yordan wahyu ch._22314008_laporan ekskursi 2015

LAPORAN EKSKURSI JAWA TENGAH

PENGAMATAN GEOLOGI DAN GEOFISIKA

BATUAN PRE-TERSIER SAMPAI ENDAPAN KWARTER

Oleh :

Yordan Wahyu Christanto

NIM: 22314008

Program Pasca Sarjana Teknik Geofisika FTTM ITB

Institut Teknologi Bandung

2015

22314008 | Yordan Wahyu Christanto i

LAPORAN EKSKURSI JAWA TENGAH

PENGAMATAN GEOLOGI DAN GEOFISIKA

BATUAN PRE-TERSIER SAMPAI ENDAPAN KWARTER

Oleh :

Yordan Wahyu Christanto

NIM: 22314008

Program Pasca Sarjana Teknik Geofisika FTTM ITB

Institut Teknologi Bandung

2015

22314008 | Yordan Wahyu Christanto ii

ABSTRAK

Daerah Karangsambung-Bayat-Wonosari merupakan daerah dengan kompleksitas

batuan maupun kontrol struktur yang tinggi, terlebih di daerah Karangsambung. Dari hal

tersebut, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui kondisi geologi bawah permukaan dari

beberapa daerah tersebut.

Pada penelitian ini memakai 2 metode, yakni metode geologi dan metode geofisika,

dimana kedua metode tersebut diintergrasikan, sehingga akan mendapatkan model geologi

bawah permukaan pada daerah penelitian (Kebumen-Bayat-Wonosari). Metode geologi

dilakukan dengan melakukan pengamatan geologi di surface, berdasarkan singkapan batuan,

struktur geologi, maupun bentang alam. Sedangkan metode geofisika dilakukan dengan

melakukan pengukuran gayaberat dan magnetik di sepanjang lintasan pada daerah penelitian.

Berdasarkan hasil intergrasi antara metode geologi dan metode geofisika, didapatkan

model geologi bawah permukaan pada daerah penelitian, dimana penulis membuat 4

penampang, yakni Penampang Karangsambung-Kebumen (A-A), Penampang Kebumen-Wates (B-B), Penampang Wates-Bayat (C-C), dan Penampang Bayat-Wonosari (D-D). Berdasarkan nilai anomali gayaberat maupun anomali magnetik, menunjukkan perbedaan

anomali yang sangat jauh antara daerah Karangsambung dengan daerah Yogyakarta, Bayat

dan Wonosari. Hal ini disebabkan oleh adanya beberapa tubuh intrusi terpendam di daerah

Sentolo (Yogyakarta) dan Wonosari, maupun intrusi tersingkap di daerah Purworejo dan

Bayat.

Hasil intergrasi metode geologi dan geofisika mampu membuat model geologi bawah

permukaan daerah penelitian dengan baik.

Kata kunci: geologi, geofisika, gayaberat, magnetik, intergrasi

22314008 | Yordan Wahyu Christanto iii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .................................................................................................................... i

ABSTRAK .................................................................................................................................. ii

DAFTAR ISI ............................................................................................................................. iii

DAFTAR TABEL ....................................................................................................................... v

DAFTAR FOTO ......................................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... viii

BAB 1. PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1

1.1.Latar Belakang Penelitian ...................................................................................................... 1

1.2. Tujuan Penelitian .................................................................................................................. 2

1.3. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................................... 2

1.4. Metodologi ............................................................................................................................ 3

1.4.1. Tahap Pendahuluan ..................................................................................................... 3

1.4.2. Tahap Penelitian dan Pengumpulan Data ................................................................... 3

1.4.3. Tahap Pemodelan dan Interpretasi ............................................................................. 4

1.4.4. Tahap Penyelesaian dan Penyajian Data .................................................................... 4

BAB II. PENGAMATAN GEOLOGI JALUR

KARANGSAMBUNG BAYAT- WONOSARI ....................................................................... 5

2.1 Kerangka Tektonik Pulau Jawa ............................................................................................. 5

2.2. Struktur Regional Pulau Jawa ............................................................................................. 10

2.3. Geologi Regional dan Fisiografi Jawa Timur ..................................................................... 12

2.3.1. Fisiografi ................................................................................................................... 12

2.3.2. Stratigrafi Zona Pegunungan Selatan ....................................................................... 15

2.3.3. Struktur Umum Jawa Bagian Timur ......................................................................... 18

2.4. Pengamatan Geologi Lapangan .......................................................................................... 19

22314008 | Yordan Wahyu Christanto iv

2.4.1. Desa Gununggajah, Kecamatan Bayat, Klaten......................................................... 19

2.4.2. Desa Tancep, Kecamatan Ngawen, Kabupaten Gunungkidul.................................. 30

2.4.3. Sungai Oyo ............................................................................................................... 32

BAB III. PENGAMATAN GEOFISIKA .................................................................................. 34

3.1. Metode Gayaberat ............................................................................................................... 34

3.1.1. Teori Dasar Gayaberat .............................................................................................. 34

3.1.2. Pengolahan Data Gayaberat ...................................................................................... 39

3.2. Metode Magnetik ................................................................................................................ 45

3.2.1. Teori Dasar Magnetik ............................................................................................... 45

3.2.2. Pengolahan Data Magnetik ....................................................................................... 47

BAB 4. PEMBAHASAN ........................................................................................................... 50

4.1 Pemodelan Geologi Lokasi Pengamatan LP1-LP8 .............................................................. 50

4.2. Sayatan untuk Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik ........................... 55

4.2.1. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik A-A .............................. 56

4.2.2. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik B-B ................................ 58

4.2.3. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik C-C ................................ 61

4.2.4. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik D-D ............................... 63

4.3. Penampang 3D Jalur Ekskursi ............................................................................................ 65

BAB 5. KESIMPULAN ............................................................................................................ 67

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. x

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................................. xi

22314008 | Yordan Wahyu Christanto v

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Perbandingan Batuan Metamorf di Bayat dan di Karangsambung ............................. 27

Tabel 2. Contoh data mentah gayaberat dan magnetik pada Ekskursi

Karangsambung-Bayat-Wonosari 12 Mei 2015 .......................................................... 40

Tabel 3. Pengolahan data altimeter base pada Ekskursi 12 Mei 2015 ....................................... 41

Tabel 4. Perhitungan SBA di jalur penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari) .................. 43

Tabel 5. Perhitungan magnetik di jalur penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari) ........... 43

22314008 | Yordan Wahyu Christanto vi

DAFTAR FOTO

Halaman

Foto 1. Batugamping nummulites di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP 1) ......................... 20

Foto 2. Kenampakan kontak batugamping nummulites dengan batupasir karbonatan

di Desa Gununggajah, dengan arah N2300E, cuaca cerah (LP 1) .................................. 22

Foto 3. Kenampakan soil produk lapukan sekis dan filit di Desa Gununggajah,

dengan arah N3200E, cuaca cerah (LP 2) ...................................................................... 22

Foto 4. Kenampakan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N3500E, cuaca cerah (LP3) .... 23

Foto 5. Kenampakan kontak sekis dan filit sekis dan filit di Desa Gununggajah,

dengan arah N570E, cuaca cerah (LP 4) ........................................................................ 25

Foto 6. Kenampakan sekis di daerah Karangsambung, dengan arah N3200E,

cuaca mendung ............................................................................................................... 26

Foto 7. Kenampakan slate dengan struktur slaty cleavage meliputi fragmen sekis

di alur liar utara Sungai Cacaban, daerah Karangsambung,

dengan arah N3200E, cuaca cerah .................................................................................. 26

Foto 8. Kenampakan fosil nummulites pada batugamping nummulites di Desa Gununggajah,


Foto 9. Kenampakan batugamping nummulites di Desa Gununggajah,


Foto 10. Kenampakan intrusi mikro-diorit yang telah mengalami pelapukan

spheroidal weathering di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP2) ................................. 29

Foto 11. Kenampakan tuff penyusun Formasi Semilir di Desa Tancep,


Foto 12. Kenampakan batugamping berlapis penyusun Formasi Oyo di Sungai Oyo,

dengan arah N970E, cuaca cerah (LP 8) ........................................................................ 33

22314008 | Yordan Wahyu Christanto vii

Foto 13. Kenampakan aglomerat penyusun Formasi Kebo-Butak di daerah Purworejo,

cuaca cerah (N 9) (Courtesy Foto : Agus Laesanpura, 2015) ........................................ 60

22314008 | Yordan Wahyu Christanto viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Daerah Penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari) ............................................. 2

Gambar 2. Rekonstruksi perkembangan tektonik Pulau Jawa dimulai pada

Kapur-Paleosen sampai dengan Oligosen Tengah (Prasetyadi, 2007) ........................ 6

Gambar 3. Jalur subduksi Kapur sampai masa kini di Pulau Jawa

(Katili 1975, dalam Sujanto et al., 1977) .................................................................... 8

Gambar 4. Jalur magmatik Tersier Pulau Jawa (Soeria-Atmadja et al., 1994)............................ 9

Gambar 5. Pola struktur Pulau Jawa (Martodjojo&Pulunggono, 1994)

(RMKS=Rembang-Madura-Kangean-Sakala) .......................................................... 12

Gambar 6. Fisiografi bagian tengah dan timur Pulau Jawa (Van Bemmelen, 1949) ................ 13

Gambar 7. Rangkuman stratigrafi regional Jawa Tengah dan Jawa Timur dari

peneliti terdahulu, modifikasi dari Smyth et al., 2005 .............................................. 17

Gambar 8. Pola struktur dan sesar di Pulau Jawa (Natalia dkk., 2010) ..................................... 19

Gambar 9. Sketsa penampang geologi tanpa skala dari Gunung Pendul-Gunung Semangu .... 30

Gambar 10. Gaya tarik menarik antara dua benda..................................................................... 34

Gambar 11. Kurva Ln A dengan k ............................................................................................. 39

Gambar 12. Tampilan software tidelongman.exe ...................................................................... 42

Gambar 13. Peta kontur gayaberat Karangsambung-Bayat-Wonosari

beserta titik pengukuran ............................................................................................ 44

Gambar 14. Hasil analisa spektral sayatan A-A, B-B, C-C, dan D-D .................................. 44

Gambar 15. Peta kontur magnetik Karangsambung-Bayat-Wonosari

beserta titik pengukuran ............................................................................................ 48

Gambar 16. Formasi yang dilakukan observasi pada kegiatan ekskursi ................................... 50

Gambar 17. Penampang Geologi Pengamatan Lapangan Bayat-Wonosari .............................. 51

22314008 | Yordan Wahyu Christanto ix

Gambar 18. Sejarah geologi ketika terjadinya pembentukan batugamping nummulites

dan batupasir karbonatan pada Formasi Gamping-Wungkal .................................... 53

Gambar 19. Sejarah geologi ketika terjadinya pengendapan material sedimen

Formasi Kebo-Butak pada lingkungan kipas bawah laut .......................................... 53

Gambar 20. Proses terbentuknya tuff pada Formasi Semilir berhubungan

beda fasies dengan Formasi Nglanggran dan selaras

di atas Formasi Kebo-Butak ...................................................................................... 54

Gambar 21. Proses terbentuknya Formasi Sambipitu selaras di atas Formasi Nglanggran ...... 54

Gambar 22. Proses terbentuknya Formasi Oyo selaras di atas Formasi Sambipitu .................. 55

Gambar 23. Sayatan A-A, B-B, C-C, dan D-D pada data pengukuran magnetik ................ 55

Gambar 24. Sayatan A-A, B-B, C-C, dan D-D pada data pengukuran gayaberat................ 56

Gambar 25. Gambar model geologi Penampang A-A dari profil gayaberat dan

magnetik (Model Vision) .......................................................................................... 56

Gambar 26. Gambar model geologi Penampang A-A setelah dilakukan digitasi ulang .......... 57

Gambar 27. Gambar model geologi Penampang B-B dari profil gayaberat dan


Gambar 28. Gambar model geologi Penampang B-B setelah dilakukan digitasi ulang .......... 59







Gambar 33. Penampang 3D daerah penelitian (jalur ekskursi) ................................................. 66

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015

22314008 | Yordan Wahyu Christanto 1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Penelitian

Pengintegrasian data hasil pengamatan geologi dan pengukuran geofisika merupakan

kunci utama tahapan interpretasi dalam memodelkan kondisi geologi bawah permukaan di

suatu daerah. Analisis geofisika berkaitan dengan metode apa yang cocok digunakan untuk

mencapai tujuan pengukuran, bagaimana proses akuisisi yang seharusnya dilakukan di

lapangan demi mencapai tujuan tertentu, dan apakah hasil pengukuran yang diperoleh sudah

sesuai dengan hasil yang diharapkan atau belum. Pengamatan geologi wilayah pengukuran

merupakan informasi yang sangat penting sebagai kunci utama ketika melakukan interpretasi

hasil pengukuran dengan metode geofisika. Beberapa informasi pengamatan geologi yang

diperlukan dalam analisa geologi, meliputi : kedudukan litologi, stratigrafi, kontrol struktur,

tatanan tektonik, dan fisiografi suatu daerah pengukuran.

Metode geofisika yang digunakan dalam pengukuran wilayah di kegiatan perkuliahan

lapangan ini adalah metode gayaberat dan metode magnetik. Metode gayaberat merupakan

salah satu metode yang cukup sering digunakan dalam eksplorasi geofisika, terutama jika

eksplorasi tersebut bertujuan untuk menentukan keberadaan struktur di suatu wilayah. Pada

prinsipnya metode gayaberat melakukan pengukuran terhadap variasi medan gravitasi akibat

adanya kontras densitas batuan di bumi. Pengukuran variasi medan gravitasi dilakukan untuk

melokalisasi massa batuan yang memiliki densitas lebih besar atau lebih kecil dibandingkan

dengan nilai densitas batuan disekitarnya. Melalui kontras densitas inilah dapat ditentukan

keberadaan sebuah benda anomali yang berada di bawah permukaan bumi. Berbeda dengan

metode gayaberat, metode magnetik bertujuan untuk menentukan keberadaan suatu benda

anomali yang berada di bawah permukaan bumi dengan mengukuran nilai medan magnet

bumi di setiap titik pengukuran. Pengukuran ini dilakukan berdasarkan perbedaan sifat

kemagnetan yang terkandung pada setiap batuan.

Pengintegrasian antara data hasil pengamatan geologi dan pengukuran metode geofisika

diharapkan dapat membantu dalam melakukan interpretasi dan memodelkan konsep geologi

secara regional yang terdapat di wilayah pengukuran. Perpaduan tersebut nantinya dapat

digunakan dengan baik untuk dapat mempelajari kondisi geologi wilayah pengukuran tersebut

dan bagaimana sejarah pembentukannya.



Pada penelitian ini dilakukan pengamatan geologi dan pengukuran metode geofisika

dari Karangsambung-Bayat-Gunungkidul. Di bagian selatan, kita dapat menemui batuan dasar

pulau Jawa berupa kompleks melange di Karangsambung serta kompleks batuan metamorf di

Bayat dengan arah struktur lapisan timurlaut baratdaya. Di bagian tengah, kita dapat

menemui Zona Pegunungan Selatan di Wonosari.

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Memahami cara melakukan observasi geologi, baik pengamatan singkapan batuan maupun

pengamatan bentang alam

2. Memahami cara melakukan pengolahan data metode geofisika berupa gayaberat dan

magnetik

3. Memodelkan kondisi geologi permukaan dan geologi bawah permukaan dari hasil integrasi

data pengamatan geologi, data pengukuran gayaberat, dan data pengukuran magnetik

1.3. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dibagi menjadi dua, yaitu survey geofisika dan pengamatan geologi.

Pengamatan geologi dilakukan pada tanggal 12 Mei 2015 di daerah Bayat-Wonosari, dengan

beberapa wilayah pengamatan, yaitu Desa Gununggajah, Desa Tancep, dan Sungai Oyo.

Sedangkan untuk survey geofisika dilakukan sepanjang rute Karang Sambung Bayat

Wonosari dalam waktu yang sama mulai dari pukul 6.10-20.00 WIB (Gambar 1).

Gambar 1. Daerah Penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari)



1.4. Metodologi

Penelitian ini menggunakan dua metode, yaitu metode di atas permukaan (surface

mapping methods) dan di bawah permukaan (sub surface mapping methods). Metode di atas

permukaan ini dilakukan dengan pengamatan langsung di lapangan seperti pengamatan

singkapan atau litologi dan pengukuran struktur geologi yang ada pada daerah telitian. Selain

itu didukung dengan metode geofisika untuk mengetahui kondisi geologi bawah permukaan

dengan menggunakan metode gayaberat dan magnetik. Penelitian ini dilaksanakan dalam

beberapa tahapan, yakni sebagai berikut :

1.4.1. Tahap Pendahuluan

Di dalam tahapan ini dilakukan persiapan kelengkapan administrasi, studi pustaka, dan

briefing dengan Dosen terkait. Tahapan ini dilakukan di Kampus LIPI Karangsambung.

1.4.2. Tahap Penelitian Lapangan dan Pengumpulan Data

Di dalam melakukan ekskursi di lapangan digunakan 2 metode, yakni metode geologi

dan metode geofisika :

1. Metode Geologi

Metode geologi ini adalah melakukan pengamatan geologi, baik berupa pengamatan

megaskopis conto batuan (petrologi), geomorfologi, dan struktur geologi. Tujuannya adalah

untuk mengenal kondisi lapangan pada daerah ekskursi dan untuk mengetahui gambaran dari

bentuk geomorfologi dan keadaan geologi secara umum, guna menentukan langkah-langkah

yang akan dilakukan dalam pemodelan nanti.

2. Metode Geofisika

Metode geofisika yang dilakukan pada ekskursi ini ada 2 metode, yakni :

Pengukuran Metode Gayaberat

Tujuannya untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat

masa batuan dari batuan sekitar (gr/cm3). Tujuan utama dari studi mendetail data gravitasi

adalah untuk memberikan suatu pemahaman yang lebih baik mengenai kondisi geologi di

sub surface.

Pengukuran Metode Magnetik

Tujuannya untuk mengetahui kondisi geologi di bawah permukaan dengan melihat

nilai suseptibilitas batuan di bawah permukaan, dengan cara mengukur medan magnet bumi

di setiap titik yang ada di jalur penelitian, berdasarkan pada adanya anomali medan



magnetik bumi yang diakibatkan oleh adanya perbedaan sifat kemagnetan dari berbagai

macam batuan di jalur penelitian.

Secara keseluruhan terdapat sekitar 34 titik stasiun untuk pengukuran nilai gayaberat

dan magnetik di sepanjang lintasan yang dimulai dari Karangsambung- Yogyakarta- Bayat-

Klaten-Wonosari. Titik-titik pengukuran tersebut selanjutnya diolah dengan koreksi untuk

masing-masing metode gayaberat dan metode magnetik dan kemudian hasil pengolahan data

tersebut digunakan sebagai masukan data dalam proses pemodelan untuk melihat gambaran

anomali dan struktur di bawah permukaan bumi.

1.4.3. Tahap Pemodelan dan Interpretasi

Tahap pemodelan dan interpretasi melewati beberapa tahapan untuk dapat mencapai

tujuan penelitian. Di dalam tahapan ini menggunakan data Simple Bouguer Anomaly (SBA)

dari gayaberat dan data nT dari magnetik, dimana keduanya dikombinasikan dengan data

pengamatan geologi. Sehingga diharapkan dari ketiga data tersebut akan menghasilkan

penampang geologi yang merepresentasikan kondisi geologi sebenarnya baik di permukaan

maupun di bawah permukaan.

1.4.4. Tahap Penyelesaian dan Penyajian Data

Semua data yang diperoleh dari pemodelan dan interpretasi pada tahapan di atas, kemudian

dibandingkan dan dihubungkan. Setelah melalui evaluasi dan pembahasan, maka akan

didapatkan kesimpulan dari tujuan penelitian ini.



BAB II. PENGAMATAN GEOLOGI JALUR KARANGSAMBUNG

BAYAT- WONOSARI

2.1 Kerangka Tektonik Pulau Jawa

Mengutip dari pernyataan C.Prasetyadi (2007) secara lisan mengenai Evolusi Tektonik

Tersier Pulau Jawa ,dijelaskan bahwa Pulau Jawa merupakan salah satu pulau di Busur Sunda

yang mempunyai sejarah geodinamik aktif, yang jika dirunut perkembangannya dapat

dikelompokkan menjadi beberapa fase tektonik dimulai dari Kapur Akhir hingga sekarang

(Gambar 2), yaitu :

1. Periode Kapur akhir Paleosen.

2. Periode Eosen (Periode Ekstensional /Regangan) .

3. Periode Oligosen Tengah (Kompresional Terbentuknya OAF) .

4. Periode Oligo-Miosen (Kompresional Struktur Inversi ) .

5. Periode Miosen Tengah Miosen Akhir.



Gambar 2. Rekontruksi perkembangan tektonik Pulau Jawa dimulai pada Kapur-Paleosen

sampai dengan Oligosen Tengah (Prasetyadi, 2007)

1. Periode Kapur Akhir Paleosen

Fase tektonik awal terjadi pada Mesozoikum ketika pergerakan Lempeng Indo-

Australia ke arah timur laut menghasilkan subduksi di bawah Sunda Microplate sepanjang



suture Karangsambung-Meratus, dan diikuti oleh fase regangan (rifting phase) selama

Paleogen dengan pembentukan serangkaian horst (tinggian) dan graben (rendahan). Aktivitas

magmatik Kapur Akhir dapat diikuti menerus dari Timurlaut SumatraJawa-Kalimantan

Tenggara. Pembentukan cekungan depan busur (fore arc basin) berkembang di daerah selatan

Jawa Barat dan Serayu Selatan di Jawa Tengah. Mendekati Kapur Akhir Paleosen, fragmen

benua yang terpisah dari Gondwana, mendekati zona subduksi Karangsambung-Meratus.

Kehadiran allochthonous micro-continents di wilayah Asia Tenggara telah dilaporkan oleh

banyak penulis (Metcalfe, 1996). Basement bersifat kontinental yang terletak di sebelah timur

zona subduksi Karangsambung-Meratus dan yang mengalasi Selat Makasar teridentifikasi di

Sumur Rubah-1 (Conoco, 1977) berupa granit pada kedalaman 5056 kaki, sementara

didekatnya Sumur Taka Talu-1 menembus basement diorit. Docking (mera-patnya) fragmen

mikro-kontinen pada bagian tepi timur Sundaland menyebabkan matinya zona subduksi

Karang-sambung-Meratus dan terangkatnya zona subduksi tersebut menghasilkan Pegunungan

Meratus.

2. Periode Eosen (Periode Ekstensional /Regangan)

Antara 54 jtl 45 jtl (Eosen), di wilayah Lautan Hindia terjadi reorganisasi lempeng

ditandai dengan berkurangnya secara mencolok kecepatan pergerakan ke utara India. Aktifitas

pemekaran di sepanjang Wharton Ridge berhenti atau mati tidak lama setelah pembentukan

anomali 19 (atau 45 jtl). Berkurangnya secara mencolok gerak India ke utara dan matinya

Wharton Ridge ini diinterpretasikan sebagai pertanda kontak pertama Benua India dengan

zona subduksi di selatan Asia dan menyebabkan terjadinya tektonik regangan (extension

tectonics) di sebagian besar wilayah Asia Tenggara yang ditandai dengan pembentukan

cekungan-cekungan utama (Cekungan-cekungan: Natuna, Sumatra, Sunda, Jawa Timur,

Barito, dan Kutai) dan endapannya dikenal sebagai endapan syn-rift. Pelamparan extension

tectonics ini berasosiasi dengan pergerakan sepanjang sesar regional yang telah ada

sebelumnya dalam fragmen mikrokontinen. Konfigurasi struktur basement mempengaruhi

arah cekungan syn-rift Paleogen di wilayah tepian tenggara Sundaland (Sumatra, Jawa, dan

Kalimantan Tenggara). Sejak Paleosen sampai Oligosen, terjadi evolusi geologi yang cukup

signifikan, terutama di wilayah Jawa Tengah-Jawa Timur, ditandai dengan berubahnya arah

lajur subduksi yang pada zaman Kapur Akhir-Paleosen berarah Timur Laut-Barat Daya

menjadi Timur-Barat pada Zaman Tersier (Gambar 3).



Gambar 3. Jalur subduksi Kapur sampai masa kini di Pulau Jawa (Katili 1975, dalam

Sujanto et al., 1977)

3. Periode Oligosen Tengah (Kompresional Terbentuknya OAF)

Sebagian besar bagian atas sedimen Eosen Akhir memiliki kontak tidak selaras dengan

satuan batuan di atasnya yang berumur Oligosen. Di daerah Karangsambung batuan Oligosen

diwakili oleh Formasi Totogan yang kontaknya dengan satuan batuan lebih tua menunjukkan

ada yang selaras dan tidak selaras. Di daerah Karangsambung Selatan batas antara Formasi

Karangsambung dan Formasi Totogan sulit ditentukan dan diperkirakan berangsur, sedangkan

ke arah utara Formasi Totogan ada yang langsung kontak secara tidak selaras dengan batuan

dasar Komplek Melange Luk Ulo. Di daerah Nanggulan kontak ketidakselarasan terdapat

diantara Anggota Seputih yang berumur Eosen Akhir dengan satuan breksi volkanik Formasi

Kaligesing yang berumur Oligosen Tengah. Demikian pula di daerah Bayat, bagian atas

Formasi Wungkal-Gamping yang berumur Eosen Akhir, tanda-tanda ketidak selarasan

ditunjukkan oleh terdapatnya fragmen-fragmen batuan Eosen di sekuen bagian bawah Formasi

Kebobutak yang berumur Oligosen Akhir. Ketidakselarasan di Nanggulan dan Bayat

merupakan ketidakselarasan menyudut yang diakibatkan oleh deformasi tektonik yang sama

yang menyebabkan terdeformasinya Formasi Karangsambung. Akibat deformasi ini di daerah

Cekungan Jawa Timur tidak jelas teramati karena endapan Eosen Formasi Ngimbang disini

pada umumnya selaras dengan endapan Oligosen Formasi Kujung. Deformasi ini

kemungkinan juga berkaitan dengan pergerakan ke utara Benua Australia. Ketika Wharton

Ridge masih aktif Benua Australia bergerak ke utara sangat lambat. Setelah matinya pusat

pemekaran Wharton pada 45 jt, India dan Australia berada pada satu lempeng tunggal dan



bersama-sama bergerak ke utara. Pergerakan Australia ke utara menjadi lebih cepat dibanding

ketika Wharton Ridge masih aktif. Bertambahnya kecepatan ini meningkatkan laju kecepatan

penunjaman Lempeng Samudera Hindia di Palung Jawa dan mendorong ke arah barat,

sepanjang sesar mendatar yang keberadaannya diperkirakan, Mikrokontinen Jawa Timur

sehingga terjadi efek kompresional di daerah Karangsambung yang mengakibatkan

terdeformasinya Formasi

Karangsambung serta terlipatnya Formasi Nanggulan dan Formasi Wungkal-Gamping

di Bayat. Meningkatnya laju pergerakan ke utara Benua Australia diperkirakan masih

berlangsung sampai Oligosen Tengah. Peristiwa ini memicu aktifitas vulkanisme yang

kemungkinan berkaitan erat dengan munculnya zona gunungapi utama di bagian selatan Jawa

(OAF=Old Andesite Formation) yang sekarang dikenal sebagai Zona Pegunungan Selatan.

Aktifitas volkanisme ini tidak menjangkau wilayah Jawa bagian utara dimana pengendapan

karbonat dan silisiklastik menerus di daerah ini (Gambar 4).

Gambar 4. Jalur magmatik Tersier Pulau Jawa (Soeria-Atmadja et al., 1994)

4. Periode Oligo-Miosen (Kompresional Struktur Inversi )

Pada Oligosen Akhir sampai Miosen Tengah pergerakan ke utara India dan Australia

berkurang secara mencolok karena terjadinya benturan keras (hard collision) antara India

dengan Benua Asia membentuk Pegunungan Himalaya. Akibatnya laju penunjaman Lempeng

Samudera Hindia di palung Sunda juga berkurang secara drastis. Hard collision India

menyebabkan efek maksimal tektonik ekstrusi sehingga berkembang fase kompresi di wilayah

Asia Tenggara. Fase kompresi ini menginversi sebagian besar endapan syn-rift Eosen. Di

Cekungan Jawa Timur fase kompresi ini menginversi graben RMKS menjadi zona Sesar

RMKS. Di selatan Jawa, kegiatan volkanik Oligosen menjadi tidak aktif dan mengalami



pengangkatan. Pengangkatan ini ditandai dengan pengen-dapan karbonat besar-besaran seperti

Formasi Wonosari di Jawa Tengah dan Formasi Punung di Jawa Timur. Sedangkan di bagian

utara dengan aktifnya inversi berkembang endapan syn-inversi formasi-formasi Neogen di

Zona Rembang dan Zona Kendeng. Selama periode ini, inversi cekungan terjadi karena

konvergensi Lempeng Indian menghasilkan rezim tektonik kompresi di daerah busur depan

Sumatra dan Jawa. Sebaliknya, busur belakang merupakan subjek pergerakan strike-slip utara-

selatan yang dominan sepanjang sesar-sesar turun (horst dan graben) utara-selatan yang telah

ada.

5. Periode Miosen Tengah Miosen Akhir

Pengaktifan kembali sepanjang sesar tersebut menghasilkan mekanisme transtension

dan transpression yang berasosiasi dengan sedimentasi turbidit dibagian yang mengalami

penurunan. Namun demikian, di bagian paling timur Jawa Timur, bagian basement dominan

berarah timur-barat, sebagaimana secara khusus dapat diamati dengan baik mengontrol

Dalaman Kendeng dan juga Dalaman Madura.Bagian basement berarah Timur Barat

merupakan bagian dari fragmen benua yang mengalasi dan sebelumnya tertransport dari

selatan dan bertubrukan dengan Sundaland sepanjang Suture Meratus (NE-SW struktur).

Tektonik kompresi karena subduksi ke arah utara telah mengubah sesar basement Barat

Timur menjadi pergerakan sesar mendatar, dalam perioda yang tidak terlalu lama (Manur dan

Barraclough, 1994). Kenaikan muka air laut selama periode ini, menghasilkan pengendapan

sedimen klastik di daerah rendahan, dan sembulan karbonat (carbonate buildup) pada tinggian

yang membatasinya.

2.2. Struktur Regional Pulau Jawa

Jalur penunjaman Kapur-Paleosen yang ditunjukkan oleh singkapan batuan Komplek

Melange Luk Ulo-Karangsambung (Asikin, 1974; Hamilton, 1979; Suparka, 1988; Parkinson

et al., 1998) mempunyai arah umum struktur TL-BD yang mengarah ke arah Pegunungan

Meratus di ujung tenggara Kalimantan. Pulunggono dan Martodjojo (1994) mengenali tiga

arah struktur utama di Pulau Jawa: Arah timurlaut-baratdaya atau Pola Meratus, arah utara-

selatan atau Pola Sunda, dan arah timur-barat atau Pola Jawa (Gambar 5). Disamping tiga

arah struktur utama ini, masih terdapat satu arah struktur utama lagi, yakni arah baratlaut-

tenggara yang disebut Pola Sumatra (Satyana, 2007). Pola Meratus dominan di kawasan lepas

pantai utara, ditunjukkan oleh tinggian-tinggian Karimunjawa, Bawean, Masalembo dan Pulau

Laut (Guntoro, 1996). Di Pulau Jawa arah ini terutama ditunjukkan oleh pola struktur batuan

Pra-Tersier di daerah Luk Ulo, Kebumen Jawa Tengah. Pola Sunda yang berarah utara-selatan



umum terdapat di lepas pantai utara Jawa Barat dan di daratan di bagian barat wilayah Jawa

Barat. Arah ini tidak nampak di bagian timur pola Meratus. Pola Jawa yang berarah timur-

barat merupakan pola yang mendominasi daratan Pulau Jawa, baik struktur sesar maupun

struktur lipatannya. Di Jawa Barat pola ini diwakili oleh Sesar Baribis, serta sesar sungkup dan

lipatan di dalam Zona Bogor. Di Jawa Tengah sesar sungkup dan lipatan di Zona Serayu

Utara dan Serayu Selatan mempunyai arah hampir barat-timur. Di Jawa Timur pola ini

ditunjukkan oleh sesar-sesar sungkup dan lipatan di Zona Kendeng. Struktur Arah Sumatra

terutama terdapat di wilayah Jawa Barat dan di Jawa Tengah bagian timur struktur ini sudah

tidak nampak lagi. Struktur arah barat-timur atau Arah Jawa, di cekungan Jawa Timur ternyata

ada yang lebih tua dari Miosen Awal, dan disebut Arah Sakala (Sribudiyani et al., 2003).

Struktur Arah Sakala yang utama adalah zona sesar RMKS (Rembang-Madura-Kangean-

Sakala) dan merupakan struktur yang menginversi cekungan berisi Formasi Pra-Ngimbang

yang berumur Paleosen sampai Eosen Awal sebagai endapan tertua. Sebagian besar batuan

tertua di Jawa, yakni yang berumur Pra-Tersier sampai Paleogen dan dianggap sebagai

batuandasar Pulau Jawa, tersingkap di wilayah Jawa bagian timur. Mereka tersingkap di

Komplek Melange Luk Ulo-Karangsambung, Kebumen (Asikin, 1974; Suparka, 1988);

Nanggulan, Kulonprogo (Rahardjo et al., 1995); dan Pegunungan Jiwo, Bayat-Klaten

(Sumarso dan Ismoyowati, 1975; Samodra dan Sutisna, 1997).

Sedangkan untuk batuan yang lebih muda, yakni yang berumur Neogen, telah banyak

penelitian dilakukan terhadapnya (Van Bemmelen, 1949; Marks, 1957; Sartono, 1964;

Nahrowi et al, 1978; Pringgo-prawiro, 1983; De Genevraye dan Samuel, 1972; Soeria-

Atmadja et al., 1994). Pada umumnya penelitian geologi Tersier ini menyepakati fenomena

struktur atau tektonik yang berarah umum timur-barat sebagai hasil interaksi lempeng dengan

zona tunjaman di selatan Jawa dan searah dengan arah memanjang Pulau Jawa.



Gambar 5. Pola struktur Pulau Jawa (Martodjojo & Pulunggono, 1994) (RMKS =

Rembang-Madura-Kangean-Sakala)

2.3. Geologi Regional dan Fisiografi Jawa Timur

2.3.1. Fisiografi

Uraian Fisiografi daerah Jawa bagian timur ditekankan disini mengingat ekskursi yang

dilakukan meliputi wilayah Propinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur.

Pembagian zona fisiografi Jawa yang dibuat oleh Van Bemmelen (1949), pada

dasarnya juga mencerminkan aspek struktur dan stratigrafinya (tektonostratigrafi).

Berdasarkan aspek struktur dan stratigrafi, Smyth et al. (2005) membagi Jawa bagian

timur menjadi empat zona tektonostratigrafi, dari selatan ke utara: (1) Zona Pegunungan

Selatan (Southern Mountain Zone), (2) Busur Volkanik masa kini (Present-day Volcanic

Arc), (3) Zona Kendeng (Kendeng Zone), dan (4) Zona Rembang (Rembang

Zone) (Gambar 6).



Gambar 6. Fisiografi bagian tengah dan timur Pulau Jawa (Van Bemmelen, 1949)

Pembagian ini menganggap Pegunungan Serayu Selatan (South Serayu

Mountain) (Van Bemmelen, 1949) sebagai bagian dari Zona Pegunungan Selatan, sedangkan

Zona Randublatung (Van Bemmelen, 1949) sebagai bagian dari Zona Rembang. Stratigrafi

Zona Pegunungan Selatan, Zona Kendeng, dan Zona Rembang, telah banyak dikaji oleh para

peneliti terdahulu (Sartono, 1964; De Genevraye dan Samuel, 1972; Baumann et al.,1972;

Asikin, 1974; Sumarso dan Ismoyowati, 1975; Nahrowi et al, 1978; Sujanto dan Sumantri,

1977; Pringgoprawiro, 1983; Pertamina-Robertson Research, 1986; Phillips et al., 1991;

Bransden dan Matthews, 1992; Samodra et al., 1993; Rahardjo et al., 1995; Smyth et al.,

2005). Rangkuman ini dibuat dengan maksud agar diperoleh gambaran secara lebih

menyeluruh tentang stratigrafi wilayah Jawa bagian timur terutama meliputi Zona Pegunungan

Selatan (Gambar 7).

Daerah Pegunungan Selatan Jawa secara fisiografi termasuk ke dalam lajur

Pegunungan Selatan Jawa (Bemmelen, 1949), sedangkan secara tektonik global diperkirakan

pada cekungan antar busur sampai busur vulkanik. Daerah Pegunungan Selatan yang

membujur mulai dari Yogyakarta kearah timur, Wonosari, Wonogiri, Pacitan menerus ke

daerah Malang selatan, terus ke daerah Blambangan. Berdasarkan pada letak yang berada di

zona Pegunungan Selatan Jawa Timur, bentang alam yang terdiri atas rangkaian pegunungan

yang memanjang relatif barat - timur dan jenis litologi penyusunnya yang didominasi oleh

material material volkanikklastik, daerah penelitian termasuk dalam zona Wonosari

Plateau.



Zona Pegunungan Selatan Jawa terbentang dari wilayah Jawa Tengah, di selatan

Yogyakarta dengan tebal' kurang lebih 55 km, hingga Jawa Timur, dengan lebar kurang lebih

25 km, di selatan Blitar. Zona Pegunungan Selatan dibatasi oleh Dataran Yogyakarta-

Surakarta di sebelah barat dan utara, sedangkan di sebelah timur oleh Waduk Gajahmungkur,

Wonogiri dan di sebelah selatan oleh Lautan India. Di sebelah barat, antara Pegunungan

Selatan dan Dataran Yogyakarta dibatasi oleh aliran K. Opak, sedangkan di bagian utara

berupa gawir Baturagung. Bentuk Pegunungan Selatan ini hampir membujur barat-timur

sepanjang lk. 50 km dan ke arah utara-selatan mempunyai lebar lk. 40 km (Bronto dan

Hartono, 2001).

Zona Pegunungan Selatan dapat dibagi menjadi tiga subzona, yaitu Subzona

Baturagung, Subzona Wonosari dan Subzona Gunung Sewu Subzona Wonosari merupakan

dataran tinggi ( 190 m) yang terletak di bagian tengah Zona Pegunungan Selatan, yaitu di

daerah Wonosari dan sekitarnya. Dataran ini dibatasi oleh Subzona Baturagung di sebelah

barat dan utara, sedangkan di sebelah selatan dan timur berbatasan dengan Subzona Gunung

Sewu. Aliran sungai utama di daerah ini adalah K. Oyo yang mengalir ke barat dan menyatu

dengan K. Opak sebagai endapan permukaan di daerah ini adalah lempung hitam dan endapan

danau purba, sedangkan batuan dasarnya adalah batugamping.

Subzona Baturagung

Terletak di bagian utara, namun membentang dari barat (tinggian G. Sudimoro, 507

m, antara Imogiri-Patuk), utara (G. Baturagung, 828 m), hingga ke sebelah timur (G.

Gajahmungkur, 737 m). Di bagian timur ini, Subzona Baturagung membentuk tinggian agak

terpisah, yaitu G. Panggung ( 706 m) dan G. Gajahmungkur ( 737 m). Subzona Baturagung

ini membentuk relief paling kasar dengan sudut lereng antara 100 300 dan beda tinggi 200-

700 meter serta hampir seluruhnya tersusun oleh batuan asal gunungapi.

Subzona Wonosari

Merupakan dataran tinggi ( 190 m) yang terletak di bagian tengah Zona Pegunungan

Selatan, yaitu di daerah Wonosari dan sekitarnya. Dataran ini dibatasi oleh Subzona

Baturagung di sebelah barat dan utara, sedangkan di sebelah selatan dan timur berbatasan

dengan Subzona Gunung Sewu. Aliran sungai utama di daerah ini adalah K. Oyo yang

mengalir ke barat dan menyatu dengan K. Opak (lihat Gambar 2.2). Sebagai endapan



permukaan di daerah ini adalah lempung hitam dan endapan danau purba, sedangkan batuan

dasarnya adalah batugamping.

Subzona Gunung Sewu

Merupakan perbukitan dengan bentang alam karts, yaitu bentang alam dengan bukit-

bukit batugamping membentuk banyak kerucut dengan ketinggian beberapa puluh meter. Di

antara bukit-bukit ini dijumpai telaga, luweng (sink holes) dan di bawah permukaan terdapat

gua batugamping serta aliran sungai bawah tanah. Bentang alam karts ini membentang dari

pantai Parangtritis di bagian barat hingga Pacitan di sebelah timur.

Zona Pegunungan Selatan pada umumnya merupakan blok yang terangkat dan miring

ke arah selatan. Batas utaranya ditandai escarpment yang cukup kompleks. Lebar maksimum

Pegunungan Selatan ini 55 km di sebelah selatan Surakarta, sedangkan sebelah selatan Blitar

hanya 25 km. Diantara Parangtritis dan Pacitan merupakan tipe karts (kapur) yang disebut

Pegunungan Seribu atau Gunung Sewu, dengan luas kurang lebih 1400 km2 (Lehmann. 1939).

Sedangkan antara Pacitan dan Popoh selain tersusun oleh batugamping (limestone) juga

tersusun oleh batuan hasil aktifitas vulkanis berkomposisi asam-basa antara lain granit, andesit

dan dasit (Van Bemmelen,1949).

2.3.2. Stratigrafi Zona Pegunungan Selatan

Zona ini merupakan busur volkanik Eosen-Miosen yang endapannya terdiri dari

batuan-batuan siliklastik, volkaniklastik, volkanik dan karbonat dengan kedudukan umum

perlapisannya miring ke selatan. Zona Pegunungan Selatan dialasi secara tidak selaras oleh

batuandasar berumur Kapur seperti yang tersingkap di daerah Karangsambung dan Bayat. Di

Karangsambung singkapannya terdiri dari himpunan batuan komplek akresi yang dikenal

sebagai Komplek Melange Luk Ulo yang terdiri dari blok-blok filit, sekis biru, eklogit,

ultramafik, ofiolit, basalt, kalsilutit dan rijang tertanam dalam matrik serpih tergerus (Asikin,

1974). Di daerah Bayat, singkapan batuandasar terdiri dari filit, sekis, dan marmer (Sumarso

dan Ismoyowati, 1975).

Batuan sedimen tertua yang diendapkan di atas ketidak-selarasan menyudut terdiri dari

konglomerat berfragmen batuan dasar dan batupasir seperti yang terdapat dalam Formasi

Nanggulan dan Formasi Wungkal-Gamping yang berumur Eosen Tengah. Di atas konglomerat

dan batupasir kuarsa terdapat endapan bersekuen transgresif yang terdiri dari batubara,

batupasir dan batulanau. Pada Formasi Nanggulan, batupasir pada bagian atas mengandung



material volkanik dan sisipan batulempung tufaan (Smyth et al., 2005). Kehadiran lapisan

batugamping numulit menandai dimulainya pengendapan di lingkungan lautan. Di lingkungan

pengendapan yang lebih dalam di daerah Karangsambung, secara tidak selaras di atas batuan

dasar Komplek Melange Luk Ulo, diendapkan satuan olistostrom Formasi Karangsambung

dan Formasi Totogan. Kandungan material volkanik Zona Pegunungan Selatan ini ke arah

bagian atas meningkat sedangkan proporsi material batuan dasar makin berkurang. Ketebalan

endapan bagian bawah zona ini diperkirakan mencapai 1000 m dengan singkapan terbatas

dijumpai di bagian barat, yakni di Karangsambung (diwakili oleh Formasi Karangsambung),

Nanggulan (Formasi Nanggulan), dan Bayat (Formasi Wungkal-Gamping). Sekuen batuan

bagian bawah ini oleh Smyth et al. (2005) disebut sebagai Synthem One Zona Pegunungan

Selatan. Synthem adalah satuan kronostratigrafi suatu satuan batuan sedimen yang dibatasi

oleh ketidakselarasan dan menunjukkan suatu siklus sedimentasi yang dipengaruhi oleh

perubahan muka air laut relatif atau tektonik. Batas atas sekuen bagian bawah Zona

Pegunungan Selatan ini di daerah Nanggulan dan Bayat merupakan ketidakselarasan Intra-

Oligosen sementara di daerah Karangsambung pengendapan berlangsung menerus (Asikin et

al., 1992).



Gambar 7. Rangkuman stratigrafi regional Jawa Tengah dan Jawa Timur dari peneliti

terdahulu,modifikasi dari Smyth et al, 2005

Di atas bidang ketidakselarasan diendapkan suatu seri endapan yang terutama terdiri

dari endapan vulkaniklastik dari Formasi Kaligesing di Kulonprogo (Pringgoprawiro dan

Riyanto, 1986); Kebobutak di Bayat ( Surono et al., 1992), dan Formasi Besole (Sartono,

1964) dan Formasi Mandalika (Samodra et al., 1992) di Pacitan, berumur Oligo-Miosen dan

meliputi seluruh daerah Zona Pegunungan Selatan. Sekuen endapan vulkaniklastik ini, yang

oleh Smyth et al. (2005) disebut sebagai Synthem Two Zona Pegunungan Selatan, merekam

perkembangan dan berakhirnya Busur Vulkanik Oligo-Miosen Pegunungan Selatan. Aktifitas

volkaniknya meliputi daerah yang luas, explosif dan diperkirakan berjenis Plinian-type (Smyth

et al., 2005). Komposisi endapannya berkisar mulai dari andesitik sampai rhyolitik dan

litologinya terdiri dari abu vulkanik yang tebal, tuff, breksi batuapung, breksi andesitik, kubah

lava dan aliran lava dengan ketebalan berkisar mulai dari 250 m sampai lebih dari 2000 m.

Akhir atau batas atas dari sekuen vulkaniklastik ini ditandai oleh peristiwa vulkanik yang



singkat yang kemungkinan besar berupa suatu erupsi super (Erupsi Semilir) yang

menghasilkan Formasi Semilir (Smyth et al., 2005).

Setelah periode ketika vulkanisme Oligo-Miosen jauh berkurang aktifitasnya, bahkan

mati, kemudian tererosi dan materialnya diendapkan kembali sebagai sekuen endapan

berikutnya. Disamping itu sekuen endapan berikutnya juga dicirikan oleh perkembangan

paparan karbonat yang luas seperti yang dijumpai di daerah Wonosari (Formasi Wonosari) dan

Pacitan (Formasi Punung dan Formasi Campurdarat). Endapannya mencapai ketebalan sekitar

500 m dan terumbu berkembang pada daerah-daerah tinggian yang dibatasi sesar atau di

daerah-daerah bekas gunungapi. Di bagian puncaknya terdapat lapisan-lapisan debu volkanik

mengandung zircon yang berdasarkan penanggalan U-Pb SHRIMP menunjukkan umur antara

10 dan 12 juta tahun yang lalu (Smyth et al., 2005). Umur ini diperkirakan berkaitan dengan

munculnya kembali aktivitas volkanik pada Miosen Akhir, di posisi dimana Busur Sunda masa

kini berada.

2.3.3. Struktur Umum Jawa Bagian Timur

Jawa bagian timur (mulai dari daerah Karangsambung ke timur), berdasarkan pola

struktur utamanya,merupakan daerah yang unik karena wilayah ini merupakan tempat

perpotongan dua struktur utama, yakni antara struktur arah Meratus yang berarah timurlut-

baratdaya dan struktur arah Sakala yang berarah timur-barat. Arah Meratus lebih berkembang

di daerah lepas pantai Cekungan Jawa Timur, sedangkan arah Sakala berkembang sampai ke

daratan Jawa bagian timur.

Struktur arah Meratus adalah struktur yang sejajar dengan arah jalur konvergensi

Kapur Karangsambung-Meratus. Pada awal Tersier, setelah jalur konvergensi

Karangsambung-Meratus tidak aktif, jejak-jejak struktur arah Meratus ini berkembang

menjadi struktur regangan dan membentuk pola struktur tinggian dan dalaman seperti, dari

barat ke timur, Tinggian Karimunjawa, Dalaman Muria-Pati, Tinggian Bawean, Graben

Tuban, JS-1 Ridge, dan Central Deep (Gambar 8).

Endapan yang mengisi dalaman ini, ke arah timur semakin tebal, yang paling tua

berupa endapan klastik terestrial yang dikenal sebagai Formasi Ngimbang berumur Eosen.

Distribusi endapan yang semakin tebal ke arah timur ini menunjukkan pembentukan struktur

tinggian dan dalaman ini kemungkinan tidak terjadi secara bersamaan melainkan dimulai dari

arah timur. Struktur arah Sakala yang berarah barat-timur saat ini dikenal sebagai zona sesar

mendatar RMKS (Rembang-Madura-Kangean-Sakala). Pada mulanya struktur ini merupakan

struktur graben yang diisi oleh endapan paling tua dari Formasi Pra-Ngimbang yang berumur



Paleosen-Eosen Awal (Phillips et al., 1991; Sribudiyani et al., 2003). Graben ini kemudian

mulai terinversi pada Miosen menjadi zona sesar mendatar RMKS. Berdasarkan sedimen

pengisi cekungannya dapat disimpulkan sesar arah Meratus lebih muda dibandingkan dengan

sesar arah Sakala.

Gambar 8. Pola struktur dan sesar di Pulau Jawa ( Natalia dkk., 2010)

Selain arah Sakala, struktur arah barat-timur lainnya adalah struktur yang oleh

Pulunggono dan Martodjojo (1994) disebut sebagai arah Jawa. Struktur ini pada umumnya

merupakan jalur lipatan dan sesar naik akibat kompresi yang berasal dari subduksi Neogen

Lempeng Indo-Australia. Jalur lipatan dan sesar naik ini terutama berkembang di Zona

Kendeng yang membentuk batas sesar berupa zona overthrust antara Zona Rembang dan

Zona Kendeng. Bidang overthrust yang nampak memotong sampai ke lapisan yang masih

berkedudukan horisontal menunjukkan pensesarannya terjadi paling akhir dibandingkan

dengan pembentukan struktur yang lain (Arah Meratus dan Arah Sakala).

2.4. Pengamatan Geologi Lapangan

2.4.1. Desa Gununggajah, Kecamatan Bayat, Klaten

Lokasi Pengamatan 1

Lokasi Pengamatan 1 secara administratif berada di Desa Gununggajah, Kecamatan

Bayat, Klaten dan secara geografis terletak pada koordinat x : 463714 dan y : 9141456,

dijumpai singkapan batugamping berfosil dengan ukuran fosil nummulites yang relatif kecil-

kecil (dengan lebar 0,5-1 cm), yang juga menandakan umur foramnya masih muda (Foto 1).



Batugamping ini merupakan batuan sedimen klastik, karena terlihat dari orientasi fosil yang

memiliki pola arah yang sama. Di atas batugamping nummulites tersingkap perlapisan

batupasir karbonatan yang menindih secara selaras. Di atas batugamping nummulites

tersingkap perlapisan batupasir karbonatan yang menindih secara selaras. Batuan-batuan

tersebut merupakan penyusun dari Formasi Gamping-Wungkal.

Foto 1. Batugamping nummulites di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP 1)

Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Sedimen Karbonat Klastik; Warna : Putih kekuningan; Struktur :

Perlapisan; Tekstur : Ukuran butir : Arenite (0,062-1 mm), D.Pembundaran : Rounded,

D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.: Allochem : Skeletal (Nummulites), Mikrit :

Kalsit, Sparit : Karbonat; Nama Batuan : Kalkarenit (Batugamping Nummulites).

Jenis Batuan : Batuan Sedimen Klastik; Warna : Putih kekuningan; Struktur : Perlapisan;

Tekstur : Ukuran butir : Pasir sedang (0,25-0,5 mm), D.Pembundaran : Sub-Rounded,

D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.: Fragment : Fosil, Matrik : Pasir halus, Semen :

Karbonat; Nama Batuan : Batupasir karbonatan.

Interpretasi:

Penyebaran dan Ketebalan

Pada LP 1, batugamping nummulites ini tersingkap di sebelah utara dan selatan jalan,

dengan penyebaran setempat dan tidak meluas, sehingga tidak menunjukkan kenampakan



morfologi tertentu. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapan batugamping

nummulites memiliki ketebalan 2 m. Kedudukan batuan ini adalah N60oE/30

o.

Batupasir karbonatan tersingkap di samping jalan menindih secara selaras di atas

batugamping nummulites, dengan penyebaran NE-SW. Batupasir karbonatan ini cenderung

membentuk morfologi dataran. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapan

batupasir karbonatan memiliki ketebalan



Foto 2.Kenampakan kontak batugamping nummulites dengan batupasir karbonatan di Desa

Gununggajah, dengan arah N230E, cuaca cerah (LP 1)

Lokasi Pengamatan 2

Lokasi Pengamatan 2 secara administratif berada di Desa Gununggajah dan secara

geografis terletak pada koordinat x : 463608 dan y : 9141435. Lokasi Pengamatan 2 berada di

sebelah barat LP 1 dengan jarak sekitar 108,1 m. Pada LP ini dijumpai soil dengan beberapa

material lepas batuan yang bertekstur liniasi dan kuarsit berukuran gravel, yang diperkirakan

merupakan produk lapukan dari filit ataupun sekis.

Foto 3. Kenampakan soil produk lapukan sekis dan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N320E,

cuaca cerah (LP 2)



Deskripsi Soil:

Soil berwarna coklat, dengan beberapa material lepas batuan yang bertekstur liniasi

dan kuarsit yang berukuran gravel.

Interpretasi:


Pada LP 2, soil ini terdapat di sebelah utara jalan, dengan penyebaran cukup luas ke

arah barat dan utara, apabila semakin ke utara morfologinya berupa bukit .

Umur dan Lingkungan Pengendapan

-

Kontak / Hubungan Stratigrafi

Apabila dilihat dari posisi keterdapatan soil ini, yang merupakan lapukan dari sekis/ filit

dan tersingkapnya batugamping nummulites di sebelah timur, harusnya dijumpai kontak antara

keduanya, tetapi karena kondisi batuan yang sudah mengalami pelapukan, kontak keduanya

diinterpretasi berdasarkan soilnya.

Lokasi Pengamatan 3



sebelah barat daya LP 2 dengan jarak sekitar 49,9 m. Pada LP ini dijumpai batuan metamorf

berderajat sedang, yaitu filit. Filit ini memiliki arah foliasi N42oE/39

o (Foto 4).

Foto 4 .Kenampakan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N350E, cuaca cerah (LP 3)



Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Metamorf Foliasi; Warna : Hitam; Struktur : Foliasi Phylitik; Tekstur

: Kristaloblastik Lepidoblastik; Komposisi : Mineral Stress : Muskovit (0,1-1mm), Mineral

Antistress : Kuarsa, Serisit; Nama Batuan : Filit.

Interpretasi:


Pada LP 3, filit tersingkap di sebelah utara jalan, dengan penyebaran barat-timur,

cenderung membentuk morfologi bukit. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapan

filit memiliki ketebalan 5 m. Dari temuan singkapan ini dapat disimpulkan bahwa soil yang

dijumpai pada LP 2 merupakan produk lapukan dari filit.


Di dalam penentuan umur filit dikarenakan tidak melakukan dating, sehingga

penentuannya didasarkan dari referensi peneliti terdahulu, yang menyatakan bahwa umur

batuan ini Kapur-Paleosen Awal (Surono drr, 1992). Batuan ini merupakan basement dari

Pulau Jawa.


Hubungan stratigrafi filit dengan batugamping nummulites yang berada di atasnya

adalah tidak selaras dengan kontak tidak jelas.

Lokasi Pengamatan 4



sebelah barat LP 3 dengan jarak sekitar 66 m. Pada LP ini dijumpai batuan metamorf

berderajat rendah, yaitu sekis. Pada singkapan ini terdapat kontak antara sekis dengan filit.

Sekis ini memiliki arah foliasi N10oE/43

o. Satuan batuan metamorf ini, yang terdiri dari sekis

dan filit merupakan penyusun utama dari Gunung Semangu.

Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Metamorf Foliasi; Warna : Hitam; Struktur : Foliasi Schistosa;

Tekstur : Kristaloblastik Lepidoblastik; Komposisi : Mineral Stress : Muskovit (>1mm),

Mineral Antistress : Kuarsa, Garnet; Nama Batuan : Sekis.



Jenis Batuan : Batuan Metamorf Foliasi; Warna : Hitam; Struktur : Foliasi Phylitik; Tekstur

: Kristaloblastik Lepidoblastik; Komposisi : Mineral Stress : Muskovit (0,1-1mm), Mineral

Antistress : Kuarsa, Serisit; Nama Batuan : Filit.

Interpretasi:


Pada LP 4, sekis tersingkap di sebelah utara jalan, dengan penyebaran barat-timur,

cenderung membentuk morfologi bukit. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapan

sekis dan filit memiliki ketebalan 3 m.


Di dalam penentuan umur sekis dan filit dikarenakan tidak melakukan dating, sehingga


satuan batuan ini adalah Kapur-Paleosen Awal (Surono drr, 1992). Satuan batuan ini

merupakan basement dari Pulau Jawa.


Hubungan stratigrafi sekis dengan filit yang berada di atasnya adalah kontak tegas (Foto 5).

Foto 5.Kenampakan kontak sekis dan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N57E, cuaca cerah

(LP 4)

Perbandingan Batuan Metamorf di Bayat dan di Karangsambung

Di daerah Karangsambung dan Bayat masing-masing memiliki batuan metamorf yang

merupakan singkapan batuan tertua di Pulau Jawa. Di Karangsambung ditemukan satuan



batuan metamorf, yakni terdiri dari sekis, filit, slate (Foto 6 dan Foto 7). Sedangkan di Bayat

ditemukan satuan batuan metamorf, yakni terdiri dari sekis dan filit.

Foto 6. Kenampakan sekis di daerah Karangsambung, dengan arah N311E, cuaca mendung

Foto 7. Kenampakan slate dengan struktur slaty clevage meliputi fragmen sekis di alur liar utara

Sungai Cacaban, daerah Karangsambung, dengan arah N280E , cuaca mendung

Satuan batuan metamorf diantara keduanya tidak memiliki kesamaan, dengan

perbandingan sebagai berikut :

Ciri Luk Ulo, Karangsambung Perbukitan Jiwo, Bayat

Litologi Sekis kuarsa-muskovit-garnet

Filit kuarsa-muskovit-serisit

Blue Schist (glaukofan)

(Hadir sebagai blok tektonik)

Sekis kuarsa-muskovit-garnet

Filit kuarsa-muskovit-serisit



dalam masa dasar melange

(batulempung tergerus)

Slate yang berasal dari

metamorfisme batulempung,

ditemukan melingkupi blok-blok

fragmen

Struktur Menunjukkan tectonic block in-

matrix structure, boudin structure

Tidak menunjukkan komplek

melange

Memiliki arah foliasi NNE-SSW

Posisi Tektonik Komplek akresi : Zona subduksi

(palung)

Tidak diketahui

Tabel 1. Perbandingan Batuan Metamorf di Bayat dan di Karangsambung

Lokasi Pengamatan 5



sebelah selatan LP 4 dengan jarak sekitar 49 m. Pada LP ini dijumpai singkapan batugamping

nummulites seperti yang tersingkap pada LP 1. Perbedaan batugamping ini dengan

batugamping pada LP 1 adalah ukuran dari allochemnya yang merupakan fosil nummulites,

pada LP ini fosil nummulites-nya relatif besar-besar (dengan lebar 2 cm), yang juga

menandakan umur foramnya sudah tua (Foto 8). Batugamping ini merupakan batuan sedimen

klastik, karena terlihat dari orientasi fosil yang memiliki pola arah yang sama.

Foto 8. Kenampakan fosil nummulites pada batugamping nummulites di Desa Gununggajah,

dengan arah N205E, cuaca cerah (LP 5)



Deskripsi Batuan:



D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.mineral : Allochem : Skeletal (Nummulites),

Mikrit : Kalsit, Sparit : Karbonat; Nama Batuan : Kalkarenit (Batugamping Nummulites)

Interpretasi:


Pada LP 5, batugamping nummulites ini tersingkap di belakang rumah warga, dengan

penyebaran setempat dan cukup meluas, dan tidak menunjukkan kenampakan morfologi

tertentu. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapan batugamping nummulites

memiliki ketebalan 2,5 m (Foto 9).

Foto 9. Kenampakan batugamping nummulites di Desa Gununggajah, dengan arah N270E, cuaca

cerah (LP 5)


Penentuan umur untuk batugamping nummulites didasarkan pada kandungan foram

nya, yaitu nummulites yang memiliki umur Eosen, sehingga batugamping nummulites ini

diperkirakan berumur Eosen. Penentuan lingkungan pengendapan batugamping nummulites

didasarkan pada kandungan foram nya yang merupakan produk endapan laut dangkal (neritik).




-

Lokasi Pengamatan 6

Lokasi Pengamatan 6 secara administratif masih berada di Desa Gununggajah dan

secara geografis terletak pada koordinat x : 463893 dan y : 9140823. Lokasi Pengamatan 6

berada di sebelah tenggara LP 5 dengan jarak sekitar 671,4 m. Pada LP ini dijumpai

singkapan intrusi dari mikro-diorit. Batuan ini telah mengalami pelapukan spheroidal

weathering (Foto 10).

Foto 10. Kenampakan intrusi mikro-diorit yang telah mengalami pelapukan spheroidal

weathering di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP 6)

Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Beku Intermediet Plutonik; Warna : Putih bercorak hitam keabu-abuan;

Struktur : Masif; Tekstur : Derajat Kristalisasi : Holokristalin, Derajat Granularitas : Fanerik

sedang ( 1mm -5 mm ); Kemas : B. Kristal : Euhedral, Relasi : Equigranular Panidiomorfik

Ganular; Komposisi : Plagioklas 45%, Hornblende 30%, Piroksen : 20%, Kuarsa : 5%; Nama

Batuan : Diorit

Interpretasi:


Di sekitar LP ini tidak dijumpai adanya litologi lain selain mikro-diorit. Intrusi diorit di

LP ini masih satu bodi dengan intrusi di LP 1 (Gunung Pendul), sehingga dapat ditarik



kesimpulan bahwa intrusi diorit ini memiliki geometri yang besar. Berdasarkan hasil

pengukuran di lapangan, singkapan intrusi mikro-diorit memiliki ketebalan 5 m.


Di dalam penentuan umur intrusi diorit dikarenakan tidak melakukan dating, sehingga


batuan ini adalah Pliosen-Plistosen (Surono drr, 1992). Batuan ini merupakan hasil terobosan

batuan beku yang terbentuk dari hasil peleburan lantai samudera yang bersifat mafik pada

suatu subduction zone.


Berdasarkan hukum cross cutting relationship, batuan ini ,memiliki umur lebih muda

dibandingkan dengan satuan batuan metamorf, batugamping nummulites, dan batupasir

karbonatan. Berikut gambaran penampang geologi tanpa skala dari Gunung Pendul-Gunung

Semangu yang berarah N-S di Desa Gununggajah (Gambar 9) :

Gambar 9. Sketsa penampang geologi tanpa skala dari Gunung Pendul-Gunung Semangu

2.4.2. Desa Tancep, Kecamatan Ngawen, Kabupaten Gunungkidul

Lokasi Pengamatan 7 secara administratif berada di Desa Tancep, Kecamatan Ngawen,

Kabupaten Gunugkidul dan secara geografis terletak pada koordinat x : 466284 dan y :

9136960. Lokasi Pengamatan 7 berada di sebelah selatan LP 6 dengan jarak sekitar 4,5 km.

Pada LP ini dijumpai singkapan tuff yang memiliki ketebalan sekitar 7 m.



Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Piroklastik; Warna : Putih; Struktur : Perlapisan; Tekstur :

Ukuran butir : Debu Halus (




Tidak ditemukan batuan lain selain tuff.

2.4.3. Sungai Oyo

Lokasi Pengamatan 8 secara administratif berada di Sungai Oyo di daerah jalan raya

Nglipar-Wonosari, Kabupaten Gunugkidul dan secara geografis terletak pada koordinat x :

457023 dan y : 9125379. Lokasi Pengamatan 8 berada di sebelah selatan LP 7 dengan jarak

sekitar 14,9 km. Pada LP ini dijumpai singkapan batugamping berlapis yang memiliki dip di

bawah 10o. Batugamping berlapis ini merupakan salah satu litologi penyusun dari Formasi

Oyo.

Deskripsi Singkapan:



D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.mineral : Allochem : -, Interclas, Mikrit : Kalsit,

Sparit : Karbonat; Nama Batuan : Kalkarenit.

Interpretasi:


Pada LP 8, batugamping berlapis tersingkap di sepanjang tubuh Sungai Oyo, dengan

penyebaran barat-timur (kedudukan batuan N94oE/4

o). Berdasarkan hasil pengukuran di

lapangan, singkapan batugamping berlapis ini memiliki ketebalan 3 m (Foto 12).

Foto 12. Kenampakan batugamping berlapis penyusun Formasi Oyo di Sungai Oyo, dengan arah

N97E, cuaca cerah (LP 8)




Di dalam penentuan umur batugamping berlapis dikarenakan tidak melakukan analisa

fosil plankton, sehingga penentuannya didasarkan dari referensi peneliti terdahulu, yang

menyatakan bahwa umur batuan ini adalah Miosen Tengah-Miosen Akhir (Bothe, 1929).


Tidak ditemukan batuan lain selain batugamping berlapis.



BAB III. PENGAMATAN GEOFISIKA

3.1. Metode Gayaberat

3.1.1. Teori Dasar Gayaberat

Metode gayaberat adalah salah satu metode geofisika yang didasarkan pada

pengukuran medan gravitasi. Pengukuran ini dapat dilakukan di permukaan bumi, di kapal

maupun di udara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat

variasi rapat massa batuan di bawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang

diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik observasi

lainnya. Prinsip pada metode ini mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massa

suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan

dapat diketahui.

Untuk menggunakan metode ini dibutuhkan minimal dua alat gravitasi, alat gravitasi

yang pertama berada di base sebagai alat yang digunakan untuk mengukur pasang surut

gravitasi, alat yang kedua dibawa pergi ke setiap titik pada stasiun untuk mencatat perubahan

gravitasi yang ada. Pada dasarnya gravitasi adalah gaya tarik menarik antara dua benda yang

memiliki rapat massa yang berbeda, hal ini dapat diekspresikan oleh rumus hukum Newton

sederhana sebagai berikut (Gambar 10):

Gambar 10. Gaya tarik menarik antara dua benda

, dimana

F = besar gaya gravitasi antara dua titik massa (Newton)

G =besar konstanta gravitasi Newton

m1 = massa benda pertama (kg)

m2 = massa benda kedua (kg)

r = jarak antara benda pertama dan benda kedua (m).



Dengan menggunakan rumus dasar inilah maka survey geofisika, metode gravitasi

dapat dilakukan, namun seperti halnya metode geofisika lainnya, tentu saja metode ini

memiliki koreksi. Koreksi dalam metode gravitasi adalah sebagai berikut :

1. Koreksi Pasang Surut (Tide)

Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh gravitasi benda-benda di luar

bumi seperti bulan dan matahari, yang berubah terhadap lintang dan waktu. Penurunan efek

tidal ini hampir sebagian besar menggunakan persamaan Longman (1959).

)cos33cos5(

6

1

3

12sin)(

43

mmmR

c

c

r

R

crGtide

Dalam prakteknya, koreksi tidal dilakukan dengan cara mengukur nilai gravitasi di

stasiun yang sama (base) pada interval waktu tertentu. Kemudian bacaan gravimeter tersebut

diplot terhadap waktu agar menghasilkan suatu persamaan yang digunakan untuk menghitung

koreksi tidal. Nilai koreksi tidal ini selalu ditambahkan pada pembacaan gravitasi.

obsobst tidegg

, dimana :

tg = gayaberat terkoreksi tidal

obsg = gayaberat bacaan

obstide = koreksi tidal

2. Koreksi Apungan (Drift)

Koreksi apungan akibat adanya perbedaan pembacaan gayaberat dari stasiun yang

sama pada waktu yang berbeda, yang disebabkan karena adanya guncangan pegas alat

gravimeter selama proses transportasi dari suatu stasiun ke stasiun lainnya. Untuk

menghilangkan efek ini, akuisisi data gayaberat didesain dalam suatu rangkaian tertutup

(loop), sehingga besar penyimpangan tersebut dapat diketahui dan diasumsikan linier pada

selang waktu tertentu. Koreksi drift pada masing-masing titik stasiun adalah:

ntlokal

N

N

n

n

driftgg

ggtt

ttdrift

)( 1

1

1

, dimana:

tn = waktu pembacaan pada stasiun ke-n

t1 = waktu pembacaan pada stasiun base (awal looping)

tN = waktu pembacaan pada stasiun base (akhir looping)



g1 = bacaan gravimeter terkoreksi tidal pada stasiun base (awal looping)

gN = bacaan gravimeter terkoreksi tidal pada stasiun base (akhir looping)

glokal = gayaberat terkoreksi drift dan tidal

3. Koreksi Lintang

Koreksi ini dilakukan karena bentuk bumi yang tidak sepenuhnya bulat sempurna,

sehingga terdapat perbedaan antara jari-jari bumi di kutub dengan di daerah katulistiwa

sebesar 21 km. Dengan demikian nilai gayaberat di kutub akan lebih besar dibandingkan nilai

gayaberat di katulistiwa. Secara umum gravitasi terkoreksi lintang dapat ditulis sebagai berikut

:

)2sin108,5sin103024,51(8,978031 2623 g

4. Koreksi udara bebas (Free Air Correction)

Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan efek topografi atau efek ketinggian yang

mempengaruhi nilai pembacaan nilai gayaberat tanpa memperhatikan efek dari massa batuan.

Dengan kata lain koreksi udara bebas merupakan perbedaan gayaberat yang diukur pada mean

sea level (geoid) dengan gayaberat yang diukur pada ketinggian h meter dengan tidak ada

batuan diantaranya.

Nilai gaya berat pada mean sea level dengan menganggap bentuk bumi yang ideal, spheroid,

tidak berotasi, dan massa terkonsentrasi pada pusatnya, yaitu:

2R

MGg o

Nilai gayaberat pada stasiun pengukuran dengan elevasi h (meter) dari mean sea level

(Kadir, 2000) adalah:

R

ghg

hR

MGg ooh

2)(.

Perbedaan nilai gayaberat antara yang terletak pada mean sea level dengan titik yang

terletak pada elevasi h (meter) adalah koreksi udara bebas (FAC) diberikan persamaan sebagai

berikut (Telford dkk,1990):

hhR

gh

R

GMh

R

R

MG

hR

ggFAC oof .3085,0

223

2

, dengan go = 981785 dan R = 6371000 meter, sehingga besarnya anomali pada posisi tersebut

menjadi :

FACggFAA obs .



5. Koreksi Bouguer

Koreksi bouger merupakan koreksi ketinggian yang memperhitungkan adanya efek

dari massa batuan yang berada di antara bidang datum (geoid) dan titik amat dengan asumsi

memiliki jari-jari tak terhingga dengan tebal h (meter) dan densitas (gr/cm3), sehingga koreksi

ini dapat ditulis sebagai berikut:

hBC ..0419,0 mGal

, dimana :

= rapat massa rata-rata daerah penelitian (gr/cm3)

h = ketinggian titik amat (m)

Anomali gaya berat setelah diaplikasikan koreksi udara bebas dan koreksi Bouguer

yaitu :

BCFAASBA .

6. Koreksi medan (Terrain Correction)

Koreksi medan mengakomodir ketidak teraturan pada topografi sekitar titik

pengukuran. Pada saat pengukuran, elevasi topografi di sekitar titik pengukuran, biasanya

dalam radius dalam dan luar, diukur elevasinya. Sehingga koreksi ini dapat ditulis sebagai

berikut :

)()(2 2222 zrzrrr

n

GTC DLDL

mGal

, dengan:

DL danrr : radius luar dan radius dalam kompartemen

z : perbedaan elevasi rata-rata kompartemen

n : jumlah segmen dalam zona tersebut

, karena komponen gaya horizontal (koreksi medan) bersifat mengurangi nilai gayaberat

terukur, maka koreksi medan harus ditambahkan pada Simple Bouguer Anomali (SBA),

sehingga anomali menjadi Complete Bouguer Anomali (CBA).

TCSBACBA .

Tahapan setelah mendapatkan nilai CBA adalah analisa spektrum. Analisis spektrum

dilakukan untuk mengestimasi lebar jendela dan mengestimasi kedalaman dari anomali

gayaberat. Selain itu analisis spektrum juga dapat digunakan untuk membandingkan respon



spektrum dari berbagai metode filtering. Analisisi spektrum dilakukan dengan

mentransformasi fourier lintasan-lintasan yang telah ditentukan.

Spektrum diturunkan dari potensial gayaberat yang teramati pada suatu bidang

horizontal dimana transformasi fouriernya sebagai berikut (Blakely, 1995):

rFUF

1)( dan

k

e

rF

zozk )( '

21

, maka persamaannya menjadi

k

eUF

zozk )( '

2)(

, dimana :

U = potensial gayaberat

= anomali rapat massa

= konstanta gayaberat

r = jarak.

Transformasi fourier anomali gayaberat yang diamati pada bidang horizontal diberikan

oleh persamaan:

)'(

211

)(zozk

er

Fr

FgFzz

z

, dimana :

gz = anomali gaya berat

zo = ketinggian titik amat

k = bilangan gelombang

z = kedalaman benda anomali.

Jika distribusi rapat massa bersifat random dan tidak ada korelasi antara masing-

masing nilai gayaberat, maka 12 , sehingga hasil transformasi fourier anomali gaya berat

menjadi :

)'( zozk

CeA

, dengan :

A = amplitudo

C = konstanta

Estimasi lebar jendela dilakukan untuk menentukan lebar jendela yang akan digunakan

untuk memisahkan data regional dan residual. Untuk mendapatkan estimasi lebar jendela yang

optimal didapatkan dengan me-logaritma-kan spektrum amplitudo yang dihasilkan dari



transformasi fourier di atas, sehingga memberikan hasil persamaan garis lurus. Komponen k

menjadi berbanding lurus dengan spektrum amplitudo.

kzzA o )(ln'

Dari persamaan garis lurus di atas, melalui regresi linier diperoleh batas antara orde

satu (zona regional) dan orde dua (zona residual), sehingga nilai k pada batas tersebut diambil

sebagai penentu lebar jendela. Hubungan panjang gelombang )( dengan k diperoleh dari

persamaan Blakely (1995):

Ak

2 , dimana xn .

, dengan n = lebar jendela, maka didapatkan estimasi lebar jendelanya, yaitu :

xkxn

2

Untuk estimasi kedalaman diperoleh dari nilai gradien persamaan garis lurus di atas.

Nilai gradien hasil regresi linier zona regional menunjukkan kedalaman regional dan nilai

hasil regresi linier zona residual menunjukkan kedalaman residual (Gambar 11).

Gambar 11. Kurva Ln A dengan k

3.1.2. Pengolahan Data Gayaberat

Dalam pemrosesan data gayaberat, diperlukan data mentah yang didapat dari lapangan

(Tabel 2).



Tabel 2. Contoh data mentah gayaberat dan magnetik pada Ekskursi Karangsambung-Bayat-Wonosari

12 Mei 2015 (lengkapnya ada di Lampiran 3)

Nama X Y Jam Menit Detik T1 T2 Jam Menit Detik

Base 353556 9165643 6 13 29 4131,349 34 44.990,21 44.995,07 6 2 0

6 14 3 4131,344

6 14 37 4131,343

N1 353776 9160923 6 48 21 4134,663 35 44.996,79 44.881,47 6 46 0

6 48 55 4134,658

6 49 29 4134,661

N2 354186 9149773 7 30 25 4149,766 15 45.338,04 7 30 0

7 30 59 4149,785

7 31 33 4149,776

N3 362349 9146839 7 52 16 4149,243 14 44.951,60 7 52 0

7 52 50 4149,243

7 53 58 4149,235

N4 371937 9146465 8 15 51 4155,477 5 45.267,12 8 14 0

8 18 25 4155,665

8 18 8 4155,559

N5 383576 9146228 8 39 47 4153,171 15 45.207,96 8 38 0

8 40 21 4153,214

8 40 55 4153,181

8 42 3 4153,206

N6 390086 9143296 9 0 20 4162,611 30 45.357,49 8 58 0

9 0 54 4162,614

9 1 28 4162,61

N7 390425 9137571 9 13 55 4167,123 17 45.508,27 9 12 0

9 14 29 4167,111

9 15 27 4167,098

9 16 1 4167,115

N8 391694 9133965 9 25 27 4184,644 14 45.320,23 9 24 0

9 26 1 4184,651

9 26 35 4184,651

9 27 29 4184,65

N9 394520 9130062 9 37 48 4187,755 10 45.055,53 9 35 0

9 38 22 4187,767

9 39 30 4187,77

N10 398647 9128088 9 49 57 4176,997 12 45.366,44 9 48 0

9 50 31 4176,86

9 51 5 4176,966

9 51 39 4176,908

9 52 13 4176,911

N11 404178 9128278 10 4 1 4164,965 13 45.217,77 10 3 0

10 4 35 4165,001

10 5 9 4164,973

10 6 37 4164,959

10 7 11 4164,962

N12 414211 9134611 10 33 43 4144,578 61 45.464,83 10 31 0

10 34 17 4144,519

10 34 51 4144,533

10 35 25 4144,556

N13 422092 9137004 10 53 59 4157,725 92 45.219,33 10 53 0

10 54 33 4157,679

10 56 5 4157,774

10 56 39 4157,771

Hotel 429316 9137277 11 28 2 4142,149 111

11 28 2 4142,144

11 28 36 4142,152

11 29 10 4142,16

N15 442025 9141778 12 48 0 4115,932 159 45.049,98 12 48 0

12 48 0 4115,93

N17 13 6 41 4117,271 183

13 7 15 4117,225

Waktu MagnetikLokasi Waktu Harga

GravityAltimeter

Harga Magnetik



H true diperoleh dari data altimeter yang berada pada base. data ketinggian diikat

dengan nilai 55,209 meter untuk 0 meter pada altimeter. Dari data yang diperoleh, nilai waktu

diubah dalam bentuk menit dan seluruh nilai waktu dikurangi dengan waktu awal. Kemudian

dicari nilai rata-rata altimeter dan dibuat kolom rata-rata altimeter yang merupakan hasil

pengurangan nilai altimeter awal dengan rata-rata altimeter. Berikut contoh pengolahan data

altimeter:

Tabel 3. Pengolahan data altimeter base pada Ekskursi 12 Mei 2015

Tabel di atas adalah tabel yang digunakan untuk menentukan koreksi altimeter atau

ketinggian pada suatu pengukuran gayaberat pada hari, jam dan waktu tertentu. Nilai-nilai

pada tabel merupakan nilai fluktuasi perubahan nilai ketinggian pada altimeter yang dijaga

berada konstan (tidak bergerak) pada titik base.

Pengukuran gayaberat dilakukan dari Karangsambung Bayat Wonosari dan alat

yang digunakan dalam pengukuran gravity adalah Scintrex serta operator lapangan, yaitu Pak

Dedi dan Pak Agus Laesanpura. Pengukuran dimulai dari pukul 06.10 dengan lokasi

pengukuran depan asrama Karangsambung. Data observasi yang diperoleh dari alat kemudian

dilakukan koreksi gravity. Nilai densitas rata rata di sekitar daerah observasi berkisar 2,45

No Waktu

Hasil

Pembacaan

Altimeter

t Avg Alti Alti Koreksi

1 11:24 112 125,12963 -13,1296296

2 11:25 113 0 125,12963 -12,1296296

3 11:35 119 0:10 125,12963 -6,12962963

4 11:45 119 0:20 125,12963 -6,12962963

5 11:55 122 0:30 125,12963 -3,12962963

6 12:05 123 0:40 125,12963 -2,12962963

7 12:15 124 0:50 125,12963 -1,12962963

8 12:25 126 1:00 125,12963 0,87037037

9 12:35 125 1:10 125,12963 -0,12962963

10 12:45 125 1:20 125,12963 -0,12962963

11 12:55 126 1:30 125,12963 0,87037037

12 13:05 128 1:40 125,12963 2,87037037

13 13:15 128 1:50 125,12963 2,87037037

14 13:25 130 2:00 125,12963 4,87037037

15 13:35 129 2:10 125,12963 3,87037037

16 13:45 130 2:20 125,12963 4,87037037

17 13:55 132 2:30 125,12963 6,87037037

18 14:05 134 2:40 125,12963 8,87037037

19 14:15 134 2:50 125,12963 8,87037037

20 14:25 136 3:00 125,12963 10,87037037

21 14:35 137 3:10 125,12963 11,87037037

22 14:45 136 3:20 125,12963 10,87037037

23 14:55 138 3:30 125,12963 12,87037037

24 15:05 137 3:40 125,12963 11,87037037

25 15:15 137 3:50 125,12963 11,87037037

26 15:25 133 4:00 125,12963 7,87037037

27 15:35 133 4:10 125,12963 7,87037037

28 15:45 132 4:20 125,12963 6,87037037

29 15:55 133 4:30 125,12963 7,87037037

30 16:05 135 4:40 125,12963 9,87037037

31 16:15 132 4:50 125,12963 6,87037037

32 16:25 133 5:00 125,12963 7,87037037

33 16:35 133 5:10 125,12963 7,87037037

34 16:45 130 5:20 125,12963 4,87037037

35 16:55 128 5:30 125,12963 2,87037037

36 17:05 130 5:40 125,12963 4,87037037

37 17:15 125 5:50 125,12963 -0,12962963

38 17:25 128 6:00 125,12963 2,87037037

39 17:35 125 6:10 125,12963 -0,12962963

40 17:45 126 6:20 125,12963 0,87037037

41 17:55 119 6:30 125,12963 -6,12962963

42 18:05 119 6:40 125,12963 -6,12962963

43 18:15 118 6:50 125,12963 -7,12962963

44 18:25 116 7:00 125,12963 -9,12962963

45 18:35 115 7:10 125,12963 -10,1296296

46 18:45 118 7:20 125,12963 -7,12962963

47 18:55 117 7:30 125,12963 -8,12962963

48 19:05 117 7:40 125,12963 -8,12962963

49 19:15 113 7:50 125,12963 -12,1296296

50 19:25 111 8:00 125,12963 -14,1296296

51 19:35 112 8:10 125,12963 -13,1296296

52 19:45 111 8:20 125,12963 -14,1296296

53 19:55 109 8:30 125,12963 -16,1296296

54 19:58 106 8:33 125,12963 -19,1296296

No Waktu

Hasil

Pembacaan

Altimeter

t Avg Alti Alti Koreksi

1 11:24 112 125,12963 -13,1296296

2 11:25 113 0 125,12963 -12,1296296

3 11:35 119 0:10 125,12963 -6,12962963

4 11:45 119 0:20 125,12963 -6,12962963

5 11:55 122 0:30 125,12963 -3,12962963

6 12:05 123 0:40 125,12963 -2,12962963

7 12:15 124 0:50 125,12963 -1,129

yordan wahyu ch._22314008_laporan ekskursi 2015

Documents