PEMODELAN ZONA SESAR OPAK DI DAERAH PLERET BANTUL YOGYAKARTA DENGAN METODE GRAVITASI

Transkripsi

1 Bekala Fisika ISSN : Vol 1., No.1, Apil 7, hal 65-7 EMODELAN ZONA SESAR OAK DI DAERAH LERET BANTL YOGYAKARTA DENGAN METODE GRAVITASI M Iham Nuwidyanto, Rina Dwi Indiana, Zukhufuddin Thaha Dawis Laboatoium Geofisika Juusan Fisika FMIA NDI. ABSTRACT A gavity eseach was done in leet, Bantul, Yogyakat.It s coveing 55 measuements points. This eseach aims to estimated subsuface stuctue fault zone of the aea, coectly along Opak Rive s. Type of Gavitymete La Coste & Rombeg G-1118 using electonics feedback system with accuacy.5 miligal was used to measue gavitational field. Intepetation esult fom kualitative and kuantitative ae estimated the stuctue in the eseach aea consist of tee laye that ae limestone, beccia, and alluvial sediment and Opak sediment s. INTISARI Telah dilakukan penelitian dengan metode gavitasi di daeah leet, Bantul, Yogyakata, yang meliputi 55 titik pengukuan. enelitian ini betujuan untuk menafsikan stuktu bawah pemukaan zona sesa, tepatnya di sepanjang sungai Opak. engukuan gavitasi dilakukan dengan menggunakan Gavitymete type La Coste & Rombeg G-1118 MVR yang dilengkapi dengan feedback system dengan akuasi.5 miligal. Hasil intepetasi kualitatif dan kuantitatif didapatkan adanya dugaan sesa nomal dengan stuktu lapisan tedii dai tiga lapisan yaitu batuan gamping, batuan beksi dan batuan penutup pemukaan yang meliputi endapan alluvial dan endapan sungai opak. ENDAHLAN Gempa bumi yang tejadi pada 7 mei 6 sebesa 5,9 skala Richte telah menimpa daeah Yogyakata dan sekitanya meliputi daeah Bantul, Kulonpogo, Gunung kidul, Sleman, Solo, Kaanganye, Klaten, dan ambanan. Kuang lebih 55 jiwa kehilangan nyawa, ibuan waga luka-luka, dan kehilangan keluaga seta hatanya. Sumbe gempa tesebut bepusat pada kedalaman 33 km, tepatnya teletak 37 km dai gais pantai dengan episentum di dasa samudea Hindia pada koodinat 8.6 LS BT ) [1]. Aktifitas gempa tesebut telah memicu pegeakan sesa di wilayah Bantul dan sekitanya. Sesa (patahan) aktif tesebut diidentifikasi membentuk gais luus di mulai dai pusat gempa pada koodinat 8,7 LS-11, 86 BT (1 kilomete dai gais pantai aangtitis) ke aah timu laut sampai ke ambanan. Daeah yang dilewati sesa itu yakni Depok, Titohago, Ngambangan, dan Gondowulung di Yogyakata. Sesa itu beada 1 kilomete dai Yogyakata atau sekita 5 kilomete dai Bantul) []. Studi kasus mengenai sesa (patahan) menjadi penting mengingat koban paah (koban jiwa maupun mateiil) akibat gempa Yogyakata 7 Mei 5 adalah daeah yang kondisi bawah pemukaannya dipekiakan beupa sesa Opak. ada penelitian ini dicoba memodelkan stuktu bawah pemukaan dai zona sesa Opak di daeah leet Bantul dengan metode Gavity. DASAR TEORI Teoi yang melandasi metode gavitasi adalah hukum Newton tentang gavitasi yang menyatakan bahwa besa gaya gavitasi anta dua massa sebanding dengan pekalian kedua massanya dan bebanding tebalik dengan kuadat jaak anta kedua pusat massa (gamba-1). Gaya yang ditimbulkan antaa patikel dengan massa m yang bepusat pada titik Q (x, y, z ) dan patikel m o pada titik (x, y, z) pesamaan matematiknya sebagai beikut [3] 65

2 Zukhufuddin Thaha Dawis dkk emodelan Zona Sesa Opak m ˆ Q ( x', y', z' ) ( x, y z), m mm F( ) = G ˆ Gamba 1. Gaya gavitasi antaa m dan m 1 sebanding dengan - dengan: = [(x - x ) + (y - y ) + (z - z ) (.) G adalah konstanta gavitasi univesal (6,673 x 1-11 Nm /kg ), dan adalah vekto satuan, = ˆ. Jika pesamaan (.1) menyatakan gaya taik yang dialami patikel m maka tanda negatif menyatakan gaya taik tesebut memiliki aah yang belawanan dengan vekto satuan ˆ. Dai pesamaan (.1) dapat diketahui besanya medan gavitasi di m oleh adanya m adalah: m E( ) = G ˆ Medan gavitasi adalah medan yang besifat konsevatif, maka medan gavitasi bisa dinyatakan sebagai gadien dai suatu fungsi potensial skala ( ) beikut: E( ) = ( ) dengan : sebagai m (.1) ( ) = G (.1) (.7) (.3) Jika beada di pemukaan (.3) bumi, maka pecepatan gavitasi pada titik adalah: g( ) = E( ) = ( ) (.8) (.4) (.4) (.5) meupakan potensial gavitasi dai massa m. otensial medan gavitasi dai suatu distibusi massa yang kontinyu dapat dihitung dengan pengintegalan. ( ) = G V dm (.6) Jika massa yang tedistibusi kontinyu tesebut mempunyai apat massa ρ ( ) di dalam volume V, maka potensial di suatu titik di lua benda tesebut adalah) [3]. (gamba.): ρ dv ρ x y z ( ) = G = G ( x, y, z ) V Jika pesamaan.8 dituunkan ke aah sumbu z, (dalam aah vetical) maka dipeoleh pesamaan [3]: Z Q ( ) (x,y,z) γ ( ) m (x,y,z ) V m Y X Gamba. otensial di oleh benda tiga dimensi [] 66

3 Bekala Fisika ISSN : Vol 1., No.1, Apil 7, hal 65-7 g Z = z ( ) ( ) ρ( )( z z) =G 3 d V [(x- x) +(y -y) +(z-z) ] (.9) Dai pesamaan (.9) bahwa medan gavitasi g di pemukaan bumi bevaiasi dan haganya begantung pada distibusi massa di bawah pemukaan ρ ( ) dan jaaknya dai pusat massa bumi (inti bumi). ada sistem satuan cgs, satuan medan gavitasi adalah cm.sec - atau Gal (Galileo), untuk satuan lebih kecil yang biasa digunakan dalam metode gavitasi adalah mgal (1 mgal = 1-3 Gal = 1-5 m/s ). Geologi Daeah enelitian. Statigafi daeah Bantul dan sekitanya tesusun oleh batuan tesie yang tedii dai batuan sedimen klastik vulkanik, batuan gunung api, dan sedimen klastik kabonatan, seta endapan pemukaan yang beumu Kuate. Bedasakan sifat-sifat batuan dapat dipeinci menjadi tujuh fomasi yaitu Fomasi Yogyakata (46%), Fomasi Sentolo (18%), Fomasi Sambipitu (3%), Fomasi Semili Nglanggan (4%), Fomasi Wonosai (8%), dan gumuk pasi (1%) [4]. Stuktu geologi yang bekembang di daeah Opak leet adalah sesa gese dan sesa nomal. Di sepanjang Sungai Opak tedapat sesa nomal yang beada di sepanjang hampi 4 km dai pantai selatan Jawa di mulut sungai ke aah ambanan Kabupaten Klaten dengan aah 3 sampai 4 deajat ke timu laut. Sesa Opak memotong Yogya Low dan Wonosai High dengan batuan andesit tua (OAF) sebagai penyusun stuktu pemotongan sesa, sedangkan di timu Opak masih tedapat Fomasi Semili dan Nglanggan yang juga telibat dalam sistem sesa. METODE ENELITIAN enelitian ini dilakukan di daeah seputa kecamatan leet Kabupaten 3 Bantul pada koodinat LS sampai LS dan BT sampai BT. engabilan data dilakukan pada awal bulan juli 7 sebanyak 55 titik pengamatan yang beada di daeah penelitian. engambilan data medan gavitasi menggunakan Gavitymemete La Coste & Rombeg Model G-1118 MVR, pengukuan koodinat lokasi titik pengamatan memnggunakan GS Gamin III lus, sedangkan penentuan ketinggian titik pengamatan menggunakan peta topogafi dai Bakosutanal. Data medan gavitasi yang teuku dilakukan pengolahan data gavitasi melalui tahapan beikut : 1. Konvesi satuan yang betujuan untuk penyeagaman satuan skala bacaan alat ke satuan miligal.. Reduksi data gavitasi Data gavitasi yang teuku pada suatu titik pengamatan meupakan gabungan dai bebagai fakto gavitasi sehingga belum menceminkan pengauh kontas densitas bawah pemukaannya, maka dipelukan eduksi yang menghilangkan pengauh efek gavitasi lua. Reduksi dilakukan dengan melakukan koeksi antaa lain: koeksi pasang suut, koeksi dift, koeksi g teoitis (pengauh koodinat lintang), koeksi udaa bebas, koeksi bougue dan koeksi topogafi. Data gavitasi setelah mengalami tahapan ini meupakan data anomali gavitasi (Bougue) lengkap [5]. endugaan stuktu bawah pemukaan didapatkan melalui poses intepetasi data. ntuk mempemudah intepetasi, data yang beupa nilai anomali Bougue lengkap yang beada pada topogafi dipoyeksikan ke bidang data telebih dahulu dengan bantuan softwae Damney. Kemudian nilai anomali yang telah tepapa di bidang data di pisahkan nilai anomali lokal untuk mendapatkan nilai anomali egionalnya. Anomali egional yang telah tepapa di 67

4 Zukhufuddin Thaha Dawis dkk emodelan Zona Sesa Opak bidang data kemudian dibuat pemodelan menggunakan softwae geomodel [6]. emodelan bedasakan espon medan gavitasi tehadap stuktu pesesaan yang menjadi taget penelitian hingga didapat model dengan geometi, ketebalan, stuktu pembentuk batuan, dan stuktu pelapisan yang mempunyai espon medan gavitasi model sesuai dengan espon medan gavitasi yang dipeoleh dai data pengukuan. HASIL DAN EMBAHASAN eta kontu gamba 3 menunjukkan espon anomali gavitasi Bougue lengkap pada bidang topogafi. Dapat dilihat stuktu keluusan sejaja, keapatan, dan pembelokan kontu. Stuktu pengkutuban telihat di dua titik pada koodinat TM (453363, ) dengan nilai.4 mgal dan (434175, ) sebesa 13 mgal, yang dapat digambakan bahwa titik tesebut membeikan espon sebagai anomali lokal. Stuktu keluusan, keapatan, dan pembelokan kontu dapat mengidentifikasi adanya fomasi sesa di bawah pemukaan daeah penelitian. Stuktu keluusan sejaja dan apat bekisa antaa nilai 7.5 mgal hingga 1.5 mgal. Sesa nomal membeikan espon nilai anomali gavitasi tinggi di bagian yang teangkat (hanging wall) dan membeikan espon endah di bagian yang tuun (foot wall). Sedangkan stuktu pembelokan kontu menunjukkan batas blok batuan. Gamba 3. eta topogafi dan kontu anomali Bougue lengkap daeah penelitian lintang D D D buju Gamba 4. Kontu Reduksi Bidang Data (kedalaman bidang equivalent 5 m dan ketinggian bisang data 1 m) 68

5 Bekala Fisika ISSN : Vol 1., No.1, Apil 7, hal 65-7 Lintang E E Buju Gamba 5. Kontu anomali egional (pwad Continuation 3 m). Gamba 6a emodelan sayatan E-F Gamba 6b, enampang lapisan batuan (Sayatan E-F) Keteangan gamba: : Batuan Gamping : Batuan Beksi Lapili : Sedimen puba sungai Opak : Batuan Sedimen Vulkanik Gunung Meapi 69

6 Zukhufuddin Thaha Dawis dkk emodelan Zona Sesa Opak Gamba 4 meupakan anomali Bougue lengkap yang dipoyeksikan ke bidang data dengan metode equivalen titik massa. Ditentukan kedalaman equivalen titik massa 5 m dengan ketinggian bidang data 1 m dai pemukaan tanah. Hasil ini menunjukkan kontu yang cendeung lebih halus, sehingga tampak jelas aah pepotongan sesanya. Analisis ini dilakukan dengan membuat pemodelan sayatan menyilang zona pepotongan sesa dai anomali gavitasi egionalnya dipelihatkan pada gamba 5, sedangkan model bawah pemukaan ditunjukkan pada gamba 6. Dai hasil pemodelan ini dapat dilihat bahwa daeah penelitian kondisi bawah pemukaannya diestimasi tesususn oleh tiga kelompok batuan. Batuan yang paling atas yang diasosiasikan sebagai batuan penutup dengan densitas.7 g/cm 3, batuan ini tesusun oleh batuan alluvial. Batuan dibawah lapisan penutup dipekiakan tesusun oleh batuan beksi dengan densitas.63 g/cm 3. Batuan di bawah beksi adalah batu gamping dengan densitas.7 g/cm 3 diasosiasikan sebagai batuan dasa KESIMLAN Secaa gais besa sayatan (pofil dan penampang model ditunjukkan pada gamba 6a dan 6b. daeah penelitian mempunyai stuktu lapisan batuan yang tebentuk dai batuan gamping (.7 g/cm 3 ), batuan beksi (.63 g/cm 3 ), dan lapisan penutup beupa sedimen vulkanik dan pasi keikil atau sandstone endapan Opak. Di daeah penelitian juga dipekiakan ada sesa nomal dengan selisih kedalaman pegesean blok sesa antaa hanging wall dan foot wall ata-ata sejauh mete CAAN TERIMA KASIH Tulisan ini dapat tewujud bekat dukungan dana dai hibah HK A juusan fisika FMIA ndip, Laboatoium Geofisika GM atas pinjaman Gavitymetenya. Atas kejasama dan bantuannya diucapkan banyak teima kasih DAFTAR STAKA [1] Hadjono, I, 6, Hieaki Gempa Bumi dan Tsunami (Aceh, Nias, Bantul, angandaan, dan Selat Sunda), Junal, Fakultas Geogafi, nivesitas Muhammadiyah, Suakata. [] Salahuddin. dkk, 7, Mistei di dalam Bumi Mataam, Junal, Fakultas Geologi GM,Yogyakata. ilis&atikel=64. [3] Blakely, R.J otential Theoy in Gavitasi and Magnetic Applications, Cambidge nivesity ess, SA. [4] Info Bantul. [5] Telfod, M.W., et al, 199, Applied Geophysics, Cambidge nivesity ess. [6] Kibani, SB., 1. anduan Wokshop Eksploasi Geofisika (Teoi dan Aplikasi). Laboatoium Geofisika FMIA GM, Yogyakata 7