pola sebaran gas charged sediment dasar laut di …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 9, No.2, Agustus 2011

65

POLA SEBARAN GAS CHARGED SEDIMENT DASAR LAUT DI PERAIRAN SIDOARJO JAWA TIMUR

Oleh:

I Nyoman Astawa, Wijaya, P.H., dan I.W. Lugra

Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, Jl. Dr. Junjunan 236 Bandung

Diterima : 02-02-2011; Disetujui : 10-07-2011

SARI

Gas charged sediment dalam rekaman seismik dicirikan oleh tidak adanya gambar pantul dalam(free reflector), karena gas charged sediment merupakan media penyerap energi. Dari hasil penafsiranrekaman seismik dapat dibuat Peta Pola Sebaran Gas Charged sediment di daerah penelitian. Polasebaran gas charged sediment di daerah penelitian cukup luas yaitu mulai dari Perairan Sukolilohingga ke muara Kali Porong. Di bagian selatan daerah penelitian (L-12), sebaran gas chargedsediment relatif lebih luas jika dibandingkan dengan di bagian utara (L-19).

Kata kunci : seismik, penafsiran, peta pola sebaran gas charged

ABSTRACT

In the seismic record gas charged is characterized by free reflectors, because the gas charged isan energy absorber media. From the interpretation of the seismic record, the maps of gas chargeddistribution pattern in the study area can be created. Gas charged distribution pattern in the studyarea is extend from Sukolilo Waters to the estuary of Porong River. In the soothern part of the studyarea (L-12), the distribution of gas charged is relatively broader than in the northern part (L-19).

Keywords: seismic, interpretation, map distribution pattern of biogenic gas

PENDAHULUANTujuan dari penelitian ini adalah untuk

menyajikan Peta Indikasi Sebaran Gas Chargedsediment di daerah penelitian, dengan sasaranjika gas charged sedimentnya mengandung gasmetan dan dapat dieksploitasi, maka kegiatan inibermanfaat bagi diversifikasi energi daerahpesisir. Gas charged sediment di daerahpenelitian diduga berupa gas biogenik.

Daerah penelitian secara administrasitermasuk dalam Kota Madya Sidoarjo, PropinsiJawa Timur, dan secara geografis terletak padakoordinat koordinat 112O 42’ – 113O 00’ BT.Dan -07O 12’ – -07O 30’ LS. (Gambar 1).

Definisi genetis gas biogenik oleh Garydrr. (1974) dapat dikembangkan lebih jauhsehingga mencakup komposisi gas biogenikberupa gas metana. Pengertian ini langsungmenunjuk metana sebagai gas biogenik karenagas ini memang merupakan gas utama yangterbentuk oleh aktivitas organik pada suhurendah.

Secara genesa gas biogenik tersebut,terbentuk pada kondisi lingkungan dengankriteria sebagai berikut :• Lingkungan harus benar-benar bebas dari

oksigen. Artinya bakteri anaerobic akan matidalam lingkungan yang mengandung oksigenjenuh.

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 9, No.2, Agustus 2011

66

• Lingkungan kondisi air tawar atau payauyang bebas dari konsentrasi sulfat agar tidakterjadi proses kimiawi oksidasi.

• Lingkungan dengan temperatur yang sesuaidengan temperatur bakteri anaerobic untukhidup. Oleh sebab itu pada lapisan yang lebihdalam, gas metan biogenik tidak akanterbentuk karena pada lingkungan initekanan dan temperatur meningkat dan akanmenghasilkan metan termogenik. Padakondisi tersebut juga terjadi perubahankomposisi organik sebagai akibat proseskimia-fisika.

• Media atau sedimen dengan porositas yangcukup merupakan salah satu lingkunganyang diperlukan oleh bakteri anaerobikuntuk bisa bebas berkembang seperti lanauatau pasir halus. Pada sedimen berukuranlempung yang sangat padu dan lengket(sticky clay) bakteri ini kemungkinan kecilsekali untuk berkembang.Ada dua komponen utama di dalam

pembentukan gas metan biogenik yaitu :

pertama material organik (moluska, tumbuh-tumbuhan), dan kedua bakteri metanogeniksebagai katalisator. Gas metan biogenik akanterbentuk jika tersedianya material organik yangcukup dan berada pada lingkungan anaerobik(tidak ada oksigen) sehingga terjadi proseskimiawi reduksi. Unsur karbon (C++) yangterlepas dari material organik dan hydrogen (H-)yang berasal dari material organik, air tawar(H2O) oleh aktivitas bakteri anaerobic akanmenghasilkan gas metan (CH4). Bakterianaerobik tersebut sebagai katalisator. Gas yangdihasilkan ini dikenal sebagai gas metanbiogenik.

Bakteri metanogenik pembentuk gasbiogenik diantaranya adalah ethanobacteriumuliginosum, dengan karakteristik bakteri yangdidominasi warna jingga kekuningan, ada jugayang berwarna kuning cerah dan putih bening,mengkilat, circular, entire, convex (Holt., 1994),seperti terlihat pada Gambar 2.

Gambar 1. Peta lokasi penelitian


67

GEOLOGI REGIONALGeologi regional daerah penelitian mengacu

pada Peta Geologi Lembar Surabaya dan Sapulu,Jawa Timur (Sukardi,1992), urutan stratigrafidaerah penelitian dari muda ke tua adalahsebagai berikut :• Aluvium, yang terdiri atas kerakal, kerikil,

pasir, lempung, dan setempat mengandungpecahan fosil.

• Formasi Kabuh, yang terdiri atas batu pasir,setempat kerikilan, kelabu muda, berbutirkasar, berstruktur perarian dan silang-siur,konglomerat, terpilah buruk, kemas terbuka,berstruktur lapisan bersusun.

• Formasi Pucangan, yang terdiri atas bagianbawah: batu pasir tufan berlapis baik,bersisipan konglomerat dan batu lempung,kaya akan fosil moluska dan plangton.

Bagian atas: batu pasir tufan berlapis baik,umumnya berstruktur perarian dan silang-siur.

• Formasi Lidah, yang terdiri atas batulempung biru, setempat kehitaman, kenyal,pejal, dan keras bila kering, miskin fosil,lensa tipis batu lempung pasiran (Gambar 3).

METODE PENELITIANMetode yang diaplikasikan dalam penelitian

Gas Charged di Sungai Purba Kali Berantas,Jawa Timur, adalah sebagai berikut:

Metode penentu posisiMetode penentu posisi adalah metode yang

digunakan untuk menentukan posisi kapalselama melakukan penelitian. Metode inidigunakan pada saat pengambilan data seismikpantul dangkal saluran tunggal, kedalaman laut

Gambar 2. Foto Bakteri dalam percontoh sedimen, perbesaran 1000 X (Holt., 1994).


68

(pemeruman), strata Box, pengambilanpercontoh sedimen permukaan dasar laut.Dalam metode ini peralatan yang digunakanadalah peralatan GPS (Global Positioning Sistem)berupa seperangkat Trimble/DSM-212 H,dengan antena penerima signyal, dan GPSyang dihubungkan ke sistem navigasi terpadudibantu dengan perangkat lunak SEATRAC.

Data posisi diperoleh secara otomatis setiap2 detik dan direkam, selanjutnya pemrosesandilakukan dengan perangkat komputermenggunakan program SEATRAC II.Pencatatan data posisi di print setiap 1 menit.Peralatan Penentu Posisi adalah GPS Trimble/DSM-212 H 1 unit, Notebook Toshiba T-1850,368 SX 1 unit. Antena penerima sinyal.

Metode GeofisikaMetode Geofisika yang diterapkan dalam

penelitian ini adalah seismik pantul dangkalsaluran tunggal, dan pemeruman.

Metode SeismikDalam metode ini peralatan yang digunakan

adalah seperangkat seismik pantul dangkalsaluran tunggal yang terdiri dari Portable Genset2,8 KVA merek Mitsubishi MGB 4000,Generator 10 KVA merek Yanmar, DC PowerSupply, Stabilizer merek Matsunaga, StreamerSingle Channel (SIG), Boomer Plate (GeoAcoustic), Sparkarray Multy Elektrodes(Elektrodea 2000 J), Trigered Capasitor Bank(EG & G 231), Power Supply (EG & G 232 A),Grafik Recorder (EPC-1086-NT).

Gambar 3. Peta geologi regional daerah penelitian (Sukardi, 1992).


69

PemerumanPemeruman dilakukan di sepanjang lintasan

yang telah ditentukan, yang bertujuan untukmemperoleh data kedalaman dasar laut. Data inidipakai sebagai bahan untuk pembuatan petabatimetri yang menggambarkan morfologi dasarlaut. Peralatan yang digunakan untukpemeruman adalah Echosounder Navisound 210.

Metode geologiDalam metode ini dilakukan pengambilan

percontoh sedimen permukaan dasar laut.Peralatan yang digunakan dalam metode iniantara lain Grab Sampler Kecil, Gravity Corer,Tambang plastik, Winch Mekanik Elektrik.

Metode laboratoriumKegiatan laboratorium dilakukan setelah

penyelidikan lapangan selesai, dan analisis yangdilakukan adalah analisis bakteri pembentuk gascharged dan Gas Chromatologi (GC) milik PusatPenelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan,Bandung, untuk menentukan bahwa gas yangditemukan di daerah penelitian adalah gascharged.

HASIL DAN PEMBAHASANLintasan penelitian disesuaikan dengan

metode serta data yang akan didapat agar dapatmewakili daerah penelitian. Arah lintasanseismik pantul dangkal saluran tunggalumumnya barat-timur dan satu lintasan denganarah utara-selatan sebagai lintasan kontrol,

Gambar 4. Peta lintasan dan lokasi percontoh sedimen (Astawa drr., 2010)


70

dengan panjang lintasan keseluruhan kuranglebih 180 kilometer (Astawa drr., 2010).Lintasan tidak dapat menjangkau dekat pantaikarena kedalaman air saat surut kurang dari 1meter pada jarak kurang lebih 2 km dari garispantai, sehingga data seismik yang diperolehpaling dekat sekitar 2 km dari garis pantai.Lintasan pemeruman sama dengan lintasanpenelitian seismik, karena dilaksanakan padawaktu bersamaan (Gambar 4).

Peta batimetri yang diperoleh dari hasilpemeruman setelah dikoreksi dengan pasangsurut, dibuat dengan selang kedalaman 2 meter.Hal tersebut dilakukan karena perairan daerahpenelitian kontras kedalamannya cukup besar,sehingga kalau dibuat kontur dengan selangyang lebih kecil, misalnya selang 1 meter,kerapatan konturnya cukup tinggi. Dari

pemetaan batimetri diperoleh gambaran bahwakedalaman terendah yang dapat direkam adalah2 meter, dan terdalam 46 meter yang terletak dibagian timur daerah penelitian.

Pola kontur batimetri di daerah penelitianhampir mengarah timurlaut-baratdaya. Di bagianbaratlaut daerah penelitian, morfologi dasarlautnya sangat landai, berkisar antara 2 meterhingga 6 meter (Gambar 5, dan 6).

Berdasarkan sifat fisiknya, gas chargedsediment adalah merupakan media penyerapenergi. Dalam penafsiran rekaman seismik, gascharged sediment itu sendiri dicirikan olehsuatu rekaman yang bebas gambar pantul dalam(free reflector), (Sangree, and Widmier, 1977).Hasil penafsiran rekaman seismik pantuldangkal saluran tunggal dengan sumber suaraBoomer 300 Joule, sweeping rate 0,5 detik

Gambar 5. Peta batimetri daerah penelitian (Astawa drr., 2010).


71

dan firing rate 0,5 detik yang diperolehmenunjukan bahwa daerah penelitian dapatdibedakan menjadi 2 (dua) runtunan yaituruntunan A dan B, Kontak antara runtunan Adengan B di beberapa tempat ada yang berupakontak downlap dan di tempat lain ada yangberupa kontak ketidakselarasan yang dalamseismik stratigrafi disebut sebagai bidang erosi(erosional truncation). Runtunan B dapatdibagi menjadi Sub-runtunan B1 dan B2. Kontakantara Sub-runtunan ini berupa kontakdownlap.

Dalam Gambar 7, pada lintasan L-19 terlihatruntunan A dapat dibagi menjadi 4 (empat) sub-runtunan yaitu sub-runtunan A1, A2, A3, dan A4.Pembagian ini didasarkan pada adanya suatugambaran pantulan dalam yang kuat danmenerus di antara sub-runtunan tersebut.Terlihat pada rekaman seismik bahwa runtunanA sudah mengalami gangguan tektonik berupaperlipatan (antiklin). Jika dikaitkan dengangeologi reginal daerah penelitian, runtunan Adapat disebandingkan dengan Formasi Kabuhyang berumur Plistosen. Di bagian puncakantiklinnya terdapat rembesan gas (gascharged sediment). Rembesan gas yangterdapat pada Gambar 7 diduga merupakan gastermogenik dengan gambar pantul dalam yangbebas pantul (free rflector) bukan gas metan.

Karena pada rekaman seismik terlihat denganjelas bahwa rembesan gasnya berasal dariruntunan A, sedangkan gas charged sedimentyang dicari adalah gas dangkal, yangterperangkap dalam sedimen yang berumurKuarter. Hal tersebut diperkuat dengan adanyadata bahwa daerah penelitian terletak di NorthEast Java Basin, yang kaya akan minyak dangas bumi.

Runtunan B adalah runtunan termuda didaerah penelitian, yang proses pengendapannyamasih berlangsung sampai sekarang. RuntunanB dibagi menjadi 2 (dua) sub-runtunan yaitu sub-runtunan B1 dan B2. Gambaran pantul bagiandalamnya untuk sub-runtunan B1 paralel, didugamaterial sedimen runtunan ini homogen dandiendapkan pada lingkungan tenang. Sub-runtunan B2 gambar pantul dalamnya paralelhingga sub-paralel, diduga material penyusunruntunan ini relatif heterogen dan diendapkanpada lingkungan dengan energi arus yang relatiftinggi.

Sub-runtunan B belum mengalamigangguan tektonik baik berupa perlipatanmaupun sesar. Jika dikaitkan dengan geologiregional daerah penelitian, runtunan B dapatdisebandingkan dengan alivium yang berumurKuarter.

Gambar 6. Penampang 3 dimensi dasar laut daerah penelitian (Astawa drr., 2010).


72

Gambar 7. Rekaman seismik dan penafsirannya (L-19).



73

Gambar 9. Rekaman seismik dan penafsirannya (L-06)



74




75

Pada lintasan 12 (Gambar 8) terlihatkonfigurasi pantulan seismik pada runtunan Aadalah sub-paralel, dan divergen. Konfigurasiyang divergen biasanya disebabkan oleh variasikecepatan laju pengendapan yang beragamatau kemiringan permukaan dasar laut tempatsedimen di endapkan pada lingkungan yangberenergi lemah sampai sedang.

Gambar pantul dalam runtunan B adalahparlel, pembagian runtunan ini menjadi 2 (dua)sub-runtunan yaitu sub-runtunan B1 dan B2,karena kedua sub-runtunan tersebut dibatasioleh reflektor yang kuat dan menerus.Pembagian runtunan A menjadi 4 (empat) sub-runtunan yaitu sub-runtunan A1, A2, A3 dan A4,juga berdasarkan karena adanya reflektor yangkuat dan menerus. Untuk sub-runtuan A1sampai A3, gambar pantul dalamnya paralel

hingga sub-paralel, diduga meterial sedimenyang menyusun relatif heterogen dandiendapkan pada lingkungan dengan energi arusrelatif tinggi. Sub-runtunan A4 gambar pantuldalamnya sub-paralel hingga chaotic, didugamaterial sedimen penyusunnya heterogen dandiendapkan pada lingkungan dengan energi aruscukup tinggi. Kontak antara runtunan A denganB adalah kontak onlap.

Runtunan A sudah mengalami gangguantektonik berupa perlipatan, jika disebandingkandengan geologi regionalnya maka runtunan A inidapat disebandingkan dengan Formasi Kabuh,yang merupakan bagian dari Lajur Kendeng.Formasi Kabuh berumur Plistosen, yang terdiriatas batu pasir, setempat kerikilan, kelabu muda,berbutir kasar, berstruktur perarian dan silangsiur, konglomeratan, terpilah buruk, kemas

Gambar 13. Peta Sebaran Gas charged bawah permukaan dasar laut di Daerah Penelitian.


76

terbuka, berstruktur lapisan bersusun. Haltersebut yang menyebabkan gambaran reflektorbagian dalam dari runtunan A bervariasi mulaidari divergen, semi pararel, oblique, danpantulan bebas.

Dalam lintasan 12 (Gambar 8) terlihatrekaman seismik yang diambil dari daerah pantaimenuju ke laut yang lebih dalam (arah barat-timur), gambar pantul bagian dalamnya di daerahpantai berupa bebas pantul, sedangkan semakinke bagian laut yang lebih dalam, gambar pantuldalamnya terlihat cukup jelas. Hal tersebutdiduga di bagian pantai daerah penelitian,sedimen dasar lautnya mengandung gascharged sediment. Pada rekaman seismik dilintasan 12 (L-12) runtunan A juga dapat dibagimenjadi 4 (empat) sub-runtunan yaitu sub-runtunan A1, A2, A3, dan A4, dan runtunan Bmasih tetap dapat dibagi menjadi 2 (dua) sub-runtunan, yaitu sub-runtunan B1, dan B2.

Pada lintasan 06, 10, 17, dan 18 (Gambar 9-12) terlihat adanya gambar pantulan bagiandalam yang bebas, dimana kondisi seperti inididuga bahwa di daerah tersebut kemungkinanterdapat akumulasi gas charged sediment. Gascharged sediment di daerah penelitiansebarannya cukup luas, di samping pada lintasantersebut di atas juga muncul pada rekamanseismik lintasan L-04, L-05, L-08, L-09, L-13, L-14, dan L-15. Jika sebaran gas charged sedimenttersebut diplot ke dalam peta kerja, maka dapatdibuat Peta Pola Sebaran Gas Charged sedimentdari hasil penafsiran rekaman seismik pantuldangkal saluran tunggal. Dari peta tersebutdapat dilihat bahwa sebaran gas charged sedimentdi daerah penelitian cukup luas, yang menempatilebih kurang 25 persen dari luas daerahpenelitian (Gambar 13).

Sebaran gas charged sediment yangpaling luas di daerah penelitian adalah di bagiantengah. Sebaran gas charged sedimentnya adayang mencapai hingga lebih kurang 15 kilometerdari garis pantai, dan menerus hingga ke daerahbagian pantai.

Sebaran gas charged sediment di daerahpenelitian, menempati mulai dari daerah pantaimenuju ke laut. Kedalaman laut yang ditempatioleh gas charged sediment, mencapai 20meter dari muka laut. Indikasi sebaran gascharged sediment menempati daerah mulaidari Sukolilo hingga ke muara Kali Porong.Sebaran yang paling luas terletak di bagian

tengah daerah penelitian yaitu antara Sukolilodan muara Kali Porong.

Berdasarkan genesa gas biogenik dimanaada dua unsur yang penting dalampemebentukan gas bigenik yaitu pertamamaterial organik (moluska, tumbuh-tumbuhan),dan kedua bakteri metanogenik sebagaikatalisator. Gas metan biogenik akan terbentukjika tersedianya material organik yang cukupdan berada pada lingkungan anaerobik (tidak adaoksigen) sehingga terjadi proses kimiawireduksi. Unsur karbon (C++) yang terlepas darimaterial organik dan hydrogen (H-) yang berasaldari material organik, air tawar (H2O) olehaktivitas bakteri anaerobic akan menghasilkangas metan (CH4). Bakteri anaerobik tersebutsebagai katalisator. Gas yang dihasilkan inidikenal sebagai gas metan biogenik (Holt, 1994).Berdasarkan hal tersebut gas charged di daerahpenelitian diduga mengandung gas biogenik,karena gas chargednya tersebar di sekitarmuara-muara sungai. Hal tersebut perludibuktikan dengan melakukan penelitian lebihrinci. Dalam penelitian tersebut perluditerapakan metode pemboran dangkal untukmenganbil percontoh sedimen kemudiandianalisis menggunakan GC (GasChromatography), sehingga dapat diketahui jenisgas yang dikandung oleh gas charged tersebut.

KESIMPULANDari pemetaan batimetri diperoleh

gambaran bahwa kedalaman terendah yang dapatdirekam adalah 2 meter, dan terdalam 46 meteryang terletak di bagian timur daerah penelitan.Pola kontur batimetri di daerah penelitianhampir mengarah timurlaut-baratdaya. Di bagianbaratlaut daerah penelitian, morfologi dasarlautnya sangat landai, dengan kedalamanberkisar antara 2 meter hingga 6 meter

Hasil penafsiran rekaman seismik,diperoleh bahwa rekaman seismik dapat dibagimenjadi 2 (dua) runtunan yaitu runtunan A danB. Runtunan A dapat dibagi lagi menjadi 4(empat) sub-runtunan, yaitu sub-runtunan A1,A2, A3, dan A4. Gambar pantul dalam sub-runtunan A1, A2, dan A3 adalah parelel hinggasub-paralel, sedangkan gambar pantul dalamsub-runtunan A4 adalah sub-paralel dan chaotic.Runtunan sudah mengalami gangguan tektonikyaitu berupa perlipatan atau antiklin. RuntunanB dapat dibagi menjadi 2 (dua) sub-runtunan


77

yaitu sub-runtunan B1, dan B2. Gambar pantuldalamnya adalah paralel hingga sub-paralel danbelum mengalami gangguan tektonik baikberupa perlipatan maupun sesar.

Gas charged sediment di daerah penelitiansebarannya cukup luas, dan muncul padarekaman seismik lintasan L-04, L-05, L-06, L-08, L-09, L-10, L-13, L-14, L-15, L-17, dan L-18.Gas charged sediment diduga terbentuk padaruntunan A dan sub-runtunan B2, dan tertahanoleh sub-runtunan B1. Sebaran gas chargedsediment di daerah penelitian cukup luas yaitumenempati lebih kurang 25 % dari luas daerahpenelitian.

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut yangtujuannya untuk menegetahui secara pasti jenisgas yang terkandung dalam gas chargedsediment.

UCAPAN TERIMA KASIHDengan selesainya tulisan ini, penulis

mengucapkan terima kasih kepada Kepala PusatPenelitian dan Pengembangan Geologi KelautanBandung, atas kepercayaannya kepada penulisuntuk melakukan penelitian seismik pantuldangkal saluran tunggal di Perairan Sidoarjo dansekitarnya, Jawa Timur, serta teman-teman yangikut dalam pelaksanaan penelitian lapangan yangtidak dapat kami sebut satu persatu.

ACUANAstawa, I N., Lugra, I W., Kurnio, H., Salahuddin,

M., Achmad, M., Surachman, M., Wijaya,

P.H., Nurdin, N., 2010. Laporan HasilPenelitian Gas Charged, di Sungai PurbaKali Berantas, Jawa Timur, PuslitbangGeologi Kelautan, tidak dipublikasikan.

Gary, M., R. McAfee, Jr., and C.L. Wolf (eds).1974. Glossary of Geology: Falls Church,American Geological Institute. htt-)://marine.us s ov/fact-sheets/gas-hydrates!tit(e.htmlhttp://pubs.usi.,rs.t;ov/fs/fs123-00!fs 123-00.!fs123-00.pdf

http://waterquality.montane.eduldocs/methane/cbtnfaq.shtml# what%20is%20coal%20bed0/20met hane? http://www.gaschem.com/determ.hUnl http://www.sheffield.ac.ulJGASPhomepage.htm Kompas,13 Juli 2003

Holt, J.G., Krieg, N.R., Sneath, P.H.A., Staley,J.T., Williams, S.T., 1994. Bergey`sManual of Determinative Bacteriology, 9th

ed., The Williams and Wilkins Co., Inc.

Sangree, J.B. and J.M. Widmier, 1977. SeismicStratigraphy and Global Changes of seaLevel. Part 9 : Seismic Interpretationof Clastic Depositional Facies, AAPGMemoir 26. p. 165-184.

Sukardi, 1992. Peta Geologi Lembar Surabayadan Sapulu, skala 1 : 250.000, Jawa Timur,Pusat Penelitian dan PengembanganGeologi, Bandung.


78

pola sebaran gas charged sediment dasar laut di …

Documents