ISSN: 2549-7197 (cetak) ISSN: 2549-564X (online)
Available online at: http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php./JMEL
Vol 2, No.1 2018 p. 25-31

## PENENTUAN PROVENANCE SATUAN BATUPASIR FORMASI NANGGULAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE DICKINSON (1985)
Yohanes Arifin De Sousa 1) , Mulfin Syarifin 2) , Ashari Junaidi Ahmad 3)
1) 2) 3) Program Pascasarjana, Konsentrasi Geomekanika, UPN-V Yogyakarta Jl. SWK 104 (Lingkar Utara), Condongcatur, Sleman, Yogyakarta 55283
* email korespondensi: yohanesarifin92@gmail.com

## ABSTRAK
Daerah  penelitian  secara  administratif  terletak  di  daerah  Kalisongo,  Kecamatan  Nanggulan,  Kabupaten  Kulon  Progo. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  keadaan  geologi,  yaitu: provenance ,  iklim,  relief  dan  kemiringan  satuan batupasir Formasi Nanggulan, mengacu pada Dickinson (1985).
Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  pemetaan  geologi  permukaan  yang  meliputi  tahap:  pra-lapangan,  pemetaan geologi permukaan, analisis laboratorium dan penyusunan laporan.  Analisis provenance menggunakan mineral kuarsa, feldspar dan fragmen batuan atau lithic yang di plotkan dalam segitiga QFL.
Berdasarkan  hasil  pengeplotan  mineral  penyusun  batuan  dari  Formasi  Nanggulan  bahwa  kedudukan  umum  tektonik daerah asal batuan adalah Transition Arc(Volcanic Island Arc) . Batuan asalnya merupakan percampuran antara batuan plutonik, batuan vulkanik maupun batuan piroklastik. Iklim, topografi dan kemiringan daerah asal batuan yaitu beriklim panas  dan  lembab.  Topografi  dan  kemiringan  asal  batuan  yaitu  sedang-curam,  dilihat  dari  bentuk  mineral  kuarsa  dan fragmen.
Kata Kunci: Provenance , Formasi Nanggulan, Metode Dickinson (1985)

## ABSTRACT
The research area is administratively located in Kalisongo, Nanggulan District, Kulon progo Regency. This study aims to  determine  the  geological  conditions  such  as  provenance,  climate,  relief  and  slope  of  sandstone  units  of  Nanggulan Formation, refers to some experts such as Dickinson (1985). The research method used is surface geological mapping which  includes  some  stages  thas  is  pre-field  stage,  surface  geological  mapping  stage,  laboratory  analysis  stage  and report preparation phase. From these data above then conducted provenance analysis using mineral quartz, feldspar and fragment  of  rock  or  lithic  which  plotted  in  QFL  triangle.  Based  on  the  result  of  mineral  plotting  of  the  Nanggulan Formation that the general tectonic position of the rock origin is Transition Arc (Volcanic Island Arc), While the rock is originally from the mixture between plutonic rock, volcanic rock and pyroclastic rock. And also the climate, topography and the slope of origin area of rock that is hot and humid climates, while the topography and the slope of rock origin is medium-steep, seen from the forms of quartz minerals and fragments.
Key Words: Provenance, Nanggulan Formation, Dickinson Method (1985)

## I. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang
Secara  regional  daerah  penelitian  telah  dilakukan  penelitian  geologi  oleh  beberapa  penelitian  terdahulu,  diantaranya adalah  Van  Belemen.  Daerah  penelitian  merupakan  daerah  yang  menarik  karena  terletak  fisiografi  zona  plato  (Van Bemmelem, 1948, dikompilasi pada 1949). Pegunungan Kulon Progo memiliki  keseragaman batuan, struktur geologi, morfogenesa, serta sejarah geologi yang sangat menarik untuk dipelajari. Salah satu batuan sedimen yang tersingkap di Kulon Progo yaitu pada Formasi Nanggulan. Karakteristik kenampakan berlapis dengan sisipan lignit, dimana batupasir ini  memiliki  ukuran  butir  sedang-kasar.  Sebagai  batuan  yang  terbentuk  dari  batuan  yang  telah  ada  sebelumnya, diperlukan analisis asal batuan sedimen atau dikenal dengan istilah provenance. Menurut Pettijohn (1987), istilah kata provenance berasal dari bahasa Prancis, yaitu provenir yang berarti “berasal dari” ( to originate or to come from ) atau secara  spesifik  dapat  diartikan  sebagai  studi  untuk  mengetahui  sumber  dari  batuan  sedimen.  Komposisi  material sedimen tidak semuanya berasal dari batuan sumbernya, hal yang juga berpengaruh adalah iklim dan relief dari daerah sumbernya.  Banyak  jenis  batuan  memiliki  karakteristik  tekstur  dan  komposisi  yang  membuat  mereka  dapat diidentifikasi,  yang  membuat  sulit  untuk  menentukan  asal  batuannya  dimana  butirannya  berukuran  pasir  karena mungkin mineral individu yang berasal dari sumber yang berbeda. Dalam studi provenance , analisis laboratorium pada sampel  batuan  menggunakan  diagram  QFL  (klasifikasi  Dickinson  dan  Suczek,  1979  dalam  Walles,  1980).  Hasil  dari analisis tersebut  menunjukkan keterkaitan antara karakteristik  material sedimen dari suatu batuan sumber dengan asal material sedimen pada suatu daerah.

## JMEL, Volume 2 Nomor 1, 2018
Secara  administrasi,  daerah  penelitian  terletak  pada  Kecamatan  Nanggulan,  Kabupaten  Kulon  Progo  kurang  lebih  20 km dari arah Barat Kota Yogyakarta, tepatnya di Daerah  Kalisongo, Kecamatan Nanggulan, Kabupaten Kulon Progo, Daerah  Istimewa  Yogyakarta  dan  secara  astronomis  daerah  penelitian  terletak  pada  koordinat  07 o 43’30”  LS  sampai 07 o 45’00” LS dan 110 o 11’00”BT sampai 110 o 12’30” BT.
Gambar 1 . Peta topografi lokasi penelitian

## 1.2. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui informasi tentang provenance satuan batupasir formasi Nanggulan, sehingga dapat memberikan informasi tentang sumber batuan sedimen Formasi Nanggulan yang berumur eosen .

## II. METODE
Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  pemetaan  geologi  permukaan  yaitu  mengamati  singkapan  dan  unsur-unsur geologi  seperti  litologi,  struktur  sedimen,  komposisi  dan  ukuran  butir  secara  langsung,  kemudian  dilakukan  analisis laboratorium. Pengambilan data di lapangan dilakukan dengan menggunakan metode measuring section . Kegiatan yang dilakukan  pada  proses  ini  adalah  pengambilan  data-data  lapangan,  baik    data  primer  maupun  data  sekunder  dengan tujuan untuk mendapatkan data lapangan secara deskriptif dan sistematis. Sampel batuan yang dibuat dalam bentuk thin section (sayatan tipis batuan) adalah sampel yang dipilih dari tiap lokasi pengamatan. Sampel yang dipilih harus dalam kondisi  segar  agar  komponen-komponen  yang  akan  diamati  terlihat  jelas  dan  mudah  dalam  pendeskripsiannya. Penentuan jenis provenance ditentukan dari pencocokan hasil pengamatan sayatan tipis batuan  menggunakan  variabel mineral kuarsa kemudian dengan klasifikasi genetik dan klasifikasi empiris mineral kuarsa (Krynine, 1963 dalam Folk, 1974). Penentuan tatanan tektonik berdasarkan kandungan kuarsa, feldspar dan fragmen batuan menggunkan klasifikasi diagram segitiga QFL Dickinson.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Fisiografi
Menurut  penelitian  Van  Bemmelen  (1948,  di  kompilasi  1949),  secara  fisiografis  Jawa  Tengah  dibagi  menjadi  3  zona yaitu :
1. Zona Jawa Tengah bagian utara yang merupakan zona lipatan
2. Zona Jawa Tengah bagian tengah yang merupakan zona depresi
3. Zona Jawa Tengah bagian selatan yang merupakan zona plato
Kulon Progo merupakan bagian dari zona Jawa Tengah dan bagian Selatan, maka daerah Kulon Progo merupakan salah satu plato yang sangat luas yang terkenal dengan nama Plato Jonggrangan (Van Bemmelen 1948, di kompilasi 1949). Daerah ini merupakan daerah uplift yang membentuk dome yang luas. Dome tersebut relatif berbentuk persegi panjang sekitar 32 km  yang  melintangi arah utara-selatan, sedangkan lebarnya sekitar 20 km pada arah barat-timur. Oleh Van Bemmelen dome tersebut diberi nama oblong dome.
Berdasarkan relief dan genesanya, wilayah kabupaten Kulon Progo dibagi menjadi beberapa satuan geomorfologi antara lain, yaitu:
1. Satuan  pegunungan  Kulon  Progo  mempunyai  ketinggian  berkisar  antara  100-1200  meter  diatas  permukaan  laut dengan kemiringan lereng sebesar 15 0 -16 0 . Satuan Pegunungan Kulon Progo penyebarannya memanjang dari utara ke  selatan  dan  menempati  bagian  barat  wilayah  Daerah  Istimewa  Yogyakarta,  meliputi  kecamatan  Kokap, Girimulyo dan Samigaluh. Daerah pegunungan Kulon Progo ini sebagian besar digunakan sebagai kebun campuran, pemukiman, sawah dan tegalan.
2. Satuan perbukitan Sentolo ini mempunyai penyebaran yang sempit dan terpotong oleh kali Progo yang memisahkan wilayah  Kabupaten  Kulon  Progo  dan  Kabupaten  Bantul.  Ketinggiannya  berkisar  antara  50-150  meter  diatas permukaan air laut dengan besar kelerengan rata-rata 15 0 . Di wilayah ini, satuan perbukitan Sentolo meliputi daerah Kecamatan Pengasih dan Sentolo.
3. Satuan teras Progo terletak disebelah utara satuan perbukitan Sentolo dan disebelah timur satuan Pegunungan Kulon Progo, meliputi kecamatan Nanggulan dan Kali Bawang, terutama di wilayah tepi Kulon Progo.
4. Satuan  dataran  alluvial  penyebarannya  memanjang  dari  barat  ke  timur,  daerahnya  meliputi  kecamatan  Temon, Wates, Panjatan, Galur dan sebagian Lendah. Daerahnya relatif landai sehingga sebagian besar dipergunakan untuk pemukiman dan lahan persawahan.
5. Satuan dataran pantai ini dibedakan lagi menjadi 2 subsatuan yaitu:
a. Subsatuan gumuk pasir ini memiliki penyebaran di sepanjang pantai selatan Yogyakarta,  yaitu pantai Glagah dan  Congot.  Sungai  yang  bermuara  di  pantai  selatan  ini  adalah  kali  Serang  dan  kali  Progo  yang  membawa material berukuran besar dari hulu. Akibat dari proses pengangkutan dan pengikisan, batuan tersebut menjadi batuan  berukuran  pasir.  Akibat  dari  gelombang  laut  dan  aktivitas  angin,  material  tersebut  diendapkan  di dataran pantai dan membentuk gumuk-gumuk pasir.
b. Subsatuan dataran alluvial pantai terletak di sebelah utara subsatuan gumuk pasir yang tersusun oleh material berukuran pasir halus  yang berasal dari subsatuan gumuk pasir oleh kegiatan angin. Pada subsatuan ini tidak dijumpai gumuk-gumuk pasir sehingga digunakan untuk persawahan dan pemukiman penduduk.

## 3.2. Stratigrafi
Stratigrafi Regional daerah penelitian berada pada daerah Nanggulan yang berumur diperkirakan berumur eosen tengah sampai oligosen atas,  merupakan  batuan  tertua  yang  tersingkap  di  Kabupaten  Kulon  Progo.  Batuan  penyusun  dari batuan dasar ini adalah Formasi Nanggulan. ( Gambar 2 ) 1. Formasi Nanggulan
Formasi  Nanggulan  ini  terdiri  dari  batupasir  sisipan  lignit,  napal  pasiran  dan  batulempungan  dengan  konkresi limonit,  batugamping  dan  tuff,  kaya  akan  fosil  foraminifera  dan  moluska  dengan  ketebalan  300  m.  berdasarkan penelitian  tentang  umur  batuannya  didapat  umur  Formasi  Nanggulan  sekitar eosen tengah  sampai oligosen atas. Formasi ini tersingkap di daerah Kali Puru dan Kali Sogo di bagian timur Kali Progo.
Gambar 2 . Sketsa Fisografi Jawa (Van Bemmmelen, 1949)
Formasi Nanggulan dibagi menjadi 3 yaitu :

## a. Axinea beds
Formasi  paling  bawah  dengan  ketebalan  lapisan  sekitar  40  m,  terdiri  dari  batupasir  dan  batulempung  dengan  sisipan lignit yang semuanya berfasies litoral, axiena bed ini memiliki banyak fosil pelecypoda .
b. Yogyakarta beds
Formasi  yang  berada  di  atas axiena  beds ini  diendapkan  secara  selaras  dengan  ketebalan  sekitar  60  m.  terdiri  dari batulempung  yang  terdiri  dari  napal,  batulempung,  dan  batupasir.  Yogyakarta beds mengandung  banyak  fosil poraminifera besar dan gastropoda.
c. Discocyclina beds
Formasi paling atas ini juga diendapkan secara selaras diatas Yogyakarta beds denagn ketebalan sekitar 200 m. Terdiri dari napal  yang terinteklasi dengan batugamping dan  tuff  vulkanik, kemudian terinterklasi lagi dengan batuan arkose. Fosil yang terdapat pada discocyclina beds adalah discocyclina .
3.3. Provenance Batupasir Formasi Nanggulan Seperti telah dibahas bahwa, provenance dapat diartikan secara sederhana sebagai sumber atau asal usul. Pembahasan provenance satuan  batupasir  didaerah  penelitian  dilakukan  terhadap  setiap  conto  batuan  yang  disayat.  Lokasi pengambilan  sampel  batuan  batupasir  terletak  di  daerah  kali  Blumbang  Dusun  Blumbang,  daerah  Kali  Suko  Dusun Legang dan juga daerah Kali Nanggulan Dusun Nanggulan.

## 1. Jalur Blumbang Dusun Blumbang (Bagian Utara lokasi penelitian)
Pada lokasi pengamatan ini penulis mengambil sampel batuan batupasir pada LP 2, dimana pada lokasi pengamatan ini dideskripsikan  batupasir  memiliki  dua  perlapisan  di  atas  batulempung (Gambar  3). Perlapisan  yg  pertama  memiliki warna segar coklat, warna lapuk coklat kehitaman, ukuran butir sedang, struktur masif, fragmen berfosil, matriks pasir, semen  adalah  karbonatan.  Sedangkan  perlapisan  yang  berikutnya  memiliki  warna  segar  coklat,  warna  lapuk  coklat kehitaman,  struktur  masif,  fragmen  tidak  ada,  matriks  pasir  kasar  dan  semen  karbonatan.  Analisis  lanjutan  petrografi dilakukan untuk mendapatkan hasil persentasi dari masing-masing mineral yang berkaitan dengan mineral kuarsa, lithik dan  feldspar.  Analisis  petrografi  memperlihatkan  adanya  kandungan  pecahan-pecahan  lithik  dominan  dan  terdapat semen lumpur karbonatan.
Gambar 3 . Singkapan batuan LP 2 berserta sayatan petrografinya (arah foto N30 o E) Penyusun, 2016
Berdasarkan hasil analisis petrografipada sayatan LP 2 didapatkan komposisi utama mineral penyusun batupasir seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Jumlah prosentase komposisi mineral pada LP 2 Lp 2 Kuarsa % Feldspar % Lithic % Total % Lapisan 1 16 20 40 76 Jumlah 21,05 26,31 52,63 Lapisan 2 15 16 40 71 Jumlah % 21,12 22,53 56,33
Setelah  dihitung  kehadiran  mineral  kuarsa,  feldspar  dan lithic dapat  diketahui  kedudukan  tektonik  daerah  asal  batuan secara  umum  menurut  diagram  segitiga  Dickinson  dan  Suzcek  (1979)  yaitu Transitional  Arc ( Volcanic  Island  Arc ) seperti gambar dibawah ini:
Gambar 4. Hasil pengeplotan sampel batuan LP 2 lapisan 1/kiri dan lapisan 2/kanan pada diagram segitiga Dickinson
(1985)
Dari  hasil  analisis  petrografi  pada  LP  1  dan  LP  2  ini  dapat  juga  untuk  menentukan  iklim,  topografi  (relief)  dan kemiringan  asal  batuan,  yaitu  daerah  asal  batuan  diperkirakan  memiliki  iklim  yang  panas  dan  lembab  hal  tersebut didasarkan pada tidak dijumpainya mineral-mineral tidak stabil, dikarenakan iklim ini proses pelapukan berjalan dengan cepat  yang  menyebabkan  proses  penghancuran  tidak  berjalan  dalam  waktu  yang  relatif  lama,  sedangkan  relief  dan kemiringan  dari  daerah  asal  batuan  diperkirakan  sedang-curam,  hal  ini  didasarkan  pada  dijumpainya  mineral-mineral yang  berbentuk  butir  menyudut-menyudut  tanggung  seperti  mineral  feldspar  pada  lapisan  (layar)  pertama  yang mencirikan  relief  curam,  sedangkan  bentuk  butir  dari  mineral  kuarsa  dari  kedua  layar  atau  lapisan  berupa  membulat tanggung yang mencirikan relief sedang.

## 2. Jalur Kali Suko Dusun Legang (bagian Timur lokasi penelitian)
Pada  lokasi  pengamatan  ini  penulis  mengambil  sampel  batupasir  pada  LP  1,  tepatnya  berada  di  Kali  Suko  Dusun Legang. Setelah dihitung kehadiran mineral kuarsa, feldspar dan lithic dapat diketahui kedudukan tektonik daerah asal batuan  secara  umum  menurut  diagram  segitiga  Dickinson  dan  Suzcek  (1979)  yaitu Transitional  Arc ( Volcanic  Island Arc ) . (Gambar 5).
Gambar 5. Singkapan batuan LP 1 dengan sayatan petrografinya (kiri), hasil pengeplotan sampel batuan LP 1 (kanan) pada diagram segitiga Dickinson (1985)
Tabel 2. Jumlah prosentase komposisi mineral pada LP 1
Lp 1 Kuarsa % Feldspar % Lithic % Total % 17 18 Fosil Lithic 82 5 42 Jumlah % 20,73 29,95 57,31
3. Jalur Kali Nanggulan daerah Nanggulan (bagian selatan lokasi penelitian)
Lokasi pengamatan tepatnya  berada di Kali Nanggulan Dusun Nanggulan . Setelah dihitung kehadiran  mineral  kuarsa, feldspar  dan lithic dapat  diketahui  kedudukan  tektonik  daerah  asal  batuan  secara  umum  menurut  diagram  segitiga Dickinson dan Suzcek (1979) yaitu Transitional Arc ( Volcanic Island Arc ) . (Gambar 6).
Gambar 6 . Singkapan batuan LP 3 dengan sayatan petrografinya (kiri), hasil pengeplotan sampel batuan LP 3 (kanan) pada diagram segitiga Dickinson (1985), Penyusun, 2016
Tabel 3. Jumlah prosentase komposisi mineral pada LP 3, Penyusun, 2016
Lp 3 Kuarsa % Feldspar % Lithic % Total % 12 18 Fosil Lithic 70 10 30 Jumlah % 17,14 25,71 57,14
Hasil analisis petrografi pada Lp 3 ini dapat juga untuk menentukan iklim, topografi (relief) dan kemiringan asal batuan. Daerah asal batuan diperkirakan memiliki iklim yang panas dan lembab hal tersebut didasarkan pada tidak dijumpainya mineral-mineral  tidak  stabil.  Iklim  ini  mengakibatkan  proses  pelapukan  berjalan  dengan  cepat  sehingga  proses penghancuran  tidak  berjalan  dalam  waktu  yang  relatif  lama.  Relief  dan  kemiringan  daerah  asal  batuan  diperkirakan sedang - curam, hal ini didasarkan pada dijumpainya mineral-mineral yang berbentuk butir yaitu menyudut tanggung-
membulat  tanggung  seperti  mineral  fragmen  batuan  ( lithic) yang  mencirikan  relief  curam.  Bentuk  butir  dari  mineral kuarsa berupa membulat tanggung yang mecirikan relief sedang.

## IV. KESIMPULAN
Komposisi  mineral  dari  pengamatan  hasil  analisis  petrografi  ditemukannya  butiran-butiran  kuarsa  monokristalin  yang tidak  menunjukan adanya inklusi dan tidak  memperlihatkan kuarsa bergelombang,  warna terang,  memiliki relief  yang rendah.  Feldspar  berupa  plagioklas  memperlihatkan  kembaran  serta  ditemukannya  gelas  vulkanik  pada  batuan  ini, sedangkan mineral lempung yang ditemukan di batuan ini diperkirakan hasil pelapukan dari gelas vulkanik. Dari hasil pengeplotan kandungan mineral kuarsa, feldspar dan lithic pada segitiga QFL (Dickinson.,1985) dengan hasil tektonik  daerah  asal  batuanadalah Transition  Arc ( Volcanic  Island  Arc ).  Sedangkan  bentuk  topografi  (relief)  dan kemiringan asal batuan yaitu sedang-curam.
Dari hasil interpretasi diatas, maka penulis menyimpulkan bahwa batuan  sumber dari batupasir Nanggulan berasal dari pencampuran antara batuan beku vulkanik dengan batuan plutonik, hal ini diduga dengan ditemukannya gelas vulkanik yang terdapat pada LP 3 dari sayatan petrografi yang dianalisis dan juga dari hasil interpretasi  segitiga QFL Dickinson (1985), dimana hasil yang didapatkan adalah Trasition Arc ( Volcanic Island Arc ) .

## DAFTAR PUSTAKA
Boggs.  1987. Principles  of  Sedimentology  and  Stratigrafy,  fourth  edition,  Pearson  Education,  Inc., University  of Oregon.
Boggs, S. 1992. Petrology of Sedimentary Rocks . Macmillan Publishing Company, New York, 707p.
Dickinson, W. R.  and Suczek, C.A. 1979. Plate Tectonics And Sandstone  Composition , The American Association of Petroleum Geologist Bulletin 63 (12), p.2164-2182.
Folk, R. L. 1974. Petrology of Sedimentary , The University of Texas.
Krynine, P.D. 1940 Petrology and Genesis of the Third Bradford Sand , Pennsylvania State College Mineral Industries Experimental Station , Bulletin 27 .
Kious,  W.J.  and  Tilling,  R.I.  1994. This  Dynamic  Earth:  The  Story  of  Plate  Tectonics, The  U.S.  Geological  Survey, Washington, D.C., 77 p.
Pettijohn, F. J. 1969. Sedimentary Rock, Second Edition, Oxford and IBH pub . Co.
Pettijohn, F.J., Potter, P.E. and Siever, R. 1987. Sand and Sandstone , 2nd edition, Springer-Verlage Inc, New York.
Rizkianto,  Y.  2011. Geologi  dan  Studi  Provenan  Batupasir  Volkanik  Formasi  Semilir  Daerah  Sambirejo  dan Sekitarnya . (Skripsi) Yogyakarta:  UPN “Veteran” Yogyakarta.
Skinner,  B.  J.  and  Porter,  S.  C.  2000. The  Dynamic  Earth.  An  Introduction  to  Physical  Geology ,  4th  ed.  American Museum of Natural History Edition xxii, New York.
Van Bemmelen, R.W. 1949. The Geology of Indonesia, vol IA, 2nd ed , The Haque Martinus Nijhoff, Netherlands.
Walles,  Frank.  1980. A  New  Method  Unconventional  Targets  for  Exploration  and  Development  Through  Integrative Analysis of Clastic Rock Property Fields , Houston Geological Society Bulletin, p 41.