universitas diponegoro petrogenesis batuan metamorf...

UNIVERSITAS DIPONEGORO

PETROGENESIS BATUAN METAMORF PADA

PEGUNUNGAN WONDIBOI, TELUK WONDAMA, PAPUA

BARAT

TUGAS AKHIR

ZUNA LIHARDO PURBA

21100112130046

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

MARET 2017

ii




BARAT

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana

ZUNA LIHARDO PURBA

21100112130046

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

MARET 2017

iii




BARAT

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Menyelesaikan

Pendidikan Sarjana Program S-1 Pada Fakultas Teknik

Departemen Teknik Geologi

Universitas Diponegoro

Oleh :

Zuna Lihardo Purba

21100112130046

Telah disetujui dan disahkan pada

Hari/Tanggal:

Menyetujui,

Dosen Pembimbing I

Yoga Aribowo, S.T., M.T.

NIP. 197906172005011003

Dosen Pembimbing II

Tri Winarno, S.T., M.Eng.

NIP. 197909172008121004

Mengetahui,

Ketua Departemen Teknik Geologi

Najib, ST.,M.Eng.,Ph.D

NIP. 197710202005011001

iv

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

Nama : Zuna Lihardo Purba

NIM : 21100112130046

Departemen : Teknik Geologi

Judul Skripsi : Petrogenesis Batuan Metamorf pada Pegunungan

Wondiboi, Teluk Wondama,Papua Barat

Telah berhasil dipertahankan dihadapan Tim Penguji dan diterima sebagai

bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Strata

(S1) pada Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas

Diponegoro.

TIM PENGUJI

Pembimbing I : Yoga Aribowo, S.T., M.T. ( )

NIP. 197906172005011003

Pembimbing II : Tri Winarno. S.T., M.Eng. ( )

NIP. 197909172008121004

Penguji : ( )

Semarang, 2016

Ketua Departemen Teknik Geologi

Najib, ST.,M.Eng.,Ph.D

NIP. 197710202005011001

v

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Tugas Akhir/Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.


NIM : 21100112130046

Tanda Tangan :

Tanggal : 1 Maret 2017

vi

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMISI

Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan di

bawah ini :


NIM : 211001121300746

Departemen : Teknik Geologi

Fakultas : Teknik

Jenis Karya : Tugas Akhir / Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-ecxlusive

Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Petrogenesis Batuan Metamorf pada Pegunungan Wondiboi, Teluk Wondama,

Papua Barat.

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak bebas Royalti /

Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan

nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Semarang

Pada Tanggal : 1 Maret 2017

Yang menyatakan,

Zuna Lihardo Purba

NIM. 21100112130046

vii

KATA PENGANTAR

Laporan Tugas Akhir sebagai syarat kelulusan S-1 Program Studi Teknik

Geologi Universitas Diponegoro ini berjudul:

“Petrogenesis Batuan Metamorf pada Pegunungan Wondiboi, Teluk

Wondama, Papua Barat”.

Penelitian ini dilaksanakan di Pegunungan Wondiboi, Teluk Wondama,

Papua Barat. Penelitian ini membahas mengenai bagaimana proses terbentuknya

batuan metamorf yang terdapat pada lokasi penelitian. Hal yang dilakukan untuk

mencapai tujuan penelitian ini berupa pemetaan geologi untuk mengetahui kondisi

geologi daerah penelitian dan analisis petrografi untuk mengetahui struktur,

tekstur serta komposisi mineral pada batuan metamorf pada daerah penelitian

sehingga akan diketahui batuan asal , fasies metamorfisme dan setting tektonik

dari pemebentukan batuan metamorf yang ada pada daerah penelitian.

Semoga laporan tugas akhir ini berguna tidak hanya di lingkungan kampus

tetapi juga untuk kepentingan umum.

Semarang, 2017

Penulis

viii

UCAPAN TERIMA KASIH

Dalam pelaksanaan dan penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Tuhan Yang Maha Kuasa yang selalu memberikan rahmat, berkat dan kasih

karunia-Nya.

2. L. Purba dan T. Rumahorbo, kedua orang tua yang selalu berdoa untuk saya

dan juga dukungannya baik moral maupun materil semoga selalu diberkahi

dan diberikan kebahagian oleh Tuhan dalam menjalani hari tua.

3. Najib, S.T., M.Eng.,Ph.D. selaku Ketua Departemen Teknik Geologi

Universitas Diponegoro.

4. Yoga Aribowo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I atas saran dan semua

ilmu yang telah diberikan dalam penyusunan tugas akhir ini.

5. Tri Winarno, S.T., M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II atas saran dan semua


6. Ir. Tjoek Aziz Soeprapto, M.Sc. selaku Dosen Penguji atas saran dan semua


7. Seluruh dosen dan staff karyawan tata usaha Departemen Teknik Geologi

Universitas Diponegoro yang telah memberikan pengajaran, pelayanan dan

ilmu yang bermanfaat.

8. Seluruh Tim Ekspedisi NKRI Koridor Papua Barat terkhusus Subkorwil 6

Teluk Wondama, atas semua kerjasamanya selama enam bulan di Teluk

Wondama semoga menjadi cerita dan kenangan yang tak terlupakan.

9. Tim Penelitian Geologi Ekspedisi NKRI Teluk Wondama Mas Haris, Bg

Andris, Serda Andrian, Pratu Budiawan, Brigpol Kadek dan Serka Dodhy

yang selalu menjadi teman selama di lapangan semoga sukses selalu

dimanapun kalian berada.

10. Anak-anak kontrakan PERMATA atas semua bentuk dukungan dan fasilitas

yang disediakan dalam penyusunan tugas akhir ini. Makasih semuanya.

ix

11. Teman-teman Angkatan 2012 Teknik Geologi Universitas Diponegoro yang

selalu menjadi penghibur dan penyemangat selama hari-hari baik dan buruk

diperkuliahan “apapun yang kalian lakukan nantinya semoga selalu bahagia”.

12. HMTG MAGMADIPA atas segala cerita dan pengalamannya selama di

perkuliahan.

13. Terimakasih untuk semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu,

semoga senantiasa dalam kasih karunia-Nya.

Semarang, 2016

Penulis

x

HALAMAN PERSEMBAHAN

Laporan Tugas Akhir ini Penulis persambahkan:

L. Purba

T. Rumahorbo

Roni Anju Purba

Lukki Hariando Purba

Angkatan 2012 Teknik Geologi

Universitas Diponegoro

HMTG “MAGMADIPA”

“To see the world, things dangerous to comes to, to see

behind the walls, draw closer, to find each other and to feel”

Purpose of life

xi

ABSTRAK

Salah satu daerah yang tersusun oleh batuan metamorf di daerah Papua

terdapat di Pegunungan Wondiboi, Kabupaten Teluk Wondama. Pegunungan

Wondiboi yang tersusun oleh Formasi Genes Wandamen yang masih berumur

Tersier, sehingga sangat menarik untuk diketahui bagaimana proses

pembentukannya/petrogenesisnya yang mencakup batuan asal/protolith,

derajat/fasies metamorfisme dan juga setting tektonik pembentukan batuan

metamorf.

Metode penelitian yang dilakukan adalah pemetaan geologi untuk

mengetahui kondisi geologi daerah penelitian meliputi sebaran litologi,

geomorfologi, struktur geologi dan juga dilakukan analisis petrografis untuk

mengetahui struktur, tekstur dan komposisi mineral dan batuan untuk menentukan

batuan asal/protolith menggunakan klasifikasi Robertson (1990) dan derajat/fasies

metamorfisme menggunakan zonasi mineral Barrow dan petrogenetik grid batuan

metamorf. Dengan menggunakan pendekatan terhadap setting tektonik regional,

geologi daerah penelitian dan analisis petrografis kemudian ditentukan setting

pembentukan batuan metamorf yang ada di Pegunungan Wondiboi.

Dari hasil pemetaan geologi didapatkan bahwa geomorfologi daerah

penelitian tersusun oleh Satuan Bentuklahan Dataran Bergelombang Kuat Kipas

Koluvial dan Satuan Bentuklahan Pegunungan Sangat Curam Blok Sesar

sedangkan untuk sebaran litologi terdiri dari Satuan Endapan Koluvial, Satuan

Litologi Sekis dan Satuan Litologi Genes. Struktur geologi yang ditemukan yaitu

foliasi dengan arah Tenggara-Baratlaut dan sesar normal yang berarah relative

Utara-Selatan. Dari hasil analisis petrografis didapatkan pada Satuan Litologi

Genes didominasi oleh mineral kuarsa, mika dan felspar berdasarkan Robertson

(1999) bernama pelite dan semipelite yang merupakan batuan metamorf dengan

batuan asal batulempung dan juga pssamite merupakan batuan metamorf dengan

batuan asal batupasir. Sedangkan satuan litologi sekis yang didominasi oleh

mineral kuarsa+felspar, mika, dan kalsit memiliki nama calcareous pelite

merupakan batuan metamorf dengan batuan asal napal. Satuan litologi genes

terdiri dari mineral biotit, muskovit, garnet, kuarsa, k-felspar, kyanit, silimanit dan

cordierit berada pada zona kyanit dan silimanit dengan fasies amfibolit sampai

granulit sedangkan satuan litologi sekis dengan komposisi mineral biotit,

muskovit, grafit, kalsit, kuarsa dan klorit termasuk dalam zona biotit dengan fasies

transisi antara greenschist dan amfibolit. Batuan metamorf pada Pegunungan

Wondiboi ini terbentuk pada setting tektonik Kolisi hasil Orogenesa Melanesia

pada Zaman Tersier.

Kata Kunci : Batuan metamorf, protolith, fasies metamorfisme, setting tektonik.

xii

ABTRACT One region that composed by metamorphic rock in Papua, found in

Wondiboi Mountains, Wondama Bay. Wondiboi Mountains which composed by

Wandamen Genes Formation) was still Tertiary, so that very interesting to knew

how the petrogenesis which includes of protolith, facies metamorphism and also

the tectonic setting.

The method of this research was geological mapping to determined the

geological conditions of the research area includes the distribution of lithology,

geomorphological, geological structure and also petrographic analysis to knew

the structures, textures, and composition of rock and mineral to determined the

protolith used Robertson (1990) classification and facies metamophism used

Barrow (1990) mineral zoning and petrogenetik grid of metamorphic rock. By

used the approach of regional tectonic setting, the geological research area and

the petrograpic analysis to determined the setting of metamorphic rock forming in

Wondama Mountains.

From the result of geological mapping found that the geomorphological of

the research area covered by strongly undulating terrain coluvial fan landforms

unit and very steep mountains fault block landforms unit while the lithologhy was

covered by Coluvium Deposits Unit, Schist Unit and Gneiss Unit. The geological

structure which found was foliation with SouthEast-NorthWest direction and

normal fault North-South relatife direction. From the petrographic analysis the

Gneiss unit is dominated by quartz, feldspar and mica minerals based on

Robertson (1990) named pelite and semipelite which was the metamorphic rock

with protolith was claystone and also pssamite which is the metamorphic rock

with protolith was sandstone. While the schist unit which dominated by

quartz+feldspar, mica and calcite minerals named calcareous pelite was the

metamorphic rock with protolith napal. The gneiss unit composed by biotite,

muscovite, garnet, quartz, k-feldspar, kyanite, silimanite and cordierite was at

kyanite zone and silimanite zone with amphibolite to granulite facies while schist

unit composed by biotite, muscovite, graphite, calcite, quartz was at biotite zone

with greenschist to amphibolite facies. The Metamorphic Rock in Wondiboi

Mountains formed by Melanesia Oregens Subduction tectonic setting in Tertiery.

Keywords: Metamorphic rock, protolith, metamorphism facies, tectonic setting.

xiii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS............................................. iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI...................... v

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vi

UCAPAN TERIMA KASIH............................................................................. vii

HALAMAN PERSEMBAHAN........................................................................ ix

ABSTRAK ......................................................................................................... x

ABSTRACT ........................................................................................................ xi

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL..............................................................................................xvi

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Masalah Penelitian .................................................................................. 2

1.3 Objek Penelitian ...................................................................................... 2

1.4 Maksud Penelitian ................................................................................... 2

1.5 Tujuan Penelitian .................................................................................... 2

1.6 Ruang Lingkup Penelitian ....................................................................... 2

1.6.1 Lingkup Wilayah ............................................................................ 2

1.6.2 Batasan Penelitian .......................................................................... 3

1.7 Penelitian Terdahulu ............................................................................... 3

1.8 Sistematika Penulisan.............................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6

2.1 Batuan Metamorf ................................................................................... 6

2.1.1 Pengertian ...................................................................................... 6

2.1.2 Sifat Batuan Metamorf .................................................................. 6

2.1.3 Proses Metamorfisme .................................................................... 6

2.1.4 Tahapan Metamorfisme ................................................................ 7

2.1.5 Tipe Metamorfisme ....................................................................... 10

2.1.6 Strukur Batuan Metamorf ............................................................. 13

2.1.7 Tekstur Batuan Metamorf ............................................................. 16

2.2 Petrogenesis Batuan Metamorf .............................................................. 19

2.2.1 Protolith/Batuan Asal .................................................................... 19

2.2.2 Derajat Metamorfisme .................................................................. 20

2.2.3 Fasies Metamorfisme .................................................................... 22

2.3 Geologi Regional ................................................................................... 26

2.4 Hipotesis Penelitian .............................................................................. 28

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 29

3.1 Alat dan Bahan Penelitian ................................................................. 29

xiv

3.1.1 Alat ......................................................................................... 29

3.1.1 Bahan ...................................................................................... 29

3.2 Metodologi Penelitian ...................................................................... 30

3.2.1 Tahap Pendahuluan ................................................................ 30

3.2.2 Tahap Pengambilan Data ........................................................ 30

3.2.3 Tahap Pengolahan Data .......................................................... 30

3.2.1 Tahap Penyajian Hasil ............................................................ 36

3.3 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 36

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... 38

4.1 Geologi Daerah Penelitian ............................................................... 38

4.1.1 Geomorfologi .......................................................................... 38

4.1.2 Litologi ..................................................................................... 42

4.1.3 Struktur Geologi ....................................................................... 44

4.2 Analisis Petrografi Batuan ................................................................ 49

4.2.1 Sampel Batuan STA 3 .............................................................. 49



4.2.4 Sampel Batuan STA 16 ............................................................ 52






4.2.10 Sampel Batuan STA 31 .......................................................... 56

4.3 Genesis Batuan Metamorf ................................................................. 57

4.3.1 Batuan Asal/Protolith............................................................... 57

4.3.2 Derajat dan Fasies Metamorfisme ............................................ 62

4.3.3 Setting Tektonik ....................................................................... 68

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 74

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 74

5.2 Saran ........................................................................................................ 75

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 76

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lokasi Penelitian Pegunungan Wondiboi, Teluk Wondama, Papua

Barat ................................................................................................... 3

Gambar 2.1 Persebaran temperatur yang dihasilkan oleh sebuah intrusi

terhadap country rock ......................................................................... 8

Gambar 2.2 Gradien geotermal (Winter, 2010) ..................................................... 9

Gambar 2.3 Tipe Metamorfisme dan lokasi pembentukannya (Butcher

dan Grapes, 2011) ............................................................................... 10

Gambar 2.4 Zona metamorfisme kontak (Butcher dan Grapes, 2011) .................. 11

Gambar 2.5 Struktur slaty cleavage (Endarto, 2004) ............................................. 13

Gambar 2.6 Struktur phylitic (Endarto, 2004) ....................................................... 14

Gambar 2.7 Struktur schistosic dan sketsa pembentukan struktur (Endarto,

2004) ................................................................................................... 14

Gambar 2.8 Struktur gneissic dan sketsa pembentukan struktur (Endarto,

2004) ................................................................................................... 15

Gambar 2.9 Struktur granulose (Endarto, 2004) .................................................... 15

Gambar 2.10 Struktur Milonitic (Endarto, 2004) ..................................................... 16

Gambar 2.11 Tekstur pada batuan metamorf (Bucher dan Grapes, 2011) .............. 18

Gambar 2.12 Grafik P dan T yang menunjukkan derajat metamorfisme

dan 3 zona kondisi metamorfisme (Desmond dkk, 2007) .................. 21

Gambar 2.13 Lokasi pembentukan fasies-fasies metamorfisme pada zona

subduksi (Winter, 2010) ..................................................................... 22

Gambar 2.14 Grafik P-T Fasies Metamorfisme (Winter,2010) ............................... 25

Gambar 2.15 Peta geologi regional lembar Stenkolol (Robinson dkk, 1990) .......... 27

Gambar 3.1 Klasifikasi penamaan batuan metamorf dengan protolith batuan

sedimen (Robertson, 1990) ................................................................. 32

Gambar 3.2 Klasifikasi penamaan batuan metamorf dengan protolith batuan

beku (Robertson, 1990) ...................................................................... 33

Gambar 3.3 Fasies metamorfisme (Eskola, 1915) ................................................. 34

Gambar 3.4 Diagram petrogenetik grid (Bucher dan Grapes, 2011) ..................... 55

Gambar 3.5 Diagram alir penelitian ...................................................................... 37

Gambar 4.1 Satuan Bentuklahan Dataran Bergelombang Kuat Kipas Koluvial .... 39

Gambar 4.2 Satuan Bentuklahan Pegunungan Sangat Curam Blok Sesar ............. 40

Gambar 4.3 Peta Geomorfologi daerah penelitian ................................................. 41

Gambar 4.4 Satuan Endapan Koluvial ................................................................... 42

Gambar 4.5 Satuan Litologi Sekis .......................................................................... 43

Gambar 4.6 Satuan Litologi Genes ....................................................................... 45

Gambar 4.7 Foliasi pada batuan Genes dengan arah Tenggara-Baratlaut.............. 46

Gambar 4.8 Analisis struktur foliasi dengan gaya utama berarah Baratdaya-

Timurlaut ........................................................................................... 46

Gambar 4.9 Kenampakan sesar normal di daerah penelitian ................................ 47

Gambar 4.10 Peta Geologi daerah penelitian ........................................................... 48

Gambar 4.11 Kenampakan petrografis batuan STA 3 ............................................. 50


xvi


Gambar 4.14 Kenampakan petrografis batuan STA 16 ........................................... 52







Gambar 4.21 Plotting tipe genes berdasarkan Diagram QFM Robertson

(1990) ................................................................................................. 59

Gambar 4.22 Kenampakan pelite, semipelite dan pssamite a) dilapangan b)

dan c) mikroskopis ............................................................................. 60

Gambar 4.23 Ploting tipe Sekis berdasarkan Diagram QMC Robertson

(1990) ................................................................................................. 61

Gambar 4.24 Calcareous pelite dilapangan dan petrografi ...................................... 62

Gambar 4.25 Struktur batuan dan mineral a) foliasi, b) myrmekit, c) Mica

fish, d) boudin ..................................................................................... 63

Gambar 4.26 Perubahan mineral a) muskovit menjadi biotit, b) felspar

menjadi muskovit dan c) felspar menjadi biotit ................................ 64

Gambar 4.27 Petrogenetik grid untuk sampel genes dan sekis di Pegunungan

Wondiboi ............................................................................................ 67

Gambar 4.28 Fragmen batuan a) Eklogit dan b) Amfibolit yang ditemukan di

Endapan Koluvial ............................................................................... 68

Gambar 4.29 Mineralisasi pirit dan kalkopirit, b) enapan sulfur, c) batuan

mulai terubahkan menjadi lempung akibat alterasi d)

mineralisasi anhidrit secara petrografis .............................................. 70

Gambar 4.30 Kondisi pembentukan batuan metamorf di Pegunungan

Wondiboi ............................................................................................ 70

Gambar 4.31 Subduksi Orogenesa Melanesia merupakan pembentuk batuan

metamorf di Pegunungan Wondiboi (Dow dkk, 1983) ...................... 71

Gambar 4.32 Perkembangan tektonik tersingkapnya batuan metamorf di

Pegunungan Wondiboi (Dow dkk, 1983) ........................................... 72

Gambar 4.33 Perkembangan pembentukan batuan metamorf di Pegunungan

Wondiboi, Papua Barat ....................................................................... 73

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Penelitian terdahulu pada daerah sekitar penelitian ............................... 4

Tabel 2.1 Komposisi kimia batuan asal metamorf (Bucher dan Grapes,

2011)........................................................................................................ 20

Tabel 3.1 Zonasi mineral untuk penentuan tingkat metamorfisme (Barrow,

1983)........................................................................................................ 34

Tabel 3.2 Setting geologi pembentukan batuan metamorf (Bucher dan

Grapes, 2011) .......................................................................................... 36

Tabel 4.1 Zonasi mineral berdasarkan Barrow (1983) pada batuan metamorf

di Pegunungan Wondiboi ........................................................................ 66

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Peta Geologi .................................................................................78

Lampiran 2 Peta Geomorfologi .......................................................................80

Lampiran 3 Hasil deskripsi Petrografis sampel batuan ...................................82

universitas diponegoro petrogenesis batuan metamorf...

Documents