dan zona milky dengan

kristal kuarsa individu. Zona Milky diisi penuh oleh fluida atau inklusi padat dan

biasanya paralel pada pertumbuhan kristal.

- Mosaic

Agregat kristal kuarsa baik yang mikrokristalin maupun kriptokristalin

memiliki bentuk irreguler dan batas butir yang tidak jelas. Pada sampel

megaskopis, biasanya memiliki gelas dan sangat padat. Tekstur ini berbentuk

seperti jigsaw dimana kebanyakan mikroteksturnya berupa jasperoid

(Lovering,1972) dan juga dicirikan pada beberapa deposit epitermal (Saunders,

1990).

- Feathery

Dibawah mikroskop dengan polar pada posisi nicol silang, kristal kuarsa

menunjukkan kenampakan splintery dan feathery, hanya terlihat sedikit perbedaan

sifat optik pada posisi sudut pamadaman maksimum. Tekstur ini biasanya

berkembang baik pada kuarsa bagian tepi dengan bagian dalamnya berbentuk

euhedral atau terlihat seperti potongan-potongan kecil kristal kuarsa. Istilah

“feathery” diadopsi dari Adams (1920), dan tekstur yang sama yang dideskripsi

oleh Sander dan Black (1988), sebagai “plumnose”.

- Flamboyant

36

Tekstur ini dijelaskan oleh Adams (1920) dan Sander dan Black (1988).

Kareakteristik utama tekstur ini adalah berbentuk radial atau flamboyant dengan

bentuk kristal yang kurang lebih membundar. Sama dengan tekstur feathery,

kristal kuarsa dapat berkembang pada bagian tepinya atau seluruhnya berbentuk

euhedral.

- Ghost sphere

Tekstur ini umumnya terdapat besama mikrokristalin kuarsa seperti cloudy

sphere yang ditunjukkan oleh penyebaran kristal kuarsa yang tidak murni. Tekstur

ghost-sphere bisa digantikan sebagai tekstur moss, karena kedua tekstur tersebut

memiliki kesamaan sifat, tekstur ghost-sphere digunakan untuk

mengkarakteristikan sifat internal dari kristal kuarsa. Tekstur ghost-sphere bisa

berubah menjadi tekstur mosaic dimana pengotor secara bertahap tereliminasi dan

batas-batas kristal yang saling meresap. Beberapa kristal kuarsa dengan tekstur

ghost-sphere menunjukkan pemadaman radial dan memberikan sifat dari tekstur

flamboyan.

- Pseudobladed

Lattice bladed : menampilkan suatu network intersecting silica bladed

dengan rongga polihedral, sebagian diisi dengan comb quartz. Pada sayatan tipis,

setiap bladed terdiri dari serangkaian lipatan paralel yang dipisahkan oleh kristal

kuarsa atau kristal yang telah tumbuh secara simetris disekitar lipatan dan tegak

lurus terhadap lipatan paralel tersebut.

37

- Ghost bladed :

Blades diidentifikasi pada permukaan hand spesimen yang dipoles melalui

konsentrasi pengotor. Blades umumnya tersebar secara acak di dalam agregat

kuarsa dan rongga kecil diantara blades. Di bawah mikroskop, blades dibedakan

oleh matriks berdasarkan perbedaan ukuran butir, bentuk/pengotor. Biasanya,

silica blades memiliki bentuk yang kasar.

- Paralel bladed :

Silica blades paralel dengan suatu kelompok namun kelompok-kelompok

yang berdekatan mungkin memiliki orientasi yang berbeda. Ciri mikroskop dari

tekstur paralel pada dasarnya sama dengan tekstur lattice-bladed: masing-masing

kelompok terdiri dari satu set lipatan paralel, dipisahkan baik oleh kristal kuarsa

persegi panjang atau dengan kristal prismatik dan / atau kristalit yang tumbuh

tegak lurus dengan lipatan.

- Pseudoacicular

Pada sampel megaskopis, agregat mineral silika biasanya berasosiasi

dengan adularia atau hasil lapukannya (serisit atau kaolinit), menunjukkan

kenampakan radial acicular. Dibawah mikroskop, dicirikan oleh penyusunan

butiran halus secara liniar, kadang-kadang rectangular.

- Saccharoidal

Pada sampel megaskopis, tekstur ini terlihat seperti butiran gula. Dibawah

mikroskop, berlimpah kristal yang memanjang dengan bentuk subhedral, secara

acak yang terdistribusi dalam matriks yang lebih kecil yang berbentuk anhedral.

38