4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Geologi Regional Daerah Penelitian
Van Bemmelen (1970 Jawa bagian Barat telah dibagi menjadi beberapa jalur fisiografi dan struktural yang mana Kabupaten Majalengka termasuk pada jalur struktur geologi Zona Bogor yang menghasilkan anticlinorium berarah barat-timur. Bagian utara zona Bogor, kondisi struktur geologinya berarah utara karena adanya tekanan dari arah selatan (subduksi antara lempeng Indo-Australia dengan Eurasia). Gaya tersebut yang mengakibatkan terjadinya perlipatan dan sesar naik. Inti dari antiklin ini terdiri dari batuan sedimen berumur Miosen sedangkan sayapnya terdiri dari batuan sedimen Pliosen.
Daerah penelitian berada di Kabupaten Majalengka, Jawa Barat dengan ruang lingkup penelitian merupakan Sub-Cekungan Majalengka. Sub-cekungan Majalengka yang merupakan bagian cekungan busur belakang yang sebagian terisi oleh sedimen laut dalam. Secara ruang dan waktu, daerah penelitian dibatasi oleh batuan berumur Tersier hingga Kuarter.
Menurut (Satyana, 2004), kala Eosen Tengah, cekungan ini merupakan bagian busur depan (fore arc basin). Namun, kala Oligosen-Miosen, cekungan ini menjadi cekungan busur belakang (back arc basin) yang batasnya tersebar dibagian selatan. Selanjutnya, kala Pliosen Akhir menjadi daratan yang ditempati oleh jalur magmatik. Fase ini merupakan akhir dari proses cekungan tersebut. Kondisi cekungan yang mengalami perubahan dari bagian cekungan busur depan menjadi cekungan busur belakang mengakibatkan terbentuknya potensi minyak bumi pada daerah ini. Kondisi geologi daerah Majalengka dapat ditunjukkan pada Gambar 2.1.
5
Gambar 2.1 Peta Geologi Lembar Arjawinangun ( Badan Geologi, 1973)
Tinjauan Digital Elevation Model Nasional (DEMNas) mengindikasikan daerah penelitian dikontrol oleh kelurusan berarah barat-timur (E-W) hingga baratlaut-tenggara (NW-SE). trend struktur ini searah dengan kemenerusan Baribis-Kendeng Thrust Fault Zone yang membentang sepanjang Pulau Jawa – Kendeng - Jawa Timur (Simandjuntak, T.O , 2016)
2.2 Fisiografi Daerah Penelitian
Secara fisiografis, Sub-cekungan Majalengka berada di unit zona Bogor, Cekungan Bogor bagian timur yang sebagian besar tertutup oleh endapan hasil gunungapi yang cukup tebal. Jalur ini membentang di tengah pulau Jawa dan disebut Bogor – North Serayu Kendeng – Anticlinorium. Zona Bogor merupakan daerah dengan antiklinorium dengan arah sumbu lipatan barat – timur yang cembung ke utara. Perlipatan ini intinya terdiri dari lapisan batuan yang lebih muda yaitu berumur Pliosen – Pleistosen, Gaya ini menekan perlipatan Cekungan Bogor, menyebabkan adanya sesar naik pada perlipatan Cekungan Bogor yang dikenal dengan Sesar
6
Baribis. Menurut Silitonga (1973) dan Rachman dan Pramudito (2016) hal ini disebabkan oleh gaya tektonik yang mengarah ke Utara.
Sesar Baribis merupakan sesar naik dan sesar utama pada daerah Majalengka yang berarah Barat Laut – Tenggara. Sesar Baribis dipotong oleh sesar mendatar yang ukurannya lebih kecil, yaitu Sesar Cikandang, Sesar Cipanas, Sesar Cipelang, dan Sesar Cimanuk.
Gambar 2.2 Peta Fisiografi Regional Jawa Barat (Van Bemmelan, 1949)
2.3 Stratigrafi Daerah Penelitian
Berdasarkan Peta Geologi Regional Lembar Arjawinangun, Jawa (Djuri, 1995) Skala 1: 100.000 Edisi ke 2 yang dapat dilihat pada Gambar 2.1, urutan stratigrafi regional sub cekungan Majalengka terdiri dari beberapa satuan batuan antara lain dari tua ke muda. Djuri (1995) menyusun stratigrafi daerah penelitian terdiri dari beberapa formasi, dari tua ke muda adalah sebagai berikut:
2.3.1 Formasi Cinambo
Formasi Cinambo merupakan formasi batuan tertua yang ditemukan. Secara umum Formasi Cinambo terdiri dari dua (2) Anggota, yaitu Anggota Batupasir Greywacke, Batupasir gampingan, Tuff, Lempung dan Lanau (Tomcl) dan Anggota Serpih dengan selingan batupasir dan batugamping, batupasir tufan (Tomcu) berumur Oligosen atas sampai Oligo-Miosen.
7 2.3.2 Formasi Halang
Formasi Halang terendapkan secara tidak selaras yang terdiri dari dua (2) Anggota yaitu Breksi Vulkanik (Tmhl) dan Anggota Batulempung (Tmhu) berumur Miosen bawah sampai Miosen atas. Breksi Vulkanik (Tmhl) ini bersifat andesit dan basalt, selain itu juga ditemukan adanya sisipan tuff, lempung, beserta konglomerat. 2.3.3 Formasi Subang
Formasi Subang disusun oleh batulempung mengandung lapisan batugamping, abu-abu tua.
2.3.4 Formasi Kaliwangu
Formasi Kaliwangu disusun oleh batulempung dengan sisipan batupasir tufan, konglomerat kadang dijumpai gampingan dan batugamping.
2.3.5 Formasi Citalang
Formasi Citalang disusun oleh batupasir tufan, coklat muda, lempung tufan, konglomerat, kadang dijumpai batupasir tufan.
2.3.6 Endapan Gunungapi Tua
Hasil gunungapi tua lava terdiri dari aliran lava tua yang bersifat andesit dengan mineral hornblende sebagai mineral utama; menunjukkan struktur aliran. Hasil gunungapi tua breksi terdiri dari breksi gunungapi, endapan lahar dengan komponennya yang terdiri atas batuan beku andesitan dan basalt yang tersingkap di bagian timur.
2.3.7 Endapan Gunungapi Muda
Hasil gunungapi muda berasal dari lava muda Gunung Ciremai bersifat andesit, tersingkap disekitar Gunung Ciremai. Hasil gunungapi muda tak teruraikan terdiri dari breksi, lava andesitan, basalt, pasir tufan, tuff lapili yang berasal dari Gunung Ciremai.
8
Gambar 2.3 Stratigrafi regional daerah penelitian menurut Djuri, Djuhaeni dan
Martodjojo (1989)
2.4 Konsep Dasar Metode Gayaberat
Metode gayaberat adalah metode geofisika non-destruktif yang digunakan untuk mengukur medan gravitasi bumi berupa percepatan gravitasi yang dipengaruhi oleh distribusi massa yang tidak merata dibawah permukaan bumi. Dalam eksplorasi hidrokarbon dan mineral metode ini dapat menentukan ketebalan material batuan penutup yang membebani batuan dasar atau volume cadangan sedimen. Metode ini juga digunakan dalam eksplorasi cekungan, patahan, cadangan geothermal serta keberadaan lembah sungai purba.
Hukum Newton (1687) adalah teori yang mendasari gravitasi terapan menyatakan bahwa gaya tarik menarik antara dua massa partikel dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak, yang dinyatakan sebagai berikut:
9 𝐹 = 𝐺 𝑚1.𝑚2 𝑟2 (2.1) Dimana: 𝐹 : gaya gravitasi (N) 𝑚1, 𝑚2 : massa partikel (kg)
𝑟 : radius antara kedua pusat massa (m)
𝐺 : konstanta gravitasi universal (6,672 x 10-11 N m2/ kg2)
Gambar 2.4 Gaya gravitasi antar dua partikel (Hinze, 2013)
Medan gravitasi bumi tidak dapat diukur secara mutlak pada suatu massa. Percepatan gravitasi dari sebuah massa yang jatuh sebagai respon medan gravitasi digunakan untuk menggambarkan gaya gravitasi (Hinze, 2013). Oleh karena itu, Hukum II Newton dapat korelasikan dengan Hukum I Newton, sehingga dari persamaan tersebut dapat menghasilkan persamaan (Hinze, 2013):
𝐹 = 𝑚 . 𝑔 (2.2) 𝐺𝑚1𝑚2 𝑟2 = 𝑚 . 𝑔 (2.3) 𝑔 = 𝐺 𝑀 𝑅2 (2.4) dengan :
𝑔 : percepatan gravitasi bumi (m/s2)
G : konstanta gravitasi universal (6,672 x 10-11 N m2/ kg2) M : massa bumi (kg)
10 R : jari-jari bumi (m)
Hubungan percepatan gravitasi g dengan m adalah berbanding lurus, dimana g merupakan hasil perkalian rapat massa ρ dengan volume, sehingga nilai g yang terukur adalah refleksi dari rapat massa dan volume masa penyebabnya. Gaya gravitasi bernilai positif karena semua benda yang terlibat saling tarik menarik, tetapi dalam eksplorasi geofisika bisa saja bernilai negatif akibat hasil massa yang kurang dari massa normal sesai dengan variasi rapat massa vertikal dari dalam bumi (Hinze, 2013).
2.5 Data Satellite Gravity
Saat ini telah dikembangkan teknologi untuk pengukuran data metode gayaberat dengan memanfaatkan satelit lengkap yang sesuai dengan titik pengukuran di permukaan bumi (Andersen O. B., 2000).
Konsep dasar pengukuran satelit gravitasi adalah mendeteksi perubahan medan gravitasi bumi dengan memantau perubahan jarak antara dua pasang satelit gravitasi pada orbitnya. Kedua satelit tersebut melintasi orbitnya dengan jarak keduanya sekitar 220 kilometer.
Data yang diperoleh pada satellite gravity berupa FAA (Free Air Anomaly) yang mana data tersebut tidak perlu melakukan koreksi udara bebas (Free Air Correction) karena data yang diperoleh telah terukur pada datum elevasi yang sama. Koreksi seperti koreksi lintang juga tidak dibutuhkan dalam melakukan pengolahan karena alat sudah mengkalkulasi pengaruh nilai gayaberat terhadap perbedaan lintang. Selain itu, dengan jarak dari pusat massa bumi terhadap lintasan orbit satelit perbedaan percepatan gravitasi yang timbul karena perbedaan sudut lintang tidak terlalu berpengaruh.
Koreksi-koreksi konvensional pada gravymeter Lacoste Romberg pada pengukuran ground survey seperti tinggi alat, koreksi drift atau kemuluran pegas juga tidak lagi diperlukan pada data satellite gravity yang dibutuhkan. Koreksi yang dibutuhkan pada data satellite gravity yaitu koreksi Bouguer dan koreksi medan yang untuk mengkompensasi kelebihan atau kekuragn massa terhadap nilai pembacaan pada satelit TOPEX.
11
Resolusi dari data satelit ini adalah titik data diambil setiap 1000 m. beberapa satelit yang dimanfaatkan dalam pengukuran ini yaitu satelit altimetri GeoSat, ERS-1, , Envisat, Jason-1 dan Cryo Sat-2 (Sandwell, 2013). Prinsip pengoperasian sensor instrument satelit altimetri seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.5 altimeter memancarkan gelombang elektromagnetik (radar) ke permukaan laut, kemudian gelombang tersebut diterima kembali ke altimeter untuk mengukur jarak antara satelit ke permukaan laut. Altimeter satelit juga dapat mengukur jarak antara satelit dengan bidang ellipsoidal.
Gambar 2.5 Pengambilan data oleh satelit altimetri di atas permukaan laut
2.6 Koreksi Data Gayaberat
Faktor lingkungan atau kondisi saat melakukan pengukuran berpengaruh dengan pembacaan nilai gravitasi. Pengukuran gayaberat bersifat relatif sehingga nilai anomali gravitasi tidak tidak dapat diperoleh langsung pada saat melakukan pengukuran dilapangan. Sehingga diperlukan beberapa koreksi untuk mereduksi pengaruh hasil pengukuran gravitasi di suatu titik di permukaan bumi. Salah satu factor yang mempengaruhi nilai bacaan gravitasi yaitu pengaruh bentuk bumi yang tidak bulat sempurna atau berundulasi terdapatnya bukit dan lembah, berotasi sehingga terjadi perubahan percepatan gravitasi di permukaan bumi (Martha, 2011).
12 2.6.1 Koreksi Bouguer (Bouguer Correction)
Koreksi Bouguer dilakukan untuk mengkompensasi massa batuan di antara titik stasiun dengan mean sea level. Koreksi ini mengilustrasikan massa batuan di antara titik pengukuran dengan datum sebagai infinite slab, dimana ketebalan slab merupakan jarak antara titik pengukuran dengan mean sea level. Besarnya koreksi Bouguer dapat dihitung dengan:
𝐵𝐶 = 2𝜋. 𝜌𝐺ℎ (2.5) 𝐵𝐶 = 0.04192𝜌ℎ (2.6) Dimana:
ρ: densitas benda (gr/cc)
H: elevasi pengukuran terhadap datum (m)
Gambar 2.6 Koreksi Bouguer (Telford et al, 1990)
Nilai Bouguer Correction (BC) dapat digunakan untuk menghitung nilai anomali gayaberat sederhana atau (SBA) dapat dihitung dengan cara mengurangkan nilai FAA dengan nilai BC, sehingga persamaannya dapat ditulis sebagai:
𝑆𝐵𝐴 = 𝐹𝐴𝐴 – 𝐵𝐶 (2.7) 2.6.2 Koreksi Medan (Terrain Correction)
Koreksi ini dilakukan karena setiap stasiun pengukuran gayaberat memiliki bentuk permukaan yang berundulasi seperti adanya bukit mengakibatkan nilai percepatan gravitasi di titik amat berkurang dan lembah akan mengurangi nilai percepatan
13
gravitasi di titik amat. Massa bukit mengakibatkan komponen gaya keatas yang berlawanan arah dengan komponen gaya gravitasi. Dengan demikian, adanya bukit dan lembah akan mengurangi besarnya medan gravitasi sebenarnya pada titik amat, sehingga koreksi medan yang diperhitungkan selalu bernilai positif. Koreksi ini bisa diperoleh saat pengambilan data dilapangan kemudian diolah menggunakan metode Hammer Chart (Isroi, 2014). Sedangkan untuk penelitian satellite gravity yang tidak melakukan pengukuran secara langsung dilapangan dapat menggunakan software GlobalMapper dan OasisMontaj untuk mendapatkan nilai koreksi medan.
14
Gambar 2.8 Hammer Chart (Reynolds, 1997)
𝑇𝐶 = 2𝜋𝐺𝜌
𝑛 (𝑟𝐿 − 𝑟𝐷)(√𝑟𝐿
2 − 𝑧2) − (√𝑟𝐷2 − 𝑧2) (2.8)
Dimana:
𝑟𝐿, 𝑟𝐷: jari-jari luar dan dalam kompartemen (m)
𝑧 : perbedaan elevasi rata-rata kompartemen dan titik pengukuran (m) 𝑛 : jumlah segmen dalam zona yang digunakan
𝜌 : massa jenis (gr/cc)
setelah nilai koreksi medan didapatkan, maka bisa dihitung nilai Complete Bouguer Anomaly (CBA) yaitu dengan menambahkan nilai SBA dengan koreksi medan (TC). Sehingga persamaan CBA menjadi:
𝐶𝐵𝐴 = 𝑆𝐵𝐴 + 𝑇𝐶 (2.9) 2.7 Analisis Spektrum
Analisis spektrum dilakukan untuk mengetahui kedalaman sumber anomali gayaberat.. Analisis spektrum dilakukan slicing pada peta CBA (Complete Bouguer Anomaly) diperoleh data berupa data spasial (jarak). Kemudian data tersebut dilakukan Transformasi Fourier yang menghasilkan frekuensi serta amplitude. Amplitude berasal dari bilangan real dan imajiner yang diolah menggunakan
15
Software Microsoft Excel. Sedangkan nilai frekuensi dapat digunakan untuk mencari nilai bilangan gelombang.
𝑘 = 2𝜋𝑓 (2.10)
Pada data amplitude dan bilangan gelombang diplot pada sebuah grafik untuk melihat gradien dari persebaran data. Dari sini dapat di estimasi kedalaman bidang anomali dan nilai cut off dari bilangan gelombangnya.
Pada metode gayaberat, spektrum dapat diturunkan berdasarkan potensial gayaberat yang teramati pada suatu bidang horizontal dimana transformasi Fouriernya adalah sebagai berikut (Blakely, 1996):
𝐹 (𝑈) = 𝛾𝜇𝐹 (1 𝑟) 𝑑𝑎𝑛 𝐹 ( 1 𝑅) = 2𝜋 𝑒|𝑘|(𝑧0 − 𝑧′) |𝐾| (2.11) Dimana: 𝑈 : potensial gayaberat 𝛾 : konstanta gayaberat 𝜇 : anomali densitas 𝑟 : radius
sehingga diperoleh persamaannya:
𝐹 (𝑈) = 2𝜋𝛾𝜇 𝑒|𝑘|(𝑧0 − 𝑧′)|𝐾| (2.12) Transformasi Fourier anomali gayaberat yang diamati:
𝐹 (𝑔𝑧) = 𝛾𝜇𝐹 (𝜕 𝜕𝑧 1 𝑟) = 2𝜋𝛾𝜇𝑒 |𝑘|(𝑧 0 − 𝑧′) (2.13) Dimana: 𝑔𝑧 : anomali gayaberat 𝑘 : bilangan gelombang 𝑧0 : elevasi titik amat
16
Jika persebaran massa jenisnya acak dan tidak ada kaitannya antara masing-masing nilai gayaberat, maka 𝜇 = 1, sehingga hasil Transformasi Fouerier anomali gayaberat menjadi: 𝐴 = 𝐶 𝑒|𝑘|(𝑧0 − 𝑧′) (2.14) dimana, A = amplitudo C = konstanta 𝑙𝑛 𝐴 = (𝑧0 − 𝑧′)|𝑘| + ln 𝐶 (2.15) Persamaan linier diatas menunjukkan bahwa rata-rata kedalaman batas diskontinuitas berbanding lurus dengan gradien grafik spektrum dapat di analogikan sebagai persamaan garis lurus, dimana kedalaman sebagai gradiennya. Sedangkan untuk lebar jendela didapatkan dari korelasi antara panjang gelombang 𝜆 dengan k diperoleh dari persamaan (Blakely, 1995):
𝑘 = 2𝜋
𝜆 𝑘 = 𝑛. ∆𝑥 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑛 = 2𝜋
𝑘.∆𝑥 (2.16)
∆𝑥 : spasi antar titik pengukuran (meter)
17
Estimasi kedalaman anomali regional dan anomali residual dapat diperoleh dari nilai kemiringan persamaan garis lurus dari masing-masing zona.
2.8 Second Vertical Derivative (SVD)
Metode ini digunakan untuk memunculkan anomali yang bersifat dangkal. Metode ini cocok untuk mengetahui batas diskontinuitas struktur bawah permukaan, terutama adanya patahan di daerah penelitian. Untuk anomali gayaberat di permukaan secara teoritis metode ini diturunkan dari persamaan Laplace yang persamaannya dapat ditulis:
∇2. ∆𝑔 = 0 (2.17) 𝜕2(∆𝑔) 𝜕𝑥2 + 𝜕2(∆𝑔) 𝜕𝑦2 + 𝜕2(∆𝑔) 𝜕𝑧2 = 0 (2.18)
Sehingga second vertical derivativenya diberikan oleh:
𝜕2(∆𝑔) 𝜕𝑧2 = − ( 𝜕2(∆𝑔) 𝜕𝑦2 + 𝜕2(∆𝑔) 𝜕𝑥2 ) (2.19)
Koefisien y pada data penampang 1-D bernilai konstan, sehingga persamaannya adalah:
𝜕2(∆𝑔)
𝜕𝑧2 = − [ 𝜕2(∆𝑔)
𝜕𝑥2 ] (2.20)
Berdasarkan persamaan diatas dapat dinyatakan bahwa Second Vertical Derivative merupakan turunan vertical orde 2 yang bersifat high pass filter. Nilai anomali hasil SVD ini memiliki distribusi massa kearah vertical sehingga baik baik untuk mengetahui sesar. Batas struktur pada filter ini biasanya ditandai dengan kontur 0. Beberapa filter second vertical derivative mempunyai respon amplitudo (Elkins, 1951) seperti contoh dibawah ini:
1. SVD tipe Henderson & Ziettz (1949)
0.0000 0.0000 -0.0838 0.0000 0.0000
0.0000 +1.0000 -2.6667 +1.0000 0.0000
-0.0838 -2.6667 17.0000 -2.6667 -0.0838
0.0000 +1.0000 -2.6667 +1.0000 0.0000
18 2. SVD tipe Elkins (1951) 0.0000 -0.0833 0.0000 -0.0833 0.0000 -0.0833 -0.0667 -0.0334 -0.0667 -0.0833 0.0000 -0.0334 +1.0668 -0.0334 0.0000 -0.0833 -0.0667 -0.0334 -0.0667 -0.0833 0.0000 -0.0833 0.0000 -0.0833 0.0000 3. SVD tipe Rosenbach (1953) 0.0000 +0.0416 0.0000 +0.0416 0.0000 +0.0416 -0.3332 -0.7500 -0.3332 +0.0416 0.0000 -0.7500 +4.0000 -0.7500 0.0000 +0.0416 -0.3332 -0.7500 -0.3332 +0.0416 0.0000 +0.0416 0.0000 +0.0416 0.0000
2.9 Pemodelan Kedepan (Forward Modeling)
Pemodelan kedepan (forward Modeling) merupakan salah satu metode interpretasi yang dapat memperkirakan densitas bawah permukaan dimana pada proses ini dilakukan perhitungan data secara teori yang akan teramati, jika parameter modelnya diketahui. Complete Bouguer Anomaly (CBA) yang sudah dibuat lalu membandingkan dengan Complete Bouguer Anomaly (CBA) yang sudah dikalkulasi dari hasil pegolahan data. Prinsip pada pemodelan ini adalah dengan meminimumkan error untuk mengurangi ambiguitas.
Perhitungan efek gayaberat model bawah permukaan dapat diwakili dengan sebuah poligon yang dinyatakan dengan integral garis sepanjang sisi polygon tersebut (Talwani, dkk.,1959). Dalam komponen vertikal persamaan Talwani (1959) adalah sebagai berikut:
𝑔𝑧 = 2𝐺𝜌 ∮ 𝑧𝑑𝜃 (2.21) Pada persamaan (2.21) integral garis tertutup dengan komponen vertical 𝑔𝑧
dinyatakan sebagai jumlah integral garis tiap sisinya, persamaannya ditulis sebagai berikut:
19
𝑔𝑧 = 2𝐺𝜌 ∑𝑛𝑖=1𝑍𝑖 (2.22)
𝑍𝑖 diberikan oleh persamaan berikut:
𝑍𝑖 = 𝑎𝑖𝑠𝑖𝑛 ∅𝑖𝑐𝑜𝑠 ∅𝑖[(∅𝑖 + ∅𝑖+1) + 𝑡𝑎𝑛 ∅𝑖 . 𝑙𝑛 {
𝑐𝑜𝑠∅𝑖(𝑡𝑎𝑛∅𝑖 − 𝑡𝑎𝑛∅𝑖)
𝑐𝑜𝑠∅𝑖+1(𝑡𝑎𝑛∅𝑖+1 − 𝑡𝑎𝑛∅𝑖)}] (2.23)
Istilah trial and error seringkali digunakan untuk forward modeling. Trial and error ini merupakan suatu proses coba-coba untuk mendapatkan kecocokan antara data kalkulasi dengan data observasi. Dari proses trial and error ini diharapkan memperoleh model yang responnya sesuai dengan data (Grandis, 2009).
2.10 Densitas Rata-Rata Batuan
Densitas atau massa jenis batuan adalah massa dibagi volume yang dianggap sebagai jumlah massa titik yang mewakili material per satuan volume. Percepatan gravitasi tidak bergantung oleh densitas mutlak suatu material tetapi bergantung pada kontras densitas dengan lingkungannya (Sehah,2012). Dalam eksplorasi gayaberat parameter penting yaitu variasi rapat massa lokal. Jika nilai densitas batuan penysun di bawah permukaan maka dapat dilakukan interpretasi struktur di bawah permukaan di daerah penelitian (Budiman, 2016). Nilai variasi densitas di lapangan sangat kecil serta umumnya sangat untuk mengukur densitas secara lokal, sehingga perlu dilakukan tabulasi densitas batuan dan mineral seperti table densitas rata-rata batuan (Telford et al, 1990).
Tabel 2.1 Nilai densitas rata-rata batuan (Telford et al, 1990)
Tipe Batuan Rentang Densitas (gr/cm3) Rata-rata (gr/cm3) Batuan Sedimen 1.92 Soil 1.20 – 2.40 1.92 Clay 1.63 – 2.60 2.21 Gravel 1.70 – 2.40 2.00 Sand 1.70 – 2.30 2.00 Sandstone 1.61 – 2.76 2.35 Shale 1.77 – 3.20 2.40 Limestone 1.93 – 2.90 2.55 Dolomite 2.28 – 2.90 2.70 Batuan Beku Rhyolite 2.35 – 2.70 2.52 Andesite 2.40 – 2.80 2.61 Granite 2.50 -2.81 2.64
20 Granodiorite 2.67 – 2.79 2.73 Porphyry 2.60 – 2.89 2.74 Quartz diorite 2.62 – 2.96 2.79 Diorite 2.72 – 2.99 2.85 Lavas 2.80 – 3.00 2.90 Diabase 2.50 – 3.50 2.91 Basalt 2.70 – 3.30 2.99 Gabbro 2.70 – 2.78 3.03 Peridotite 2.78 – 3.37 3.15 Acid igneous 2.30 – 3.11 2.61 Basic igneous 2.09 – 3.17 2.79 Batuan Metamorf Quartize 2.50 – 2.70 2.60 Schists 2.39 – 2.90 2.64 Graywake 2.60 – 2.70 2.65 Marble 2.60 – 2.90 2.75 Serpentine 2.40 – 3.10 2.78 Slate 2.70 – 2.90 2.79 Gneiss 2.59 – 3.00 2.80 Amphibole 2.90 – 3.04 2.96 Eclogite 3.20 – 3.54 3.37 Metamorphic 2.40 – 3.10 2.74 2.11 Penelitian Sebelumnya
Menurut Dadan Wardana (2016) dalam survey gayaberat yang telah dilakukan di Kabupaten Majalengka untuk mengetahui zona yang diduga tempat terbentuknya source rock yang ditandai dengan keberadaan cekungan. Berdasarkan analisis spektrum yang dilakukan pada peta anomali Bouguer yang didapatkan dari hasil pengukuran untuk meperoleh model batuan dasar basement cekungan dengan kedalaman berkisar antara 2700-5200 meter. Dengan mengacu pada peta geologi lembar Arjawinangun (Djuri, 1973), perlapisan batuan yang menyusun daerah penelitian dengan rentang densitas dari 1,95 sampai dengan 2,80 gr/cc. Struktur yang mengontrol pembentukan cekungan di daerah penelitian adalah sesar naik berarah Barat Laut – Tenggara, sesar geser berarah Barat Daya – Timur Laut dan Barat – Timur, serta lipatan berarah Barat – Timur. Model 2 dimensi anomali gayaberat, peta anomali Bouguer dan residual menunjukkan adanya dua lokasi prospek cebakan hidrokarbon di daerah Ujungjaya dan sebelah selatan Kadipaten.
21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Data sekunder daerah penelitian ini diunduh melalui laman website http://topex.ucsd.edu/cgi-bin/get_data.cgi. Data yang diperoleh merupakan data satelit menggunakan Airborne Survey di Daerah Majalengka yang mana diperoleh longitude, latitude, elevasi dan nilai FAA daerah penelitian. Data yang diperoleh terdiri dari 551 titik pengamatan yang dibatasi oleh 6.51° LS – 6.83° LS dan 107.59° BT – 108.21° BT. Luas daerah penelitian sekitar 32 x 52 km2. Jarak tiap titik
pengukuran satu dengan yang lain yaitu sekitar 1000 meter.
Gambar 3.1 Peta Desain Akuisisi Daerah Penelitian
3.2 Jadwal Kegiatan Penelitian
Kegiatan penelitian terhitung dari bulan September 2020 hingga Juni 2021. Jadwal penelitian diantaranya studi literatur, pengolahan data, pemodelan data, analisis dan interpretasi data, serta penyusunan laporan disusun sebagai berikut:
22
Tabel 3.1 Timeline pengerjaan Tugas Akhir
No Kegiatan Bulan Ke-
9 10 11 12 1 2 3 4 5
1 Persiapan Penelitian dan
Pengolahan Data
2 Penyusunan Proposal Penelitian
TA
3 Pengolahan Data
4 Seminar Proposal Penelitian TA
5 Pemodelan 2D
6 Analisis dan Interpretasi 7 Penulisan Laporan Penelitian TA
8 Ujian Komprehensif
9 Sidang TA
3.3 Alat dan Bahan 3.3.1 Alat
Adapun alat penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah laptop yang akan diimplementasikan dengan perangkat lunak penunjang keberlangsungan penelitian dengan spesifikasi laptop yang sesuai dengan kebutuhan penelitian. Penelitian ini menggunakan alat berupa hardware dan software, yaitu:
1. Perangkat keras (hardware)
• Processor AMD Ryzen 5 2500U • Kapasitas memori RAM 8 GB • Kapasitas Harddisk 1 TB • Tipe layer 15,6” HD LED 2. Perangkat lunak (sorftware)
• Sistem operasi Windows 10 Home • Surfer 13
• Globbal Mapper • Microsoft Excel • Microsoft Word • Geosoft Oasis Montaj • Notepad
23 3.3.2 Bahan/Data
Bahan atau data yang dipakai dalam penelitian ini berupa data satelit gravimetri yang diperoleh pada laman TOPEX dalam bentuk nilai Free Air Anomaly (FAA) dengan jumlah 551 stasiun titik pengukuran dengan jarak antar pengukuran 1000 m untuk dilakukan pengolahan data oleh penulis sebagai tahap pengerjaan penyelesaian Tugas Akhir.
3.4 Prosedur Penelitian
Pada penelitian ini ada beberapa hal yang harus dilakukan yaitu: 3.4.1 Tahap Persiapan
Tahap persiapan ini dimulai dengan studi literatur mengenai penelitian terdahulu di daerah penelitian yang dapat dijadikan acuan berupa informasi yang dapat digunakan dalam melakukan interpretasi baik kualitatif maupun interpretasi kuantitatif. Pada tahap ini juga mempelajari pengambilan data menggunakan data satelit TOPEX.
3.4.2 Tahap Pengambilan Data
Proses pengambilan data dimulai dengan menentukan daerah penelitian serta menentukan koordinatnya berupa longitude dan latitude. Kemudian data koordinat tersebut diinputkan pada https://topex.ucsd.edu/cgi-bin/get_data.cgi batas utara, selatan, barat, dan timur. Data yang diperoleh dari TOPEX ini berupa longitude, latitude, elevasi dan FAA yang berjumlah 551 titik pengukuran.
3.4.3 Tahap Pengolahan Data
Data koordinat longitude dan latitude ini di konversi menggunakan surfer menjadi koordinat UTM Zone 49S agar dapat dilakukan pengolahan data selanjutnya. Data yang diperoleh dari TOPEX ini merupakan yang sudah dilakukan koreksi udara bebas sehingga perlu dilakukan beberapa koreksi yaitu:
1. Koreksi Bouguer
Koreksi ini tergantung pada ketinggian dan massa jenis batuannya. Untuk mencari massa jenis batuan dengan menggunakan metode penentuan massa jenis rata-rata. 2. Koreksi Terrain
24
Pengukuran di daerah berbukit akan berbeda dengan pengukuran di daerah datar, maka perlu adanya koreksi medan di sekitar titik pengamatan. Yaitu dengan memperhatikan topografi di sekitar titik pengamatan.
Anomali Bouguer lengkap (CBA) diperoleh dengan cara menjumlahkan nilai koreksi terrain dengan nilai anomali Bouguer sederhana (SBA). Data anomali Bouguer lengkap (CBA) ini siap dilakukan analisisis lebih lanjut.
3.4.4 Tahap Interpretasi Data
Pada tahap interpretasi data penelitian ini menggunakan interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif. Pengolahan data lanjutan dilakukan dengan metode Second Vertical Derivative untuk mengidentifikasi struktur dan arah patahan. Penguatan pendugaan struktur patahan dilakukan dengan analisa kualitatif yaitu pemodelan struktur lapisan bawah permukaan. Interpretasi kuantitatif dapat dilakukan dengan metode forward Modeling pada peta CBA. Hasil pemodelan ini dapat mengestimasi model bawah permukaan daerah penelitian serta lokasi keberadaan struktur geologi yang ada di daerah penelitian.
3.5 Diagram Alir
25
Gambar 3.2 Diagram alir penelitian Mulai
Koreksi Bouguer, Koreksi Terrain
Peta Complete Bouguer Anomaly
Analisis Spektrum
Data Geologi
Selesai
Data FAA
Peta FAA
Second Vertical Derivative (SVD)
Peta Second Vertical Derivative
Delineasi Struktur
Forward Modelling
Model Bawah Permukaan Analisis dan Kesimpulan
TIDAK
