77

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengolahan Data

Pengukuran gayaberat di lapangan menghasilkan data sebanyak 169 titik

data pengukuran gayaberat lapangan (yang terdiri dari 14 titik ikat dan 155 titik

amat – Olahan Data Gayaberat Terlampir, lih. Lampiran III) dengan ketinggian

variatif pada setiap titik ukur dari 16 s.d. 595.1 meter diatas permukaan laut

(Gambar 4.1) yang terbagi kedalam dua buah lintasan pengukuran. Dengan jarak

antar titik ukur berada pada interval variasi tertentu (efektif 750 meter),

menggunakan metode putaran tertutup (closed loop), yaitu sistem pengukuran

yang dimulai dan diakhiri pada titik gayaberat yang sudah diketahui nilainya.

Sistem Loop diharapkan dapat menghilangkan kesalahan yang disebabkan oleh

pergeseran pembacaan gravimeter. Metode ini muncul dikarenakan alat yang

digunakan selama melakukan pengukuran akan mengalami guncangan, sehingga

menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut.

Data anomali Bouguer dihasilkan dengan mengolah data yang diperoleh

dari hasil penelitian di lapangan yang dilakukan pada 169 titik pengamatan di

sepanjang lintasan sekitar Cianjur sampai Bekasi dan dari Bekasi hingga Bogor

pada lintasan berikutnya. Pengolahan data untuk mendapatkan peta anomali

Bouguer dilakukan dengan perhitungan analitik menggunakan Microsoft Excel

dengan memasukkan faktor-faktor koreksi yang mempengaruhi gravitasi bawah

78

Gambar 4.1. Sebaran Titik Data pada Daerah Penelitian

(Peta Kontur Elevasi dengan interval 20 meter)

Gambar 4.2. Model 3D Peta Kontur Elevasi (Medan Penelitian)

meter

79

permukaan bumi, kemudian hasil perhitungan analitik tersebut dibuat dalam

bentuk kontur menggunakan program Surfer 10.

Dengan melalui proses reduksi koreksi yang dibutuhkan. Anomali

Bouguer didapatkan dengan menyusutkan data gayaberat lapangan terhadap

gayaberat normal (WGS 1984) dan beberapa koreksi lainnya. Tolok rapat massa

yang digunakan penyusutan data adalah rapat massa kerak rata-rata 2.507647059

gr/cm3 (metode Parasnis).

Penelitian ini menghasilkan Anomali Bouguer daerah Cekungan Bogor

dan sekitarnya, yang disajikan dalam bentuk peta kontur Anomali Bouguer

Lengkap (Gambar 4.3). Peta Anomali Bouguer Lengkap ini mempunyai nilai

anomali berkisar antara 26 sampai 66 mGal, dengan pola umum berbentuk

cekungan tertutup dan terbuka bernilai variatif. Peta penyebaran Anomali

Bouguer Lengkap ini menggambarkan struktur bawah permukaan dangkal

maupun dalam. Variasi nilai anomali Bouguer ditandai dengan variasi gradasi

warna, dimana tiap warna merupakan representatif nilai anomali tertentu.

Besarnya Anomali Bouguer Lengkap (ABL) bervariasi dari 26 mGal

hingga 66 mGal dengan skala warna dari biru muda hingga merah. Terdapat pola

anomali bernilai tinggi dibandingkan dengan daerah lainnya di bagian selatan

(Gambar 4.3), nilai anomali tersebut berasal dari lapisan yang lebih tinggi, secara

struktur bisa berupa akibat patahan, intrusi atau lapisan yang posisinya memang

lebih tinggi (dalam kajian ini memang disebabkan daerah tersebut termasuk

wilayah sesar - pola Meratus: sesar Cimandiri).

80

Gambar 4.3. Peta Kontur Anomali Bouguer Lengkap Daerah Penelitian dengan interval 2 mGal

(Lembar Cekungan Jawa Barat Utara - Bogor)

Gambar 4.4. Model 3D Data Anomali Bouguer Daerah Penelitian

mGal

81

Peta Anomali Bouguer Lengkap ini, dibagi menjadi dua kelompok

anomali berdasarkan rentang densitasnya. Kelompok pertama, yaitu tinggian

anomali, menempati bagian selatan lembar, sedangkan kelompok kedua adalah

rendahan anomali menempati bagian utara peta anomali lengkap. Kelompok

tinggian anomali berbentuk bulatan elips besar berpusat di sekitar koordinat data

ukur 6.673567 LS; 107.212183 BT (titik ukur CR21) dengan nilai maksimum

mencapai 63.75311773 mGal dan 6.61555 LS; 106.89185° BT (titik ukur BC61)

dengan rentang nilai AB berkisar antara 64.55761115 s.d. 66 mGal. Kelompok

anomali kedua, berupa lajur-lajur anomali dengan landaian minimum sekitar 26

s.d. 27.41380021 mGal yang terletak di bagian selatan lembar peta, berpusat di

sekitar koordinat 6.3844 LS; 107.1041° BT (titik ukur CR71). Pola anomali

tersebut memberikan gambaran tentang struktur anomali bawah permukaan yang

terdapat di lokasi penelitian kali ini.

Pada peta anomali Bouguer ini, anomali yang tampak belum terlalu jelas

teramati, sehingga baiknya dibantu dengan peta residual. Peta anomali residual

(hasil upward) merupakan tampilan data hasil pengurangan data Anomali

Bouguer Lengkap (yang merupakan gabungan respon anomali gravitasi dangkal

dan dalam) terhadap data anomali regional (respon anomali gravitasi dalam),

sehingga pada peta penyebaran anomali residual ini dapat diamati efek/respon

anomali gravitasi dangkal. Jika tiap lintasan, diplotkan dalam grafik lintasan

dengan hubungan antara titik data ukur lapangan (dalam jarak – m) terhadap nilai

Anomali Bouguer-nya maka akan diperoleh hubungan grafik sebagai berikut

(Gambar 4.5):

82

(i)

(ii)

*)Ket: Jarak antar titik ukur berada pada interval variasi tertentu (efektif 750 meter).

Gambar 4.5. Grafik Nilai Anomali Gayaberat terhadap Titik Data (Tiap Lintasan) pada Daerah

Penelitian (i) Lintasan I (Kanan Lembar) dan (ii) Lintasan II (Kiri Lembar)

CR08

CR21 CR25

CR42

CR56

CR71

CR83

0

10

20

30

40

50

60

70

BC07

BC20

BC29

BC39

BC52

BC55

BC61

0

10

20

30

40

50

60

70

AB

(m

iliG

al)

Jarak Antar Stasiun Ukur* (m)

AB

(m

iliG

al)

Jarak Antar Stasiun Ukur* (m)

±4725

m

±6825

m

83

4.2. Analisis Kualitatif

Peta diatas mengindikasikan distribusi Anomali Gayaberat yang

merupakan citra interpretasi superposisi dari anomali yang bersifat regional dan

anomali yang bersifat lokal. Anomali regional berasosiasi dengan kondisi geologi

umum secara keseluruhan (regional daerah) daerah yang bersangkutan, dicirikan

oleh anomali berfrekuensi rendah. Anomali Bouguer dapat pula dianggap sebagai

resultan/ akumulasi pengaruh struktur batuan bawah permukaan yang melingkupi

anomali-anomali yang ditimbulkan struktur geologi dangkal, menengah, dan

dalam maupun struktur yang berdekatan dan saling berinteraksi sehingga

menimbulkan anomali tumpangtindih (overlap) seperti pada peta.

Anomali Bouguer di daerah penelitian mempunyai variasi nilai anomali

dari 26 mGal hingga 66 mGal, yang berupa suatu tinggian dan rendahan yang

membagi cekungan ini menjadi dua bagian hampir utara-selatan. Secara umum,

daerah penelitian bisa di bagi menjadi dua bagian, yaitu: Anomali Bouguer Tinggi

(> 46 mGal) tampak di Selatan peta: Kota Bogor - Cibinong - Cianjur. Sedangkan

anomali rendah (≤ 46 mGal) tampak di bagian Utara dan Timur Laut peta: Cariu –

Jonggol - Bekasi. Anomali Bouguer tersebut memperlihatkan pola yang tidak

beraturan, kondisi demikian mengindikasikan struktur geologi daerah penelitian

cukup kompleks.

Daerah penelitian menarik untuk dianalisis karena termasuk dalam

kelompok anomali rendah hingga tinggi. Anomali rendah tersebut kemungkinan

disebabkan adanya sesar yang menyebabkan daerah itu relatif turun terhadap

sekitarnya atau adanya material yang memiliki densitas lebih rendah pada daerah

84

tersebut. Sedangkan anomali tinggi berasal dari lapisan yang lebih tinggi dan

kemungkinan disebabkan adanya material batuan cukup padat/ kompak

dibandingkan daerah di sekitarnya pada daerah tersebut, secara struktur bisa

berupa akibat patahan, intrusi atau lapisan yang posisinya memang lebih tinggi.

Secara geologi, anomali rendah ini diperkirakan berhubungan dengan zona

ubahan akibat panas di bawah permukaan, sedangkan anomali tinggi diperkirakan

berkaitan dengan batuan intrusi di bawah permukaan. Besar kecilnya nilai

gayaberat di daerah anomali tersebut menunjukkan struktur batuan yang berada di

bawah permukaan daerah tersebut.

Daerah Anomali Tinggi, mempunyai nilai > 46 mGal, menempati lebih

dari setengah bagian selatan daerah penelitian, melebar di bagian barat daya

hingga kemungkinan simetri di timur, dan terdapat anomali tertinggi di antaranya.

Daerah anomali tinggi ini dihasilkan oleh suatu massa batuan yang mempunyai

rapat massa yang lebih besar ( 2.507647059 gr/cm3).

Daerah Anomali Rendah, mempunyai nilai ≤ 46 mGal, menempati

kurang dari setengah daerah penelitian di bagian utara. Semakin mengecil nilai

anomalinya di bagian utara pada peta, membentuk pola indikasi sebuah cekungan

terbuka. Daerah anomali rendah ini dihasilkan oleh suatu massa batuan yang

mempunyai rapat massa yang lebih rendah ( 2.507647059 gr/cm3).

4.3. Analisis Kontinuasi Ke Atas

Ambiguitas dalam pemodelan data medan potensial menyebabkan data

gravitasi tidak memiliki resolusi vertikal yang baik (Grandis & Yudistira, 2001).

Sebagaimana telah diketahui bahwa harga anomali gravitasi yang didapat

85

merupakan superposisi dari sebuah anomali yang berasal dari struktur dangkal

(lokal) dan struktur dalam (regional). Pada dasarnya, anomali gayaberat yang

terukur di permukaan adalah penjumlahan dari semua kemungkinan sumber

anomali yang ada di bawah permukaan dimana salah satunya adalah target dari

survei (sinyal). Sehingga untuk kepentingan interpretasi informasi target (sinyal)

harus dipisahkan dari noise. Jika target adalah anomali regional dan residual maka

informasi lainnya merupakan noise. Untuk memudahkan interpretasi maka perlu

dilakukan proses filtering, sehingga didapatkan harga anomali gravitasi akibat

efek lokal atau regional, sesuai dengan tujuan survei gravitasi ini sendiri.

Oleh karena itu diperlukan informasi tambahan yang dapat memberikan

kendala bagi model yang dicari. Konsep sumber ekivalen digunakan untuk

memperoleh data pada beberapa level ketinggian melalui proses kontinuasi ke

atas. Informasi bahwa hasil dari berbagai test yang telah dilakukan untuk proses

pengangkatan data medan potensial ke bidang datar memberikan harga titik

sumber ekuivalen massa (h - zi) terbaik adalah (Persamaan 2-27):

2.5Δx < (h - zi) < 6Δx (Setyawan, Agus. 2005)

Rumusan ini sebagai pengontrol level pengangkatan kontinuasi agar

memberikan hasil data kontinuasi yang relatif konvergen dan kisaran kedalaman

sumber anonali regional secara empirik yang baik untuk dianalisis secara visual-

kualitatif. Dengan: x adalah jarak rata-rata antar stasiun pengamatan (750 meter),

h adalah bidang kedalaman ekivalen titik massa dan zi adalah ketinggian titik

pengamatan. (h-zi) adalah tingkat level ketinggian pada proses pengangkatan pada

permukaan bumi, dalam kasus ini berkisar: 1558.508 s.d. 2805.314 meter.

86

Proyeksi ke bidang datar dengan menggunakan pendekatan transformasi

Fourier dilakukan untuk membawa data Anomali Bouguer Lengkap sebagaimana

pada Gambar 4.3 yang masih terpapar pada bidang topografi dengan ketinggian

yang bervariasi . Sedangkan dalam analisis lebih lanjut diperlukan data Anomali

Bouguer Lengkap yang berada pada bidang datar dengan grid yang teratur.

Dengan metode pendekatan kontinuasi ke atas (transformasi Fourier) proyeksi ke

bidang datar dibawa pada ketinggian rata-rata (level surface) tertentu di atas

sferoida. Pada kontur anomali medan gravitasi hasil proyeksi dengan metode

pendekatan deret Fourier ini dapat dilihat pada Gambar 4.6: Kontur Anomali

Bouguer Regional di bidang datar dan Gambar 4.7: Kontur anomali Bouguer

Residual, hasil dari pengangkatan data dengan menggunakan teknik kontinuasi ke

atas.

Data medan yang digunakan dalam tahapan ini, merupakan nilai Anomali

Bouguer Lengkap hasil prosesing data gayaberat terhadap nilai koreksi. Dengan

menggunakan program kontinuasi Signproc for Windows versi 1.56 yang

berbasiskan algoritma Fast Fourier Transform untuk mengolah data real dalam

kawasan 1D diperoleh hasil dari pengolahan kontinuasi dengan berbagai level

ketinggian, nilai kontinuasi diekstraksikan kedalam format real time kembali guna

dibuat proyeksi ke dalam bidang datarnya dengan menggunakan prinsip gridding

melalui program Surfer versi 10. Untuk dibuat kawasan data dalam ruang 2D.

Berdasarkan persamaan (2-27) tersebut, pada kajian laporan akhir ini

dilakukan kontinuasi ke atas dengan beberapa ketinggian (level surface) terhadap

data Anomali Bouguer Lengkap yang telah digrid, untuk memperlihatkan efek

87

ketinggian terhadap hasil filtering yakni pada level ketinggian yakni: 0 s.d. 50

level ketinggian (Signproc) ≈ 0 s.d. 31170.16 (faktor konversi 1 level ketinggian =

selisih antar titik grid = 0.0056º x 111322 meter = 623.4032 meter) dengan selang

0.5 level ketinggian – Hasil Citra Kontinuasi Lengkap lih. Lampiran IV. Proses

kontinuasi ke atas diibaratkan pengukuran dilakukan di tempat yang lebih tinggi,

sehingga dapat meminimasi efek lokal dan yang tampak adalah efek regionalnya

saja. Ketinggian kontinuasi dipilih sedemikian rupa hingga, efek lokal tertekan

sekecil mungkin. Hal ini dapat dilihat dari kontur anomalinya. Perlakuan level

variatif pada medan potensial gayaberat/ Anomali Bouguer Lengkap ini bertujuan

untuk meningkatkan resolusi vertikal pada hasil model 2D nantinya.

Untuk bahasan kajian pada sub-bab ini, dipilihlah dalam selang 0.5 level

ketinggian (Signproc) yang hanya dibatasi hingga pada rentang level ketinggian

2.5 s.d. 4.5 ≈ 1558.508 s.d. 2805.314 m (konvergensi data hasil transformasi).

Ketinggian tersebut, didasarkan untuk menjaga konvergensi data dan juga untuk

memudahkan dalam penentuan densitas model. Berdasarkan hasil coba-coba,

ditarik simpulan bahwa pada pengangkatan dibawah 1558.508 m, kontur Anomali

Bouguer Lengkap regional cenderung serupa dengan kontur Anomali Bouguer

Lengkap juga efek lokal masih berpengaruh terhadap anomali regionalnya, dan

ternyata pada pengangkatan hingga level ketinggian 2805.314 m ke atas

didapatkan pola kontur yang cenderung tetap (stabil – lih. Lampiran IV).

Kemudian nilai anomali yang telah terpapar di bidang datar dipisahkan nilai

anomali lokal untuk mendapatkan nilai anomali regional hasil kontinuasinya.

88

Dari hasil beberapa kali coba-coba, dapat disimpulkan bahwa semakin

tinggi kontinuasi maka akan memberikan kedalaman bidang batas regional yang

semakin dalam dan kedalaman bidang batas lokal yang semakin dangkal. Hal ini

bersesuaian dengan sifat dasar kontinuasi ke atas yaitu menekan efek lokal yang

ada pada data anomali. Hanya saja ada masalah yang timbul, yakni sejauh mana

kontinuasi ke atas dilakukan.

Hasil kontinuasi upward (Gambar. 4.6 dan 4.7) memperlihatkan profil

anomali efek dalam dan dangkal, menunjukkan bahwa nilai anomali semakin

kecil dan kurva kontur semakin jelas dan cenderung lebih halus (smooth) dengan

naiknya ketinggian h terutama pada daerah lintasan penelitian (cross section) pada

peta trend anomali regionalnya, sehingga tampak jelas area perpotongan sesarnya

(daerah sesar secara analisis visual kualitatif) jika didekatkan dengan informasi

peta geologi. Hal ini dikarenakan kontinuasi upward memberikan hasil yang

seolah-olah pengukuran dilakukan dari tempat yang lebih tinggi daripada tempat

pengukuran sebenarnya. Hasil kontinuasi upward mendominankan pengaruh data

regional terhadap anomali lokalnya. Kontinuasi upward menghasilkan data

regional yang lebih dominan dan mengurangi efek anomali lokal, trend regional

anomali gravitasi makin jelas dan halus pada nilai h yang makin besar.

Pada kajian analisis kali ini, menghasilkan data upward dengan perubahan

sebaran kontur yang tidak terlalu signifikan pada peta hasil kontinuasi terhadap

peta ABL, hal ini karena kontur dari peta ABL secara kualitatif sudah cenderung

halus/ smooth. Hal ini terkait dengan jarak antar titik data akuisisi pada penelitian

cenderung tetap dan relatif jauh (efektif 750 m) dan hanya berpatokan pada 2

89

lintasan pengukuran yang cenderung sejajar, sehingga berpengaruh pada sebaran

linear pada tahapan olahan map-gridding (secara komputasi statistik). Adapun

saran pada penelitian berikutnya dengan sub-analisis kajian yang sama, diperlukan

adanya distribusi titik akuisisi data yang lintasannya bersilangan antar lintasan

pengukuran dan referensi data yang diperbanyak dan beragam serta diakuisisi

pada jarak yang relatif rapat (≤ 500 m).

Hal ini bertujuan untuk menghasilkan kontur anomali yang lebih detail,

lebih rumit, dan lebih merepresentasikan daerah penelitian secara komprehensif,

sehingga untuk keperluan interpretasi data (pengangkatan data ke atas) menjadi

lebih mencerminkan kenampakan anomali regional daerah survei (resolusi data

vertikal yang lebih baik). Rekomendasi ini memberikan resiko terhadap

banyaknya titik data dan lamanya waktu pengambilan data di lapangan.

90

Gambar 4.6. Peta Kontur Anomali Bouguer Hasil Kontinuasi Upward1 dari Data Anomali Gravitasi, dengan Variasi Ketinggian (satuan indeks warna: mGal).

Atas (Kiri-Kanan):ABL/ Lengkap/ Kontinuasi 0.0, Kontinuasi 2.5, Kontinuasi 3.0. Bawah (Kiri-Kanan): Kontinuasi 3.5, Kontinuasi 4.0, Kontinuasi 4.5.

1 Peta Regional hasil kontinuasi ke atas dengan selang level ketinggian 0.5 ≈ 311.7016 meter, secara lengkap hasil terlampir (lih. Lampiran IV).

mGal mGal

mGal mGal mGal

mGal

91

Gambar 4.7. Peta Kontur Anomali Bouguer (Residual2) hasil Anomali Bouguer Lengkap dikurangi Kontinuasi Upward (satuan indeks warna: mGal).

Atas (Kiri-Kanan): Residual 2.5, Residual 3.0 Bawah (Kiri-Kanan): Residual 3.5, Residual 4.0, Residual 4.5.

2 Peta Residual hasil kontinuasi ke atas dengan selang level ketinggian 0.5 ≈ 311.7016 meter, secara lengkap hasil terlampir (lih. Lampiran IV).

mGal

mGal mGal

mGal

mGal

92

4.4. Analisis Spektral

Pembuatan penampang lintasan guna di analisis spektrum dayanya pada

Anomali pada bidang datar dilakukan dengan menggunakan software Surfer 10

dan dibuat lintasan penelitian AA’ - koordinat 6.636° LS dan 107.000° –

107.2438° BT pada daerah penelitian (Peta ABL):

Gambar 4.8. Profil Anomali Hasil Cross Section Lintasan AA’

Tujuan dari analisis spektrum ini adalah untuk mengetahui kedalaman

bidang batas dari sumber penyebab anomali secara analisis numerik. Baik itu

anomali lokal maupun regional. Kedalaman bidang batas dalam hal ini adalah

besar kemiringan (harga mutlak slope) dari Log Power Spektrum (Ln Amplitudo)

A A’

A’ A

mGal

93

terhadap frekuensi. Hasil analisis power spektrum dari profile anomali lintasan

penelitian AA’ menggunakan SignProc didapatkan kedalaman bidang batas antara

anomali regional dan lokal yakni:

Gambar 4.9. Hasil Analisis Grafik-Numerik Spektral Lintasan AA’

Pada Gambar tersebut terlihat bahwa sumber anomali regional berasal dari

kedalaman ±1769.5 meter, sumber anomali residual berasal dari kedalaman

±132.29 meter, dan sumber noise berasal dari kedalaman ±17.7 meter. Apabila

dikorelasikan dengan hasil analisis spektral hasil kontinuasi ke atas data Anomali

Bouguer Lengkap daerah penelitian secara umum pada hasil kontinuasi ke atas

pengangkatan data pada level ketinggian berkisar 1558.508 s.d. 2805.314 m,

tampak memiliki korelasi assump depth (pada lintasan penelitian: pola anomali

tinggi akibat adanya pola struktur blok sesar normal) terhadap hasil analisis citra

0 1 2 3 4 5

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

Ln

A

cycle /m (frequency)

y = -1.7695x + 6.9687

y = -0.1329x - 4.7431

y = -0.0177x - 7.0028

cycles/km (frequency)

km (

Ln A

)

94

spektralnya. Informasi ini dibutuhkan dalam membantu mengobjektifkan

interpretasi pemodelan struktur bawah permukaan lintasan penelitian AA’.

Terdapat adanya hubungan yang koheren (berkesesuaian) antara hasil

analisis data gayaberat melalui kontinuasi keatas dan spektral sebagai informasi

data pengontrol dalam membantu menginterpretasi struktur geologi bawah

permukaan data gayaberat, mengingat kedua metode analisis tersebut merupakan

aplikasi penerapan analisis data medan potensial bawah permukaan (Blakely,

1996).

4.5. Analisis Kuantitatif Pemodelan 2-Dimensi

Peta gayaberat merupakan gambaran perbedaan medan gayaberat yang

disebabkan oleh tidak meratanya rapat massa batuan di daerah pemetaan. Massa

batuan di bawah permukaan bumi yang mempunyai perbedaan rapat massa

dengan batuan di sekitarnya akan memperlihatkan anomali gayaberat terukur,

sehingga dapat ditarik garis yang memisahkan keduanya. Sementara model

gayaberat (kelanjutan kajian dari pemetaan) dapat menyingkap konfigurasi

struktur bawah permukaan dan menentukan bentuk, ukuran, dan kedalaman benda

geologi yang dicari.

Analisis ini dilakukan dengan membuat pemodelan sayatan menyilang

zona perpotongan sesar dari anomali gravitasi Bouguer lengkap (peta ABL)

diperlihatkan pada Gambar 4.8, sedangkan model bawah permukaan ditunjukkan

pada Gambar 4.10. Dari hasil pemodelan ini dapat dilihat bahwa daerah penelitian

kondisi bawah permukaannya diestimasi tersusun oleh lima kelompok batuan.

95

Hasil yang logis adalah dengan memasukkan geological constraint

sehingga interpretasinya mendekati geologi setempat.

Tahapan pembuatan model adalah sebagai berikut :

1. Pembuatan penampang anomali yang akan dipilih sebagai acuan

(sayatan lurus lintasan) pembuatan model.

2. Pembuatan kerangka model struktur berupa poligon tertutup

dengan memasukkan nilai masing-masing rapat massa dengan

mengacu pada keadaan geologi setempat.

3. Melakukan adjusment geometri dan rapat massa terhadap model

yang telah dibentuk agar nilai gravity calculated mempunyai

kesamaan dengan dengan gravity observed.

Penampang tersebut bertujuan untuk memberikan gambaran struktur

bawah permukaan daerah lintasan penelitian terkait keadaan kemiringan struktur

sesar secara lebih jelas, seperti tingkat kecuraman/ kelandaian terhadap struktur-

struktur sesar dan hubungannya dengan intrusi di bawah permukaan.

Daerah penelitian dimodelkan secara dua dimensi dengan membuat

penampang pada lintasan AA’ seperti lintasan yang terlihat pada Gambar 4.10.

Pemodelan dilakukan dengan menggunakan teknik pemodelan kedepan dengan

menggunakan software GMSys, dengan bantuan informasi data geologi, analisis

kontinuasi ke atas, analisis spektral lintasan penelitian.

Berdasarkan informasi analisis yang diperoleh pada sub bab sebelumnya,

diperoleh pemodelan 2D dalam gayaberat diartikan salah satu arahnya tak

berhingga. Metoda pemodelan menggunakan teknik forward modeling, dimana

96

model atau konfigurasi cekungan subsurface (poligon tertutup) ditentukan dahulu

beserta nilai kontras densitasnya selanjutnya dihitung medan gayaberatnya dengan

menggunakan perangkat lunak GMSys. Gayaberat hasil perhitungan (calculated)

dibandingkan hasil pengukuran di lapangan (observed).

Pemodelan dilakukan dengan cara mengubah-ubah (trial and error) nilai

kedalaman, bentuk struktur serta rapat massanya agar diperoleh nilai (calculated)

dan (observed) mendekati kesamaan dalam profilnya. Cara ini menunjukkan

bahwa hasil pengukuran gayaberat dilapangan digunakan sebagai pembanding

dalam interpretasi geometri struktur subsurface. Metoda ini memungkinkan

mendapatkan respon gayaberat yang sama.

Interpretasi gayaberat dengan pemodelan 2D struktur bawah permukaan

menggunakan metode Talwani dibantu informasi hasil analisis kontinuasi keatas

dan analisis spektral terkait pendugaan nilai kedalaman batas anomali lokal-

regional (z) sebesar kisaran 1558.508 s.d. 2805.314 meter untuk hasil penerapan

aplikasi kontinuasi keatas dan pada batas rerata sebesar 1769.5 meter untuk

informasi hasil analisis spektral, dimana parameter (z dan densitas) diubah-ubah

dengan cara coba-coba (trial and error) hingga didapat model benda penyebab

anomali perhitungan mendekati hasil pengukuran di lapangan melalui teknik plot

fitting. Cara ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran gayaberat di lapangan

digunakan sebagai pembanding dalam interpretasi geometri struktur bawah

permukaan. Pemodelan dilakukan dengan memodelkan nilai anomali Bouguer

dari sebuah penampang yang mewakili daerah penelitian. Penggunaan data

anomali Bouguer lengkap didasarkan bahwa anomali Bouguer mencakup semua

97

anomali yang terakumulasi di permukaan bumi, baik yang bersifat dangkal

maupun dalam.

Dari penampang tersebut dilakukan pemodelan ke depan dengan

menggunakan program GMSys berdasarkan data gayaberat sepanjang penampang.

Untuk menghindari ambiguitas, dalam pemodelan ini digunakan peta geologi

sebagai acuan tambahan sehingga model yang dihasilkan benar-benar

mencerminkan informasi dan konsep geologi daerah penelitian. Pemodelan

gayaberat dibuat melalui penampang AA’ (Gambar 4.10). Pemilihan penampang

yang akan diinterpretasi didasarkan kepada belum adanya informasi lanjutan

subsurface, hal ini dilakukan karena belum dilakukannya survei geologi-geofisika

yang lebih mendalam pada daerah lintasan tersebut terkait adanya informasi

struktur sesar yang relatif kompleks pada informasi geologi di permukaan (peta

geologi), sehingga informasi pada daerah tersebut cukup terbatas. Didukung pula

informasi analisis kualitatif (peta ABL) pada lintasan penelitian (cross section),

terdapat adanya anomali yang dicurigai sebagai bagian dari komponen panas bumi

seperti sesar dan lainnya.

Formasi (gabungan dari beberapa lapisan batuan namun ada lapisan yang

mendominasi diantaranya, diendapkan dalam kurun waktu yang sama) yang

terpotong sepanjang lintasan penelitian (cross section) didominasi formasi batuan

Mttb dan Mdm kala Miosen ditempati olehnya secara bergantian/ selang seling

sepanjang horizontal lintasan penelitian (peta geologi). Mttb, merupakan formasi

anggota breksi anggota formasi centayan yang tersusun atas breksi polimik

mengandung komponen-komponen bersifat basal, andesit, batugamping,

98

bersisipan batupasir andesit pada bagian atas. Mdm, merupakan anggota napal dan

batupasir kuarsa formasi jatiluhur, terdominasi susunan atas batuan lempung

dengan sisipan-sisipan batupasir kuarsa, kuarsit, dan batugamping. Di beberapa

tempat (relatif) mengandung juga batuan-batuan intrusif andesit (vi).

Harga kontras rapat massa diperoleh dengan cara memasukkan suatu nilai

pada saat proses pemodelan berlangsung. Nilai ini diambil berdasarkan metode

coba-coba juga berdasarkan informasi peta geologi. Peta geologi dijadikan dasar

untuk menentukan struktur lapisan. Penentuan nilai densitas di permukaan hanya

perkiraan dengan dasar bahwa lapisan paling atas biasanya diisi oleh lapisan

dengan umur paling muda dan densitasnya lebih rendah. Sedangkan penentuan

nilai densitas lapisan di bawahnya hanya perkiraan dengan dasar bahwa semakin

dalam bawah permukaan semakin padat jenis batuan atau materialnya. Hal ini

dilakukan karena belum dilakukannya survei geologi yang lebih mendalam pada

daerah lintasan penelitian. Setelah itu lapisan-lapisan tersebut diubah-ubah sampai

nilai gayaberat hasil perhitungan mendekati nilai gayaberat hasil pengamatan.

Model 2D ini dapat dianggap sebagai penampang geologi untuk menginterpretasi

strukur kemiringan sesar yang mengontrol kenampakan perangkap hidrokarbon

(hasil penelitian pendukung), tapi harus dikombinasikan dengan data yang lain.

Penampang lintasan AA’ (Gambar 4.10) memiliki panjang lintasan 27.14

km dengan kedalaman 3.5 km dan dibagi menjadi 5 layer/ lapisan. Berdasarkan

satuan batuan yang dilewati penampang dari informasi di permukaan pada peta

geologi terdapat adanya perbedaan susunan batuan yang muncul di permukaan di

99

sepanjang lintasan penelitian. Satuan batuan yang muncul disepanjang permukaan

lintasan penelitian ditempati batuan sedimen tersier.

Keterangan Gambar:

: Representasi Bidang Sesar. : Pergeseran Arah Blok Sesar. U = Up (Atas), D = Down (Bawah)

X(12)°Y/(1)°XY: Notasi Orientasi Sesar (Strike/ Apparent Dip). dengan (X) dan (Y) = arah Kwadran Koodinat N(North), S(South) , W(West), atau E(East).

(1.23) gr/cm3: Nilai Rapat Massa/ Densitas Pengisi Lapisan.

Gambar 4.10. Model 2-D Bawah Permukaan Penampang AA’

Lintasan ini berada pada koordinat 6.636° LS dan 107.000° – 107.2438°

BT dengan anomali tinggian berkisar antara 57.674503 mGal (minimum) hingga

62.721249 mGal (maksimum) pada rentang ketinggian elevasi 192.20276 meter

sampai dengan 434.74947 meter di atas level permukaan air laut (mean sea level/

MSL = 0). Anomali positif yang membentuk tinggian dan cekungan tertutup pada

informasi kualitatif secara umum ini diperkirakan sebagai hasil adanya interaksi

horst-graben akibat sesar normal (rifting) yang berarah Barat - Timur. Diatas

batuan dasar/ basement (body layer warna merah), diduga diendapkan dan ditutupi

oleh sedimen merupakan endapan vulkanik tersier sedimen dengan densitas 2,14–

N26°W/2°NW

N23°W/1°NW N5°W/26°SW

N28°W/36°SW

N38°W/41°SW

N37°E/38°SW

N35°E/24°SW

U

D

100

2.52 gr/cm3. Terdapat kontribusi adanya batuan terobosan (intrusi) pada bagian

kanan model yang diperkirakan sebagai andesit.

Estimasi rapat massa yang dipakai didasarkan pada jenis batuan dan umur

stratigrafinya Jawa Barat, data pemboran serta hasil pengukuran (Untung dan

Sato, 1978).

Tabel 4.1. Estimasi Nilai Rapat Massa Batuan Jawa Barat (Untung dan Sato, 1978)

Formasi Jenis Batuan ρ (gr/cm3)

Sedimen Kuarter 1.90

Cisubuh eq. Batulempung 2.14

Parigi eq. Batugamping 2.20 – 2.3

Cibulakan eq. Batupasir, serpih, batugamping 2.48 – 2.53

Jatibarang eq. Vulkanik 2.55

Basement Metamorf 2.74

Intrusi Melange 2.93 – 2.97

Diorit, Diabas, Andesit 2.77 – 2.86

Jika dilihat dari rentang densitas (Gambar 4.11) dan disesuaikan dengan

informasi pada peta geologi (satuan batuan) sepanjang lintasan penelitian,

kemungkinan densitas batuan yang mengisi lapisan bawah permukaan dari

pemodelan (Gambar 4.10) tersebut adalah sebagai berikut:

1. Densitas sebesar 2.00 – 2.10 gr/cm3 berupa lapisan tanah dan alluvium,

atau serpih (lempung dan lanau) dalam model penampang berwarna ungu

dan biru,

2. Densitas sebesar 2.3 gr/cm3 berupa batu pasir atau serpih dalam model

penampang berwarna hijau,

3. Densitas sebesar 2.5 gr/cm3 berupa batu pasir, serpih, atau batu gamping

dalam model penampang berwarna kuning,

4. Densitas sebesar 2.75 gr/cm3 berupa batu gamping atau batuan beku

sebagai batuan dasar sumber anomali regional (basement). Dan

101

kemungkinan ada bagian batuan intrusi berupa andesit yang memberikan

kontribusi pada bagian tengah-kanan pemodelan lintasan penelitian dalam

model penampang berwarna merah.

Gambar 4.11. Kisaran Densitas Material Bumi (Abdullah, 2007)

Lapisan batuan hasil pemodelan pada lintasan ini diinterpretasikan

terhadap densitas batuan rerata daerah penelitian (hasil analisis Parasnis) sebesar

2.507647059 gr/cm3 ≈ 2.5 gr/cm

3 dengan kedalaman yang bervariasi. Hal ini

kemungkinan benar jika jenis batuan penyusunnya berupa batu pasir. Intensitas

tektonik aktif yang tinggi pada daerah penelitian kemungkinan menyebabkan

berupa rekahan. Hasil pemodelan memperlihatkan adanya struktur bawah

permukaan yang mengalami penurunan dan memperlihatkan bentuk berupa sesar.

Sesar tersebut memberikan respon nilai anomali gravitasi tinggi di bagian yang

terangkat dan memberikan respon rendah di bagian yang turun. Pengambilan garis

sesar dilihat berdasarkan kontras anomali hasil observasi.

102

Hasil pemodelan pun menunjukkan anomali yang membentuk blok sesar

normal extention (sesar normal/ turun yang terjadi karena gaya extention atau

perenggangan sehingga terjadi jatuhan membentuk graben). Faktor kesalahan

(Vertical Exaggerration) dalam pemodelan penampang AA’ kecil sekitar 2.37

dengan demikian akurasi pemodelan sangat baik sehingga akurasi pemodelan

dapat dipertanggung-jawabkan.

Berdasarkan informasi di permukaan pada peta geologi, disepanjang

lintasan penelitian tersingkap kompleks blok sesar normal (terbagi dalam 8 blok

sesar). Kemiringan blok sesar berdasarkan hasil permodelan Talwani 2D dari

setiap blok tersebut memiliki kemiringan relatif yang saling berbeda-beda.

Berdasarkan informasi kemiringan struktur sesar (dip) pada model penampang

diperoleh informasi kemiringan semu (apparent dip) pada tiap struktur sesar dari

kiri ke kanan diperkirakan sebesar N23°W/1°NW, N26°W/2°NW, N5°W/26°SW,

N28°W/36°SW, N38°W/41°SW, N37°E/38°SW, dan N35°E/24°SW (Sistem

Notasi Kwadran).

Sifat kemiringan interaksi antar bidang blok yang relatif curam ataupun

landai mempengaruhi nilai perolehan fitting grafik pengukuran anomali gayaberat

hasil pengukuran terhadap nilai anomali gayaberat hasil perhitungan (Metode

Talwani 2D). Perbedaan arah kemiringan blok relatif yang diamati secara

kualitatif mengindikasikan bahwa gerak relatif sesar di sepanjang lintasan

penelitian dipengaruhi oleh sifat kecuramahan atau landainya bidang sesar dalam

memberikan kontribusi perbedaan harga anomali Bouguer yang teramati.

103

Diperkirakan daerah tersebut merupakan zona lemah yang mengalami

ubahan oleh pengaruh struktur yang terjadi di sekitarnya. Dari hasil pemodelan

terlihat muncul lapisan dengan densitas lebih besar dibandingkan lapisan lainnya

yang muncul di permukaan pada daerah tengah penampang. Sama halnya dengan

yang ditunjukkan oleh peta anomali residual hasil kontinuasi keatas/ upward

continuation (Gambar 4.7), bahwa di tengah daerah penelitian menunjukkan

anomali yang lebih tinggi dibandingkan anomali yang berada di daerah lain

sepanjang penampang.

Dari persamaan gravitasi mengingat bahwa gravitasi itu berbanding lurus

dengan massa penyebabnya, massa berbanding lurus dengan densitas dan gravitasi

berbanding terbalik dengan kuadrat jarak, maka dapat disimpulkan bahwa pada

daerah tersebut karena memiliki anomali yang lebih tinggi dari pada daerah lain di

sepanjang penampang sehingga memiliki densitas yang lebih besar pada jarak

yang dangkal.

Bentukan sesar yang terdapat pada penampang pemodelan (sepanjang

lintasan penelitian) diperkirakan berkaitan dengan sesar yang berarah Barat –

Timur di sekitar Gunung Gadung yang terdapat di tengah penampang, diduga

merupakan struktur yang mengontrol manifestasi panas bumi sebagai perangkap

stratigrafi Formasi Parigi yang dapat sebagai reservoir hidrokarbon (Geoteknologi

LIPI, 2008).

Hasil penelitian dengan menggunakan metode gayaberat berdasarkan

penampang 2D menunjukkan adanya sesar utama pada batuan dasar sepanjang

lintasan penelitian AA’ ini berarah relatif Barat - Timur , dengan arah stratigrafi

104

setiap lapisan batuan penyusun ke arah selatan. Adanya arah sesar tersebut

membentuk block faulting, menjadikan daerah ini sebagai graben.

Berdasarkan peta anomali Bouguer dan anomali residual hasil kontinuasi

keatas, anomali yang nampak di sepanjang lintasan penelitian tergolong pada

kelompok anomali tinggi. Anomali yang muncul ini diperkirakan disebabkan oleh

adanya material cukup padat/ kompak pada daerah tersebut dengan sumber yang

dangkal ditambah pula lapisan batuan yang relatif naik-turun akibat adanya blok-

blok sesar pada daerah penelitian akibat dampak pergerakan tektonik dan

mengakibatkan densitasnya lebih tinggi dari sekitarnya.

Secara geologi, anomali tinggi di lintasan penelitian ini juga diperkirakan

berkaitan dengan batuan intrusi (andesit) yang berkontribusi di bawah permukaan.

Patahan yang terlihat berupa patahan normal akibat tektonik berupa tension yang

telah mati. Berdasarkan informasi beberapa penelitian terdahulu menguatkan

bahwa patahan tersebut diduga memotong formasi Parigi pada keselaran informasi

geologi terhadap penampang Barat – Timur Cekungan Jawa Barat Utara.

Gambar 4.12. Penampang barat-timur Jawa Barat Utara (Patmosukismo dan Yahya, 1974)