DRAFT MAKALAH DARI HASIL PENELITIAN MANDIRI (2018) - Batuan Mafik dan Ultramafik di

Komplek Melange Lok Ulo, Karangsambung, Kebumen Jawa Tengah

TINJAUAN KETERDAPATAN BATUAN MAFIK DAN

ULTRAMAFIK SEBAGAI KOMPONEN “ASING” DALAM KOMPLEKS MELANGE LUK-ULO – KARANGSAMBUNG

JAWA TENGAH

Johanes Hutabarat1) 1) Laboratorium Geokimia dan Geotermal, FTG-UNPAD

Sari

Kompleks Melange Luk-Ulo merupakan kumpulan dari blok-blok batuan sedimen, batuan beku dan batuan metamorfik yang tercampur secara tektonik yang mana masing-masing blok-nya di batasasi oleh sesar. Batuan-batuan tersebut biasanya sangat terekahkan (highly fractured) dan terhancurkan (disrupted) serta dapat tercampur bersama-sama dalam skala lokal sehingga dinamakan melange (Bahasa Perancis untuk "campuran" atau "bauran"). Blok-blok batuan tersebut baik yang "selingkungan" (native) maupun "asing" (exotic) berukuran kecil hingga beberapa ratus meter tertanam dalam masa-dasar lempungan abu-abu atau hitam yang telah tergeruskan.

Blok-blok batuan beku berupa himpunan batuan mafik terdiri dari gabro, diabas dan basal berstruktur bantal; dan ultramafik mencakup batuan harsburgit terserpentinitkan, serpentinit, dan lersolit, secara umum tersingkap di bagian selatan daerah Komplek Melange Luk-Ulo yang dimasukan kedalam Unit Blok-blok Asing Dalam Melange oleh Asikin. Berdasarkan adanya hubungan genesis atau ko-genesis masing-masing batuannya, maka himpunan batuan mafik dan ultramafik ini dinamakan sebagai Ofiolit Karangsambung Utara.

Kata kunci : Batuan mafik-ultra mafik, melange Lok-Ulo, ofiolit Pendahuluan

Melanges telah menjadi perhatian yang menarik dan kontroversial bagi ahli geologi, sejak Greenly (1919) pertama kali memperkenalkan “autoclastic mélange” (mélange atau "bancuh/percampuran" (“mixture”), Perancis, "é" yang di beri tanda aksen tidak harus). Istilah 'melange' pertama kali di kemukan oleh Greenly (1919) untuk menggambarkan unit batuan yang sangat terganggu di Wales Utara (Kepulauan Anglesy). Setelah di perkenalkan kembali oleh Hsu (1968), istilah melange telah diterapkan di seluruh dunia untuk menunjukkan batuan bancuh (chaotic), bongkah dalam matriks (block-in-matrix). Ada ribuan publikasi tentang berbagai aspek melange, kontribusi yang lebih banyak telah di

publikasikan pada campuran batuan lainya yang secara geologi kompleks dari

bongkah-bongkah batuan yang kompeten tertanam dalam batuan matriks (matrix

rocks) yang lebih lemah, seperti batuan sesar, lahar, dan batuan terlapukan. Secara

khusus, istilah melange telah digunakan untuk menunjukkan unit batuan yang

berhubungan dengan subduksi dari kerak samudera di wilayah sirkum-Pasifik,

seperti pantai barat Amerika Serikat, Selandia Baru, dan Jepang.

Sejak istilah melange di gunakan untuk wilayah sirkum-Mediterania,

istilah ini telah diterapkan untuk berbagai jenis batuan bancuh yang mengandung

berbagai ciri-ciri khusus (Camerlenghi dan Pini 2009 dan referensi di dalamnya),

yang di hasikan dari siklus yang berkepanjangan dari peretakan (rifting),

pengapungan (drifting), subduksi samudera (oceanic subduction), kolisi benua

(continental collision), dan deformasi intrakontinental (intracontinental

deformation); berbeda dari melange Pasifik yang hampir secara eksklusif

berhubungan dengan subduksi. Selain itu, istilah melange kerap kali mendampingi

atau pengganti untuk istilah yang lebih tradisional, seperti wildflysch, schistes a

blocs, agglomerates, argille scagliose, dan olistostromes (lihat Camerlenghi dan

Pini 2009 dan referensi di dalamnya). Sebagian besar dari semua istilah tersebut

menunjukkan bancuh, kebanyakan batuan blok dalam matriks, berhubungan

dengan asal sedimen, asal sedimen-tektonik yang kompleks, dan/atau lumpur

diapirisme (Hsu 1968, 1973, Abbate et al. 1970; Elter dan Trevisan 1973, Naylor

1981; Pini, 1999; Dela Pierre et al. 2007; Camerlenghi dan Pini 2009).

Daerah Karangsambung, atau lebih dikenal sebagai daerah Luh-Ulo, Jawa

Tengah yang meliputi daerah seluas kurang lebih 30 x 10 km2, yang juga

merupakan bagian dari wilayah sirkum Pasifik, di jumpai himpunan batuan

berumur Pra-Tersier yang di tafsirkan sebagai kompleks melange Lok Ulo

(Gambar 1), hasil penunjaman lempeng samudera Hindia ke bawah lempeng

benua Eurasia selama zaman Kapur Atas sampai Paleosen (Asikin, 1974).

Tujuan dari makalah ini adalah untuk menggambarkan secara singkat

litologi penyusun komponen dalam melange Kompleks Melange Luk-Ulo, yang

ditekankan pada komponen melenge batuan “asing” mafik dan ultramafik.

Landasan Teori

Pengertian Melange dan Batuan Beku Ultramafik

Ahli geologi Inggris, Edward Greenly (1861-1951) memperkenalkan

istilah 'melange', yang berarti 'campuran/bancuh' (‘mixture’) ke dalam bahasa

geologi pada tahun 1919 dalam laporan ilmiahnya (memoir) pada geologi

Anglesey (Wales utara) di Inggris Raya. Edward Greenly menciptakan istilah baru

ini untuk membedakan unit batuan campuran yang di bentuk oleh proses tektonik

dari wildflysch yang dibentuk oleh proses sedimen-gravitasi, yang sebagian besar

di deskripsikan di Pegunungan Alpen menurut Kaufmann (Kaufmann 1886).

'Mélange' selanjutnya digunakan oleh ahli geologi Inggris, E.B. Bailey untuk

menggambarkan percampuran tektonik sangat besar (very large tectonic mixtures)

di Turki (Bailey dan McCallien, 1950, Sengör dan Sakinҫ 2001), dan kemudian

secara independen di perkenalkan kembali dan di definisikan ulang pada tahun

1968 oleh Kenneth Jinghwa Hsu, untuk menggambarkan batuan kompleks

Fransiskan, California yang sering di bandingkan dengan batuan Torlesse.

Definisi menurut Hsu’s bahwa mélanges adalah tubuh batuan terdeformasi yang

terpetakan di cirikan oleh kungkungan campuran fragmen atau blok secara

tektonik, yang dapat berkisar hingga beberapa mil panjangnya, dalam matriks

berbutir halus yang tergerus secara menyeluruh/kuat (pervasively), dan umumnya

pelitik. Setiap melange mencakup bongkah asing (exotic) dan selingkungan

(native) serta matriks. Blok selingkungan adalah lapisan getas (brittle) terganggu

yang dulunya lapisan antara (interbedded) dengan matriks terdeformasi secara

lentur (ductilely). Blok asing adalah inklusi tektonik yang terlepas dari beberapa

satuan stratigrafi-batuan asing ke tubuh utama melange. Tubuh lapisan-lapisan

(strata) yang hancur (broken) tidak mengandung blok asing akan tetapi serupa

dengan melange, di definisikan sebagai "broken formation" (Hsu, 1968).

Olistostrome juga merupakan campuran tidak teratur (disordered), akan tetapi

kejadianntya disebabkan oleh longsoran bawah laut sedimen yang tidak

terkonsolidasi (submarine sliding of unconsolidated sediments).

Tubuh melange terletak di lebih dari 60 negara, umumnya dalam sistem

pegunungan modern dan purba (Medley, 1994). Tubuh melange yang terkenal

berada di Kompleks Fransiskan (Franciscan Complex) yang mencakup sekitar

sepertiga dari California Utara. Banyak ahli geologi telah menjelaskan berbagai

aspek melange Fransiskan, seperti Berkeland et al., (1972), Fox (1983), Cloos

(1990), Blake dan Jones (1974), Raymond (1984), Cowan (1985), dan Hsu (1985).

Melanges Fransiskan merupakan laboratorium lapangan yang luar biasa bagi ahli

geologi untuk mempelajari tektonik margin konvergen (convergent margin

tectonics). Melange Fransiskan serupa dengan melange di tempat lain di dunia

dalam hal kemunculan, sifat dan masalahnya yang ada secara global.

Batuan ultramafik telah mendapat banyak perhatian dalam beberapa tahun

terakhir, karena beberapa darinya dianggap mewakili sampel mantel yang

biasanya tidak dapat diakses. Batuan ultramafik dicirikan dengan kandungan

olivin magnesian (Mg2Si-O4) tinggi dan SiO2 yang rendah (kurang dari 45 wt.%)

dan ditemukan di

berbagai lingkungan batuan beku di seluruh dunia. Kebanyakan batuan ultramafik

mempunyai karakteristik baik sebagai batuan beku plutonik maupun batuan

metamorf, dan batuan yang ditemukan di kerak mencakup jenis batuan beku dan

metamorf, sedangkan yang dari mantel adalah batuan metamorf. Banyak batuan

ultramafik saat ini yang tersingkap di permukaan bumi hanya sedikit, dan sangat

terekristalisasi / terserpentinisasi selama emplacement tektonik atau pengangkatan.

Sebagian besar batuan ultramafik awalnya peridotit, terbentuk di mantel

atas, dan kemudian terubah menjadi serpentinit, secara sempurna ataupun

sebagian, oleh fluida kerak selama perjalanannya ke posisi tektoniknya saat ini.

Batuan ultramafik di bagian kerak bumi yang tampak, khas terdapat dalam tubuh

relatif kecil di jalur sempit orogen sedang hingga kuat. Singkapan batuan

ultramafik dapat menempati ratusan kilometer persegi atau kira-kira sekecil

sampel setangan yang tergabung ke dalam zona sesar.

Contoh umum batuan ultramafik adalah peridotites dan pyroxenites dari

kompleks alpine, berlapis; komatites dan basalt ultramafik dari sikuen Greenstone.

Batuan ultramafik, mulai dari komposisi dunit sampai harzburgit hingga lherzolite,

cenderung menunjukkan baik cumulate, tectonite (Raymond, 2002) maupun

penggantian tekstur (Kubo, 2002).

Batuan ultramafik (terutama peridotit dan serpentinit) terdistribusi di

seluruh dunia (Goff & Lackner 1998), yang paling sangat besar dan tersebar luas

adalah peridotites Alpine yang membentuk alas sikuen ofiolit, yaitu lemping

kerak samudera terangkat dan tererosi sepanjang zona subduksi sekarang dan

masa lalu, dan batas lempeng (Coleman 1977). Peridotit alas mewakili keratan

(slices) mantel atas Bumi yang terlepas yang tersingkap oleh proses tektonik

(Dickinson dkk. 1996). Karena peridotit alas terjadi sebagian besar di sepanjang

lempeng atas zona subduksi sekarang dan masa lalu, ofiolit ditemukan sebagai

jalur di sebagian besar dunia, mempunyai dimensi singkapan terputus-putus

maksimum 100 x 1000 km. Dilihat dalam skala singkapan ternyata batuan

ultramafik alas di sabuk ofiolit ditemukan sebagai pita-pita memanjang dan

fragmen-fragmen yang sejajar dengan struktur geologi regional. Proses tektonik

yang menjadikan ofiolit dan singkapan fragmen-fargmen memanjang mantel

peridotit atas sangatlah kompleks dan biasanya memerlukan waktu beberapa juta

tahun untuk mencapainya (Coleman 1977). Menggunakan teori tektonik lempeng,

proses ini relatif mudah untuk memvisualisasikan secara umum, tetapi boleh jadi

sulit untuk memvisualisasikan saat memeriksa tubuh ultramafik di lapangan.

Metode Penelitian

Metoda yang digunakan dalam penelitian ini mencakup :

1. Studi pustaka, dilakukan terhadap berbagai literatur tentang melange dan hasil

penelitian geologi sebelumnnya baik yang dipublikasikan maupun yang tidak

dipulikasikan oleh institusi pemerintah dan perguruan tinggi.

2. Melakukan peninjaunan lapangan pada lokasi singkapan komplek melange

Luk-Ulo, Karangsambung, terutama pada lokasi-lokasi yang telah ditetapkan

sebagai Kawasan Cagar Alam Geologi dan lokasi-lokasi yang biasa dijadikan

kunjungan lapangan bagi mahasiswa berbagai perguruan tinggi.

3. Menggabungkan semua data yang didapat untuk mencoba membuat suatu

tafsiran yang umum.

Tatanan Geologi Umum Geologi Daerah Karangsambung (Luh-Ulo)

Daerah Karangsambung memiliki luas sekitar 30 x 10 km2 dan merupakan

bagian Pegunungan Serayu Selatan yang telah mengalami pengerosian paling

dalam, di tempat mana tersingkap batuan Pra-Tersier. Karangsambung adalah

salah satu dari tiga daerah di Jawa, dimana singkapan batuan Pra-Tersier berada.

Dua daerah lainnya adalah Ciletuh di Jawa Barat dan Bayat (Pegunungan Jiwo) di

Jawa Tengah .

Kerangka geologi daerah Karangsambung dicirikan oleh tatanan struktur

dan stratigrafi yang kompleks. Di daerah tersebut berbagai jenis litologi , fasies,

dan umur batuan berselingan dan berubah dengan cepat. Sejak pertama kali diteliti,

sejumlah hipotesis dan spekulasi telah dikemukakan oleh para geologiwan

Belanda (a.l. Harloff, 1933) untuk menjelaskan tatanan geologi yang kompleks

tersebut. Model evolusi tektonik Jawa Tengah terbaru yang didasarkan pada Teori

Tektonik Global (Asikin, 1974) menunjukkan bahwa kompleks berbagai satuan

batuan yang ada di daerah Karangsambung merupakan kumpulan melange

tektonik dan sedimenter. Kompleks melange itu ditafsirkan sebagai produk

konvergensi Lempeng India-Australia dengan Lempeng Asia yang berlangsung

sejak Akhir Kapur hingga Paleosen (55 juta tahun y.l). Proses pencampuran dan

deformasi kumpulan bancuh (melange) itu diperkirakan merupakan suatu

konsekuensi dari subduksi yang kemudian diikuti oleh penggerusan Lempeng

India-Australia di bawah Lempeng Asia (Asikin, 1991).

Bagian utara dari daerah Karangsambung merupakan daerah yang

sebagian besar dialasi oleh melange tektonik, sedangkan daerah sebelah selatan

umumnya dialasi oleh melange sedimenter dan turbidit. Kedua bagian daerah

tersebut dipisahkan oleh suatu zona sesar. Kumpulan batuan di sebelah utara zona

sesar tersusun oleh litologi yang sangat bervarasi serta tidak memiliki pola

stratigrafi dan struktur koheren termasuk ke dalam Kompleks Melange Luh-Ulo

yang berumur Akhir Kapur hingga Paleosen. Bagian selatan daerah

Karangsambung dialasi oleh melange sedimenter, olistostrom Karangsambung

dan Totogan, yang ditutupi secara tidak selaras oleh Formasi Waturanda dan

Formasi Totogan yang merupakan turbidit vulkaniklastik dan klastik. Batuan-

batuan tersebut diendapkan dalam suatu taji melange akrasioner (Asikin, 1991).

Di daerah Karangsambung dapat dikenal paling tidak dua himpunan sesar

utama: Pertama, sistem yang berarah baratlaut-tenggaran; Kedua, sistem yang

berarah hampir utara-selatan. Sistem sesar yang pertama dipandang merupakan

jejak-jejak atau sisa-sisa sesar naik di dalam suatu zona imbrikasi dari baji

akrasioner yang terjadi selama proses penujaman lempeng berlangsung,

sedangkan sistem yang kedua dipandang merupakan produk tegasan kompresi

utara-sel atan yang terjadi kemudian. Tegasan utara-selatan itu juga merupakan

penyebab terbentuknya lipatan-lipatan yang berarah barat-timur (Asikin, 1991).

Hasil Pembahasan dan Diskusi

Komplek Melange Luk-Ulo

Litologi

Himpunan batuan berumur Pra-ersier yang tesingkap di daerah

Karangsambung, Kebumen, Jawa Tengah, yang kemungkinannya merupakan

formasi batuan tertua di Pulau Jawa, telah diusulkan oleh Asikin (1974) sebagai

satuan tektono-stratigrafi (Gambar 1) yang diberi nama Kompleks Melange Luk-

Ulo. Kompleks melange ini merupakan suatu campuran batuan sedimen, batuan

beku, dan batuan metamorf yang terkumpulkan dan tergeruskan akibat gaya

tektonik. Studi rinci dari Kompleks Melange Luk-Ulo di daerah Karangsambung

telah dibuat oleh Asikin (1974), dan Prasetyadi (2005). Asikin (1974) membagi

Kompleks Melange Luk-Ulo menjadi tiga unit, yaitu : unit melange Jatisamit, unit

melange Seboro dan blok-blok asing dalam melange.

Kompleks Melange Luk-Ulo merupakan kumpulan dari blok-blok batuan

sedimen, batuan beku dan batuan metamorfik yang tercampur secara tektonik

yang mana masing-masing blok-nya di batasasi oleh sesar (Wakita, 2002).

Batuan-batuan ini biasanya sangat terekahkan (highly fractured) dan terhancurkan

(disrupted) serta dapat tercampur bersama-sama dalam skala lokal sehingga

dinamakan melange (Bahasa Perancis untuk "campuran" atau "bauran"). Blok-

blok batuan tersebut baik yang "selingkungan" (native) maupun "asing" (exotic)

berukuran kecil hingga beberapa ratus meter tertanam dalam masa-dasar

lempungan abu-abu atau hitam yang telah tergeruskan (Asikin, 1974, 1994).

Blok-blok batuan sedimen terutama tersingkap di bagian selatan daerah

Komplek Melange Luk Ulo yang termasuk kedalam unit Melange Jatisamit

(Asikin, 1974). Batuannya terdiri dari perselingan batuan pelitik dan batupasir

serta batupasir greywacke dan meta-greywacke (Asikin, 1974); atau perlapisan

batulempung silikaan dan batupasir terdeformasi yang masih memperlihatkan

sebagian perlapisan aslinya yang disebut sebagai broken formation oleh

Harsolumakso dkk. (1995). Batuan sedimen lainnya, terdapat hanya di beberapa

tempat, berupa sedimen pelagos yang terdiri dari rijang berselingan dengan

batugamping merah-jingga.

Blok-blok batuan beku berupa himpunan batuan mafis terdiri dari gabro,

diabas dan basal berstruktur bantal; dan ultramafis mencakup batuan harsburgit

terserpentinitkan, serpentinit, dan lersolit, secara umum tersingkap di bagian

selatan daerah Komplek Melange Luk-Ulo yang dimasukan kedalam Unit Blok-

blok Asing Dalam Melange oleh Asikin (1974). Berdasarkan adanya hubungan

genesis atau ko genesis masing-masing batuannya, maka himpunan batuan mafis

dan ultramafis ini oleh Suparka (1988) dinamakan sebagai Ofiolit

Karangsambung Utara.

Gambar 1. Unit melange Jatisamit; unit melange Seboro dan Blok asing dalam

melange

Gambar 3. Kolom Stratigraphic Komplek Melange Lok Ulo (modifikasi dari

Wakita, 2000).

Studi rinci dari Himpunan batuan mafis-ultramafis ini telah dilakukan oleh

Suparka (1988). Di dalam pembahasannya Suparka menyebutkan bahwa

himpunan batuan mafis-ultramafis (ofiolit) tersingkap dengan baik di Sungai

Pakuruhan, Curugdawa, Medana, Lokidang dan Parakansubah, disebelah utara

desa Karangsambung dengan pola penyebarannya berarah timurlaut-baratdaya

serta memperlihatkan kontak tektonik dengan satuan batuan di sekitarnya. Batuan

ultramafis terutama terdiri dari harsburgit terserpentinkan dan serpentinit yang

sebagaian besar telah terubah cukup kuat dan umumnya terkoyakkan cukup kuat,

ditandai oleh warna hijau kehitaman-mengkilat akibat penggerusan/milonitisasi

yang sangat kuat sehingga menghasilkan antara lain mineral serpentinit

dengan/tanpa klorit; pada beberapa tempat batuan ultramafis juga dijumpai berupa

bongkah-bongkah atau boudin yang memperlihatkan orientasi tertentu (umumnya

berarah timurlaut-baratdaya) sebagai akibat deformasi yang kuat tersebut. Batuan

mafisnya terdiri dari gabro, diabas dan basalt. Gabro kebanyakan terdiri dari gabro

masif; gabro berlapis hanya dijumpai pada beberapa lokasi yang berasosiasi

dengan batuan ultramafis. Diabas merupakan retas yang memotong komplek

gabro masif. Basalt merupakan anggota kompleks ofiolit yang terbanyak, ditandai

oleh singkapan berwarna hitam, kadang-kadang agak kehijauan atau kemerahan

dan memperlihatkan struktur bantal. Hampir semua batuan yang tercakup di

dalam komplek ofiolit memperlihatkan kontak sesar dan gejala deformasi yang

kuat.

Selanjutnya penulis yang sama, di dalam pembahasannya menyimpulkan

bahwa Ofiolit Karangsambung Utara tergolong jenis ofiolit terpisah-pisah

(dismembered ophiolite) dan telah mengalami proses malihan dari fasies zeolit,

sekis hijau dan amfibolit serta berafinitas toleit yang merupakan bagian dari

punggung tengah samudera berumur Kapur Akhir. Di dalam komplek ofiolit ini

kadang-kadang dijumpai bongkah-bongkah batuan sedimen (batulempung,

batupasir ataupun batugamping-rijang merah, konglomerat) dan batuan metamorf

(meta kuarsit, marmer, sekis mika, sekis amfibol, sekis glaukofan).

Blok-blok batuan metamorf sebagain besar tersingkap di bagian utara

daerah Komplek Melange Luk Ulo dan dimasukkan kedalam unit Melange Seboro

(Asikin, 1974). Batuan metamorfnya terdiri dari mulai dari yang berderajat rendah

sampai sedang seperti filit, sekis kristalin, dan marmer sampai yang berderajat

tinggi seperti eklogit dan sekis biru (sekis glaukofan).

Batuan metamorf derajat-rendah filit tersingkap dengan baik di Sungai

Luh-Ulo, G. Sipako, Desa Trenggulun, nampak berwarna kelabu hingga abu-abu,

kelabu tua, berfoliasi dengan banyak pecahan kwarsa (Tjia, 1966); berjenis filit

grafitan (graffitic phyllite), berfoliasi planar, setempat-setempat memperlihatkan

lipatan mikro, juga memperlihatkan adanya efek gerusan yang sangat kuat

(milonitisasi) (Asikin, 1974, 1994). Sekis terutama tersingkap di daerah selatan

Kali Sapi, Kali Bermali, dan Desa Lamuk, berjenis sekis kuarsa-muskovit dan

sekis silimanit; sedangkan sekis yang tersingkap di Kali Brengkok dan Kali

Loning yang umumnya berjenis sekis kuarsa-muskovit mengandung garnet

(Prasetyadi, 2005). Marmer merupakan bagian kecil dari komponen melange yang

tersingkap di Gunung Pencil, Desa Totogon, secara megaskopis berwarna putih-

putih kemerahan, abu-abu terang, kehijauan dan abu-abu (Asikin, 1974, 1994).

Dalam beberapa marmer, terbentuk dari batugamping pasiran, perlapisan

terawetkan sebagai lapisan butiran bulat magnetit atau ilmenit; sedangkan lainnya,

marmer dan sekis merupakan antarlapisan, menunjukkan bahwa material asalnya

selipan batugamping dan batupasir (Ketner, et al., 1976). Batuan metamorf

derajat-tinggi dijumpai sebagai berangkal di Kali Muncar, Desa Seboro, terdiri

dari eklogit, sekis glaukofan dan serpentinit (Asikin, 1974, 1994; Prasetyadi,

2005). Adanya berangkal-berangkal batuan metamorf ini menunjukkan bahwa

asalnya sebagai bongkah tektonik kecil didalam serpentinit tergerus sepanjang

zona sesar yang terdiri dari batuan sekis glaukofan, amfibolit garnet, eklogit

lawsonite dan batuan sekis jadeit-kwarsa-glaukofan (Miyazaki et al., 1998).

Komponen Melange : batuan “asing” Serpentinit

Serpentinit merukan salah satu komponen “asing” melange yang tidak umum

dalam Melange Luk-Ulo. Di beberapa tempat serpentinit terdapat sebagai blok

terisolasi, kecil dan di tempat lain dijumpai sebagai blok berukuran besar.

Singkapan yang paling luas dari serpetinit berada di pinggir jalan yang menuju

Kampung Seboro, pada sisi barat jalan, dekat Desa Pucangan sekitar 10 km

baratlaut UPT Karangsambung. Singkapannya membentuk morfologi perbukitan

rendah yang memanjang ke arah barat-timur. Secara megaskopis serpentinit

berwarna hijau sampai kehitaman, terasa sangat licin dan memiliki kilau lilin;

pada beberapa batuan yang berwarna hijau tua tampak seolah-olah seperti dipoles.

Singkapan serpentinit umumnya nampak terbreksikan secara kuat, sehingga

singkapannya terlihat sebagai bongkah-bongkah dengan bentuk menyudut dan

membaji didalam masa dasar batuan yang sama yang juga tergeruskan dengan

kuat; terkekarkan dengan kuat, dengan bidang-bidang kekar yang licin

mengindikasikan adanya efek gerusan. Serpentinit ini berdasarkan hasil analisis

petrografi merupakan hasil ubahan dari batuan beku peridotit (lersolit atau

harsburgit) (Suparka, 1988); dan telah dikenai dua fase metamorfisma yaitu: fasa

metamorfisma pertama disebabkan oleh kontak dengan lingkungan laut selama

pembentukannya, sedangkan fasa metamorfisma kedua berkaitan dengan

penujaman dan penganjakkan (Asikin, 1974; 1994).

Peridotit, batuan ultramafis, adalah batuan paling melimpah di litosfer.

Penampang melintang khas dari litosfer samudera menunjukkan peridotit ada di

bagaian bawah yang mengalasi kumulat transisi ke gabro, retas saluran basalt

bantal, dan rijang atau batugamping (Gambar 2). Gabro dan basalt terbentuk

sebagai respon atas peleburan sepihak dari peridotit selama divergensi pada

pematang samudera. Peridotit terdiri dari lebih dari 40% olivin dan dapat

mengandung piroksen-orto, piroksen-klino, dan spinel dan/atau garnet (Best dan

Christensen, 2001). Tiga jenis utama dari peridotit berdasarkan komposisi modal

olivin dan piroksen adalah dunit, harzburgit, dan lherzolit (Gambar 3).

Gambar 2. Penampang melintang bagian ofiolit seperti yang didefinisikan oleh

Penrose field conference (Anonymous, 1972; Best dan Christiansen,

2001; Moores, 2002). Penampang melintang tebalnya sekitar 5 km.

Gambar 3. Kalsifikasi peridotit IUGS terdiri dari olivin, piroksen-orto, dan

piroksen-klino (Le Maitre, 1989).

Dimana litosfer samudera mendingin dan kemudian tenggelam di zona subduksi

di bawah lempeng yang kurang padat, peridotit tersubduksi mencapai kedalaman

di mana terkena tekanan tinggi dan suhu. Proses subduksi dan divergen

merupakan siklus di mana batuan mantel terkena perbedaan tekanan dan suhu, dan

sebagian meleleh. Namun, siklus ini sering terganggu oleh kolisi yang terjadi pada

batas lempeng konvergen, selama peridotit dapat/mungkin terobduksi ke atas

kerak yang ringan (Gambar 4). Fragmen dari litosfer samudera terobduksi disebut

ofiolit dan banyak contoh tersingkap pada batas lempeng konvergen saat ini dan

purba (Cox et al., 1984; Moores, 2002; Spaggiari et al., 2004). Jarang, intrusi

ultramafik membawa batuan mantel ke litosfer (Karson et al., 1983; Reiners et al.,

1996). Hidrasi peridotit membuat serpentinit, batuan dengan sifat reologi dan fisik

yang berbeda. Pemekaran tengah samudera dan obduksi memfasilitasi pertemuan

peridotit dan air.

Gambar 4. Model tektonik untuk penempatan serpentinit (Wakabayashi dan Dilek,

2003; Oakley et al., 2007). (a). Penempatan Tethyan atau kolisi, (b).

Penempatan Cordilleran atau akresi, (c). Penenpatan pematang-palung,

(d). Serpentinit seamounts dekat palung, (e). Detail dari (d)

menunjukkan penempatan diapir lumpur.

Serpentinisasi adalah proses di mana mineral-mineral ultramafis berubah menjadi

mineral serpentine. Serpentinit adalah batuan metamorf yang terbentuk dari

hidrasi peridotit, serta gabro, marmer, dan dolomit silikaan pada kondisi

metamorfik derajat-rendah (O'Hanley, 1996). Dalam protolith peridotit, olivin dan

piroksen terubah menjadi lizardit, krisotil, dan antigorit, yang merupakan mineral

pembentuk batuan serpentinit. Lizardit dan krisotil ditemukan di batuan sub-fasies

sekis hijau (O'Hanley, 1996). Sedangkan antigorit adalah mineral serpentin yang

hanya hadir dalam serpentinit fasies sekis hijau dan amfibolit (Evans, 1977),

lizardit dan antigorite hadir dalam serpentinit fasies sekis biru (O'Hanley, 1996).

Pada umumnya lizardite terbentuk pada suhu 50-300°C oleh hidrasi peridotit,

krisotil dalam urat dan penggantian terbentuk pada suhu 0-400°C, sedangkan

pembentukan antigorit oleh rekristalisasi dari peridotit dan hidrasi peridotit pada

suhu 250-600°C (Evans, 2004), (Gambar 5).

Gambar 5. Diagram PT untuk mineral serpentine (Evans, 2004). Daerah

berbayang menunjukkan ketidakpastian di lokasi reaksi. Liz =

lizardite, Tlc = bedak, Atg = antigorite, Brc = Brucite, Fo =

Forsterite.

Selama serpentinisasi air mengalir melalui retakan dan batas butiran yang

mempengaruhi bagian luar batuan kemudian berjalan menuju bagian dalam.

Serpentinisasi meningkatkan volume dari batuan yang terpengaruh (O'Hanley,

1992). Dalam banyak contoh, bagian tengah massa batuan yang terserpentinkan

sebagian, atau sama sekali tidak terserpentinkan, karena kurangnya air yang

mencapai ke bagian tengah massa batuan. Perbedaan serpentinisasi dan perubahan

parsial dalam volume dari bagian luar sampai ke bagian dalam massa batuan

menimbulkan pola inti (kernel pattern) di mana bagian inti kurang terserpentinkan

dan bagian tepinya diisi oleh urat-urat serpentin dan retakan (fracture) (Gambar 6)

(O'Hanley, 1992). Dengan demikian, perubahan ini membuat heterogenetitas yang

didefinisikan oleh derajat serpentinisasi yang berbeda-beda di seluruh batuan.

Gambar 6. Pola Kernel di mana inti dikelilingi oleh tepi yang lebih

terserpentinkan, urat-urat dan retakan yang dihasilkan oleh

serpentinisasi yang berbeda (dimodifikasi dari O'Hanley, 1992).

Pola garis-bersilang mewakili tepi terserpentinkan. Pola dengan

kotak hitam merupakan inti tak terserpentinkan. Pita-pita hitam

merupakan retakan.

Proses pembentukan dan penempatan serpentinit telah dipelajari dalam

tatanan geologi yang berbeda (O'Hanley, 1996; Oakely et al., 2007).

Serpentinisasi dapat terjadi pada pematang samudera pemekaran-lambat dan

terutama di sepanjang pematang-sesar transform (Aumento dan Loubat, 1971;

Hébert et al., 1990; Charlou et al., 1998). Tubuh serpentinit umumnya dialih

tempatkan (emplaced) selama obduksi dari ofiolit dimana apungan litosfer

samudera tersesar naikan ke atas lempeng yang melindasnya (overriding)

(O'Hanley, 1996; Wakabayashi dan Dilek, 2003; Gambar 3a). Jika ofiolit itu

dialih tempatkan sebagai bagian dari melange, maka potongan litologi-litologi

yang berbeda dapat terpecah dan tergabung ke dalam massa yang terobduksi

(Gambar 3b, dan c).

Serpentinisasi juga dapat terjadi dalam xenolith peridotit dalam basalt,

dalam intrusi ultramafis, dan endapan kimberlite (O'Hanley, 1996; Stripp et al.,

2006). Dehidrasi lemping menunjam di bawah mukabusur dan air yang mengalir

melalui retakan dalam mukabusur yang meluas dapat terserpentinkan sebagian

baji mantel (mantel wedge) yang mengakibatkan diapirs lumpur (mud diapirs)

serpentinit (Oakley et al., 2007). Lumpur serpentinit dapat terbentuk dari reduksi

ukuran butir dari serpentinit massif selama pensesaran di bawah mukabusur.

Diapir lumpur serpentin telah dijelaskan dari mukabusur Palung Mariana (Fryer et

al., 1985; Gambar 3d, dan e). Selama diapirisme, serpentinit naik secara vertikal

karena perbedaan kerapatan antara serpentinit dan batuan di atasnya (Boillot et al.,

1980; Reston et al., 2001). Jika serpentinit tersingkap, maka rentan untuk pecah,

dan nendat (slump) menuruni lereng membentuk aliran rombakan yang

merupakan pembentuk kebanyakan klast serpentinit (Lockwood, 1971).

Serpentinit dalam kompleks melange Luk-Ulo di Karangsambung

merupakan blok batuan asing dari kerak samudera dan mantel (ofiolit) yang akresi

(acreted) ke tepian benua. Serpentinit ini berasal dari dasar ofiolit, yang

merupakan potongan dari kerak samudera (Hindia) yang berumur 81±4,06 –

85,03±4,25 jt (Suparka, 1988).

Kesimpulan

Batuan mafik-ultramafik di dalam kompleks melange Luk-Ulo di

Karangsambung

terdiri dari peridotit dan serpentinit, yang berasosiasi erat dengan gabro, basalt

berstruktur bantal dan batuan metamorf sekis.

Aktivitas hidrotermal di zona subduksi telah mengubah secara sempurna

mineralogi batuan kerak dalam dan mantel menjadi serpentinit, membuatnya jauh

lebih ringan dan lebih plastis.

Pensesaran yang ekstensif, dan mungkin, gerakan diapirik ke atas dari

batuan yang secara relatif ringan ini telah menyebabkan naiknya ke permukaan

bumi.

Daftar Pustaka

Asikin, S., Handoyo, A., Busana, H., and Gafoer, S., 1992. Geologic Map of

Kebumen Quadrangle Java. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi,

Bandung.

Asikin, S., 1974. Evolusi Geologi Jawa Tengan dan Sekitarnya, Ditinjau Dari Segi

Teori Tektonik Dunia Baru. Disertasi Doktor, Dept. Teknik Geologi, Fakultas

Teknologi Industri, ITB. tidak diterbitkan. 103 hal.

Hamilton, W. 1979. Tectonics of the Indonesian Region. United States Geological

Survey Professional Paper 1078, 345 pp.

Hehuwat, F. H. A. 1986. An overview of some Indonesian melange complexes: A

contribution to the geology of meÂlange. Memoir of the Geological Society of

China 7, 2-700.

Ketner K. B., Kastowo, Modjo, S. et al. 1976. Pre-Eocene rocks of Java,

Indonesia. Journal of Research US Geological Survey 4, 605-14.

Miyazaki, K., Zolkarnaen, I. Sopaheluwakal, J. & Wakita K. 1996. Pressure-

temperature conditions and retrograde paths of eclogites, garnet±glaucophane

rocks and schists from South Sulawesi, Indonesia. Journal of Metamorphic

Geology 14, 549-63.

Miyazaki, K., Zolkarnaen, I. Sopaheluwakal, J. & Wakita K. 1998. A

jadeite±quartz±glaucophane rock from Karangsambung, Central Java, Indonesia.

The Island Arc 7, 224-31.

Suparka, M. E. 1988. Study on petrology and geochemistry of North

Karangsambung Ophiolite, Luk Ulo, Central Java, Ph. D. thesis, Institute of

Technology in Bandung (in Indonesian with English abstract).

Tjia, H.D.,1966, Structural analysis of the pre Tertiary of the Luk Ulo area,

Central Java, Dis. Doktor, Dept.Teknik Geologi ITB (tidak diterbitkan).

Daftar Pustaka Karangsambung

van Bemmelen, R. W. 1949. The Geology of Indonesia. Government Printing

Office, The Hague.

Wakita, K., Munasri and Bambang, W. 1994b. Cretaceous radiolarians from the

Luk±Ulo Melange Complex in the Karangsambung area, Central Java, Indonesia.

Journal of Southeast Asian Earth Sciences 9, 29-43.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih disampaikan kepada Pimpinan Fakultas Teknik Geologi

(FTG), Universitas Padjadjaran, khususnya Prof. Dr. Ildrem Safri, Ir., DEA.,

selaku Kepala Departemen Geologi Sains-FTG, yang telah memberikan

kesempatan melaksanakan penelitian kepada kami dengan dana Departemen

Geologi Sains FTG Unpad.