Post on 27-Sep-2015
PROPOSAL TUGAS AKHIR
PENENTUAN KARAKTER DAN MODEL SEDIMENTOLOGI MODERN
MENGGUNAKAN METODE GRANULOMETRI PADA SEDIMEN RESEN
DANAU TOBA, KABUPATEN SAMOSIR,
PROVINSI SUMATERA UTARA
Oleh :
Rolas Alwin Nainggolan
11307037
J U R U S A N T E K N I K G E O L O G I
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
INSTITUT TEKNOLOGI MEDAN
2015
29
1. Latar Belakang
Danau Toba adalah danau terbesar di Asia Tenggara dan termasuk danau
terdalam di dunia. Danau Toba merupakan kawah gunung api atau vulkanik,
sehingga Danau Toba pun merupakan danau vulkanik terbesar di dunia. Letusan
gunung api Toba merupakan letusan terbesar di dunia dalam 74.000 tahun
terakhir, bahkan mungkin yang terbesar dalam sejarah Bumi yang kita ketahui.
Danau Toba, pandangan ke selatan, melintas dari Parapat ke Pulau Samosir.
Bagian terangkat di timur adalah Semenanjung Uluan, bagian terangkat di sebelah
barat adalah Pulau Samosir. Semenanjung Uluan dan Pulau Samosir merupakan
bagian puncak Gunung Toba yang pernah tenggelam saat terjadi pembentukan
kawah, kemudian terangkat kembali. Selat Latung (kedalaman 400 m)
memisahkan Uluan dan Samosir. Panjang dari danau in 100 km x 31 km dengan
titik terdalam 529 meter di sebelah utara dekat Haranggaol. Perairan Toba
mempunyai luas 1.130 km2, tidak termasuk Pulau Samosir seluas 647 km2 dan
pulau-pulau kecil lainnya. Tebing-tebing curam setinggi 400-1.220 m
mengelilingi Danau Toba. Tebing-tebing curam ini diyakini merupakan bidang
sesar saat terjadi pembentukan kawah vulkanik Toba akibat runtuhan.
Danau yang keterbentukannya dikontrol oleh letusan gunung api toba dan
sistem patahan Sumatera (Sumatera Fault System) ini merupakan tipe danau yang
terbentuk karena adanya letusan gunung api dan gaya yang bekerja pada sesar
Sumatera yang saling tarik hingga membentuk suatu cekungan. Bentuknya yang
memanjang dari Barat Laut ke Tenggara dan keterdapatan beberapa sesar
disekitarnya juga menjelaskan bahwa danau Toba merupakan jenis danau
tektovulkanik terbesar di dunia.
Keberadaan danau Toba yang memiliki kondisi geologi yang kompleks
serta variasi litologi disekitarnya menjadikan danau ini menarik untuk diteliti.
Secara sedimentologi, penelitian di danau dengan tipe tektovulkanik yang
terbentuk oleh letusan gunung api Toba dan sistem sesar sumatera akan
memberikan gambaran sejauh apa pengaruh dari struktur geologi serta litologi di
sekitarnya dalam proses pengendapan sedimen-sedimen di danau ini dan model
dari sedimen endapan danau (lacustrine). Kondisi geologi yang ada di Danau
Toba yang kompleks menjadi sangat menarik untuk dapat diteliti, terutama dari
sisi Sedimentologi untuk mengetahui model sedimentasi dan karakter sedimen
danau.
2. Maksud dan Tujuan penelitian
Maksud dari penelitian ini adalah untuk memenuhi syarat kelulusan
pendidikan tingkat sarjana strata satu (S1) di Program Studi Teknik
Geologi, Fakultas Teknologi Mineral, Institut Teknologi Medan.
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui Distribusi sedimen endapan danau.
2. Dapat mengetahui sedimen vertical bawah permukaan berdasarkan hasil
Coring.
3. Untuk mengetahui model sedimentologi saat ini menggunakan analisa
coring sedimen. Kemudian berdasarkan analisa tersebut akan
menghasilkan bentuk bentuk model sedimentasi Danau Toba.
3. Tinjauan Pustaka
Sedimentologi adalah ilmu yang mempelajari sedimen atau endapan
(Wadell, 1932). Sedimen atau endapan pada umumnya diartikan sebagai hasil
dari proses pelapukan terhadap suatu tubuh batuan,yang kemudian mengalami
erosi, tertansportasi oleh air, angin, dll, dan pada akhirnya terendapkan atau
tersedimentasikan.
Sedimentologi adalah studi tentang proses-proses pembentukan,
transportasi dan pengendapan material yang terakumulasi sebagai sedimen di
dalam lingkungan kontinen dan laut hingga membentuk batuan sedimen.
Dalam bukunya Sedimentology and Stratigraphy (2009), Gary Nichols
membagi fasies lingkungan pengendapan pada danau menjadi dua bagian yaitu :
pengendapan klastik pada batas danau (lake margin clastic deposit) dan fasies
danau dalam (deep lake facies).
Pada bagian batas danau terjadi pengendapan sedimen klastik. Sedimen
yang terbawa oleh sungai mengalami pengurangan kecepatan transportasi pada
saat tiba di muara dan membentuk delta pada bagian muara sungai. Delta yang
terbentuk adalah delta yang didominasi (river-dominated) oleh sungai sebagai
sumber sedimen utama karena gelombang yang terbentuk pada permukaan danau
umumnya kecil dan hanya pada saat-saat tertentu dimana hembusan angin yang
cukup keras dan membentuk gelombang yang cukup besar akan terjadi
sedimentasi kembali (reworking). Karakter endapan delta didominasi oleh
pengaruh suplai sedimen alami dari sungai dengan ukuran butir halus hingga kasar
serta gravel pada kondisi terbentuknya kipas delta (fan deltas).
Pada bagian yang tidak terpengaruh oleh delta dan arus sungai, akan
terbentuk pantai disepanjang tepian danau (lake shoreline), dimana sedimen yang
diendapkan bergantung kepada kekuatan gelombang dan arus air danau. Dalam
kondisi dimana angin yang berhembus tidak kuat, cenderung hanya akan
diendapkan sedimen berukuran halus, namun pada kondisi dimana anging
berhembus kuat, gelombang air dapat menggerus kembali sedimen yang telah
terendapkan dan membentuk endapan pasir pantai (sandy beach deposits) (Reid
and Frostick, 1985 dalam Nichols, 2009).
Pada bagian lain dimana kondisi topografi lereng lebih landai, akan
terbentuk daerah basah di pertemuan dataran alluvial dengan batas danau yang
akan membentuk daerah batas danau yang berawa (marshy) yang juga dikenal
dengan lingkungan palustrine. Lingkungan ini memiliki keragaman organik yang
hidup seperti tumbuhan dan juga hewan dimana sedimen yang diendapkan
sebelumnya akan berubah menjadi tanah dengan tekstur simpul (nodular texture)
dan terkadang karbonatan (calcareous). Pada bagian danau yang lebih dalam,
pengendapan sedimen berlangsung dengan penyebaran sedimen suspensi dan
transportasi oleh arus densitas. Sedimen suspensi yang menyebar adalah sedimen
yang terbawa oleh arus sungai yang masuk dan kehilangan kecepatan pada saat
bercampur dengan air danau. Endapan dari sedimen suspensi ini akan membentuk
lapisan-lapisan tipis atau laminasi lumpur (mud) yang juga akan bercampur
dengan material organik yang juga hidup di dalam danau seperti alga dan
plankton. Arus densitas yang mungkin terjadi pada dasar danau umumnya
terbentuk oleh campuran sedimen yang terjadi pada ujung depan delta (delta
front) yang membentuk arus turbidit dan kemudian akan membentuk endapan
lantai danau dengan ukuran sedimen yang lebih kasar. Pada kondisi tersebut juga
akan terbentuk lapisan-
atau lempung (clay) yang akan menutupi lapisan sedimen berukuran pasir atau
bahkan gravel.
Gambar 3.1 Distribusi fasies pada danau air tawar yang didominasi oleh endapan klastik
Sam Boggs Jr.
Stratigraphy (2006) juga menjelaskan mengenai model sedimentologi pada
lingkungan danau. Sebagian besar sedimen yang di endapkan pada danau
umumnya terakumulasi pada bagia
masuk ke danau. Sedimen yang berukuran lebih kasar seperti kerikil, kerakal dan
juga bongkah juga mungkin hadir pada bagian bawah dari kipas alluvial
fan) atau kipas delta (fan delta)
danau. Sedimen berukuran pasir umumnya terendapkan pada bagian pantai, delta,
lantai danau dengan ukuran sedimen yang lebih kasar. Pada kondisi tersebut juga
lapisan tipis sedimen berukuran halus seperti lanau
yang akan menutupi lapisan sedimen berukuran pasir atau
Distribusi fasies pada danau air tawar yang didominasi oleh endapan klastik
2009, p.155)
Sam Boggs Jr. dalam bukunya Principles of Sedimentology and
juga menjelaskan mengenai model sedimentologi pada
lingkungan danau. Sebagian besar sedimen yang di endapkan pada danau
umumnya terakumulasi pada bagian pantai danau dan didekat muara sungai yang
masuk ke danau. Sedimen yang berukuran lebih kasar seperti kerikil, kerakal dan
juga bongkah juga mungkin hadir pada bagian bawah dari kipas alluvial
(fan delta) yang berada pada batas atau masuk kedalam
danau. Sedimen berukuran pasir umumnya terendapkan pada bagian pantai, delta,
lantai danau dengan ukuran sedimen yang lebih kasar. Pada kondisi tersebut juga
lapisan tipis sedimen berukuran halus seperti lanau (silt)
yang akan menutupi lapisan sedimen berukuran pasir atau
Distribusi fasies pada danau air tawar yang didominasi oleh endapan klastik (Nichols,
Principles of Sedimentology and
juga menjelaskan mengenai model sedimentologi pada
lingkungan danau. Sebagian besar sedimen yang di endapkan pada danau
n pantai danau dan didekat muara sungai yang
masuk ke danau. Sedimen yang berukuran lebih kasar seperti kerikil, kerakal dan
juga bongkah juga mungkin hadir pada bagian bawah dari kipas alluvial (alluvial
yang berada pada batas atau masuk kedalam
danau. Sedimen berukuran pasir umumnya terendapkan pada bagian pantai, delta,
spit bar atau barrier bar. Sebagian sedimen berukuran pasir juga mungkin
terendapkan pada bagian danau yang lebih dalam oleh arus turbidit dari longsoran
yang terjadi pada dasar danau.
Pada bagian yang lebih dalam, umumnya hanya akan di endapkan sedimen
berukuran halus seperti lanau dan lempung yang berasal dari suplai sedimen pada
bagian danau yang lebih dangkal maupun dari sungai-sungai yang masuk dimana
pada kedalaman tertentu akan kehilangan kekuatan arus yang menggerakkannya
dan hanya akan terendapkan oleh gaya gravitasi sebagai suspensi. Organisme
seperti plankton dan alga yang hidup di kedalaman danau akan membentuk
endapan sedimen lumpur yang kaya dengan material organik (organic rich mud).
Bagian yang lebih dangkal dari sebuah lingkungan danau akan menjadi titik
puncak ekosistem organisme yang hidup didanau. Dengan kondisi termoklin
(masih mendapat cahaya matahari), kandungan oksigen yang kaya pada bagian ini
menjadi daerah ideal untuk kehidupan organisme seperti moluska, ikan dan
tumbuhan air. Pengendapan sedimen yang memiliki variasi dari pasir halus hingga
lempung juga dapat mengandung material karbonat yang berasal dari organisme
yang hidup disekitarnya. Beberapa kondisi juga memungkinkan terbentuknya
struktur bioturbasi yang terjadi akibat aktifitas organisme.
Gambar 3.2 Karakter sedimen pada lingkungan danau dengan sistem hidrologi terbuka
4. Metodologi
Penelitian akan dilakukan dalam
pekerjaan lapangan dengan melakukan
analisa dilaboratorium.
dari berbagai kondisi yang ada di Danau Toba
Tahap pekerjaan lapangan
metode coring sediment untuk mendapatkan lapisan
hingga dapat mengetahui stratigrafi sedimen
di endapkan di danau Toba.
secara vertikal kedalam sedimen dan kemudian mengangkatnya untuk
mendapatkan lapisan secara ver
Analisa laboratorium dilakukan untuk mendeskripsi secara detail lapisan
lapisan sedimen yang didapat dari
dan sifat lapisan sedimen vertikal. Karakter tersebut kemudian akan menjadi
acuan untuk membuat model sedimentologi resen danau Toba
Karakter sedimen pada lingkungan danau dengan sistem hidrologi terbuka Boggs, 2006, p.273)
Penelitian akan dilakukan dalam dua tahap, pertama adalah tahap
pekerjaan lapangan dengan melakukan coring sediment dan kedua adalah tahap
Tujuannya adalah untuk mendapatkan sampel sedimen
disi yang ada di Danau Toba.
Tahap pekerjaan lapangan adalah proses pengambilan sampel dengan
metode coring sediment untuk mendapatkan lapisan-lapisan sedimen vertikal
hingga dapat mengetahui stratigrafi sedimen resen modeling sedimentologi yang
di endapkan di danau Toba. Coring sediment dilakukan dengan memasukkan pipa
secara vertikal kedalam sedimen dan kemudian mengangkatnya untuk
mendapatkan lapisan secara vertikal dari sedimen yang ada di Danau Toba
Analisa laboratorium dilakukan untuk mendeskripsi secara detail lapisan
lapisan sedimen yang didapat dari coring sediment yang hasilnya adalah karakter
dan sifat lapisan sedimen vertikal. Karakter tersebut kemudian akan menjadi
acuan untuk membuat model sedimentologi resen danau Toba.
Karakter sedimen pada lingkungan danau dengan sistem hidrologi terbuka (Sam
dua tahap, pertama adalah tahap
dan kedua adalah tahap
Tujuannya adalah untuk mendapatkan sampel sedimen
adalah proses pengambilan sampel dengan
lapisan sedimen vertikal
sedimentologi yang
sukkan pipa
secara vertikal kedalam sedimen dan kemudian mengangkatnya untuk
tikal dari sedimen yang ada di Danau Toba.
Analisa laboratorium dilakukan untuk mendeskripsi secara detail lapisan-
yang hasilnya adalah karakter
dan sifat lapisan sedimen vertikal. Karakter tersebut kemudian akan menjadi
5. Hipotesa
Danau Toba adalah danau terbesar di Asia Tenggara dan termasuk danau
terdalam di dunia yang merupakan danau yang terbentuk akibat dari letusan
gunung api Toba yang begitu dasyat pada 74.000 tahun terakhir memiliki kondisi
geologi yang kompleks. Danau Toba yang memiliki input air dari sungai sungai
bukit barisan dan pulau Samosir dan output ke sungai Asahan yang memotong ke
arah timur pantai sumatera dan bermuara di delta Tanjung balai. Keberadaan
pulau Samosir dan Bukit Barisan yang mengakibatkan transportasi pada tubuh
sungai yang mengalir ke Danau Toba dan pengaruh arah angin yang akan
membentuk endapan endapan Danau Toba.
Berdasarkan proses proses tersebut akan terbentuk variasi model
sedimentologi dan strata lapisan sedimen vertical yang di endapkan di Danau
Toba. Secara umum karakter dan model tersebut dapat dibagi berdasarkan
lingkungan pengendapannya, antara lain (lake shoreline) pantai disepanjang
tepian danau dimana sedimen yang diendapkan bergantung kepada kekuatan
gelombang dan arus air danau. Dalam kondisi dimana angin yang berhembus
tidak kuat, cenderung hanya akan diendapkan sedimen berukuran halus, namun
pada kondisi dimana anging berhembus kuat, fasies pantai danau yaitu pada
pinggiran danau yang mengendapkan pasir yang terbawa oleh gelombang yang
terkadang juga mengalami perubahan akibat pergantian musim, penurunan muka
air maupun siklus pasang surut yang mengendapkan sedimen berukuran pasir
hingga pasir kasar dan juga banyak didapati organisme maupun cangkang
organisme tersebut, gelombang air dapat menggerus kembali sedimen yang telah
terendapkan dan membentuk endapan pasir pantai (sandy beach deposits). fasies
danau dangkal yang masih dipengaruhi oleh pergerakan gelombang yang
terbentuk di danau dimana pada kondisi ini di endapkan sedimen berukuran pasir
dengan struktur ripple yang mengikuti arah gelombang, fasies delta yang dibentuk
oleh aliran sungai sebagai input air, pada kondisi ini sedimen yang terbawa oleh
aliran sungai akan bertumpuk membentuk delta didanau yang akan mengendapkan
sedimen-sedimen darat dengan ukuran bervariasi mulai dari gravel hingga
lempung dengan struktur graded bedding dan juga membawa material seperti
kayu yang juga ikut terbawa oleh sungai, Lingkungan ini memiliki keragaman
organik yang hidup seperti tumbuhan dan juga organisme terkadang karbonatan
(calcareous).
Pada bagian danau yang lebih dalam, pengendapan sedimen berlangsung
dengan penyebaran sedimen suspensi dan transportasi oleh arus densitas. Sedimen
suspensi yang menyebar adalah sedimen yang terbawa oleh arus sungai yang
masuk dan kehilangan kecepatan pada saat bercampur dengan air danau. Endapan
dari sedimen suspensi ini akan membentuk lapisan-lapisan tipis atau laminasi
lumpur (mud) yang juga akan bercampur dengan material organik yang juga hidup
di dalam danau seperti alga.
6. Rencana Kegiatan
Rencana kegiatan penelitian dilakukan mulai dari pengusulan proposal hingga pengambilan data lapangan dan penyusunan laporan
dibuat dalam bentuk tabel rencana kegiatan sebagai berikut :
Tabel 6.1 Rencana Kegiatan Penelitian
NO KEGIATAN
April Mei Juni Juli Agustus September Oktober
I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV
1 Identifikasi Masalah
2 Penentuan Judul & Penyusunan Proposal Penelitian
4 Analisis data lapangan
5 Analisis laboratorium
6Bimbingan Laporan
7 Penulisan Akhir Laporan
8 Seminar/Ujian Skripsi
Refrensi
Boggs, Sam Jr, 1987, Principles of Sedimentology and Stratigraphy : Fouth Edition,
University of Oregon : USA
Milzow, J. Christian, 2008, Hydrological and Sedimentological Modelling of
the Okavango Delta, Wetland, Bostwana, Zurich : Germany.
Nichols, Gary, 2009, Sedimentology and Stratigraphy : Second Edition, Wiley-
Balckwell Publisher, United Kingdom
Schnurrenberger, Douglas, 2003, Classification of Lacustrine Sediment Based
On Sedimentary Component, Journal of Paleolimnology : Netherlands
Wikipedia.org, Danau Toba
Surat Permohonanan TA.jpgCover TA.docxLembar Pengesahan.jpgIsi Proposal.docxRencana Keg.docxRefrensi.docxTranskip Nilai.jpg