BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Lempeng tektonik kepulauan Indonesia terletak di pertemuan tiga lempeng utama yaitu lempeng Indo-Australia, Eurasia dan Pasifik. Interaksi dari ke tiga lempeng tersebut menimbulkan tektonik kompleks khususnya di perbatasan lempeng yang terletak di timur Indonesia. Pergerakan tiga lempeng ini juga yang menjadi sumber utama terbentuknya sesar, yaitu pergeseran antara dua blok batuan secara mendatar, ke atas, maupun yang relatif ke bawah terhadap blok lainnya. Sesar ini merupakan akibat dari gaya yang ditimbulkan oleh gerakan-gerakan lempeng utama yang akan mempengaruhi kekuatan batuan yang dilewatinya, sehingga menyebabkan batuan-batuan menjadi rapuh dan mudah mengalami erosi. Sesar juga merupakan sumber gempabumi (Riyadi, 2001). Provinsi Nusa Tenggara Timur dan sekitarnya merupakan bagian dari kerangka sistem tektonik Indonesia. Daerah ini berada pada zona pertemuan lempeng dan termasuk dalam jalur Pegunungan Mediteranian (TransAsiatic). Pertemuan lempeng pada zona ini bersifat konvergen dimana keduanya bertumbukan dan salah satunya, yaitu lempeng Indo-Australia yang menyusup ke dalam lempeng Eurasia. Batas pertemuan lempeng ini ditandai dengan adanya palung lautan (oceanic trough). Hal ini terbukti dengan ditemukannya palung di sebelah selatan pulau Timor yang dikenal dengan Timor trough. Pergerakan lempeng Indo-Australia terhadap lempeng Eurasia mengakibatkan daerah-daerah di NTT sebagai daerah yang memiliki tingkat kegempaan yang cukup tinggi di Indonesia berkaitan dengan aktivitas benturan lempeng (plate collision). Selain itu adanya fenomena sesar naik belakang busur atau back arc thrust kepulauan ini sangat menarik untuk diteliti dan dikaji mengingat sangat aktifnya dalam membangkitkan gempa-gempa tektonik di kawasan tersebut. Hal ini didasarkan pada data gempa dangkal dengan magnitude besar disebabkan oleh aktivitas back arc thrust pulau Timor (Ikhsan, 2015). 1

2 2 Sebagai akibat dari geodinamika yang telah dijelaskan sebelumnya, jelas bahwa daerah penelitian merupakan daerah dengan aktivitas seismisitas yang cukup tinggi, dimana faktor utamanya karena terdapat banyak struktur geologi berupa antiklin, sinklin, sesar naik, sesar mendatar dan sesar normal akibat aktivitas lempeng di daerah ini (Helnaria, 2012). Selama lebih dari puluhan tahun sampai sekarang, wilayah Provinsi Nusa Tenggara Timur khususnya daerah Kupang dan Atambua tercatat telah dilanda ribuan kejadian gempabumi dengan berbagai ukuran kekuatan gempabumi dan kedalamannya yang bervariasi. Distribusi episenter gempabumi-gempabumi tersebut ditunjukkan pada Gambar 1.1. Gambar 1.1 Seismisitas Provinsi Nusa Tenggara Timur Lembar wilayah Kupang-Atambua (repogempa.bmkg.go.id) Salah satu pendekatan yang diperlukan dalam usaha mitigasi bencana dan prediksi gempa adalah dengan mengetahui struktur bawah permukaan secara rinci karena lapisan batuan bawah permukaan bumi memiliki sifat fisis yang beragam atau bervariasi (Richard, 2011). Untuk mengetahui keberadaan struktur bawah permukaan bumi dibutuhkan data dan analisis geofisika yang dapat digunakan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan.

3 3 Salah satu metode geofisika yang dapat digunakan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan adalah metode gravitasi. Metode gravitasi merupakan salah satu metode penyelidikan bawah permukaan bumi yang didasarkan pada hukum Newton. Prinsip dasar metoda gravitasi adalah mengukur perbedaan nilai medan gravitasi yang disebabkan oleh massa batuan yang tidak merata. Perbedaan nilai medan gravitasi dapat digunakan untuk memperkirakan geometri struktur bawah permukaan secara global termasuk densitas dan kedalamannya. Selain digunakan untuk mengidentifikasikan dan menggambarkan bentuk struktur geologi (diantaranya litologi batuan) bawah permukaan berdasarkan variasi medan gaya berat bumi yang ditimbulkan oleh perbedaan densitas antar batuan, metode gravitasi juga dapat digunakan untuk mengidentifikasikan jenis sesar, yaitu dengan menggunakan pendekatan analisis derivative berdasarkan data anomali Bouguer lengkap yang didapatkan dari hasil pengolahan data anomali gravitasi. Anomali gravitasi disebabkan adanya kontras densitas lapisan batuan secara lateral. Distribusi massa jenis yang tidak seragam dapat disebabkan oleh struktur geologi yang ada di bawah permukaan bumi. Kontribusi struktur geologi terhadap variasi nilai medan gravitasi di permukaan bumi sangat kecil dibandingkan dengan nilai absolutnya. Variasi nilai medan atau percepatan gravitasi tersebut tidak hanya disebabkan oleh distibusi massa jenis yang tidak merata tetapi juga dipengaruhi oleh posisi titik amat di permukaan bumi. Hal ini disebabkan oleh adanya bentuk bumi yang tidak bulat sempurna dan relief bumi yang beragam (Richard, 2011). Oleh karena itu perlu adanya pemodelan gravitasi yang merupakan salah satu metode interpretasi data gravitasi untuk mengambarkan struktur bawah permukaan berdasarkan distribusi densitas batuan dan geometri. Ada banyak metode yang dapat digunakan dalam pemodelan gravitasi antara lain pemodelan dua dimensi (2D), dua setegah dimensi (2,5D), dan pemodelan tiga dimensi (3D). Penentuan jenis sesar berdasarkan data anomali gravitasi juga dapat didukung dengan adanya data Focal Mechanism yang didapatkan berdasarkan aktivitas seismisitas di darat daerah penelitian, korelasinya jelas terlihat pada penentuan jenis dan kedalaman sesar yang menjadi orientasi serta faktor pokok penentuan model dan interpretasi sesar bawah permukaan.

4 4 Berdasarkan latar belakang diatas dan ditambah dengan informasi masih jarangnya penelitian gravitasi tentang struktur bawah permukaan bumi di bagian Indonesia timur khususnya provinsi Nusa Tenggara Timur, maka penulis merasa tertarik untuk melakukan penelitian tentang kajian tektonik regional wilayah Nusa Tenggara Timur tinjauan lembar wilayah Kupang - Atambua, yang didasarkan pada identifikasi struktur sesar menggunakan metode analisis Second Vertical Derivative (SVD) berdasarkan data anomali gravitasi dan data Focal Mechanism daerah penelitian. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan kondisi geologi Provinsi Nusa Tenggara Timur dapat diketahui bahwa daerah ini terdapat banyak struktur geologi termasuk sesar yang merupakan salah satu sumber gempabumi di Nusa Tenggara Timur. Interpretasi data gravitasi yang berupa kontras densitas batuan serta data focal Mechanism diharapkan mampu mencitrakan kenampakan bawah permukaan berupa struktur geologi, dimana akan mengacu pada target sesar yang ada di daerah Nusa Tenggara Timur. Nilai beda kontras densitas batuan dari hasil pengukuran hingga dapat diinterpretasikan, haruslah melalui proses-proses berupa koreaksi-koreksi data tersebut dan juga pemisahan antara anomali residual-regional gravitasi dengan kontinuasi ke atas, sedangkan untuk mengidentifikasi jenis sesar digunakan proses analisis metode Second Verticale Derivative (Elkins, 1950) data gravitasi yang dikorelasikan dengan data Focal Mechanism berupa bola fokus berdasarkan seimisitas daerah penelitian. Estimasi kedalaman anomali gravitasi dilakukan melalui proses analisis spektrum data gravitasi. Selain itu juga untuk memperkuat interpretasi struktur bawah permukaan, dilakukan pemodelan berdasarkan anomali residual gravitasi menggunakan metode pemodelan 2,5 D forward modelling yang didukung oleh data geologi daerah Nusa Tenggara Timur.

5 5 1.3 Tujuan Penelitian Berdasarkan latar belakang penelitian dan permasalahan, maka yang menjadi tujuan yang akan dicapai dari penelitian ini adalah : 1. Digitasi anomali Bouguer total wilayah provinsi Nusa Tenggara Timur tinjauan lembar wilayah Kupang-Atambua yang berasal dari Pusat Studi Geologi Bandung, Indonesia. 2. Estimasi kedalaman anomali berdasarkan analisis Spektrum. 3. Identifikasi jenis struktur sesar bawah permukaan berdasarkan metode analisis derivative anomali gravitasi dan data Focal Mechanism. 4. Interpretasi struktur bawah permukaan wilayah Nusa Tenggara Timur dengan forward modelling. 1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Data yang digunakan merupakan data sekunder anomali Bouguer Sederhana dari peta anomali gaya berat terbitan Pusat Survey Geologi (PSG) lembar Kupang Atambua. 2. Kajian penelitian dikhususkan pada wilayah Nusa Tenggara Timur berdasarkan lembar peta anomali gaya berat wilayah Kupang Atambua. 1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat dalam memberikan gambaran mengenai struktur bawah permukaan daerah Nusa Tenggara Timur berdasarkan data medan anomali gravitasi dan data focal mechanism. Serta hasil yang diperoleh dalam penelitian ini dapat menjadi kajian awal bagi penelitian selanjutnya di daerah ini.