Genesis dan Karakteristik Endapan Zeolit Desa Hargomulyo dan Sekitarnya, Kecamatan Gedangsari, Gunung Kidul,

## Daerah Istimewa Yogyakarta
Kiflan Muzwar*, Wahju Krisna Hidajat, Tri Winarno Departemen Teknik Geologi UNDIP, Jl. Prof. Soedharto Tembalang Semarang

## Abstrak
Kabupaten  Gunungkidul,  salah  satunya  di  Hargomulyo,  Kecamatan  Gedangsari,  dikenal  memiliki komoditas  tambang  non-logam  zeolit.  Diperlukan  penelitian  lanjut  untuk  mengetahui  karakteristik zeolit tersebut. Daerah ini termasuk ke dalam bagian Pegunungan Selatan. Daerah penelitian pada Peta Geologi  lembar  Surakarta  –  Giritontro  tahun  1992  tersusun  dari  Formasi  Kebobutak  Oligosen  dan Formasi Semilir Miosen Awal yang tersusun oleh batuan sedimen dengan komposisi dominan vulkanik. Pada  sebagian  batuan  sedimen  vulkanik  sudah  teralterasi  menjadi  zeolit,  yang  berdasarkan  peneliti terdahulu termasuk ke dalam Formasi Kebobutak.
Penelitian  bertujuan  untuk  mengetahui  genesis,  karakteristik,  arahan  pemanfaatan  zeolit  di  daerah penelitian. Observasi lapangan dilakukan untuk memperoleh data geologi, dilanjutkan dengan analisis di  laboratorium.  Analisis  yang  dilakukan  pada  sampel  zeolit  berupa  analisis  petrografi  untuk menentukan penamaan batuan, sedangkan analisis X-Ray Diffraction (XRD) dan X-Ray Fluorensence (XRF) untuk mengetahui jenis mineral penyusun. Zeolit pada daerah penelitian memiliki nama petrografis Vitric Tuff terubah (Pettijohn, 1975 dengan modifikasi). Hasil XRD dan XRF menyebutkan sampel zeolit di daerah penelitian didominasi mordenit, klinoptilolit dan heulandit. Genesis dari zeolit pada daerah penelitian merupakan hasil alterasi akibat kontak dengan airtanah, ditandai dengan mineral zeolit, yaitu mordenit dan klinoptilolit (Suhala dan Arifin,  1997).  Faktor  lain  alterasi  adalah  pengaruh  diagenetik,  diindikasikan  dengan  keberadaan Heulandit.  Dengan  mineral  zeolit  yang  dominan  adalah  mordenit,  klinoptilolit  dan  heulandit,  yang mendukung interpretasi genesis dari zeolit yang terbentuk dari alterasi airtanah dan proses diagenetik. Pemanfaatan yang tepat untuk zeolit dari daerah penelitian adalah untuk bidang pertanian, peternakan, dan perikanan.
Kata kunci : zeolit, Hargomulyo, mineral zeolit, genesis zeolit.

## Abstract
Gunungkidul, including Hargomulyo, Gedangsari Sub-district, is known to have a non-metallic mining commodity of zeolite, thus, in depth research is required to know the characteristics of zeolite. Research area belongs to the Southern Mountains. The research area on the Geology Map of Surakarta - Giritontro sheet published in 1992 is composed of Oligocene Kebobutak Formation and Early Miocene Semilir Formation composed of sedimentary rock with dominant volcanic composition. Some of the volcaniclastic rocks has altered into zeolite based on previous researchers that studied the Formation Kebobutak.
The aim of this research is to determine the genesis, characteristics and the utilization of zeolite in research area. The methods used include geological mapping followed by laboratory analysis. The analysis performed on zeolite samples was petrographic analysis to determine the naming of rocks, while X-Ray Diffraction (XRD) and X-Ray Fluorensence (XRF) analyzes to determine the type of constituent minerals. Zeolite in the study area had the name petrografis Vitric Tuff changed (Pettijohn, 1975 with modification). The XRD and XRF results mentioned zeolite samples in the research area were dominated by mordenite, clinoptilolite and heulandit.
The genesis of zeolite in the study area is interpreted as a result of alteration due to contact with groundwater, characterized by zeolite minerals that are mordenite minerals and clinoptilolites (Suhala and Arifin, 1997). Another factor of alteration is the diagenetic effect, which is indicated by the presence of heulandites. With the dominant zeolite minerals are mordenite, clinoptilolit and heulandit, which support the genesis interpretation of zeolites formed from groundwater alteration and diagenetic processes. Utilization for zeolite from research area is for agriculture, livestock, and fishery. Keyword : zeolite, Hargomulyo, zeolite mineral, genesis of zeolite.

## PENDAHULUAN
Indonesia,  secara  geologi,  berpotensi  besar menghasilkan zeolit seperti yang terdapat di Sumatera (Lampung, Sumatera Utara), Jawa (Jawa  Barat,  Jawa  Tengah,  Jawa  Timur), Nusa  Tenggara  Timur  dan  Sulawesi (Kusdarto,  2008). Pemanfaatan  zeolit  dalam sektor  industri  dan  pertanian  berkembang sangat  pesat  hingga  mampu  mengangkat perekonomian  masyarakat  di  daerah  yang memiliki  potensi  zeolite.  Dalam  UU pertambangan  Pasal  4  Tahun  2009,  zeolit tergolong  ke  dalam  komoditas  tambang mineral non-logam. Hal tersebut membutuhkan  studi  mendetil  untuk  dapat menentukan  arahan  pemanfaatan  produksi zeolit dari potensi yang ada. Studi ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik dan petrogenesis  endapan  zeolite  di  Desa Hargomulyo  dan  sekitarnya,  serta  arahan pemanfaatan  zeolite  yang  sebelumnya  belum pernah diterapkan pada daerah tersebut.

## Geologi Regional
Lokasi  penelitian  dilakukan  di  Desa Hargomulyo  dan  sekitarnya,  Kecamatan Gedangsari,  Kabupaten  Gunungkidul,  DIY Yogyakarta. Secara regional, lokasi tersebut termasuk  ke  dalam  rangkaian  Pegunungan Selatan  dan  pada  peta  geologi  (Gambar  1) berada di daerah pelamparan Formasi Kebo- Butak (Tomk) dan Formasi Semilir (Tms). Formasi  Kebo  Butak  merupakan  formasi tertua  (berumur  Oligosen  Akhir)  yang tersingkap di Kabupaten Gunung Kidul yang tersusun  dari  batupasir  berlapis,  batulanau, batulempung,  serpih,  tuf,  dan  aglomerat, dijumpai  setempat-setempat  retas  andesit- basalt, di bagian atas dijumpai breksi andesit (Surono  dkk.,  1992).  Formasi  Semilir terbentuk  pada  Miosen  Awal,  menumpang selaras di atas Formasi Kebo Butak (Gambar 1),  terusun  dari  tuf,  batupasir  tufan,  dan serpih (Surono dkk., 1992).
Gambar 1. Peta Geologi Regional (lokasi penelitian ditandai kotak merah) dan kolom stratigrafi daerah penelitian (Surono dkk., 1992).
Kolom Stratigrafi

## Mineralogi dan Geokimia Endapan Zeolit
Zeolit  adalah  batuan  dengan  rangkaian  pori dan  memiliki  mineral-mineral  butir  halus yang  umumnya  berada  dekat  dengan permukaan,  berasal  dari  batuan  sedimen maupun  batuan  metamorf  tingkat  rendah. Rumus empiris zeolite alam adalah : M 2 /n Al 2 O 3 x(SiO 2 ) yH 2 O di mana, M = kation alkali n = valensi kation x = suatu harga dari 2-10 y = suatu harga dari 2-17 Zeolit  adalah  salah  satu  kelompok berkerangka  alumina-silikat  yang  terjadi  di alam dengan kapasitas tukar ion yang tinggi, daya  adsorpsi  tinggi  dan  bersifat  hidrasi- dehidrasi (Kusdarto, 2008).

## Genesis Zeolit
Pada prinsipnya, zeolit berasal dari material abu  vulkanik  yang  terendapkan  dan mengalami  proses  pembentukan  lanjut. Endapan  zeolite  dibedakan  berdasarkan proses  pembentukannya  menjadi  empat (Suhala  dan  Arifin,  1997),  yaitu  :  a)  zeolit hasil  sedimen  vulkanik  pada  lingkungan danau,  b)  zeolit  hasil  alterasi  airtanah,  c) zeolit  hasil  diagenetik,  dan  d)  zeolit  karena pengaruh hidrotermal.

## METODOLOGI Pengambilan Sampel dan Data Lapangan
Sebanyak  10  sampel  batuan  diambil  dari singkapan-singkapan  yang  merepresentasi- kan  endapan  zeolit  di  daerah  penelitian, sekaligus  deskripsi  singkapan  masing- masing sampel berasal. Data struktur geologi juga diambil pada saat observasi lapangan.

## Analisis Laboratorium
Tahapan  selanjutnya  adalah  melakukan beberapa macam analisis terhadap 10 sampel batuan yang telah diambil, yaitu :

## Analisis petrografi
Pengamatan  terhadap  sayatan  tipis  sampel batuan  menggunakan  mikroskop  polarisator di Laboratorium Sumber Daya Mineral dan Batubara  Departemen  Teknik  Geologi, Universitas Diponegori. untuk dapat
mengidentifikasi  tekstur,  struktur,  dan komposisi mineral batuan.
X-Ray Diffraction (XRD). Analisis dilakukan terhadap 3 sampel (STA1, STA14, STA16)  untuk  mengetahui  jenis  mineral lempung  yang  menjadi  penyusun  endapan zeolit.
X-Ray Fluorescence (XRF).  Analisis dilakukan  untuk  mengetahui  oksida  utama penyusun  pada  3  sampel  batuan  (STA1, STA14, STA16).

## HASIL PENELITIAN Litologi Daerah Penelitian
Dijumpai 3 satuan litologi yang tersingkap di daerah  penelitian,  dari  urutan  umur  paling tua ke muda, yaitu : 1) satuan batupasir, 2) satuan  breksi  vulkanik,  3)  satuan  batupasir tufan.  Distribusi  satuan  batuan  ditunjukkan dalam peta geologi pada Gambar 3.
Gambar  2. Sayatan  tipis  sampel  dari  satuan batupasir,  tersusun  dari  kuarsa  (Qz),  plagioklas (Pl), litik (Lit), gelas (Gl), dan mineral lempung (M.Lpg)  yang  diinterpretasikan  sebagai  hasil ubahan dari gelas vulkanik. (perbesaran 100x)
Gambar 3. Peta geologi daerah penelitian.
Satuan Batupasir merupakan satuan yang paling  luas  area  persebarannya  di  daerah penelitian.  Kedudukan  perlapisan  N60 o E dengan lapisan kemiringan 30 o -35 o . Litologi pada  singkapan  menunjukkan  kenampakan warna coklat kekuningan, perlapisan normal, berukuran  butir  pasir  halus  –  sedang. Pengamatan petrografi menunjukkan komposisi berupa gelas vulkanik (55%) dan mineral  lempung  sebagai  massa  dasar, sedangkan fragmennya berupa mineral opak (5-7%),  litik  (5%),  kuarsa  dan  plagioklas. Mineral lempung, dapat dilihat pada Gambar 2,  diinterpretasikan  sebagai  hasil  ubahan gelas vulkanik dengan persentase kelimpahan 5-10%. Nama petrografis satuan ini adalah Vitric Tuff terubahkan (Pettijohn, 1975 dengan modifikasi. Satuan  Breksi  Vulkanik,  sebanyak  1/6 dari  luas  permukaan  daerah  penelitian  ini tersusun  dari  satuan  ini.  Satuan  litologi  ini memiliki  kenampakan  warna  abu-abu dengan  ukuran  butir  kerikil  hingga  pasir sedang.  Pada  pengamatan  petrografi  dari fragmen  breksi  (Gambar  4),  dijumpai  gelas vulkanik  (40%),  litik  (33%),  mineral  opak (10%), kuarsa (9,8%), dan plagioklas (5,9%),
sehingga diklasifikasikan sebagai Vitric Tuff (Pettijohn, 1975).
Gambar  4. Sayatan  tipis  sampel  dari  satuan breksi  vulkanik,  tersusun  dari  gelas  (Gl)  yang menjadi  penyusun  dominan  (40%),  litik  (Lit), kuarsa, dan plagioklas. (perbesaran 100x).
Gambar 5. Hasil analisis XRD sampel STA 16 dengan perlakukan ethylene glycol (eg) menunjukkan kehadiran mordenit, klinoptilolit, heulandit, erionit, analsim, dan filipsit.
Satuan  batupasir  tufan,  kenampakan singkapan  satuan  ini  menunjukkan  warna abu-abu, struktur perlapisan, berukuran butir pasir sedang – halus. Berdasarkan pengamat- an petrografi, diketahui komponen penyusun batuan  dominan  terdiri  dari  gelas  vulkanik (70%)  dan  komponen  mineral  lempung sebanyak  6-7%,  yang  diklasifikasikan sebagai Vitric Tuff terubah  (Pettijohn,  1975 dengan modifikasi).

## Karakterisitik  Endapan  Zeolit  Daerah Penelitian
Hasil  analisis  XRD  terhadap  3  sampel  dari daerah  penelitian  menyebutkan  jenis-jenis mineral  zeolit  yang  terbentuk  didominasi oleh  mordenit,  klinoptilolit,  dan  heulandit. Mineral zeolit lain yang juga dijumpai adalah erionit, analsim dan filipsit.
Analisis  XRF  menghasilkan  data  yang mendukung  hasil analisis XRD. Dibuktikan dengan  dominasi  konsentrasi  mordenit, klinoptilolit,  dan  heulandit,  dibandingkan dengan mineral zeolit lain.

## PEMBAHASAN Genesis Zeolit Daerah Penelitian
Zeolit di daerah penelitian terbentuk batuan sedimen  yang  memiliki  komposisi  gelas
vulkanik  dan  mengalami  alterasi  akibat kontak dengan airtanah sehingga mengubah komposisi  kimia  batuan.  Hal  tersebut dibuktikan  dengan  kehadiran  mordenit, klinoptilolit, dan heulandit yang melimpah. Faktor diagenetik juga diperkirakan memberikan pengaruh
terhadap pembentukan  zeolit  di  daerah  penelitian karena dijumpai kehadiran heulandit sebagai mineral penyusun.

## Pemanfaatan Zeolit Daerah Penelitian
Berdasarkan  hasil  analisis,  pemanfaatan zeolit  yang  tepat  pada  daerah  penelitian adalah untuk :

## Bidang Pertanian
Zeolit  dengan  komposisi  mineral  dominan klinoptilolit  adalah  jenis  zeolit  yang digunakan  untuk  campuran  pupuk  organik. Kehadiran  klinoptilolit  telah  terbukti memperlihatkan  peningkatan  ketersediaan unsur  nitrogen  dalam  tanah  (PPTM,  1985 dalam  Suhala  dan  Arifin,  1997)  yang berperan  untuk  mempercepat  pertumbuhan tanaman  dan  secara  tidak  langsung berpengaruh  terhadap  hasil  produksi  dari tanaman. Zeolit sendiri memiliki kemampuan  untuk  mengadsorpsi  unsur- unsur logam seperti Cd, Pb, dan Zn, sehingga
unsur-unsur tersebut tidak ikut terinfiltrasi ke dalam akar tanaman.

## Bidang Peternakan
Zeolit  di  daerah  penelitian  memenuhi spesifikasi yang dibutuhkan dalam campuran pakan  hewan  ternak.  Penambahan  zeolit  ke dalam  pakan  ternak  mampu  mengikat kelebihan  NH+  yang  dimanfaatkan  bakteri dalam  saluran  pencernaan  hewan  ternak untuk  dapat  menyintesa  protein  sesuai kebutuhan. Dampaknya adalah pertumbuhan dan perkembangan hewan ternak yang baik. Zeolit  juga  diperlukan  sebagai  katalis pematangan  kotoran  sapi  sebagai  pupuk organik  dan  mengurangi  bau  dari  kotoran hewan ternak.

## Bidang Perikanan
Permasalahan  umum  di  bidang  perikanan adalah  melimpahnya  kadar  amoniak,  baik dari  sisa  pakan  ikan  yang  tidak  termakan maupun  hasil  pembusukkan  kotoran  ikan. Zeolit  pada  daerah  penelitian  memiliki komposisi  yang  diperlukan  (mordenit, klinoptilolit, kabasit, erionit, analsim) untuk penjernih  air  kolam  ikan,  karena  mampu mengontrol kandungan ion NH 4- (Suhala dan Arifin, 1997).

## KESIMPULAN
Endapan  zeolit  di  daerah  penelitian  berupa Vitric Tuff terubah  (Pettijohn,  1975  dengan modifikasi),  didominasi  oleh  mineral
penyusun  mordenit,  klinoptilolit,  dan heulandit.  Gelas  vulkanik  teralterasi  yang terdapat  pada  endapan  zeolit  merupakan produk  dari  kontak  dengan  airtanah.  Faktor diagenetik  juga  berpengaruh  terhadap pembentukan  zeolit  di  lapangan,  ditandai dengan  kehadiran  heulandit.  Pemanfaatan yang tepat untuk zeolit dari daerah penelitian adalah  untuk  bidang  pertanian,  peternakan, dan perikanan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada semua pihak yang telah mendukung selama pelaksanaan  penelitian  hingga  penyusunan artikel ini selesai.

## DAFTAR PUSTAKA
Kusdarto, 2008. Potensi Zeolit di Indonesia. Pusat Sumber Daya Geologi ,  Badan
Geologi, Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral, Bandung.
Pettijohn,  F.  J.,  1975. Sedimentary Rocks , 2nd  Edition.  Harper  and  Row  Publisher, New York.
Suhala,  S.,  and  Arifin,  M.,  1997. Bahan
Galian Industr i.  Pusat  Penelitian  dan Pengembangan Teknologi Mineral, Bandung. Surono, B.Toha and Sudarno I., 1992. Peta Geologi Lembar Surakarta – Giritontro . Pusat  Penelitian  dan  Pengembangan Geologi, Bandung.