estimasi sebaran lava basal dengan pemodelan 3d

11
PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN ISBN 978-979-99141-7-0 123 Estimasi Sebaran Lava Basal Dengan Pemodelan 3D Menggunakan Data Anomali Magnetik di Daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Sleman, Yogyakarta Haerul Anwar 1* , Eddy Hartantyo 2 ,Sismanto 3 1,2,3 Lab. Geofisika, Jurusan Fisika FMIPA, UGM, Jl. Kaliurang Km 3, Yogyakarta *Email: [email protected] Intisari Pengukuran data medan magnetik telah dilakukan di daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Kabupaten Sleman, D.I Yogyakarta dengan tujuan untuk mengetahui penyebaran lava basal baik secara lateral maupun secara vertikal. Pengambilan data di lapangan menggunakan Proton Precession Magnetometer (PPM) GSM-19T dan penentuan posisi menggunakan GPS pada luasan area penelitian 4 km x 4 km dengan spasi pengukuran 200 meter. Penelitian tentang distribusi penyebaran lava basal perlu dilakukan karena menurut studi geologi yang telah dilakukan sebelumnya menyatakan bahwa lava basal di daerah Watuadeg merupakan salah satu bukti keberadaan gunungapi purba di Yogyakarta. Selain masih sedikitnya penelitian tentang keberadaan lava basal Watuadeg, informasi mengenai penyebaran lava basal tersebut diharapkan mampu melestarikan warisan geologi dari penambang-penambang batu breksi di daerah Watuadeg dan menjadi salah satu wisata geolgi. Pengolahan data diawali dengan koreksi dan koreksi variasi harian untuk mendapatkan anomali medan magnet total, kemudian dilakukan transformasi ke bidang datar, reduksi ke kutub dan kontinuasi ke atas sampai ketinggian 1100 meter yang dianggap telah menggambarkan struktur regional daerah penelitian. Penentuan batas perkiraan penyebaran lava basal menggunakan sinyal analitik dan estimasi kedalaman anomali yang menjadi target di analisis dengan analisis spektrum. Anomali target penelitian adalah anomali residual dengan perkiraan batas kedalaman yang didapatkan adalah 500 meter. Hasil penelitian berupa kontur anomali medan magnet total dan anomali medan magnet residual yang diperoleh dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif. Interpretasi kualitatif dari anomali medan magnet total dan anomali medan magnet residual memperkirakan sebaran lava basal berasosiasi dengan anomali magnetik tinggi yang tersebar di arah utara, selatan dan barat serta di bagian tengah daerah penelitian. Interpretasi kuantitatif dilakukan dengan membuat pemodelan 3D dari anomali medan magnet residual dengan perkiraan nilai suseptibilitas lava basal adalah 0,1 (SI) - 0,43 (SI) Ketebalan lava basal adalah kurang dari 500 meter. Ralat atau ketidakpastian dari hasil model 3D adalah ± 200 meter untuk penyebaran ke aral lateral dan ± 100 meter untuk penyebaran kearah vertikal. Sumber intrusinya berlokasi di bukit Sumberkulon yang terletak sekitar 200 meter sebelah barat Sungai Opak. Kata Kunci: lava basal, metode magnetik, anomali medan magnet, suseptibilitas, intrusi. ABSTRACT Magnetic field data measurements have been conducted to determine the pillow lava distribution both laterally and vertically in the Watuadeg area, Berbah subdistrict, Sleman, Yogyakarta. The data were collected in the field using a proton precession magnetometer (PPM) GSM-19T and positioning using GPS in a 4 km x 4 km research area with 200 meters space measurement. This research needs to be done because according to geological studies that have been done previously stated that the basal lava in the Watuadeg area is one proof of the existence of ancient volcanoes in Yogyakarta. Besides the lack of research on the existence of Watuadeg basal lava, information about the spread of basal lava is expected to be able to preserve the geological heritage of the breccia miners in the Watuadeg area and become one of the geolgi tourism. Data processing was started with IGRF correction and daily variation correction to get the total magnetic field anomalies, transformation into a flat plane, and then reduce to pole and finaly we did

Upload: others

Post on 30-Nov-2021

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0

123

Estimasi Sebaran Lava Basal Dengan Pemodelan 3D Menggunakan Data

Anomali Magnetik di Daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Sleman,

Yogyakarta

Haerul Anwar1*, Eddy Hartantyo2,Sismanto3

1,2,3 Lab. Geofisika, Jurusan Fisika FMIPA, UGM, Jl. Kaliurang Km 3, Yogyakarta

*Email: [email protected]

Intisari

Pengukuran data medan magnetik telah dilakukan di daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Kabupaten Sleman,

D.I Yogyakarta dengan tujuan untuk mengetahui penyebaran lava basal baik secara lateral maupun secara vertikal.

Pengambilan data di lapangan menggunakan Proton Precession Magnetometer (PPM) GSM-19T dan penentuan posisi

menggunakan GPS pada luasan area penelitian 4 km x 4 km dengan spasi pengukuran 200 meter. Penelitian tentang

distribusi penyebaran lava basal perlu dilakukan karena menurut studi geologi yang telah dilakukan sebelumnya

menyatakan bahwa lava basal di daerah Watuadeg merupakan salah satu bukti keberadaan gunungapi purba di

Yogyakarta. Selain masih sedikitnya penelitian tentang keberadaan lava basal Watuadeg, informasi mengenai

penyebaran lava basal tersebut diharapkan mampu melestarikan warisan geologi dari penambang-penambang batu

breksi di daerah Watuadeg dan menjadi salah satu wisata geolgi. Pengolahan data diawali dengan koreksi dan koreksi

variasi harian untuk mendapatkan anomali medan magnet total, kemudian dilakukan transformasi ke bidang datar,

reduksi ke kutub dan kontinuasi ke atas sampai ketinggian 1100 meter yang dianggap telah menggambarkan struktur

regional daerah penelitian. Penentuan batas perkiraan penyebaran lava basal menggunakan sinyal analitik dan estimasi

kedalaman anomali yang menjadi target di analisis dengan analisis spektrum. Anomali target penelitian adalah anomali

residual dengan perkiraan batas kedalaman yang didapatkan adalah 500 meter. Hasil penelitian berupa kontur anomali

medan magnet total dan anomali medan magnet residual yang diperoleh dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif.

Interpretasi kualitatif dari anomali medan magnet total dan anomali medan magnet residual memperkirakan sebaran

lava basal berasosiasi dengan anomali magnetik tinggi yang tersebar di arah utara, selatan dan barat serta di bagian

tengah daerah penelitian. Interpretasi kuantitatif dilakukan dengan membuat pemodelan 3D dari anomali medan

magnet residual dengan perkiraan nilai suseptibilitas lava basal adalah 0,1 (SI) - 0,43 (SI) Ketebalan lava basal adalah

kurang dari 500 meter. Ralat atau ketidakpastian dari hasil model 3D adalah ± 200 meter untuk penyebaran ke aral

lateral dan ± 100 meter untuk penyebaran kearah vertikal. Sumber intrusinya berlokasi di bukit Sumberkulon yang

terletak sekitar 200 meter sebelah barat Sungai Opak.

Kata Kunci: lava basal, metode magnetik, anomali medan magnet, suseptibilitas, intrusi.

ABSTRACT

Magnetic field data measurements have been conducted to determine the pillow lava distribution both laterally and

vertically in the Watuadeg area, Berbah subdistrict, Sleman, Yogyakarta. The data were collected in the field using a

proton precession magnetometer (PPM) GSM-19T and positioning using GPS in a 4 km x 4 km research area with 200

meters space measurement. This research needs to be done because according to geological studies that have been

done previously stated that the basal lava in the Watuadeg area is one proof of the existence of ancient volcanoes in

Yogyakarta. Besides the lack of research on the existence of Watuadeg basal lava, information about the spread of

basal lava is expected to be able to preserve the geological heritage of the breccia miners in the Watuadeg area and

become one of the geolgi tourism. Data processing was started with IGRF correction and daily variation correction to

get the total magnetic field anomalies, transformation into a flat plane, and then reduce to pole and finaly we did

ISBN 978-979-99141-7-0 124

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

upward continuation to an altitude of 1100 meters which is considered as regional structures representation of the

research area. The distribution of basalt lava anomaly was identified using reduction to the poles and the

determination of the depth limit of the target anomalies analyzed used spectral analysis. The research target is residual

anomaly to estimate the obtained depth limit is 500 meters. The research results that is contours of the total magnetic

field anomalies and residual magnetic field anomalies were analyzed qualitatively and quantitatively. Qualitative

interpretation of the total magnetic field anomalies and residual magnetic field anomalies estimate the distribution of

pillow lava associated with a high magnetic anomalies scattered in the north, south and west as well as in the central

part of the study area. Quantitative interpretation was done by creating a 3D modeling of the residual magnetic field

anomalies with an estimated lavas susceptibility value is 0,1 (SI) – 0,43 (SI) with a thickness over 400 meters. The

uncertainty of the results of the 3D models is ±200 meters for distribution to the horizontal direction and ±100 meters

for distribution to the vertical direction. The intrusion source of bsal lava was located on Sumberkulon hill

approximately 200 meters west of the Opak River.

I. PENDAHULUAN

Tektonik di selatan Pulau Jawa secara umum

dipengaruhi oleh zona subduksi dari lempeng

Hindia-Australia di bawah kerak benua Eropa-

Asia dan menghasilkan gejala magmatisme-

volkanisme seperti barisan gunungapi purba di

Pegunungan Selatan Yogyakarta. Proses

vulkanisme masa lampau dibuktikan dengan

adanya batuan gunungapi berumur Tersier

(gunungapi purba) yang diperkuat dengan

munculnya batuan beku luar (ekstrusi/lava) dan

intrusi maupun batuan klastika gunung api

fraksi kasar hingga halus di beberapa tempat di

Yogyakarta. Salah satu batuan gunungapi

Tersier yang mengindikasikan keberadaan

gunungapi purba adalah lava basal berstrukur

bantal di daerah Watuadeg.

Lava basal berstruktur bantal (pillow lava)

Watuadeg merupakan warisan geologi yang

menunjukan proses awal pembentukan

gunungapi purba di Pulau Jawa. Munculnya

lava bantal, menurut para ahli geologi berfungsi

sebagai penompang gunung berapi yang ada di

bawah laut. Lava bantal diperkirakan berumur

Oligosen - Miosen dan keberadaannya sangat

langka, namun keberadaannya belum terpetakan

di statigrafi regional Yogyakarta. Keunikan,

kelangkaan dan kandungan nilai pengetahuan

Daerah Watuadeg secara geologi tersusun atas

dua formasi batuan yaitu Formasi Semilir dan

Endapan Gunungapi Merapi Muda yang

keduanya didominasi oleh batuan sedimen.

Gambar 1.1 Peta Lokasi penelitian, (a) Lokasi Kec.

Berbah, Kab. Sleman, dalam peta administrasi Prov.

D.I Yogyakarta, (b) Peta administrasi daerah

Watuadeg Kec. Berbah, Kab. Sleman.

(b)

(a)

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0

125

0

𝑧

Lava basal Watuadeg merupakan batuan beku

luar sehingga akan memiliki nilai susepitibitas

(Persamaan II.4), analisis spektrum (Persamaan

II.5), dan sinyal analitik (Persamaan II.6). yang cukup tinggi dibandingkan dengan batuan 𝑈(𝑥, 𝑦, 𝑧 ) = 𝑈(𝑥, 𝑦, 𝑧) − ∑∞ (𝑧−𝑧0)𝑛 𝜕𝑛

*

sedimen disekitarnya.Hal ini didukung oleh 0 𝑛=0 𝑛! 𝜕𝑧𝑛

data geokimia batuan menunjukkan bahwa lava

bantal termasuk magma basaltik, dimana

suseptibilitas akan meningkat dari asam ke

basa. Berdasarkan berat kandungan mineral

magnetiknya, lava bantal Watuadeg merupakan

(𝑥, 𝑦, 𝑧𝑑) (II.2)

[∆𝑇𝑟] = (𝛹𝑟)𝐹[∆𝑇] (II.3)

𝑈(𝑥, 𝑦, 𝑧 − 𝛥𝑧) = ∆𝑧

* 2𝜋

mineral maghemate yang termasuk bahan

feromagnetik (Hidiyawati, dkk., 2013).

Suseptibilitas merupakan parameter penting

∞ ∬

−∞ (

(𝑥′,′,𝑧0)

[(𝑥−𝑥′)2+(𝑦−𝑦′)2

+(∆𝑧)2]3⁄2

) 𝑑𝑥′𝑑𝑦′(II.4)

dalam survei geofisika dengan metode |⃗ A⃗ (x, y, z)| = √ 𝜕𝐼 2 𝜕𝐼 2 𝜕𝐼 2

magnetik.

Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh

( ) 𝜕𝑥

+ ( ) 𝜕𝑦

+ ( ) 𝜕𝑧

(II.5)

gambaran model 3D dari penyebaran lava basal

berstruktur bantal di daerah Watuadeg,

Kecamatan Berbah, Sleman, Yogyakarta

berdasarkan interpretasi data anomali

(𝑀 ) = 2𝜋𝜇𝑒∣𝑘∣(𝑧0−𝑧′) (II.6)

Dengan, (𝑥, 𝑦, 𝑧0) : medan magnet hasil RBD (nT) (𝑥, 𝑦, 𝑧) : medan magnet observasi (nT)

magnetik. Pada penelitian ini juga dilakukan uji ∑∞ (𝑧−𝑧0) 𝑛 ∶ Deret Taylor

validasi terhadap Software Magblox dalam 𝑛=0 𝑛! 𝜕𝑧𝑛

menginversi data magnetik.

II. DASAR TEORI

Parameter petrofisika penting yang

mempengaruhi pembentukan medan magnet

anomali adalah suseptibilitas. Beberapa

mineral, terutama magnetit, memiliki

suseptibilitas lebih tinggi daripada kebanyakan

mineral pembentuk batuan lainnya.

Suseptibilitas, posisi, orientasi dan dimensi dari

target serta intensitas dan arah (inklinasi dan

deklinasi) dari medan geomagnetik bumi

menentukan karakteristik spasial anomali

magnetik. Hubungan suseptibilitas, medan

magnet utama bumi, dan intensitas kemagnetan

dapat ditulis seperti Persamaan II.1.

I⃗ = 𝜅⃗H⃗ (II.1)

Proses pengolahan data magnetik melibatkan

beberapa transformasi medan magnetik yaitu

reduksi ke bidang datar (RBD) (Persamaan

II.2), reduksi ke kutub (RTP) (Persamaan II.3),

kontinuasi ke atas

[∆𝑇𝑟] : Medan magnet hasil RTP (nT) (𝛹𝑟) : Transformasi ke kutub

[∆𝑇] : Medan magnet hasil RBD (nT)

(𝑥, 𝑦, 𝑧0 − 𝛥𝑧) : Medan magnet hasil

kontinuasi ke atas (nT) ⃗A⃗(x, y, z) : Anomali sinyal analitik (nT)

I : Intensitas kemagnetan (nT)

III. METODE PENELITIAN

Pengambilan data dilakukan selama 8 hari yaitu

mulai pada tanggal 09 November 2015 sampai dengan 17 November 2015. Penelitian ini

berlokasi di daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Sleman, D.I Yogyakarta Secara

geografis daerah Watuadeg berada pada 110o

11’ 15” – 110o 29’ 15” BT dan 7o 47’ 30”

– 7o 50’ 10” LS. Daerah Watuadeg merupakan

perbukitan landai dengan ketinggian kurang

dari 100 mdl. Berdasarkan peta geologi skala 1

: 100.000 (Surono dan Sudarno, 1992), formasi

penyusun daerah Watuadeg adalah Formasi

Semilir dan Endapan Gunungapi Merapi Muda.

ISBN 978-979-99141-7-0 126

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

Gambar 2.1 Peta geologi yang di overlay dengan

titik-titik pengukuran medan magnetik di daerah

Watuadeg

Pengukuran medan magnet dilakukan

menggunakan alat PPM tipe Geometrics model

G-856. Pada penelitian ini, pengukuran medan

magnet dilakukan sebanyak 40 lintasan dengan

panjang lintasan pengukuran 4 km dan spasi

antar station pengukuran 200 m seperti pada

Gambar 2.1.

Gambar 2.3 Diagram alir pemodelan 3D

menggunakan Software Magblox

Gambar 2.2 Diagram alir pengolahan data

ISBN 978-979-99141-7-0

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019

PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

127

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

III.1 Anomali Medan Magnet Total di

Topografi

Anomali medan magnet total diperoleh dari

data medan magnet hasil pengukuran di lapangan yang telah dikoreksi oleh medan

magnet utama bumi (koreksi IGRF) dan

medan magnet luar (koreksi variasi harian). Nilai intensitas magnet utama (IGRF) yang

digunakan adalah 45004,5 nT, inklinasinya

sebesar - 32,7o, dan deklinasinya sebesar

1,5o.

Intensitas kemagnetan dari batuan di daerah

Watuadeg berkisar dari -113 nT sampai

dengan 789,9 nT. Anomali tinggi (warna

orange-merah)yang ditunjukkan pada

Gambar 3.1 merupakan target penelitian

yaitu penyebaran lava basal berstruktur

bantal.

Gambar 3.1 Peta kontur anomali medan magnet

total di topografi.

III.2 Reduksi ke Bidang Datar

Reduksi ke bidang datar bertujuan untuk

menghilankan pengaruh topografi dari

anomali total yang masih terpapar di

topografi yang tidak rata.

Gambar 3.2 Peta kontur anomali medan magnet

total tereduksi bidang datar

Berdasarkan Gambar 3.2, menunjukkan

bahwa ketinggian topografi tidak

mempengaruhi anomali hasil pengukuran

tetapi dikarenakan oleh perbedaan

suseptibilitas batuan yang ada di bawah

permukaan.

III.3 Reduksi ke Kutub (RTP)

RTP merupakan proses pemfilteran data

magnetik terhadap pengaruh sudut inklinasi

dan sudut deklinasi dengan tujuan untuk

memperjelas keberadaan target sehingga

benda anomali tepat berada di anomali

maksimumnya. Menurut Baranov dan

Naudy (1964), proses RTP dilakukan

apabila pengukuran dengan menggunakan

metode magnetik yang berada pada lintang

rendah dan menengah, sehingga dapat

menyederhanakan interpretasi. Peta anomali

reduksi ke kutub ditunjukkan pada Gambar

3.3.

Gambar 3.3 Peta anomali medan magnet

tereduksi ke kutub

III.4 Pemisahan Anomali Regional dan

Residual

Anomali medan magnet total merupakan

superposisi dari anomali magnetik lain yang

berasal dari sumber yang sangat dalam

(regional) dan sumber yang dangkal

(residual). Target dari penelitian ini adalah

penyebaran lava basal yang diperkirakan

berada di kedalaman yang dangkal maka

untuk menginterpretasikannya perlu

dilakukan koreksi terhadap efek regional

yaitu dengan melakukan kontinuasi ke atas

agar memperoleh anomali regional.

Pengakatan pada ketinggian 1100 m

diinterpretasikan

128 ISBN 978-979-99141-7-0

Estimasi Sebaran Lava Basal Dengan Pemodelan 3D Menggunakan Data Anomali

Magnetik di Daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Sleman, Yogyakarta

Oleh: Haerul Anwar, dkk

telah menggambarkan anomali regional

karena konturnya telah menggambarkan

struktur Sesar Opak yang merupakan

struktur reional daerah penelitian yang

dicirikan dengan pola kontur anomali positif

dan negatif nya telah mengklosur sendiri

(Gambar 3.4).

Gambar 3.4 Peta anomali regional dari reduksi

ke kutub

Gambar 3.5 Peta anomali residual dari reduksi

ke kutub

Anomali residual diperoleh dari hasil

pengurangan anomali total dengan anomali

regional. Kontur anomali residual di bidang

datar tereduksi ke kutub (Gambar 3.5)

selanjutnya akan digunakan untuk

interpretasi secara kualitatif tentang

penyebaran lava basal berstruktur bantal.

III.5 Anomali Sinyal Analitik

Ketidakstabilan yang terjadi dengan

menggunakan transformasi linear pada

reduksi ke kutub dapat di reduksi dengan

sinyal analitik. Manfaat menggunakan

sinyal analitik adalah anomali langsung

berada di atas tubuh benda penyebab

anomali (Roest dkk, 1992). Menurut Billim

dan Ates (2003) anomali sinyal analitik

akan memberikan hasil yang lebih baik

apabila dilakukan pada data anomali reduksi

ke kutub. Anomali sinyal analitik

merupakan gambaran sumber anomali

medan magnet dengan tidak memperhatikan

remanen dan arah magnetisasi yang ada di

daerah penelitian (Pringgoprawiro, 2003).

Anomali sinyal analitik di lingkaran hitam

garis putus-putus merupakan gambaran

sumber anoamli medan magnet yang

mengindikasikan penyebaran lava basal

berstruktur bantal (Gambar 3.6) di daerah

Watuadeg.

Gambar 3.6 Peta anomali sinyal analitik

III.6 Analisis Spektrum

Analisis spektrum merupakan suatu metode

yang dapat digunakan untuk mengetahui

estimasi kedalaman batuan dasar dari

anomali regional dan anomali lokal dari

data magnetik dengan memanfaatkan

Transformasi Fourier. Pada penelitian ini

dibuat dua profil penampang lintasan ( AA’

dan BB’) seperti yang terlihat pada Gambar

3.7 dan hasilnya menyatakan bahwa anomali

regional berada pada kedalaman ±850 m

dan anomaly residual pada kedalaman ±500

m.

ISBN 978-979-99141-7-0

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019

PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

129

Gambar 3.7 Peta sayatan anomali total

tereduksi ke kutub

Gambar 3.8 Grafik hasil slicing lintasan AA’

Gambar 3.9 Grafik hasil slicing lintasan BB’

III.7 Interpretasi kualitatif

Interpretasi kualitatif dilakukan dengan

menganalisis peta kontur anomali residual

yang dioverlay dengan peta geologi dan

kenampakan singkapan batuan di daerah

Watuadeg. Gambar 3.10 merupakan hasil

overlay antara anomali

residualdengan peta geologi dan

menyatakan bahwa anomali tinggi yang

diindikasikan dengan penyebaran lava basal

tidak berkorelasi dengan formasi batuan.

Namun, anomali magnetik tinggi di daerah

penelitian bersumber dari batuan yang

memiliki sifat kemagnetan yaitu batuan

hasil intrusi magma yaitu lava basal yang

diperkuat dengan adanya kenampakan

geologi berupa singkapan lava basal

(Gambar 3.11).

Gambar 3.10 Peta kontur anomali residual di

overlay dengan Peta geologi daerah Watuadeg

Gambar 3.11 Peta kontur anomali residual di

overlay dengan kenampakan singkapan lava

basal di daerah Watuadeg

III.7 Interpretasi kuantitatif

A. Validasi Software Magblox

Validasi perlu dilakukan karena perangkat

lunak yang digunakan tidak dibuat sendiri,

sehingga harus diuji agar program dapat

dijalankan sesuai tujuan pemodelan dan

mendapatkan hasil yang diharapkan.

Program dapat dikatakan valid jika sumber

anomali yang dibuat, mendekati ke bentuk

semula setelah dilakukan pemodelan maju

dan inversinya. Model tidak mungkin benar-

benar kembali ke bentuk semula, karena

pemodelan menggunakan pendekatan

numerik. Akan selalu ada penyimpangan

atau noise yang terjadi.

Model sintetik yang di buat berupa bentuk

geometri sederhana yaitu balok segiempat

yang berada pada koordinat X (9;10,5), Y

(7;8), dan Z (1,25;2,5). Nilai

suseptibilitas yang diberikan adalah 0,05 SI,

dengan inklinasi sebesar -32.7o dan

deklinasinya sebesar 1,5o. Gambar 3.12 menunjukan model geometri balok

130 ISBN 978-979-99141-7-0

Estimasi Sebaran Lava Basal Dengan Pemodelan 3D Menggunakan Data Anomali

Magnetik di Daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Sleman, Yogyakarta

Oleh: Haerul Anwar, dkk

segiempat sebelum data sintetik diberikan

noise random, dimana hasilnya

memperlihatkan bahwa benda anomali

berada pada kedalaman 1 km – 2 km dengan

RMS error adalah 0,02. Pada kedalaman 0,5

km terdapat noise yang signifikan yang

menyulitkan interpretasi data yang

menandakan bahwa hasil inversi dengan

Software Magblox cukup rentang dengan

noise permukaan.

Gambar 3.12. Hasil pemodelan inversi

menggunakan Software Magblox, (a) Model

balok segiempat sebelum diberikan noise

random, dan (b) Model balok segiempat setelah

diberikan noise random.

Pada kedalaman lebih dari 2 km keberadaan

balok segiempat sudah tidak terlihat lagi.

Ralat yang dihasilkan dari model inversi

menggunakan Software Magblox sekitar

±0,5 km . Secara lateral ralat adalah skitar

±1 km. Berdasarkan ralat dan RMS error,

Software Magblox cukup efektif untuk

memodelkan data magnetik. B. Model 3D Magblox

Model Sayatan pada Arah X dan Y

Profil sayatan dan penampang

melintang di X dan Y, menunjukkan bahwa

hasil perhitungan (computed) dan

pengukuran (measured) memiliki respon

yang cocok, ditandai dengan berhimpitnya

kedua garis tersebut yang ditunjukkan oleh

grafik pada Gambar 3.13 dan Gambar 3.14.

Berdasarkan hasil dari model sayatan

terhadap sumbu X dan sumbu Y dapat

diketahui bahwa litologi bawah permukaan

daerah penelitian tersusun atas beberapa

batuan dengan nilai suseptibilitas rendah

sampai sedang yang ditunjukan oleh warna

biru sampai kuning muda dan batuan

dengan nilai suseptibilitas tinggi yang

ditunjukan oleh warna kuning sampai

merah. Batuan dengan suseptibilitas rendah

sampai sedang mendominasi daerah

penelitian yang terdiri dari batuan breksi

pumis-tuff dengan suseptibilitas 0,001 (SI)

– 0,02 (SI), tuff andesit dengan

suseptibilitas 0,04 (SI) - 0,09 (SI), anomali

rendah sampai sedang ini diinterpretasikan

sebagai endapan aluvium dan batuan

sedimen pengisi Formasi Semilir

sedangkan batuan dengan suseptibilitas

tinggi diinterpertasikan sebagai lava basal

dengan suseptibilitas 0,1 (SI) - 0,43 (SI).

Nilai suseptibilitas dari lava basal

berdasarkan sayatan pada sumbu X dan

sayatan pada Sumbu Y (Gambar 3.13 dan

Gambar 3.14) adalah berkisar dari 0,1 (SI)

– 0,43 (SI). Nilai suseptibilitas tersebut

berada direntang nilai rata-rata dari batuan

basa yaitu dari 0, 0005 (SI) – 0,97 (SI)

(Telford dkk, 1967) sehingga model

suseptibilitas dari lava basal dengan

menggunakan Software Magblox adalah

ISBN 978-979-99141-7-0

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019

PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

131

akurat. Keakuratan model 3D Magblox

didukung oleh nilai ralat yang dihasilkan

pada proses iterasi ke 30 sangat kecil yang

ditunjukan oleh nilai RMS error yaitu

sebesar 0,05.

Gambar 3.13. Profil dan model sayatan

memotong di X = 440.25 km.

Gambar 3.14. Profil dan model sayatan

memotong di Y = 9136.41 km.

Model Sayatan Setiap Kedalaman

Sayatan perkedalaman akan mempermudah

melihat ketebalan dan posisi persebaran

batuan bawah permukaan bumi lebih

realistis dibandingkan model hasil sayatan

pada sumbu X dan sumbu Y. Berdasarkan

Gambar 3.15 dapat diinterpretasikan

ketebalan dari lava basal

untuh daerah penelitian di bagian barat

relatif lebih tipis yaitu kurang dari 450

meter, sedangkan di bagian selatan, tengah

dan utara yang secara geologi merupakan

arah aliran dari lava basal ini relatif lebih

tebal yaitu lebih dari 450 meter. Ketebalan

yang diperoleh dari pemodelan 3D

menggunakan Magblox ini sesuai dengan

interpretasi geologi yang dikaji oleh Smyth,

dkk., 2005 yang menyatakan bahwa kubah

lava dan aliran lava di Pegunungan Selatan

memiliki ketebalan berkisar mulai dari 250

meter sampai lebih dari 2000 meter.

Sofware Magblox juga dapat digunakan

untuk mengetahui penyebaran lava basal dan

tubuh batuan intrusi secara detail yaitu

dengan membatasi nilai suseptibilitas yang

termasuk pada rentang kemagnetan dari

lava basal yaitu sekitar 0,1 (SI) – 0,43 (SI)

sehingga anomalinya hanya akan

menggambarkan keberadaan dari lava basal.

Berdasarkan Gambar 3.16 lebih terlihat jelas

penyebaran lava basal yaitu berpusat pada

bagian tengah dan tersebar dari arah barat,

utara dan selatan. Daerah baratdaya dan

baratlaut memiliki ketebalan yang tipis, hal

ini sesuai dengan peta anomali residualnya

dimana pada daerah tersebut anomali

magnetiknya tinggi namun tidak ditemukan

singkapan di atas permukaan.

Model 3D yang dihasilkan dengan

menggunakan Software Magblox memiliki

korelasi yang cocok dengan interpretasi

secara kulitatif. Penyebaran dan estimasi

kedalaman dari lava basal sesuai dengan

hasil sinyal analitik dan analisis spektrum.

Model 3D menyimpulkan bahwa

penyebaran lava basal di daerah penelitian

memiliki struktur sill di daerah bagian barat,

utara, dan selatan d dan bentuk dyke di

daerah penelitian bagian tengah yang

dinterpretasikan sebagai tubuh dari intrusi

lava basal.

Struktur sill dari model 3D diperkuat

dengan hasil penampang profil anomali

medan magnetik total yang

mengindikasikan bahwa keberadaan lava

basal di daerah penelitian dalam bentuk sill

132 ISBN 978-979-99141-7-0

Estimasi Sebaran Lava Basal Dengan Pemodelan 3D Menggunakan Data Anomali

Magnetik di Daerah Watuadeg, Kecamatan Berbah, Sleman, Yogyakarta

Oleh: Haerul Anwar, dkk

(Gambar 3.17 dan Gambar 3.18). Profil

sayatan AA’, BB’, CC’ dan DD’ (Gambar

3.17) apabila dibandingkan dengan respon

magnetik lempeng tipis (Telford, dkk.,

1976) memiliki pola grafik yang

menunjukan adanya dwikutub yang jukup

jelas yang memperlihatkan penyebaran dari

lava basal Watuadeg dalam bentuk sill

dengan arah jurus selatan-utara. Profil

sayatan AA’, BB’, CC’ dan DD’ apabila

dibandingkan dengan profil survei magnetik

yang dilakukan oleh Kirbani dan Wahyudi

(1990) untuk melihat geometri dari lava

basal Watuadeg memperlihatkan grafik

yang hampir sama, walaupun terdapat

perbedaan nilai anomali magnetik yang

terukur.

Gambar 3.15. Model 3D sayatan perkedalaman

dengan menggunakan software Magblox

Struktur dyke berdasarkan model 3D yang

berada di daerah penelitian bagian tengah

sejalan dengan kajian gelologi yang

dilakukan oleh Bronto, dkk. (2008) yang

mengindikasikan bahwa sumber intrusinya

adalah di bukit Sumberkulon. Keberadaan

tubuh intrusi ini juga didukung oleh kajian

geofisika yang dilakukan oleh Sismato

(1990) dengan metode elektromagnetik

TURAM yang menginterpretasikan bahwa

lava basal Watuadeg dalam bentuk dyke.

Gambar 3.16. Model 3D penyebaran lava basal

Watuadeg.

Gambar 3.17. Sayatan AA’, BB’, CC’ dan DD’

pada anomali magnetik total di topografi

Gambar 3.18. Profil sayatan pada anomali

magnetik total di topografi, (a) Sayatan AA’,

(b) Sayatan BB’, (c) Sayatan CC’, dan

(d) sayatan DD’.

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 133

IV. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari penelitian ini dapat

disimpulkan bahwa:

1. Berdasarkan pola kontur anomali

residual di bidang datar tereduksi ke

kutub menyatakan bahwa anomali

tinggi terdapat di bagian tengah, utara,

selatan dan barat yang diindikasikan

terdapat penyebaran lava basal

Watuadeg.

2. Software Magblox cukup efektif dalam

memodelkan data magnetik yaitu

dengan ralat atau ketidakpastian

terhadap kedalaman adalah sekitar satu

sayatan perkedalamannya dan

penyebaran secara lateralnya adalah

sekitar satu blok minor yang dibangun.

3. Berdasarkan hasil pemodelan 3D

menggunakan Software Magblox,

penyebaran lava basal Watuadeg

tersebar di bagian tengah, utara, selatan

dan barat dengan nilai suseptibilitas

adalah 0,1 (SI) - 0,43 (SI) yang berada

pada kedalaman kurang dari 450 meter,

dan terdapat tubuh sumber intrusi dari

aliran lava basal Watuadeg yang

terletak di daerah penelitian bagian

tengah yaitu di Bukit Sumberkulon.

4. Berdasarkan model 3D dan profil

penampang pada anomali magnetik

total mengindikasikan bahwa struktur

dari lava basal Watuadeg dalam bentuk

sill dan tubuh intrusi dari lava basal

Watuadeg dalam bentuk dyke.

V. DAFTAR PUSTAKA

[1] Baranov, V. dan Naudy, R., 1964, Numeric

Calculation of the Formula of reduction to

pole, Geophysics, 29, 67-69.

[2] Billim, F., and Ates, A., 2003, Analytic

Signal Inferred from Reduced to The Pole

Data, Journal of The Balkan Geophysics

Societ, Vol. 6, No. 2, Ral. 66-74.

[3] Bronto, S., Mulyaningsih, S., Hartono,

G., Astuti, B., 2008, Gunung Api Purba

Watuadeg: Sumber Erupsi dan Posisi

Stratigrafi S. Jurnal Geologi Indonesia, 3, 3,

117-128.

[4] Ridiyawati, R., Rarijoko, A., Wibowo,

R.E., Setiawan, N. I. dan Budiono, B.,

2014, Re- interpretasi Hubungan Lava

Bantal Watuadeg dengan Batuan

Vulkaniklastik di Desa Watuadeg,

Berbah, Sleman, D. I. Yogyakarta,

Prosiding Seminar Nasional Kebumian

Ke-7

[5] Jurusan Teknik Geologi, Fakultas

Teknik, Universitas Gadjah Mada, 30

- 31 Oktober

[6] 2014, 886-896.

[7] Kirbani, S., dan Wahyudi, P. 1990.

Survey lapangan Praktikum Geofisika

dengan Metode Magnetik di Watuadeg,

Sleman, FMIPA, UGM, Yogyakarta.

[8] Pringgoprawiro, A., 2003, Magnetic

Method And Application In Mineral

Exploration, PT. Mine Serve

International, Timika.

[9] Roest, W. E., Verhoef. J., Pilkington,

M., 1992, Magnetic Interpretation

Using 3D Analytic Signal, Geophysics

Vol. 57 Ral. 116-125.

[10] Sismanto. 1993. Survey

Elektromagnetik Metode TURAM

Terhadap Batuan Beku Basaltik di

Watuadeg, Sleman, Yogyakarta.

[11] , FMIPA, UGM, Yogyakarta

[12] Smyth, R.R., R. Rall, R. Ramilton, dan

P. Kinny, 2005. East java Cenozoics

Basins, Vulcanoes and Acient

Basement. Proceedings

Indonesian Petroleoum

[13] Association, 30 th Annual Convention dan

[14] Exhibition, pp. 251-266.

[15] Surono, T, B. dan Sudarno, I., 1992,

Peta Geologi Lembar Surakarta -

Giritontro, Jawa, skala 1 : 100.000,

Pusat Penelitian dan Pengembangan

Geologi, Bandung.