28

BAB IV

PROVENAN BATUPASIR FORMASI KANTU

4.1 Pendahuluan

Kata “provenan” berasal dari bahasa Perancis, “provenir” yang berarti asal

muasal (Pettijohn et al., 1987 dalam Boggs, 1992). Dalam geologi, istilah

provenan berarti tempat asal dari material penyusun suatu batuan. Seiring

perkembangan ilmu geologi, arti provenan meluas menjadi lokasi daerah asal

material penyusun, ukuran atau volumenya, litologi dari batuan asal, kondisi

tektonik daerah asal, hingga iklim dan relief dari daerah asal. Studi provenan

sangat penting dalam pemahaman paleogeografi (Boggs, 1992).

Menurut Boggs (1992) dasar dalam melakukan interpretasi lingkungan

tektonik daerah asal adalah asumsi bahwa detritus mineral dan geokimia

mencerminkan tidak hanya litologi batuan asal, tetapi juga kondisi umum

lempeng tektonik. Kondisi tektonik lempeng terdiri dari dua hal: (1) lingkungan

provenan utama (blok kratonik, sistem busur vulkanik, jalur kolisi) dan (2) jenis

batas antar lempeng (passive or rifted continental margin, active or orogenic

continental margin, transform-fault margin). Setiap kondisi tektonik lempeng

utama menghasilkan susunan batuan asal yang berbeda.

Dickinson dan Suczek (1979), dan Dickinson et al. (1983) menyatakan

bahwa seluruh tektonik provenan dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis: blok

kontinental, busur magmatik, dan orogen terdaurkan. Identifikasi kelompok jenis

tektonik provenan tersebut diperoleh dari perajahan komposisi butir batupasir ke

dalam diagram segitiga Q-F-L, Qm-F-Lt, dan Qp-Lv-Ls (Dickinson dan Suczek,

1979).

4.2 Metoda Penelitian

17 sampel sayatan tipis Batupasir Formasi Kantu dari Lintasan Badau dan

Lintasan Kantu yang berasal dari penelitian lapangan Tim Ketungau PSG (2009)

29

di daerah Nanga Kantu, digunakan untuk interpretasi provenan. Setelah didahului

oleh analisis petrografi, dilakukan perhitungan komposisi butir terhadap seluruh

sampel dengan metode perhitungan butir Gazzi - Dickinson (Ingersoll et al, 1984).

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mikroskop polarisasi dan point-

counting stage. Dalam metode ini, butir / kristal monomineral berukuran > 0,0625

mm diidentifikasi dan dihitung sebagai butiran tersendiri meskipun terdapat dalam

suatu fragmen batuan. Komposisi modal batupasir diperoleh dengan menghitung

butir kuarsa, feldspar, dan fragmen batuan hingga total minimal tiga ratus poin per

sayatan. Komposisi modal yang diperoleh akan diplot ke dalam diagram Q-F-L,

Qm-F-Lt, Qp-Lv-Ls (Dickinson dan Suczek, 1979) dan disertai analisis.

4.3 Analisis Petrografi Batupasir Formasi Kantu

Analisis petrografi untuk studi provenan dilakukan terhadap 17 buah sampel

sayatan tipis Formasi Kantu, yang terdiri dari 6 buah sampel sayatan tipis

batupasir dari Satuan Batupasir, dan 11 buah sampel sayatan tipis batupasir dari

Satuan Batupasir - Batulempung.

Klasifikasi sampel batupasir yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Foto dan analisis petrografi seluruh sampel sayatan tipis terkandung dalam

Lampiran A. Hasil perhitungan komposisi modal detritus seluruh sampel sayatan

tipis terkandung dalam Lampiran B. Dari 17 sampel batupasir, 11 buah sampel

diklasifikasikan sebagai sublitharenite, 4 buah sampel diklasifikasikan sebagai

lithic greywacke, dan 2 buah sampel diklasifikasikan sebagai litharenite

(Pettijohn, 1987 dalam Boggs, 1992).

Batupasir Formasi Kantu bertekstur klastik, dengan komposisi butiran 69 –

84%, matriks 7 – 17%, semen 4 – 7 %, dan porositas 3 – 10%. Komposisi butiran

terdiri dari kuarsa (35 – 50%), feldspar (3 – 6%), mika (4 – 8%), fragmen batuan

(18 – 28%), material opak (1 – 3%), dan pada beberapa sampel mengandung

zirkon, epidot, dan turmalin hingga 1 %, serta detritus karbon (5 - 8%). Ukuran

butir umumnya berkisar antara pasir sangat halus hingga pasir sedang (0,0625 –

30

0,4 mm). Kemas butiran tertutup, umumnya long contact dan concavo-convex

contact di beberapa tempat.

Gambar 4.1 Klasifikasi sampel Batupasir Formasi Kantu dari Satuan Batupasir

(simbol hijau) dan Satuan Batupasir – Batulempung (simbol merah) berdasarkan

diagram klasifikasi batupasir Pettijohn (1987 dalam Nichols, 2009).

Kuarsa pada sampel batupasir terdiri atas kuarsa monokristalin (83 – 96%

dari total kuarsa) dan kuarsa polikristalin (4 – 17% dari total kuarsa). Butiran

kuarsa monokristalin hampir seluruhnya memiliki pemadaman bergelombang,

yang mengindikasikan bahwa kuarsa telah mengalami deformasi (Foto 4.1).

Terdapat inklusi mineral pada beberapa butir kuarsa. Kuarsa polikristalin yang ada

umumnya terdiri dari lebih dari 3 kristal kuarsa berukuran < 0,0625mm (Foto

4.2). Batas antar kristal di dalam kuarsa polikristalin berupa sutured contact.

31

Kehadiran feldspar sebagian besar diwakili oleh K-Feldspar (Foto 4.3), dan

hanya sedikit plagioklas yang menunjukkan kembar polisintetik. K-feldspar

umumnya telah mengalami alterasi oleh serisit.

Mika pada sampel batupasir sebagian besar hadir berupa muskovit, dan

hanya sedikit kehadiran biotit. Muskovit berbentuk lembaran, memiliki bias

rangkap tinggi, dan pada beberapa tempat terlihat terbengkokkan akibat tertekan

oleh butiran lain (Foto 4.4). Hal ini menunjukkan bahwa batupasir Formasi Kantu

telah mengalami kompaksi.

Foto 4.1 Kuarsa monokristalin

umumnya memiliki pemadaman

bergelombang, yang 2 butir

diantaranya tampak jelas pada foto

(ditunjukkan huruf a dan b).

(Sampel LS 105 I ; XPL).

a

b

Foto 4.2 Kuarsa polikristalin

(ditunjukkan huruf a) umumnya

memiliki lebih dari 3 butir kristal

kuarsa berukuran < 0,0625mm,

dengan batas antar kristal sutured.

(Sampel LS 19 B ;XPL).a

32

Fragmen batuan yang hadir pada sampel batupasir Formasi Kantu terdiri

dari fragmen batuan sedimen (77 – 92% dari total fragmen batuan) (Foto 4.5),

fragmen batuan metamorf (Foto 4.6) (1 - 11% dari total fragmen batuan), dan

fragmen batuan beku (1 – 5% dari total fragmen batuan). Fragmen batuan sedimen

yang hadir didominasi fragmen batulempung, serpih, dan sedikit rijang.

Foto 4.3 K-feldspar

(ditunjukkan oleh elips kuning)

umumnya telah mengalami

alterasi oleh serisit.

(Sampel LS 105 I ; XPL).

Foto 4.4 Kehadiran muskovit

(ditunjukkan oleh elips kuning)

pada yang tertekan oleh butiran

lain, mengindikasikan proses

kompaksi pada butiran.

(Sampel LS 20 ; XPL).

33

Pada beberapa sayatan terdapat kehadiran mineral berat seperti zirkon,

epidot, dan turmalin. Kehadiran mineral tersebut muncul sebagai inklusi pada

butir kuarsa monokristalin pada beberapa tempat (Foto 4.7 dan Foto 4.8).

Matriks pada batupasir Formasi Kantu hadir berupa material lempung yang

telah mengalami rekristalisasi. Semen pada batupasir Formasi Kantu hadir berupa

mineral lempung autigenik, yaitu serisit berbentuk serabut dengan bias rangkap

yang tinggi, silika autigenik, dan oksida besi pada beberapa tempat.

Kompaksi dan sementasi yang berlangsung selama diagenesa telah

mengurangi porositas primer batupasir Formasi Kantu secara signifikan. Secara

umum, batupasir Formasi Kantu mengandung 3 – 10% porositas sekunder yang

terbentuk sebagai hasil pelarutan feldspar.

Foto 4.5 Fragmen batuan sedimen

(ditunjukkan oleh huruf a) hadir

mendominasi populasi fragmen

batuan (77-92%).

(Sampel LS 20 ; XPL).

.

a

Foto 4.6 Fragmen batuan metamorf

/ metasedimen (butir besar pada

bagian tengah foto) hadir sebesar

1-11% dari populasi fragmen

batuan.

(Sampel LS 105 I ; XPL).

34

4.4 Analisis Komposisi Modal Batupasir Formasi Kantu

Komposisi butir yang dianalisis terdiri dari kuarsa, feldspar, dan fragmen

batuan. Penjelasan parameter butir untuk perajahan kedalam diagram segitiga

provenan Q-F-L, Qm-F-Lt, dan Qp-Lv-Ls diuraikan dalam Tabel 4.1. Hasil

perhitungan komposisi modal detritus diperlihatkan pada Lampiran B dan nilai

persentase komponen untuk diagram segitiga provenan Q-F-L, Qm-F-Lt, dan Qp-

Lv-Ls terkandung dalam Lampiran C. Hasil perajahan komposisi butir kedalam

diagram segitiga provenan Q-F-L, Qm-F-Lt, dan Qp-Lv-Ls diperlihatkan pada

Gambar 4.2 - 4.4.

Foto 4.7 Kehadiran zirkon sebagai

mineral inklusi (ditunjukkan oleh

lingkaran kuning) pada butir kuarsa

monokristalin.

(Sampel LS 20 ; XPL).

Foto 4.8 Kehadiran beberapa

epidot sebagai mineral inklusi

(ditunjukkan oleh lingkaran

kuning) pada butir kuarsa

monokristalin.

(Sampel LS 13 A ; XPL).

35

Tabel 4.1 Definisi Parameter Butir (Dickinson dan Suczek, 1979)

Diagram Q-F-L

Q = Qm + Qp, dengan:

Q = total butir kuarsa

Qm = kuarsa monokristalinQp = kuarsa polikristalin + rijang

F = P + K, dengan:

F = total butir feldspar

P = plagioklasK = K-feldspar

L = Ls + Lv, dengan:

L = total fragmen batuan tidak stabil

Ls = total fragmen batuan sedimen dan metasedimen

Lv = total fragmen batuan vulkanik dan metavulkanik

Diagram Qm-F-Lt

Qm = kuarsa monokristalin

F = total butir feldspar

Lt = L + Qp

Diagram Qp-Lv-Ls

Qp = kuarsa polikristalin

Lv = total fragmen batuan vulkanik dan metavulkanik

Ls = total fragmen batuan sedimen dan metasedimen

36

Gambar 4.2 Hasil perajahan diagram segitiga Q-F-L (Dickinson et al., 1983).

Simbol berwarna hijau mewakili sampel dari Satuan Batupasir dan simbol

berwarna merah mewakili sampel Satuan Batupasir – Batulempung.

Perajahan komposisi modal Batupasir Formasi Kantu ke dalam segitiga Q-

F-L (Gambar 4.2) memperlihatkan bahwa persentase kandungan kuarsa dalam

batupasir yang berasal dari Satuan Batupasir (6 sampel) cenderung lebih tinggi

dibandingkan persentase kandungan kuarsa dalam batupasir yang berasal dari

Satuan Batupasir - Batulempung (11 sampel). Seluruh hasil perajahan sampel

menunjukkan bahwa sumber provenan adalah sebuah daerah orogen terdaurkan

(recycled orogen).

37

Gambar 4.3 Hasil perajahan diagram segitiga Qm-F-Lt (Dickinson et al., 1983).

Simbol berwarna hijau mewakili sampel dari Satuan Batupasir dan simbol

berwarna merah mewakili sampel Satuan Batupasir – Batulempung.

Perajahan komposisi modal Batupasir Formasi Kantu ke dalam segitiga Qm-

F-Lt (Gambar 4.3) menunjukkan bahwa persentase kandungan kuarsa

monokristalin dalam batupasir yang berasal dari Satuan Batupasir cenderung lebih

tinggi dibandingkan batupasir Satuan Batupasir-Batulempung. Seluruh hasil

perajahan sampel menunjukkan bahwa sumber provenan batupasir Formasi Kantu

adalah sebuah daerah kaya kuarsa yang terdaurkan (quartzose recycled).

38

Gambar 4.4 Hasil perajahan diagram segitiga Qp-Lv-Ls (Dickinson dan Suczek,

1979). Simbol berwarna hijau mewakili sampel dari Satuan Batupasir dan simbol

berwarna merah mewakili sampel Satuan Batupasir – Batulempung.

Hasil perajahan komposisi modal Batupasir Formasi Kantu ke dalam

segitiga Qp-Lv-Ls diperlihatkan pada Gambar 4.4. Seluruh hasil perajahan

menunjukkan bahwa sumber provenan batupasir Formasi Kantu merupakan

sebuah daerah orogen kolisi (collision orogen sources).

4.5 Analisis Provenan

Hasil perajahan komposisi modal batupasir yang dijabarkan pada sub-bab

4.4 mengindikasikan bahwa Batupasir Formasi Kantu berasal dari sebuah

lingkungan orogen kolisi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daerah provenan

Batupasir Formasi Kantu merupakan daerah yang memiliki kandungan kuarsa

39

cukup tinggi dan juga mengandung sumber fragmen batuan sedimen, fragmen

batuan metamorf, dan sedikit fragmen batuan beku. Batulempung dan serpih

cenderung tidak resistan terhadap transportasi yang jauh. Oleh karena itu

kehadiran batulempung dan serpih sebagai fragmen batuan sedimen Batupasir

Formasi Kantu mengindikasikan bahwa daerah sumber provenan berada tidak

terlalu jauh dari daerah penelitian.

Kompleks orogen kolisi yang terdekat dengan daerah penelitian adalah

Kompleks Orogen Sarawak (didefinisikan oleh Hutchison, 1995 dalam Banda,

1998) yang di dalamnya terdapat Kompleks Kapuas (di Sarawak dikenal sebagai

Bancuh Lubok Antu) dan cekungan turbidit Kelompok Rajang. Kompleks Kapuas

(Jura – Kapur Awal) mengandung fragmen native berupa batulempung, serpih,

dan batupasir dan fragmen eksotik berupa serpentinit, gabro, basalt, rijang,

batugamping, beserta batuan metamorf yang ekivalen (hasil metamorfosa

fragmen-fragmen yang ada) (Honza et al., 2000). Kelompok Rajang terdiri dari

Formasi Lupar dan Formasi Belaga (Honza et al., 2000). Formasi Lupar (Kapur

Awal – Kapur Akhir) adalah sekuen turbidit dengan litologi batupasir greywacke,

serpih, batulempung, dan batusabak. Pada Formasi Lupar terdapat Kompleks

Mafik Pakong, yaitu kompleks ofiolit dengan kandungan utama gabro dan basalt

bantal (Hutchison, 1996). Formasi Belaga (Kapur Akhir – Eosen Tengah) terdiri

dari Anggota Layar, Kapit, Pelagus, Metah, dan Bawang dengan litologi

batusabak, filit, batupasir (Honza et al., 2000). Tan (1979) mendefinisikan

batupasir Formasi Lupar dan Belaga sebagai batupasir lithic greywacke dan

subgreywacke yang kaya akan kuarsa, memiliki banyak fragmen batuan metamorf

dan rijang, sedikit feldspar, dan sangat sedikit fragmen batuan volkanik. Dilihat

dari litologinya, Kompleks Kapuas dan Kelompok Rajang memiliki semua jenis

butir dan fragmen yang terdapat dalam Batupasir Formasi Kantu.

Berdasarkan alasan – alasan di atas, dapat disimpulkan bahwa sumber

provenan utama Batupasir Formasi Kantu diperkirakan adalah Kompleks Kapuas

dan Kelompok Rajang, yang terletak di sebelah utara daerah penelitan (Gambar

4.5).

40

Interpretasi Kelompok Rajang sebagai sumber provenan Batupasir Formasi

Kantu diperkuat oleh hasil penelitian arah arus purba oleh Heryanto et al. (1993)

yang berkesimpulan endapan di Cekungan Ketungau berasal dari arah utara –

timur laut.

Gambar 4.5 Arah pengendapan utama (anak panah) daerah penelitian (kotak

merah) berasal dari Kelompok Rajang dan Kompleks Kapuas. (Peta geologi

Kalimantan diambil dari Hall dan Nichols, 2002).

Nilai rasio persentase kandungan Q : L dan Qm : Lt pada Satuan Batupasir

lebih besar dibandingkan dengan Satuan Batupasir – Batulempung (Gambar 4.2

dan 4.3). Hal tersebut diperkirakan disebabkan oleh suplai fragmen litik sedimen

yang diterima oleh Satuan Batupasir – Batulempung lebih tinggi, akibat

Kelompok Rajang yang sudah mengalami pengangkatan lebih tinggi dan erosi

yang lebih intensif dibandingkan waktu sebelumnya saat Satuan Batupasir

diendapkan, sehingga menurunkan nilai rasio persentase kandungan Q : L dan Qm

: Lt pada Satuan Batupasir – Batulempung.

41

Akibat kolisi yang terjadi sejak Kapur Akhir, Kelompok Rajang tertekan,

terdeformasi, dan terangkat di antara Blok Luconia (fragmen kontinen Sarawak,

kerak kontinen Laut Cina Selatan, dan Indochina) dan zona Pegunungan

Schwarner (Banda, 1998) (Gambar 4.6). Pertistiwa orogen tersebut dikenal

sebagai Orogen Sarawak (Hutchison, 1995 dalam Banda, 1998). Kelompok

Rajang dan Kompleks Kapuas yang menjadi tinggian pada Eosen Tengah - Eosen

Akhir diperkirakan menjadi sumber provenan utama Batupasir Formasi Kantu di

Cekungan Ketungau.

Gambar 4.6 Penampang diagramatik Pegunungan Schwarner – Blok Luconia

(tanpa skala) pada Eosen Akhir yang menunjukkan arah pengendapan utama

(anak panah) Batupasir Formasi Kantu (bagian dari cekungan tanah muka) yang

berasal dari Kompleks Kapuas (Bancuh Lubok Antu) dan Kelompok Rajang yang

terangkat.