aplikasi metode gravity untuk pemetaan sesar.docx

7/22/2019 aplikasi metode gravity untuk pemetaan sesar.docx

http://slidepdf.com/reader/full/aplikasi-metode-gravity-untuk-pemetaan-sesardocx 1/10

1

Proposal

APLIKASI METODE GRAVITY UNTUK PEMETAAN

PATAHAN SEGMEN ACEH

Disusun oleh:

Nama : Dina Gunarsih

NIM : 1104107010022

Dosen Pembimbing : Dr. Nazli Ismail

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

2013



2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Patahan merupakan zona retakan antara dua blok batuan yang dapat

mengalami pergeseran akibat pergerakan. Patahan ditandai dengan adanya

ketidaksamaan jenis batuan di zona tersebut dengan jenis batuan yang ada di

sekitarnya. Pergerakan mengakibatkan batuan di zona patahan menjadi kurang

terkonsolidasi karena berupa zona hancuran dan lemah sehingga nilai densitasnya

lebih rendah dibandingkan batuan disekitarnya yang masih kompak dan utuh.

Keberadaan patahan penting untuk diidentifikasi. Hal ini disebabkan

karena patahan berpotensi menyebabkan gempa darat yang bersifat merusak.

Aceh merupakan salah satu wilayah yang menarik untuk dilakukan pemetaan

patahan karena beberapa gempa yang terjadi di wilayah ini bersumber dari

pergerakan patahan. Salah satu patahan aktif di Aceh adalah patahan Segmen

Aceh yang menjadi sumber gempa darat di Mane – Geumpang 22 Januari 2013

silam. Dari sifat fisis batuan, adanya patahan dapat diidentifikasi melalui pengukuran menggunakan metode geofisika.

Metode geofisika adalah metode yang digunakan untuk mengetahui

kondisi bawah permukaan melalui sifat – sifat fisis batuan dengan melakukan

pengukuran di atas permukaan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk

pemetaan patahan adalah metode gravity (gaya berat). Metode ini didasarkan pada

pengukuran variasi medan gravitasi bumi karena perbedaan densitas pada batuan

yang diukur. Oleh sebab itu, metode gravity sangat tepat digunakan untuk

pendugaan patahan karena metode ini mampu mendeteksi perbedaan kontras

densitas batuan. Perbedaan kontras densitas batuan yang signifikan

mengindikasikan bahwa terdapat zona patahan di daerah tersebut.



3

1.2 Tujuan

a) Mengidentifikasi jenis - jenis batuan penyusun zona patahan Segmen

Aceh berdasarkan sifat densitas batuan.

b) Mengetahui kontras densitas batuan di zona patahan Segmen Aceh

dengan densitas batuan di sekitarnya

c) Memetakan struktur patahan Segmen Aceh menggunakan metode

gravity.

1.3 Rumusan Masalah

a) Bagaimana mengidentifikasi jenis – jenis batuan penyusun zona

patahan berdasarkan sifat densitas batuan menggunakan metode

gravity.

b) Bagaimana cara mengetahui kontras densitas batuan di zona patahan

dengan batuan disekitarnya menggunakan metode gravity

c) Bagaimana memetakan patahan menggunakan metode gravity.

1.4 Manfaat

a) Mahasiswa dapat memahami jenis – jenis batuan penyusun zona

patahan berdasarkan sifat densitas batuan.

b) Mahasiswa dapat memahami kontras densitas batuan untuk

membedakan batuan yang masih kompak dengan batuan yang sudah

tidak terkonsolidasi.

c) Mahasiswa dapat memahami bagaimana memetakan patahan

menggunakan metode gravity.



4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Patahan Segmen Aceh

Patahan adalah rekahan bidang atau diskontinuitas dalam volume batuan,

dimana telah terjadi perpindahan yang signifikan sepanjang rekahan akibat

pergerakan bumi. Pelepasan energi yang berhubungan dengan pergerakan patahan

aktif secara cepat menyebabkan terjadinya gempabumi. Patahan identik dengan

batuan yang mengisi zona tersebut. Zona patahan diisi oleh batuan yang lemah

dan hancur akibat pergerakan – pergerakan yang terjadi di zona tersebut. Tiap

jenis batuan akan memiliki sifat fisis tertentu. Demikian halnya dengan batuan

yang ada di zona patahan akan memiliki sifat fisis tertentu. Berdasarkan sifat

fisisnya, patahan dapat diidentifikasi.

Patahan Segmen Aceh membentang mulai dari Aceh Tengah menerus

hingga ke Mata Ie dan Pulau Aceh. Sejak tahun 1892 segmen ini belum pernah

diguncang gempa di atas 6 Mw. Di tahun 2013, segmen ini telah mengalami

gempa dengan skala >6 Mw di Mane - Geumpang, Kabupaten Pidie, Aceh

2.2 Sifat Densitas Batuan

Salah satu sifat fisis batuan adalah densitas. Densitas didefinisikan sebagai

massa per satuan volume. Dalam batuan, densitas merupakan fungsi dari

kepadatan butiran, porositas, dan fluida yang mengisi porositas (Dutch, S.I dkk,

1995). Nilai densitas tiap jenis batuan sangat bervariasi dalam range tertentu.

Tipe material

Range densitas

(Mg/cm3)

Perkiraan rata - rata densitas

(Mg/cm3)

Batuan Sedimen

1.96 - 2.00 1.98Alluvium

Clay 1.63 - 2.60 2.21

Gravel 1.70 - 2.40 2.00

Loess 1.40 - 1.93 1.64



5

Silt 1.80 - 2.20 1.93

Soil 1.20 - 2.40 1.92

Sand 1.70 - 2.30 2.00

Sandstone 1.61 - 2.76 2.35

Shale 1.77 - 3.20 2.40

Limestone 1.93 - 2.90 2.55

Dolomite 2.28 - 2.90 2.70

Chalk 1.53 - 2.60 2.01

Halite 2.10 - 2.60 2.22

Glacier Ice 0.88- 0.92 0.90

Batuan Beku

2.35 - 2.70 2.52Rhyolite

Granite 2.50 - 2.81 2.64

Andesite 2.40 - 2.80 2.61

Sycnite 2.60 - 2.95 2.77

Basalt 2.70 - 3.30 2.99

Gabbro 2.70 - 3.50 3.03

Batuan Metamorf

2.39 - 2.90 2.64Schist

Gneiss 2.59 - 3.00 2.80

Phylite 2.68 - 2.80 2.74

Slate 2.70 - 2.90 2.79

Granulite 2.52 - 2.73 2.65

Amphibolite 2.90 - 3.04 2.96

Eclogite 3.20 - 3.54 3.37

Tabel 2.1 Nilai densitas batuan



6

2.3 Metode Gravity

Pada tahun 1687, Newton mempublikasikan hukum dasar tentang

penelitian gravitasi yang disebut Hukum Newton. Hukum ini menyatakan bahwasetiap partikel dari materi di alam semesta menarik partikel lainnya dengan

kekuatan berbanding lurus dengan massanya dan berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak pemisah (Telford dkk, 1976).

Gambar 2.1 Gaya berat antara dua titik bermassa m dan mo

Dalam koordinat kartesian, gaya antar partikel bermassa m yang terletak

pada titik P = (x’, y’, z’) dan partikel bersama mo di titik Q = (x, y, z) dinyatakan

dengan :

Berdasarkan Hukum Newton II menyatakan bahwa percepatan dari suatu benda

merupakan hasil pembagian dari gaya yang dialami dengan massa benda tersebut.

Jika Gambar 2.1 m adalah massa bumi dan mo adalah massa suatu benda di

permukaan bumi, dann r adalah jari – jari bumi maka percepatan gravitasi yang

dialami oleh benda tersebut adalah :

dengan satuan umum yang digunakan adalah miligal.

Jari – jari di ekuator (Re) lebih besar daripada jari – jari di kutub (Rk)

karena di ekuator ada gaya sentrifugal yang menarik massa keluar. Hal ini

menyebabkan timbul perbedaan nilai percepatan gravitasi antara di kutub dan di

ekuator.



7

Re > Rk

ge < gk

Gambar 2.2 Bentuk muka bumi

2.4 Aplikasi Metode Gravity Untuk Pemetaan Patahan

Secara teoritis, pengukuran nilai gravitasi dilakukan untuk mengetahui

besar gaya gravitasi pada titik – titik pengamatan. Metode gravity

menggambarkan bentuk struktur geologi bawah permukaan berdasarkan variasi

medan gravitasi yang ditampilkan oleh perbedaan densitas antarbatuan. Perbedaan

kontras densitas batuan yang signifikan menandakan terdapat zona patahan.

Gambar 2.3 Contoh hasil pemetaan struktur patahan menggunakan metode gravity

(Sumber : Ibrahim Sota, 2011)

Gambar 2.3 menunjukkan bahwa kontras densitas antarbatuan menimbulkan

variasi medan gravitasi bumi.

Rk = 6350 km

Re = 6372 km



8

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Perlengkapan Penelitian

Penelitian Metode Gravity menggunakan peralatan yang disebut

Gravitymeter . Salah satu jenisnya adalah LaCoste Romberg gravitymeter yang

memiliki ketelitian berorde mikrogal (1 gal = 1 g/cm2). Beberapa perlengkapan

lainnya adalah :

a) GPS, untuk mengukur koordinat titik pengukuran (posisi dan ketinggian),

b) Kompas geologi, untuk mengukur arah jurus (strike) dan kemiringan (dip)

dari singkapan,

c) Peta topografi daerah penelitian, untuk menentukan titik – titik

pengukuran,

d) Peta geologi, untuk melihat penyebaran jenis batuan dan lokasi ,

e) Komputer PC yang dilengkapi perangkat lunak Magmap2000, Microsoft

Excel , Magpick dan Mag2DC , dan Geomodel untuk mengolah data dan

pemodelan.

Data yang dicatat pada pengukuran ini adalah lokasi koordinat titik

pengukuran (dari GPS), waktu pengukuran, nilai medan gravitasi, hari dan tanggal

pengukuran, dan kondisi cuaca saat pengukuran.

Tabel 3.1 Form untuk mencatat data hasil pengukuran

No Stasiun

Pengukuran

Waktu Posisi Geografis Nilai

medan

gravitasi

Kondisi

LokasiTgl Jam Bujur Lintang Tinggi

1

2

…



9

3.2 Lokasi Penelitian

Penelitian menggunakan metode gravity untuk pemetaan patahan Segmen

Aceh dilakukan di Kecamatan Geumpang, Pidie, Aceh.

3.3 Metode Penelitian

Data hasil pengukuran berupa koordinat pengukuran serta data gravitasi.

Data pembacaan gravitasi yang diperoleh dikalibrasi. Kemudian dilakukan

koreksi pasang surut dan koreksi drift, sehingga didapat nilai gravitasi

pengamatan (gobs). Nilai (gobs) dikoreksi g normal (g lintang), koreksi udara bebas,

koreksi bouger, dan koreksi medan (terrain).

Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian

Akuisisi Data

(Pengukuran Gravity & Lokasi)

Koreksi Pasang Surut & Drift

Koreksi Udara Bebas & Koreksi

Bougeur

Anomali Bougeur

Koreksi terrain

Anomali Bougeur komplit



10

DAFTAR PUSTAKA

Dutch, S.I., R.C. Boyle, S.K. Jones-Hoffbeck, and S.M. Vandenbush, 1995,

Density and Magnetic Susceptibility of Wisconsin Rock , Geoscience

Wisconsin, Vol. 15, pp. 53-70.

Nurwidyanto, M.I, Tony Yulianto, dan Sugeng Widodo. 2010. Pemetaan Sesar

Opak Dengan Metode Gravity (Studi Kasus Daerah Parang-Tritis dan

Sekitarnya). Prosiding Pertemuan Ilmiah XXIV HFI Jateng & DIY,

Semarang 10 April 2010 hal 77 – 83.

Sota, Ibrahim. 2011. Pendugaan Struktur Patahan Dengan Metode Gaya Berat .

Prodi Fisika FMIPA UNLAM.

Telford, W.M., Geldart, L.P, dan Sheriff, R.E. 1990. Applied Geophysics Second

Edition. Cambridge University Press, New York, United State America.

aplikasi metode gravity untuk pemetaan sesar.docx

Documents