Struktur geologi regional halmahera PDF

Preview

Summary

Bab II Tinjauan Umum 2.1 Lokasi Penelitian Daerah penelitian berada di Pulau Gee secara administratif terletak di daerah Kecamatan Maba Selatan, Kabupaten Halmahera Timur, Propinsi Maluku Utara. Secara geografis terletak antara 128°19’30”–128°20’15” Bujur Timur dan 00°49’30” - 00°50’45” Lintang Utar...

Description

Bab II Tinjauan Umum

2.1

Lokasi Penelitian

Daerah penelitian berada di Pulau Gee secara administratif terletak di daerah Kecamatan Maba Selatan, Kabupaten Halmahera Timur, Propinsi Maluku Utara. Secara geografis terletak antara 128°19’30”–128°20’15” Bujur Timur dan 00°49’30” - 00°50’45” Lintang Utara. Pulau Gee adalah salah satu pulau kecil dari beberapa pulau yang terdapat di Teluk Buli. Pulau ini tergolong kecil dan berbentuk bulat lonjong dengan panjang dari arah utara ke selatan, ± 2 km, lebar bervariasi 0,3 - 1,2 km. Puncak bukit tertinggi di Pulau Gee yaitu 184 m dari permukaan laut dengan luas sekitar 200 Ha.

2.2

Kesampaian Daerah

Pulau Gee adalah salah satu pulau kecil dari beberapa pulau yang terdapat di Teluk Buli. Untuk mencapai Pulau Gee dapat ditempuh dengan kapal laut dari pelabuhan Bastiong Ternate selama ± 36 jam. Selain itu dapat menggunakan jasa angkutan udara dengan waktu tempuh ± 25 menit dari

Bandara

Babullah

Ternate – Buli, dari Desa Buli ke Pulau Gee berjarak ± 10 km dapat diseberangi dengan perahu motor selama 15 menit.

2.3 Geologi Regional 2.3.1 Fisiografi Fisiografi Pulau Halmahera terbagi 3 bagian yaitu Mandala Halmahera Timur, Mandala Halmahera Barat dan Busur Kepulauan Gunungapi Kuarter. (Apandi dan Sudana, 1980) 1. Mandala Halmahera Timur Mandala Halmahera Timur meliputi lengan Timurlaut, Lengan Tenggara dan beberapa pulau kecil di sebelah Timur Pulau Halmahera. Morfologi mandala ini terdiri dari pegunungan berlereng terjal dan torehan sungai yang dalam, dan sebagian bermorfologi karst.

6

Sumber : PT. Minerina Bhakti

Gambar 2.1 Peta Lokasi Penelitian daerah Pulau Gee Morfologi pegunungan terjal merupakan cerminan batuan yang keras, jenis batuan pada pegunungan adalah batuan ultrabasa. Morfologi karst terdapat pada daerah batugamping. Morfologi dengan perbukitan yang relatif rendah dan lereng yang landai merupakan cerminan dari batuan sediman 2. Mandala Halmahera Barat Mandala Halmahera Barat meliputi bagian Utara dan Lengan Selatan Halmahera. Morfologi

mandala ini meliputi perbukitan batuan sedimen,

pada daerah

baugamping berumur Neogen dengan morfologin karst dan di beberapa tempat terdapat morfologi kasar merupakan cerminan batuan gunungapi berumur OligoMiosen

7

3. Busur Kepulauan Gunungapi Kuarter Mandala ini meliputi pulau-pulau kecil di sebelah Barat Pulau Halmahera. Deretan pulau-pulau ini kecil membentuk suatu busur kepulauan gunung api Kuarter, sebagian besar pulaunya berbentuk kerucut gunungapi yang masih aktif

Gambar 2.2 Fisiografi Pulau Halmahera terbagi 3 bagian yaitu Mandala HalmaheraTimur, Mandala Halmahera Barat dan Busur Kepulauan Gunungapi Kuarter

2.3.2 Tataan Stratigrafi Dareah penelitian termasuk dalam Peta lembar Ternate. Peta lembar Ternate terdapat 17 formasi dan satuan yang telah di petakan, dengan kisaran berumur sebelum Kapur sampai Holosen.

8

Mandala geologi Halmahera Timur terbentuk oleh satuan ultra basa yang cukup luas. Batuan sedimen berumur kapur dan Paleosen-Eosen diendapkan tak selaras di atas batuan ultrabasa. Setelah rumpang pengendapan Eosen Akhir hingga Oligosen Awal kegiatan gunungapi terjadi selama Oligosen Atas-Miosen Bawah. Batuan gunungapi formasi Bacan ini terlampar luas di Mandala Halmahera Timur dan Mandala Halmahera Barat, bersamaan dengan itu terbentuk pula batuan karbonat. Terdapat cekungan yang cukup luas berkembang sejak Miosen Atas –Pliosen, di dalam cekungan tersebut terdapat batupasir berselingan dengan napal, tufa, konglomerat yang membentuk Formasi Weda dan batuan karbonat yang membentuk Formasi Tingteng. Pada zaman terjadi pengangkatan sebagaimana yang ditunjukan oleh batugamping terumbu di pantai daerah lengan Timur Halmahera. Batuan tertua terdapat di Mandala Halmahera Barat berupa gunungapi berumur Oligo-Miosen, di daerah ini terdapat batuan sedimen dan karbonat berumur Miosen- Pliosen sebarannya cukup luas. Kebanyakan sedimennya bersifat tufaan. Batuan sedimen Formasi Dodaga (Kd) Serpih dan batugamping bersisipan rijang, tersingkap di hulu sungai S. Walal, serpih berwarna merah, getas, gampingan berselingan dengan batugamping coklat muda, sebagian menghablur, kompak. Sisipan rijang berwarna merah setebal 10 cm, batugamping mengandung fosil Rotaliporidae sp. Tebal formasi ± 150 meter berumur Kapur Atas. Satuan Batugamping, Berwarna putih dan kelabu, umumnya pejal, setempat berlapis baik mengandung fosil Discocyclina spb., Amphistegina sp dan koral. Tebal formasi ± 400 meter berumur Paleosen – Eosen, Formasi Dorosagu, (Tped) Batupasir berselingan dengan serpih merah dan batugamping. Batupasir berwarna kelabu, kuning, kompak dan berbutir halus, batugamping berwarna kelabu kompak berkomponen batuan ultrabasa serpih berwarna merah berlapis baik.

9

Batugamping mengandung fosil Nummulites sp Tebal formasi ± 250 meter berumur Paleosen – Eosen. Satuan Konglomerat, (Tpec) Tersusun oleh batuan konglomerat dengan sisipan batupasir, batulempung dan batubara. Konglomerat berkomponen batuan ultrabas, basl, gabro dan diorit dengan masa dasar batupasir gampingan. Tebal Formasi ± 500 meter, berumur Pliosen-Eosen. Formasi Tutuli (Tomt) Terdapat batugamping putih, kelabu dan coklat muda, kompak, sebagian menghablur,

setempat

mengandung

pirit,

tidak

berlapis.

Batugamping

mengandung foram Miogypsina Sp., Cycloclypeus sp., Amphistegina sp. Tebal Formasi ± 600 meter berumur Oligose-Miosen Bawah. Konglomerat (Tmpc) Berkomponen batuan ultrabasa, rijang, diorit dan batusabak, dengan mass dasar batupasir kasar; berwarna kelabu kehijauan, agak kompak, tebal satuan batauan ± 100 meter berumur Miosen Tengah-Awal Pliosen. Formasi Tingteng (Tmpt) Tersusun oleh batugamping hablur dan batugamping pasiran dengan sisipan napal dan batupasir. Batugamping hablur, putih kekuningan dan coklat muda, berlapis baik. Batugamping pasiran, kelabu dan coklat muda, sebagian kompak. Tebal Formasi ± 600 meter berumur Akhir Miosen – Awal Pliosen, tebal ± 600 meter. Setelah pengendapan Formasi Tingteng terjadi pengangkatan pada Kuarter, sebagaimana ditunjukkan oleh batugamping terumbu dipantai lengan timur Halmahera. Formasi Weda (Tmpw) Terdapat batupasir berselingan dengan napal, tufa, konglomerat dan batugamping. Batupasir kelabu sampai coklat muda, kompak, berbutir halus sampai kasar. Napal putih, kelabu kehijauan dan coklat, getas. Tufa, putih dan kuning, getas, berbutir halus sampai kasar, dan berlapis bagus. Konglomerat, kelabu dan coklat, kompak, berkomponen andesit piroksen. Tebal Formasi ± 300 meter berumur Miosen Tengah – Awal Pliosen. Diendapkan dalam lingkungan neritik-batial.

10

Batugamping terumbu (Ql) Batugamping koral dan breksi batugamping. Batugamping koral, putih dan coklat, sebagian kompak, bagian yang paling bawah mengandung konglomerat berkomponen batuan ultrabasa, gabro, dan diorit. Breksi batugamping, coklat dan sebagain padat. Tebal satuan batuan ± 150 meter. Endapan permukaan Aluvium dan Endapan pantai (Qa) Terdapat lempung, lanau, pasir dan krikil; terdapat di lembah sungai yang besar, di beberapa daerah di sepanjang pantai. Batuan Gunungapi Formasi Bacan (Tomb) Terdapat batuan gunungapi berupa lava, breksi, dan tufa dengan sisipan konglomerat dan batupasir. Breksi gunungapi, kelabu kehijauan dan coklat, umumnya terpecah, mengandung barik kuarsa yang sebagian berpirit. Lava bersusunan andesit hornblende dan andesit piroksen, berwarna kelabu kehijauan dan coklat. Tufa, kuning kecoklatan dan hijau, getas. Batupasir, kuning kecoklatan, kompak, sebagian gampingan. Konglomerat, kelabu kehijauan dan coklat, kompak, mengandung barik kuarsa, komponennya basal, batugamping, rijang, batupasir. Tebal Formasi ± 220 meter berumur Oligosen – Miosen Bawah. Formasi Kayasa (Qpk) Formasi ini berumur Pliosen berupa batuan gunung api terdiri dari breksi, lava dan tufa. Breksi, kelabu tua, kompak, bersusunan basal dengan masadasar pasir banyak mengandung piroksen. Lava bersifat basal, kelabu tua, setempat berkekar melapis. Tufa, putih kekuningan, kompak, berbutir sedang sampai kasar, setempat mengandung batuapung.

11

BATUAN SEDIMEN

BATUAN BEKU BATUAN GUNUNGAPI

Qa

Holosen Ql

Qhv Qht

Pliosen

Qpk

Tmpt

Tmpw

Plistosen

Tmpc Miosen Tomt

Tomb

Di Oligosen

Tped

Tpec

Eosen

Tpel

Paleosen Kd

Gb

BATUAN SEDIMEN

Ub

Qa

Aluvium dan endapan pantai (lempung, lanau, pasir, kerikil)

Ql

Batugamping terumbu (batugamping koral dan breksi batugamping

Tmpw

Formasi Weda (batupasir, napal, konglomerat dan batugamping)

Tmpt

Formasi Tingteng (batugamping hablur dan pasiran, napal dan batupasir

Tpmc

Satuan konglomerat (komponen ultrabasa, basal, rijang, diorite dan batusabak)

Tomt

Formasi Tutuling (batugamping)

Tped

Formasi Dorosagu (batupasir, serpih dan batugamping)

Tpec

Satuan konglomerat (komponen ultrabasa, gabro, diorit, batupasir dan gamping)

Tpel

Satuan batugamping

Kd

Formasi Dodaga (serpih, batugamping dan rijang)

BATUAN GUNUNG API Qhv

Satuan batuan gunung api (breksi andesit, lava andesit – basal dan tufa)

Qht

Satuan tufa (tufa batuapung, tufa diorit)

Qpk

Formasi Kayasa (breksi, lava dan tufa)

Tomb

Formasi Bacan (breksi, lava dan tufa)

BATUAN BEKU Di

Satuan diorit (tonalit dan hornblende diorite

Gb

Satuan gabro ((gabro piroksen, gabro hornblende)

Ub

Satuan ultrabasa (serpentinit, piroksenit dan dunit)

Sumber PT. Antam Tbk,Unit Geomin

Gambar 2.3 Stratigrafi Daerah Halmahera yang terdiri 17 formasi dan satuan yang telah di petakan tersebar di Mandala Halmahera Timur dan Mandala Halmagera Barat dan Busur Kepulauan Gunungapi Kuarter

12

Satuan Tufa (Qht) Terdapat tufa batuapung berwarna putih dan kuning, getas, berbutir halus sampai kasar setempat berlapis baik. Batuan gunungapi Holosen (Qhv) Satuan batuan ini berupa deretan kerucut gunungapai yang terdapat di sebelah Barat Halmahera. Berupa batuan breksi gunungapai dan lava. Berupa batuan bersusunan andesit piroksen, kelabu tua, kompak dengan masa dasar tuf berbutir kasar. Lava bersusunan andesit sampai basal, berwarna kelabu sampai kelabu kehitaman, pejal dan sebagian berongga. Batuan beku Batuan ultrabasa (Ub) Batuan ultrabasa berupa serpentinit, pirosenit, dan dunit, berwarna hitam, getas, kebanyakan pecah, terbreksikan, setempat mengandung asbes dan garnierit. Satuan ini oleh Bessho (1944) dinamakan Formasi Watileo.

Gabro (Gb) Gabro piroksen, gabro hornblende dan gabro olivin tersingkap di daerah komplek batuan ultrabasa. Diorit (Di) Diorit kuarsa dan diorit hornblende. Tersingkap di daerah komplek batuan ultrabasa.

2.4. Kerangka tektonik Pulau Halmahera dan pulau-pulau disekitarnya yang ada di Indonesia bagian Timur merupakan termasuk kedalam sistem pertemuan 3 lempeng yaitu lempeng Australia, lempeng Eurasia dan lempeng samudra Philipina (Hamilton, 1979). Bagian Utara Halmahera merupakan bagian dari lempeng samudra Philipina yang menunjam di bawah Philipina sepanjang palung Philipina yang merupakan suatu konfigurasi busur kepulauan sebagai hasil tabrakan lempeng di bagian Barat Pasifik. Pulau ini dicirikan oleh “double arc system“ dibuktikan oleh terdapatnya endapan vulkanik di lengan barat dan non vulkanik di lengan Timur. Secara

13

geologi dan tektonik Halmahera cukup unik, karena pulau ini terbentuk dari pertemuan 3 lempeng, yaitu Eurasia, Pasifik, dan Indo-Australia yang terjadi sejak Zaman Kapur.

Gambar 2.4

Tektonik yang terjadi di Indonesia bagian Timur. Di selatan Halmahera pergerakan miring sesar Sorong ke arah Barat bersamaan dengan lempeng Indo– Australia

Struktur lipatan berupa sinklin dan antiklin terlihat jelas pada Formasi Weda yang berumur Miosen Tengah-Pliosen Awal. Sumbu lipatan berarah Utara-Selatan, Timurlaut-baratdaya, dan Baratlaut-Tenggara, Struktur sesar terdiri dari sesar normal dan sesar naik umumnya berarah Utara-Selatan dan Baratlaut-Tenggara. Kegiatan tektonik dimulai pada Kapur Awal dan Awal Tersier, ketidakselarasan antara batuan berumur Paleosen-Eosen dengan batuan berumur Eosen-Oligosen Awal, mencerminkan kegiatan tektonik sedang berlangsung kemudian diikuti kegiatan gunungapi. Sesar naik akibat tektonik terjadi

pada Jaman Eosen-

Oligosen. Tektonik terakhir terjadi pada Jaman Holosen berupa pengangkatan terumbu dan adanya sesar normal yang memotong batugamping.

14

2.5

Geologi Daerah Penelitian

Pulau Gee dan sekitarnya ditempati oleh batuan ultrabasa dengan susunan mineral serpentin, olivin, dan piroksin berbutir sedang sampai kasar. Pada susunan mineral tersebut diperkirakan terkandung unsur nikel, silikat, besi dan magnesium. Hal tersebut diakibatkan karena adanya dekomposisi mekanik maupun kimia pada batuan ultrabasa, maka terjadi pelapukan dan membentuk lapisan laterit yang mengandung nikel.

Lapisan laterit yang terdapat di Pulau Gee dan sekitarnya mempunyai ketebalan yang bervariasi dengan lereng yang relatif terjal cenderung mempunyai lapisan laterit

yang

tipis. Pulau Gee dan Pulau Pakal terdapat singkapan batuan

ultrabasa, regholit yang terdiri dari bongkah-bongkah batuan ultrabasa.

Konsentrasi endapan nikel secara geologi dapat dijelaskan dengan adanya pelapukan pada batuan ultrabasa yang membentuk lapisan laterit dimana menghasilkan residual serta pengkayaan nikel yang tidak mudah larut.

Profil nikel laterit dengan susunan sebagai berikut: tanah penutup (top soil), lapisan pencampuran (limonit), pengkayaan Ni (saprolit), dan batuan dasar (bed rock).

2.6

Profil nikel laterit Pulau Gee

Pulau Halmahera merupakan daerah yang beriklim tropis, sehingga proses pelapukan batuan ultramafik pada daerah tersebut sangat intensif. Batuan dasar ultramafik yang mengandung kadar nikel 0,2 – 0,5 %. Kadar nikel pada daerah pelapukan (zona limonit) dapat mencapai 1,4 %, kadar nikel pada zona saprolit dapat mencapai 3,5 %.

15

Profil laterit pada endapan nikel di Pulau Gee dari atas ke bawah adalah lapisan tanah penutup, zona limonit, zona saprolit dan batuan dasar. 1. Tanah penutup Tanah penutup merupakan bagian yang paling atas dari penampang nikel laterit. Komposisinya terdiri dari akar organik dan tumbuhan, humus, oksida besi. Warna umunya coklat kemerahan, bersifat gembur dan hiasanya terdapat akar tumbuhan, kadar nikel sangat rendah dan dianggap sebagai overburden. Ketebalan lapisan tanah penutup ini bervariasi, berkisar satu sampai enam meter. 2. Zona Limonit Pada zona ini hampir semua unsur yang mudah larut hilang terlindi oleh air tanah. Hasil pelapukan lanjut ini memeliki komposisi oksida besi yang tinggi di atas 25 %, terdapat juga hematit, magnesit, dan geotit. Zona ini umumnya berwarna coklat muda sampai coklat kemerahan, kekerasan lunak, bersifat lempungan (clay). Kadar nikel berkisar 1,2 – 1,79% dengan kadar > 25% ketebalan lapisan ini berkisar antara 3 – 15 meter 3. Zona Saprolit Zona ini merupakan zona pengayaan nikel, komposisinya terdiri dari oksida besi, serpentin < 0,4 %, kuarsa, magnesit, dan sisa batuan asal. Zona ini umumnya berwarna coklat kekuningan sampai hijau kecoklatan, kekerasan sedang sampai kasar. Banyak dijumpai olivin lapuk berukuran pasir dan gravel dunit. Kadar nikel pada zona ini berkisar 1,8 – 4,3 % dan Fe < 25 % Ketebalan nikel pada zona ini sangat bervariasi tergantung pada beberapa faktor antara lain geomorfologi, kedalaman muka air tanah, perubahan muka air tanah pada saat pelapukan, iklim, struktur geologi (kekar dan rekahan) serta komposisi batuan dasar, ketebalan saprolit pada daerah penelitian berkisar 2 – 20 meter. 4. Batuan dasar Batuan dasar pada daerah penelitian adalah batuan ultrabasa perodotit, berwarna hijau terang sampai tua, terdapat juga urat dolomit dan magnesit

16...