## DYNAMOTHERMAL METAMORPHIC SEBAGAI PROVENANCE ENDAPAN SEDIMEN DAERAH ALIRAN SUNGAI KALIGARANG SEMARANG BERDASARKAN ANALISIS MINERAL BERAT
FX Anjar Tri Laksono * , Asmoro Widagdo, Sachrul Iswahyudi Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Jenderal Soedirman *Penulis Koresponden : anjar.trilaksono@unsoed.ac.id
Abstrak. Daerah aliran Sungai Kaligarang Semarang yang mengalir dari selatan Semarang hingga bermuara di Semarang utara memiliki struktur sesar aktif dan sedimentasi dari enam formasi batuan yang berbeda yaitu Formasi Kerek, Kalibeng, Kaligetas, Damar, batuan gunungapi Kaligesik, dan aluvium. Kajian ini akan membahas provenance endapan  sedimen  daerah  aliran Sungai  Kaligarang yang  terkait dengan tectonic setting Semarang.  Hasil  kajian provenance ini  dapat  digunakan  untuk  korelasi  batuan  dan  interpretasi mekanisme pengendapan sedimen di Sungai Kaligarang. Metode dilakukan dengan mengumpulkan sampel sedimen  dari  Sungai  Kaligarang  yang  kemudian  dianalisis  menggunakan  mikroskop  binokuler  untuk mengidentifikasi jenis-jenis mineral berat. Jumlah mineral berat dihitung dan kemudian ditampilkan pada histogram  untuk  mengetahui  perbandingan  antara  frekuensi  mineral  berat  daerah  penelitian  dengan klasifikasi Mc Lane. Hasil analisis mineral berat menunjukkan bahwa Sungai Kaligarang didominasi mineral berat berupa ilmenit, magnetit, silimanit, muskovit, zirkon, andalusit, garnet, dan turmalin. Provenance mineral berat tersebut adalah dynamothermal metamorphic yang terbentuk pada metamorfisme tingkat tinggi  dan  dipengaruhi  oleh  temperatur  dan  tekanan  tinggi.  Kesimpulan  kajian  ini  adalah provenance berupa dynamothermal  metamorphic sesuai  dengan tectonic  setting Semarang  yang  berada  pada  jalur orogenesa dan adanya pergerakan sesar mendatar dekstral yang kemudian mengalami reaktivasi  pada zaman Kuarter menjadi sesar mendatar sinistral. Mineral ilmenit, magnetit, dan silimanit yang dominan pada endapan terkait dengan fasies metamorfisme greenschist yang terjadi pada tekanan dan suhu yang tinggi.  Mineral-mineral  tersebut  terbentuk  pada  kulit  bumi  bagian  dalam  yang  terkait  dengan  aktivitas orogenesa.
Kata Kunci: dynamothermal metamorphic, provenance, mineral berat, Kaligarang, Semarang
Abstract. The watershed of the Kaligarang Semarang River, which flows from the south of Semarang to its mouth  in  northern  Semarang,  has  an  active  fault  structure  and  sedimentation  from  five  different  rock formations, namely the Kerek Formation, Kalibeng, Kaligetas, Damar, Kaligesik, and alluvium. This study will reveal the provenance of the Kaligarang River watershed sediment deposits associated with the tectonic setting of Semarang. The results of this provenance study can be used for rock correlation and interpretation of  sediment  deposition  mechanisms  in  the  Kaligarang  River.  The  method  is  carried  out  by  collecting sediment  samples  from  the  Kaligarang  River  which  are  then  analyzed  using  a  binocular  microscope  to identify the types of heavy minerals. The amount of heavy minerals is calculated and then displayed on the histogram to determine the comparison between the frequency of heavy minerals in the study area with the  Mc  Lane  classification.  The  results  of  the  heavy  mineral  analysis  show  that  the  Kaligarang  River  is dominated by heavy minerals in the form of ilmenite, magnetite, sillimanite, muscovite, zirkon, andalusite, garnet, and turmalin. The heavy mineral provenance is dynamothermal metamorphic which is formed in the high level of metamorphism and is influenced by high temperature and pressure. The conclusion of this study is a provenance  in the form  of  dynamothermal metamorphic according to the tectonic  setting  of Semarang  which  is  on  the  orogenetic  belt  and  the  movement  of  the  dextral  horizontal  fault  which experiences  reactivation  in  the  Quaternary  era  into  a  sinistral  horizontal  fault.  The  dominant  ilmenite, magnetite, and silimanite minerals in the sediment are related to the greenschist metamorphism facies that occurs at high pressure and temperature. These minerals are formed in the earth's inner crust associated with orogenetic activity.
Keywords: dynamothermal metamorphic, provenance, heavy mineral, Kaligarang, Semarang

## PENDAHULUAN
Wilayah  Semarang  selatan  dan  utara  memiliki morfologi yang berbeda. Bagian selatan terdiri dari perbukitan  terjal  yang  didominasi  litologi  breksi vulkanik dan batupasir gunungapi berumur Kuarter (Kusuma  dkk.,  2017;  Poedjoprajitno  dkk.,  2008; Raharjo  dan  Yosi,  2017).  Sementara  itu,  Semarang utara  memiliki  morfologi  berupa  dataran  rendah yang  tersusun  oleh  breksi  dan  endapan  aluvial (Fathullah  dkk.,  2015).  Stratigrafi  Kota  Semarang terdiri dari enam  formasi batuan  dari  tua ke muda yaitu  Formasi  Kerek,  Formasi  Kaligetas,  Formasi Kalibeng,  Formasi  Damar,  Formasi  Kaligesik,  dan endapan  aluvial  (Gambar  1)  (Agista  dkk.,  2014; Laksono dkk., 2020).
Tectonic  setting Kota  Semarang  dimulai  dari Zaman  Tersier  Awal  yang  ditandai  adanya  intrusi basalt dan andesit sehingga terjadilah pengangkatan membentuk  suatu  tinggian  (Fauzih  dkk.,  2019). Selain itu tenaga eksogen berupa erosi batuan pun terjadi. Produk dari adanya peristiwa erosi ini adalah terbentuknya  endapan turbidit  Formasi Kerek yang kemudian  terendapkan  pula  Formasi  Kalibeng  di lingkungan  pengendapan  laut  dalam  (Rahayu  dkk., 2016).  Setelah  itu  terjadi  pengendapan  Formasi Damar  pada  lingkungan  transisi  hingga  zona batial (Lestari dkk., 2020; Santoso, 2016). Pada Kala Pliosen hingga Pleistosen terjadi reaktivasi struktur geologi yang  telah  terbentuk  pada  Zaman  Tersier  Awal. Reaktivasi  ini  membentuk  lipatan  tak  tersungkup, sesar geser yang berarah timurlaut-baratdaya, sesar normal,  dan  sesar  naik  yang  berarah  barat-timur (Nurhandoko dkk., 2020).
Jalur  sesar  aktif  di  Kota  Semarang  merupakan hasil  dari  tekanan  kompresi  yang  berarah  utara- selatan.  Jalur  sesar  ini  melewati  Sungai  Kaligarang dengan arah tegasan utama (σ1) N244 o E/5 o , tegasan menengah (σ2) N347 o E/70 o , dan tegasan yang paling kecil  (σ3)    N153 o E/19 o (Jurnaliah  dkk.,  2016; Purasongka dkk., 2015). Kenampakan sesar di Sungai Kaligarang ditandai adanya gawir sesar, terangkatnya teras sungai,   gerakan tanah rayapan, dan rekahan batuan yang memotong Formasi Damar (Azeriansyah  dkk., 2017; Laksono dkk., 2020).  Jejak deretan pointbar dan  perubahan  pola  aliran
merupakan  indikasi  adanya  sesar  geser  (Ghinassi dkk., 2019) .
Daerah aliran Sungai Kaligarang dari bagian hulu hingga ke hilir melewati batuan gunungapi Kaligesik, Formasi  Kaligetas,  Kerek,  Kalibeng,  Damar,  dan endapan  aluvium  (Kusuma  dkk.,  2017).    Batuan gunungapi  Kaligesik  terdiri  dari  lava  basalt  dengan komposisi mineral olivin, feldspar, dan augit. Formasi Kaligetas  tersusun  atas  batulempung,  breksi,  lahar sisipan  lava,  dan  batupasir  sisipan  tufan.  Formasi Kerek  terdiri  atas  napal,  batupasir  tufaan, konglomerat,  batulempung,  breksi  vulkanik,  dan batugamping.  Formasi  Kalibeng  terdiri  dari  napal, batupasir tufaan, dan batugamping. Formasi Damar yang berumur Pleistosen tersusun oleh konglomerat, breksi vulkanik, dan batupasir tufaan (Fahrudin dkk., 2011;  Jurnaliah  dkk.,  2016;  Supriyadi  dkk.,  2020). Oleh  karena  itu,  keenam  formasi  batuan  tersebut kemungkinan  akan  menjadi  sumber  dari  mineral berat yang diendapkan  di Sungai Kaligarang bagian hilir yang bermuara ke laut. Sedangkan pada bagian tengah sungai kemungkinan akan ditemukan mineral berat  yang  bersumber  dari  batuan  gunungapi Kaligesik,  Formasi  Kaligetas,  Kerek,  dan  Kalibeng. Pada bagian hulu sungai batuan gunungapi Kaligesik diperkirakan akan menjadi provenance mineral berat (Hidayat dkk., 2011; Mispaki dkk., 2015).
Penelitian mengenai struktur geologi di Semarang telah dilakukan oleh para peneliti. Raharjo dan Yosi (2017)  menyatakan  bahwa  zona  sesar  Kaligarang terbentuk  sejak  Zaman  Tersier  dan  mengalami reaktivasi  pada  Pliosen-Pleistosen.  Jalur  zona  sesar aktif Kaligarang yang membujur dari arah selatan ke utara  Semarang  diperkirakan  berpengaruh  besar terhadap  metamorfisme  di  Semarang.  Zona  sesar Kaligarang  (Gambar  1)  ini  kemungkinan  akan menjadi  sumber  panas  dan  tekanan  ketika metamorfisme. Poedjoprajitno dkk.
(2008)
mengatakan  bahwa  endapan  Kuarter  di  Semarang terdiri  dari  Anggota  Batupasir  Formasi  Damar  dan endapan  Cekungan  Banjir.  Akan  tetapi  studi mengenai provenance endapan  sedimen  di  Sungai Kaligarang  belum  pernah  dilakukan.  Kompleksitas struktur  geologi  dan  stratigrafi  regional  Semarang
menjadi latar belakang pentingnya studi provenance endapan sedimen di Sungai Kaligarang. Tujuan dari penelitian  ini  adalah  mengetahui provenance endapan  sedimen  daerah  aliran  Sungai  Kaligarang dan  kaitannya  dengan tectonic  setting Semarang. Sungai  Kaligarang  dipilih  menjadi  lokasi  penelitian karena  keberadaan  bukti-bukti  morfotektonik  yang terlihat  jelas.  Adanya  kajian provenance ini  dapat digunakan sebagai langkah awal untuk merekonstruksi  sejarah  geologi  Kota  Semarang secara komprehensif.

## METODOLOGI
Metode  yang  digunakan  dalam  kajian provenance endapan  sedimen  di  Sungai  Kaligarang adalah  pengambilan  sampel  sedimen  dan  analisis mineral  berat  (Gambar  2).  Sedimen  dikumpulkan dari  tiga  bagian channel yang  berbeda  yaitu  hulu, tengah, dan hilir sungai. Dalam pengambilan sampel penampang  sungai  dibagi  menjadi  tiga  yaitu  dua bagian tepi sungai dan satu bagian tengah. Sampel dimasukkan kedalam kantong sampel dan diberikan penomoran beserta keterangan lokasi pengambilan.
Analisis mineral berat dilakukan di laboratorium sedimentologi  dengan  memanfaatkan  alat  dan
Gambar 1. Peta geologi regional Semarang tersusun oleh enam formasi batuan dari tua ke muda yaitu Formasi Kerek, Kalibeng, Kaligetas, Damar, Batuan gunung api Formasi Kaligesik, dan Aluvium. Pengambilan sampel berada di hulu Sungai Kaligarang (Ungaran), tengah sungai (Jatingaleh), dan bagian hilir Sungai Kaligarang (Sampangan) (Poedjoprajitno dkk., 2008)
Gambar 2. Diagram Van der Plas yang digunakan untuk mencari nilai simpangan baku mineral berat. Simbol n= jumlah total mineral yang dihitung, p = persentase setiap mineral. Misalnya: n = 300, p = 25%, maka simpangan bakunya adalah 5%. Sehingga persentase mineral yang dihitung antara 20%-30%. Dalam hal ini nilai p + simpangan baku yang diambil, sehingga p terkoreksi 30% (Rohendi dan Aryanto, 2016; Setyanto dan Surachman, 2017)
bahan seperti separation funnel , tabung erlenmeyer , corong  gelas,  kertas  saring,  pengaduk  gelas, timbangan, oven, mikroskop binokuler, jarum, olate , air,  sampel  sedimen,  dan  larutan bromoform . Langkah-langkah  analisis  mineral  berat  adalah sebagai  berikut:  sampel  sedimen  dibersihkan menggunakan  air  untuk  menghilangkan  partikel- partikel  berukuran  sangat  halus  dan  pengotor. Setelah  itu  semua  sampel  sedimen  dikeringkan dengan  oven.  Sampel  yang  telah  kering  disiapkan dalam  lempeng  preparat  yang  kemudian  diamati melalui  mikroskop  binokuler.  Dalam  pengamatan mikroskopis  mineral  berat  dapat  diidentifikasi  dan dipisahkan dengan mineral pengotor.
Setelah  mineral  berat  terpisah,  dilakukan identifikasi  nama  mineral.  Setelah  itu  dilakukan perhitungan  jumlah  masing-masing  jenis  mineral berat pada tiap sampel. Langkah berikutnya adalah membuat tabel jumlah mineral berat menurut jenis serta lokasi pengambilan. Koreksi dilakukan dengan diagram  Van  der  Plas  (Gambar  2)  (Rohendi  dan Aryanto,  2016;  Setyanto  dan  Surachman,  2017) sehingga  diketahui  nilai  simpangan  baku  dan  nilai terkoreksinya.  Langkah  terakhir  adalah  melakukan analisis dan interpretasi dengan membuat histogram dari hasil persentase dan frekuensi mineral berat dan dibandingkan dengan tabel provenance menurut Mc Lane (Tabel 1) (Ilegieuno dkk., 2020; Nádaskay dkk., 2019). Diagram alir penelitian provenance endapan
Sungai  Kaligarang  Semarang  ditunjukkan  dengan Gambar 3.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengambilan  sampel  sedimen  dilakukan  di Sungai  Kaligarang  bagian  hulu,  tengah,  dan  hilir. Morfologi  lokasi  pengamatan  adalah  bentuk  lahan fluvial  (Gambar  4).  Sungai pada  lokasi  pengamatan ini  memiliki  lebar  rata-rata  30  meter.  Sungai Kaligarang merupakan sungai stadia tua, hal tersebut dapat  dibuktikan  dengan  lebar  sungai  yang  besar sebagai  indikasi  bahwa  erosi  lateral  lebih  intensif dibandingkan  erosi  vertikal,  selain  itu  arus  sungai tergolong  lambat  sampai  dengan  sedang.  Litologi yang  terdapat  di  bagian  hulu  terdiri  dari  fragmen- fragmen batuan gunung api dan metamorf. Di bagian tengah  tersusun  oleh  fragmen  batuan  berukuran pasir  halus  hingga  kasar,  kerikil,  dan  kerakal. Sedangkan  di  bagian  hilir  didominasi  endapan aluvial, sedimen pasir hingga lanau yang merupakan material eksitu. Ditinjau dari tata guna lahan daerah aliran sungai untuk bagian hulu merupakan daerah tangkapan  air  dan  masih  terdapat  vegetasi  alami yang  lebat,  akan  tetapi  di  bagian  tengah  dan  hilir telah  digunakan  sebagai  banjir  kanal  yang  daerah bantarannya terdapat pemukiman warga.
Analisis mineral berat pada bagian hulu sungai (Tabel  2)  menunjukkan  dominasi  mineral  magnetit yang  mencakup  56,48%  dari  100  gram  sampel
Tabel 1. Asosiasi antara mineral berat dan provenance -nya menurut Mc Lane (Ilegieuno dkk., 2020; Nádaskay dkk.,
2019) Provenance Mineral Berat Sedimen
Metamorfik tingkat rendah
Metamorfik kontak
Metamorfik tingkat tinggi Metamorfik dinamotermal Batuan beku asam
Batuan beku basa
Pegmatit
Zircon bulat, turmalin, rutil, magnetit, titanit Andalusit, staurolit, kondrodit
Korondum,  topaz,  turmalin,  vesuvianit,  zoisit, wollastonit, klorit, muskovit.
Garnet, epidot, zoisit, staurolit, kyanit silimanit, andalusit, magnetit, titanit, zircon, biotit Monasit,  titanit,  zircon,  turmalin,  rutil,  magnetit, apatit, muskovit
Ilmenit,  magnetit,  anatase,  brukit,  diopsid,  rutil, kromit, olivin
Turmalin, beril, topaz, monasit, kasiterit, muskovit
sedimen  yang  dianalisis.  Persentase  terbesar berikutnya adalah hematit, andalusit, zirkon, olivin, dan ilmenit. Sementara itu, persentase garnet adalah yang terkecil hanya mencakup 0,76% dari total 100 gram  berat  sampel  sedimen  yang  dianalisis. Persentase  tersebut  kemudian  disajikan  dalam bentuk  diagram  batang  dan  dilakukan  koreksi  (+) maupun (-) (Gambar 4).
Mengacu  pada  Tabel  1  tentang  kaitan  antara asosiasi mineral berat dengan provenance menurut Mc Lane maka pada bagian hulu sungai provenance- nya adalah metamorfik dinamotermal. Hal ini karena mineral  berat  seperti  magnetit,  hematit,  andalusit, dan  zirkon  mendominasi  komposisi  sedimen. Mineral  oksida  besi  magnetit  dan  hematit  berasal dari Formasi batuan Gunungapi Kaligesik.
Pada  bagian  tengah  sungai,  mineral  berat didominasi  oleh  magnetit  diikuti  ilmenit,  silimanit, andalusit,  pirit,  olivin  dan  zirkon.  Persentase magnetit  mencapai  73,33%,  sedangkan  olivin  dan zirkon  hanya  0,33%  (Tabel  3).  Persentase  mineral berat kemudian dibuat diagram batang seperti pada Gambar  5.  Berdasarkan  klasifikasi  Mc  Lane  maka provenance mineral berat pada bagian tengah sungai adalah  metamorfik  dinamotermal  sama  dengan bagian  hulu  Sungai  Kaligarang.  Akan  tetapi  pada bagian tengah sungai, frekuensi mineral ilmenit lebih banyak  dibandingkan  pada  bagian  hulu.  Selain  itu juga ditemukan mineral silimanit yang tidak dijumpai pada bagian hulu sungai.
Gambar 1. Diagram alir penelitian dari mulai studi literatur hingga analisis mineral berat dan penarikan kesimpulan
Tabel 2. Data mineral berat di bagian hulu sungai menunjukkan mineral magnetit memiliki persentase terbanyak yaitu 56,48% dari 100 gram sampel sedimen yang dianalisis
No. Mineral Frekuensi Persentase Deviasi Koreksi + - 1 Ilmenit 5 1,90839695 2 7 3 2 Magnetit 148 56,4885496 6 154 142 3 Zircon 24 9,16030534 3 27 21 4 Hematit 46 17,5572519 4 50 42 5 Olivin 12 4,58015267 2 14 10 6 Garnet 2 0,76335878 1 3 1 7 Andalusit 25 9,54198473 4 29 21 Total 262 100 100 284 240
Keterdapatan  mineral  silimanit  pada  bagian tengah  Sungai  Kaligarang  diinterpretasikan  adanya metamorfisme  regional  dari  batuan  yang  banyak mengandung aluminium dan silikat seperti lempung alumina.  Oleh  karena  itu,  kemungkinan  sumber mineral ini berasal dari batulempung Formasi Kerek yang  memang  terdapat  di  sekitar  Jatingaleh, Semarang.  Berdasarkan  hasil  analisis  mineral  berat pada  bagian  hilir,  mineral-mineral  yang  memiliki frekuensi  tertinggi  sampai  terendah  secara berurutan  adalah  ilmenit,  magnetit,  silimanit, muskovit,  zirkon,  andalusit,  garnet,  dan  turmalin (Tabel 4 dan Gambar 6). Berdasarkan klasifikasi Mc
Lane  seperti  pada  Tabel  2,  maka  diinterpretasikan bahwa provenance mineral  berat  pada  bagian  hilir adalah metamorfisme dinamotermal. Provenance ini sama  dengan  pada  bagian  hulu  dan  tengah  Sungai Kaligarang.  Hanya  saja  perbedaan  terdapat  pada komposisi mineral  berat terbesar.  Jika  pada bagian hulu  dan  tengah  didominasi  magnetit,  maka  pada bagian hilir didominasi mineral ilmenit.
Berdasarkan  asosiasi  mineral  berat  dan provenans-nya dalam klasifikasi Mc Lane (Ilegieuno dkk., 2020; Nádaskay dkk., 2019) maka provenance dari material lepas yang ada di lokasi pengamatan ini adalah dynamothermal metamorphic .
Dari
Gambar 4. Histogram nilai sebenarnya dari jumlah mineral berat. Frekuensi tertinggi secara berurutan adalah magnetit, hematit, andalusit, zircon, olivin, ilmenit, dan garnet
0 20 40 60 80 100 120 140 160 Ilmenit Magnetit Zircon Hematit Olivin Garnet Andalusit
Tabel 3. Data mineral berat di bagian tengah Sungai Kaligarang didominasi magnetit, ilmenit, dan silimanit
No Nama Mineral Frekuensi Persentase Standar Deviasi Koreksi + - 1 Ilmenit 38 12.67 4 16.67 8.67 2 Magnetit 220 73.33 5 78.33 68.33 3 Andalusit 3 1 2 3 -1 4 Zircon 1 0.33 2 2.33 -1.67 5 Silimanit 35 11.67 4 15.67 7.67 6 Pirit 2 0.67 2 2.67 -1.33 7 Olivin 1 0.33 2 2.33 -1.67
Gambar 5. Histogram jumlah mineral berat pada 100 gram sampel sedimen di bagian tengah Sungai Kaligarang
0 20 40 60 80 Ilmenit Magnetit Andalusit Zircon Silimanit Pirit
provenance tersebut, maka dapat diketahui tempat batuan  asalnya  yaitu  dimana  terdapat  kondisi terjadinya  metamorfisme  tingkat  tinggi  yang biasanya berada pada kulit bumi bagian dalam dan faktor  yang  berpengaruh  adalah  temperatur  dan tekanan  yang  sangat  tinggi.  Secara  geografis  dan genetik penyebaran batuan metamorf dynamothermal ini  sangat  erat  kaitannya  dengan aktifitas  orogenesa  atau  proses  pembentukan pegunungan lipatan, dan meliputi daerah yang luas. Mekanisme  terjadinya  metamorfik  dinamotermal pada Sungai Kaligarang dimulai sejak Zaman Tersier Awal. Pada mulanya terjadi intrusi basal dan andesit yang  kemudian  disusul  adanya  pengangkatan  dan proses erosional. Bukti adanya pengangkatan adalah tersingkapnya  Formasi  Kerek  dan  Kalibeng  yang terendapkan  di  laut  dalam  (Praptisih,  2016; Purasongka  dkk.,  2015).  Selain  itu  Formasi  Damar yang  diinterpretasikan  terendapkan  pada  zona transisi  hingga  batial juga tersingkap  di  permukaan (Syahbana dkk., 2020). Pada Kala Pliosen-Pleistosen terjadi  reaktivasi  sesar  yang  telah  terbentuk  pada Zaman Tersier Awal. Implikasi dari adanya reaktivasi sesar  ini  adalah  terbentuknya  sesar  geser  yang
berarah  timurlaut  –  baratdaya.  Bahkan  adanya reaktivasi  ini  terbentuk  jalur  sesar  Kaligarang  yang berarah  utara  –  selatan  akibat  kompresi  utara  – selatan sesuai dengan pola struktur jawa (Gambar 1). Jalur  sesar  Kaligarang  yang  pergerakannya  dari Zaman Tersier Awal hingga Kuarter diinterpretasikan sebagai sumber panas dan tekanan yang tinggi pada metamorfisme dinamotermal. Peristiwa pengangkatan dan pergerakan sesar Kaligarang yang telah berlangsung sejak Zaman Tersier Awal-Kuarter merupakan  genesa  keberadaan  asosiasi  mineral berat yang ditemukan saat ini dari bagian hulu hingga hilir Sungai Kaligarang.
Pada  ketiga  lokasi  pengamatan,  mineral  berat yang  paling  banyak  ditemukan  adalah  ilmenit, magnetit,  dan  silimanit.  Dari  mineral-mineral tersebut  dapat  diketahui  provenans-nya  yaitu batuan  mengalami  metamorfisme  dinamotermal berdasarkan  klasifikasi  Mc  Lane  (Ilegieuno  dkk., 2020;  Nádaskay  dkk.,  2019)  dan  juga  batuan  beku basa  yang  termetamorfkan  secara  tinggi  sesuai dengan  teori  Pettijohn  (Fossum  dkk.,  2020; Velasquez, 2019). Asosiasi mineral berat pada lokasi pengamatan  di  bagian  hilir,  hulu,  dan  tengah
Tabel 4. Data mineral berat di hilir menunjukkan bahwa persentase mineral terbanyak adalah ilmenit
No Nama Mineral Frekuensi Presentase Simpangan Baku nilai terkoreksi + - 1 Magnetit 87 27,79 5 32,79 22,79 2 Muskovit 25 7,98 2 9,98 5,98 3 Andalusit 19 6,07 2 8,07 4,07 4 Ilmenit 114 36,42 6 42,42 30,42 5 Garnet 8 2,55 1 3,55 1,55 6 Zircon 22 7,02 2 9,02 5,02 7 Silimanit 33 10,54 3 13,54 7,54 8 Tourmaline 5 1,59 1 2,59 0,59 Jumlah 313
100
Gambar 6. Histogram nilai sebenarnya jumlah mineral berat di hilir Sungai Kaligarang didominasi ilmenit
0 10 20 30 40 Pe rs en ta se Magnetit Muskovit Andalusit Ilmenit Garnet Zircon
memiliki  kesamaan.  Berdasarkan provenance yang hampir  sama  pada  ketiga  bagian  sungai  yang berbeda  tersebut  (hilir,  tengah,  dan  hulu),  maka dapat diprediksi bahwa material yang ditransportasikan  dari  hulu,  tengah  dan  kemudian hilir masih sama karena masih dalam satu sungai dan satu  sumber  hulu/satu  aliran  juga.  Mineral  berat merupakan  indikator  utama  untuk  mengetahui proses  yang  terjadi  sampai  asal-usul  pembentukan batuannya yakni berasal dari batuan yang telah ada atau  terbentuk  terlebih  dahulu  baik  batuan  beku, metamorf  maupun  batuan  sedimen  yang  lain  yang mengalami  pelapukan  dan  erosi  yang  kemudian diendapkan di tempat lain.
Resistensi mineral penyusun sangat mempengaruhi sampai mana mineral tersebut akan bertahan.  Dari  hal  tersebut  dapat  dibuat  suatu konsep bahwa mineral yang memiliki frekuensi tinggi adalah  mineral-mineral  yang  memiliki  resistensi tinggi  terhadap  proses  abrasi  atau  pengikisan  dan proses  geologi  lain  yang  terjadi.  Dan  semakin  kecil frekuensi  mineral  tersebut  akan  semakin  rendah resistensinya.  Berdasarkan  komposisi  mineral  yang didapatkan dan hasil analisis mineral beratnya yang kemudian  dikaitkan  dengan provenance -nya,  maka dapat  dipastikan  bahwa  antar  jarak  transport  dan lokasi provenance -nya  cukup  jauh,  karena  mineral yang  ditemukan  yaitu  berupa  mineral  metastabil. Bukti  bahwa  mineral  tersebut  telah  mengalami transportasi jauh  dari  lokasi asalnya  adalah adanya penurunan  persentase  mineral  non-stabil  seperti olivin yang pada bagian hulu mencapai 4,58% tetapi pada bagian tengah Sungai Kaligarang hanya 0,33% dan  di  hilir  Sungai  Kaligarang  tidak  ditemukan mineral olivin.

## PENUTUP Simpulan dan Saran
Mineral berat yang paling banyak ditemukan di bagian  hulu,  tengah,  dan  hilir  Sungai  Kaligarang adalah  ilmenit,  magnetit,  dan  silimanit.  Hal  ini menandakan  bahwa provenance sedimen  Sungai Kaligarang  adalah dynamothermal  metamorphic yang  merupakan  metamorfisme  tingkat  tinggi. Provenance ini  terkait  dengan  orogenesa  atau
pembentukan pegunungan lipatan yang terjadi pada wilayah  yang  luas. Provenance ini  juga  dapat dikaitkan  dengan  adanya  pengangkatan  dan pergerakan  sesar  aktif  Kaligarang  sejak  Zaman Tersier  Awal  hingga  Kuarter  yang  menyebabkan tekanan  kompresi  dan  suhu  tinggi  sehingga  terjadi metamorfisme  skala  regional  yang  menghasilkan mineral berat eksisting di Sungai Kaligarang.
Hasil penelitian ini dapat dikembangkan untuk mengetahui  sejarah  geologi  Semarang  secara  lebih komprehensif  terutama  mekanisme  sedimentasi yang  dikaitkan  dengan  struktur  sesar  aktif. Provenance yang  menunjukkan  kesamaan  antara bagian hulu, tengah, dan hilir dapat digunakan untuk melakukan  korelasi  antar  lapisan  batuan  di  Sungai Kaligarang.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih disampaikan kepada LPPM UNSOED  yang  telah  memberikan  hibah  penelitian sehingga  kajian  mengenai provenance sedimen  di Sungai Kaligarang dapat terlaksana dan selesai tepat waktu.

## DAFTAR PUSTAKA
Agista,  Z.,  Rachwibowo,  P.  dan  Aribowo,  Y.  (2014), "Analisis  Litologi  Dan  Struktur  Geologi  Berdasarkan Citra Landsat Pada Area Prospek Panasbumi Gunung Telomoyo  Dan  Sekitarnya,  Kabupaten  Magelang, Provinsi  Jawa  Tengah", Geological  Engineering  E- Journal , Vol.6, No.1, hal. 278–293.
Azeriansyah,  R.,  Prasetyo,  Y.  dan  Yuwono,  B.D.  (2017), "Analisis Identifikasi Dampak Bencana Tanah Longsor dengan  Menggunakan  Unmanned  Aerial  Vehicle (UAV)  (Studi  Kasus :  Kelurahan  Ngesrep,  Kecamatan Banyumanik)", Jurnal Geodesi Undip , Vol.6, No.4, hal. 474–484.
Fahrudin,  F.,  Sadisun,  I.  dan  Harsolumakso,  A.  (2011), Studi Sesar Aktif, Kinematik, dan Dinamik Zona Sesar Kaligarang  (KGFZ)  di  Semarang ,  Makassar,  Diambil dari http://eprints.undip.ac.id/36090/.
Fathullah,  A.,  Awaluddin,  M.  dan  Haniah,  H.  (2015),
"Pengamatan Deformasi Sesar Kaligarang dengan GPS Tahun 2015", Jurnal Geodesi Undip , Vol.4, No.4, hal. 277–286.
Fauzih, R.A., Najib, N. dan Santi, N. (2019), "Analisis Daya Dukung  Bored  Pile  pada  Pembangunan  Pondasi Jembatan  Kali  Kenteng  dan  Kali  Serang  Segmen Susukan  di  Ruas  Jalan  Tol  Salatiga-Kartasura,  PT.
Waskita  Karya  (Persero),  Kabupaten  Semarang,
Provinsi Jawa Tengah", Jurnal Geosains dan Teknologi ,
Vol.2,
No.2, hal. 87–97. http://doi.org/10.14710/jgt.2.2.2019.87-97.
Fossum,  K.,  Dypvik,  H.  dan  Morton,  A.  (2020), "Provenance  Studies  of  Southern  Tanzania  River Sediments: Heavy Mineral Signatures and U–Pb Zircon Ages", Journal of African Earth Sciences , Vol.170, hal. 103900. http://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2020.103900.
Ghinassi, M., Moody, J. dan Martin, D. (2019), "Influence of  Extreme  and  Annual  Floods  on  Point-Bar Sedimentation:  Inferences  from  Powder  River, Montana,  USA", GSA  Bulletin ,  Vol.131,  No.1–2,  hal. 71–83. http://doi.org/10.1130/B31990.1.
Hidayat,  E.,  Raharjo,  P.D.  dan  Hartono,  T.  (2011), "Identifikasi  Sesar  Aktif  di  Sepanjang  Kali  Garang, Semarang  Berdasarkan  Data  Geologi  Permukaan", Prosiding  Pemaparan  Hasil  Penelitian  Puslit Geoteknologi-LIPI ,
hal. 149–154, http://doi.org/10.33332/jgsm.geologi.v23i1.97.
Ilegieuno,  O.A.,  Ighodaro,  E.J.  dan  Sunny,  R.O.  (2020), "Sedimentologic,  Heavy  Mineral  and  Provenance Studies of the Cretaceous Sediments in the Auchi Area of  the  Anambra  Basin", Journal  of  Applied  Sciences and  Environmental  Management ,  Vol.24,  No.6,  hal. 955–959. http://doi.org/10.4314/jasem.v24i6.1.
Jurnaliah, L., Muhamadsyah, F. dan Barkah, M.N. (2016), "Lingkungan  Pengendapan  Formasi  Kalibeng  Pada Kala  Miosen  Akhir  di  Kabupaten  Demak  dan Kabupaten  Semarang,  Jawa  Tengah  Berdasarkan Rasio  Foraminifera  Plangtonik  dan  Bentonik  (Rasio P/B)", Bulletin  of  Scientific  Contribution:  GEOLOGY , Vol.14, No.3, hal. 233–238.
http://doi.org/10.24198/bsc.
Kusuma, B.D.I., Awaluddin, M. dan Yuwono, B.D. (2017), "Survey  Deformasi  Sesar  Kaligarang  dengan  Metode Pengamatan GPS Tahun 2016", Jurnal Geodesi Undip , Vol.6, No.1, hal. 93–99.
Laksono, F.A.T., Ramadhan, G., Nurmajid, R.W., Paramita, L.A.G. dan Tsai, L.L.-Y. (2020), "Analisis Zona Resapan Dan  Keluaran  Air  Tanah  Di  Desa  Kutayu,  Kabupaten Brebes", Dinamika  Rekayasa ,  Vol.16,  No.2,  hal.  97– 104. http://doi.org/10.20884/1.dr.2020.16.2.321.
Lestari, A.F., Widayati, N.T., Rusman, R., Supriyadi, S. dan Khumaedi, K. (2020), "Analisis Gaya Berat Di Trangkil Gunungpati  Semarang", Jurnal  Sains  dan  Edukasi
Sains ,
Vol.3, No.2, hal. 53–57.
http://doi.org/10.24246/juses.v3i2p53-57.
Mispaki,  S.W.,  Prasetyo,  Y.  dan  Awaluddin,  M.  (2015), "Analisis  Deformasi  Sesar  Kaligarang  Menggunakan
Metode Dinsar dan Geomorfologi Tahun 2007-2008", Jurnal Geodesi Undip , Vol.4, No.4, hal. 221–230.
Nádaskay, R., Žák, J., Sláma, J., Sidorinova, T. dan Valečka,
J. (2019), "Deciphering the Late Paleozoic to Mesozoic tectonosedimentary  evolution  of  the  northern Bohemian Massif from detrital zircon geochronology and heavy mineral provenance", International Journal of  Earth  Sciences ,  Vol.108,  hal.  2653–2681. http://doi.org/10.1007/s00531-019-01781-z.
Nurhandoko,  B.E.,  Triyoso,  K.,  Hadi,  M.R.A.,  Rizal,  I.,
Widarto, D.S. dan Nurhasan, N. (2020), "Karakterisasi Akuifer Berumur Miosen di Daerah Geologi Kompleks Thrust Fault Zona Kendeng dengan Rock Physics dan Tomografi Resistivitas", Jurnal Geofisika , Vol.18, No.2, hal. 53. http://doi.org/10.36435/jgf.v18i2.433.
Poedjoprajitno,  S.,  Wahyudiono,  J.  dan  Cita,  A.  (2008),
"Reaktivitas Sesar Kaligarang, Semarang", Indonesian Journal on Geoscience , Vol.3. http://doi.org/10.17014/ijog.3.3.129-138.
Praptisih,  P.  (2016),  "Karakteristik  Batuan  Induk Hidrokarbon  Dan  Hubungannya  Dengan  Rembesan Minyak  Di  Lapangan  Minyak  Cipluk,  Kabupaten Kendal, Provinsi Jawa Tengah", Buletin Sumber Daya Geologi , Vol.11, No.2, hal. 133–134.
http://doi.org/10.47599/bsdg.v11i2.26.
Purasongka,  N.W.,  Syafri,  I.  dan  Jurnaliah,  L.  (2015), "Karakteristik  Batuan  Sedimen  Berdasarkan  Analisis Petrografi  pada  Formasi  Kalibeng  Anggota  Banyak", Bulletin  of  Scientific  Contribution:  GEOLOGY ,  Vol.13, No.1. http://doi.org/10.24198/bsc.
Raharjo,  P.  dan  Yosi,  M.  (2017),  "The  Identification  of Land Subsidance by Levelling Measurement and GPR Data at Tanjung Emas Harbour, Semarang", BULLETIN OF  THE  MARINE  GEOLOGY ,  Vol.32,  No.1. http://doi.org/10.32693/bomg.32.1.2017.351.
Rahayu, D.A., Harmoko, U., Yulianto, T., Widada, S. dan Dewantoro,  Y.  (2016),  "Interpretasi  Geologi  Bawah Permukaan  Daerah  Potensi  Mata  Air  Panas  Kaliulo Kabupaten  Semarang  Berdasarkan  Data  Geomagnet Menggunakan  Model  2-D  &  3-D", Youngster  Physics Journal , Vol.5, No.4, hal. 291–302.
Rohendi,  R.  dan  Aryanto,  N.C.D.  (2016),  "Seafloor Sediment  Characteristics  and  Heavy  Mineral Occurences  at  Betumpak  Cape  and  Adjacent  Area, Bangka  Strait,  Bangka  Belitung  Province", BULLETIN OF  THE  MARINE  GEOLOGY ,  Vol.27,  No.1,  hal.  7–18. http://doi.org/10.32693/bomg.27.1.2012.41.
Santoso,  B.  (2016),  "Penerapan  Metode  Geolistrik  2D Untuk Identifikasi Amblasan Tanah Dan Longsoran Di Jalan  Tol  Semarang  –  Solo  Km  5+400  Km  5+800",
Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya , Vol.1, No.2, hal. 179–186. http://doi.org/10.21009/SPEKTRA.012.13.
Setyanto, A. dan Surachman, M. (2017), "The Occurences of  Heavy  Mineral  Placer  at  Kendawangan  and  Its Surrounding,  West  Kalimantan  Province", Bulletin  of the Marine Geology , Vol.32, No.1, hal. 33–40.
Supriyadi,  S.,  Khumaedi,  K.,  Setiawan,  F.  dan  Mm,  T. (2020),  "Pemodelan  2D  Lapisan  Bawah  Permukaan Berdasarkan  Data  Gaya  Berat  Mikro", Jurnal Penelitian  Saintek ,  Vol.25,  No.1,  hal.  44–52. http://doi.org/10.21831/jps.v25i1.28566.
Syahbana,  A.,  Goro,  G.,  Saputra,  O.,  Aditramulyadi,  D., Irsyam,  M.,  Asrurifak,  M.  dan  Djazilus,  H.  (2020), Application of Modified PSHA USGS Software in Java Island Bed Rock Peak Ground Acceleration and Hazard Curve  with  2475  Years  Return  Period ,  Vol.29,  hal. 3138–3148.
Velasquez, F. (2019), "Characterization of heavy minerals from active sediments of the Magdalena River basin, Colombia: implications in the provenance analysis of the  fluvial  record", Boletin  de  Geologia ,  Vol.41,  hal. 137–147.
-------------------